(왼쪽부터)BNNP 강화 질화규소 나노복합분말과 나노복합소재.(사진제공=한국과학기술원)
[대전=일요신문] 박하늘 기자 = 고온용 2차원 나노소재 질화붕소 나노플레이트렛(BNNP)을 이용, 충격에 약한 세라믹의 내구도를 획기적으로 향상시킬 수 있는 기술이 국내연구진에 의해 개발됐다. 연구진은 이번 연구성과가 인공치아, 인공뼈, 우주항공용 고온 소재 등 다양한 분야에 활용될 수 있을 것으로 기대하고 있다.
한국과학기술원(KAIST)은 신소재공학과 홍순형 교수와 원자력및양자공학과 류호진 교수 공동연구팀이 인 BNNP를 생체용 세라믹 재료의 강화재로 응용하는 기술을 개발했다고 4일 밝혔다.
BNNP는 섭씨 1000℃에서도 안정적이고 투명하며 생체적합성이 뛰어나 생체용 세라믹 재료의 강화재로 응용 할 수 있다면 내충격성을 크게 향상시킬수 있다. 그러나 제조공정이 어려워 연구가 활발히 진행되지 않았다.
KAIST 연구팀은 BNNP를 제조하기 위해 볼과 대상 물질을 넣고 회전시켜 에너지를 가하는 ‘고에너지 볼밀링’ 공정을 이용했다. 연구팀은 이 방법으로 나노플레이트렛을 대량 제조하는데 성공했다.
이어 연구팀은 게면활성제로 BNNP를 세라믹 재료인 질화규소 내에 균일하게 분산시켜 2%의 첨가만으로 강도 10%, 파괴인성 20%, 내마모 특성 30% 향상 효과를 내는데 성공했다.
연구팀은 이번 연구성과가 우주항공용 고온 소재, 인공치아용 소재 등 세라믹이 사용되는 다양한 분야에 활용될 수 있을 것으로 내다보고 있다.
이번 연구성과는 ‘사이언티픽 리포트(Scientific Reports)’ 지난 6월8일 온라인판에 게재됐다.
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