Spherical alumina powders were prepared by the controlled hydrolysis of aluminum iso-propoxide in a solution consisting of n-octyl alcohol and acetonitrile. As aluminum alkoxide's concentration increased, the particle size was increased and size distribution was more broad. As-prepared particle morphology was not spherical when acetonitrile volume fraction was increased over than 60%. As-prepared amorphous powders crystallized to γ-alumina at 1000℃ and converted to α-alumina at 1150℃. The particle morphology was retain after crystallization α-alumina. When aluminum iso-propoxide was used as aluminum source, the optimum preparation condition of spherical alumina was 0.1M AIP, 0.2M H2O, 0.1g/l HPC with a volume fraction (1/1) of the n-octyl alcohol/acetonitrile, 10min of reaction time and 30min of aging time.

재래식과 마이크로파 열원으로 알루미나 기판을 PbO-ZnO-B2O3계 유리로 봉착하였을 때, 봉착용 유리의 결정화 거동 및 알루미나 기판과의 봉착상태를 조사하였다. 재래식 열처리된 시편에 비하여 마이크로파 열처리된 시편은 짧은 시간과 낮은 온도에서 열처리 되었음에도 불구하고 모유리 내에서 PbTiO3 결정이 잘 성장하였고, 높은 결정화를 보여주었다. 또한, 마이크로파 봉착 시편은 양호한 상태를 보여주었고, 봉착 곡강도는 거의 비슷하였다.

저용융점을 가진 새로운 무기접착제인 단사정 HBO2가 알루미나 분말의 선택적 레이저 소결을 하기 위한 접착제로서 개발되었다. 120˚C로 유지된 진공오븐 안에서 Boron Oxide 분말을 탄수시키면 단사정 HBO2가 만들어진다. 이것을 이용하여 만들어진 green body는 현재까지 알루미나 분말의 선택적 레이저 소결을 위하여 개발된 다른 무기 접착제들인 알루미늄(AI)과 Ammonium Phosphate(NH4H2PO4)을 이용하여 제조된 것에 비교하여 훨씬 높은 굽힘 강도를 가지고 있고 또 정밀도가 우수하였다. Green body를 열처리하여서 얻은 세라믹 시편도 똑같은 결과를 보여주었다. 이 이유는 단사정 HBO2가 낮은 점도를 보여주고 알루미나 분말에 대하여 좋은 젖음성을 가지고 있기 때문에 가능한 것으로 사료되어진다. 접착제로서 Boron Oxide의 양, 레이저 에너지밀도 등이 SLS에 의하여 제조되어진 복합재료의 굽힘강도에 미치는 영향이 조사되었다.

단사정 HBO2 분막을 무기접착제로 이용하여 선택적 레이저 소결 기술을 적용시켜 알루미나-글래스 복합재료를 제조하였다. 만들어진 green SLS 시험편을 여러 온도에서 열처리하여 글래스-세라믹 복합재료를 얻었다. 글래스의 양이 많을수록 복합재료는 높은 밀도와 높은 굽힘강도를 보여주었다. 열처리 온도 900˚C에서 복합재료는 최대 밀도와 최대 강도를 나타낸다. 이것은 글래스의 낮은 점도로 인한 좋은 유동성 때문에 글래스의 재분배가 이루어졌기에 가능하다고 생각되어진다. 그리고 기공이 많은 열처리한 SLS 시험편에 콜로이드 실리카를 주입시켜 치밀화시켰다.

반응결합 알루미나(RBAO)-SiC 세라믹스를 AI금속분말/AI2O3/SiC 분말혼합체로부터 제조하였다. 하소알루미나와 용융알루미나를 알루미나 분말공급원으로 사용하였다. 출발원료는 단일구경(3mm)또는 혼합구경(3mm+5mm)의 ZrO2볼로 어트리션 밀링 하였다. 정수압 성형한 시편을 1100˚C까지 1.5˚C/mim로 1차소성한 다음, 1500˚C~1600˚C까지 5˚C/mim으로 2차소성하였다. 용융알루미나와의 분말혼합체가 하소알루미나와의 분말혼합체보다 분쇄가 더욱 잘 되었다. 또한 단일구가 혼합구보다 분쇄에 더욱 효율적이었다. AI2O3 형태에 따른 반응소결거동에는 별 차이가 없었다.

고온용 세라믹 쉘 몰드를 용융 알루미나와 콜로이달 실리카를 사용하여 제조한 후, 세라믹 쉘 몰드의 강도에 영향을 주는 요인을 분석하였다. 세라믹 쉘 몰드의 강도는 바인더의 실리카 입자의 크기가 작을수록 크며 또한 실리카 농도에 비례하여 증가함을 보이며 저온에서의 강도 발현은 콜로이달 실리카의 필름 형성에 의한 입자들의 결합임을 알 수 있었다. 세라믹 쉘 몰드의 소성 강도는 부착 스타코의 크기가 작을수록 크며 소성 온도에 비례하여 증가함을 보였다. 고온에서의 강도 발현은 알루미나 입자와 콜로이달 실리카 바인더의 결합뿐만 아니라 알루미나 입자사이의 결합도 영향을 줌을 알 수 있었다. 쉘 몰드의 결정상은 1300˚C이하에서 소성한 경우 α-알루미나만 존재함을 보여 실리카는 비정질로 계속 남아 있음을 알 수 있고 1400˚C 이상에서 소성한 경우 뮬라이트가 생성됨을 보였다.

저용융점을 가진 새로운 무기 접착제인 단사정 HBO2가 알루미나 분말의 선택적 레이저 소결을 하기 위한 접착제로서 개발되었다. 이것을 이용하여 만들어진 green body는 현재까지 알루미나 분말의 선택적 레이저 소결을 위하여 개발된 다른 무기 접착제들인 알루미늄(Ai)과 Ammonium Phosphate(NH4H2PO4)을 이용하여 제조된 것에 비교하여 훨씬 높은 굽힘 강도를 가지고 있고 또 정밀도가 우수하였다. Green Body는 후속의 열처리를 받음으로써 저밀도 단상 세라믹 AI18B4O33과 다상 세라믹 복합재료 AI2O3-AI4B2O9으로 된다. AI18B4O33과 AI4B2O9의 결정립의 모양은 휘스커 구조와 유사하였다. 재료인자와 가공변수가 이 세라믹의 기계적 및 물리적 성질에 미치는 영향이 조사되었다.

카올린에서 추출된 황산알루미늄 용액으로부터 촉매담체용 r-AI2O3분말 합성에 대하여 연구하였다. 황산알루미늄 용액을 교반중의 에탄올(ethanol)에 적하하여 단일상(single phase)의 AI2(So4)3 18H2O석출물을 제조하고 이 석출물의 하소로부터 r-AI2O3분말을 합성하였다. 이 분말을 1000˚C에서 2시간 하소하였을 때 열적안정성을 보였으나, 1200˚C-2시간 하소에서 α-AI2O3 로 전이하였다. r-AI2O3의 열적안정성에 미치는 BaO 첨가의 영향을 조사 연구하였다. 첨가량은 r-AI2O3에 대해서 1.0-6.0wt%로 하였다. BaO를 4.0wt%첨가한 시료는 AI2O3-BaO.6AI2O3(hexa-aluminate)혼합상생성으로 인하여 1200˚C에서 r-AI2O3의 전이를 방지하는데 효과적이었다. BaO를 4.0wt%첨가한 시료와 BaO를 첨가하지 않은 시료에 대하여 r-AI2O3→ α-AI2O3전이에 따른 비표면적을 조사하여 보았다. 1200˚C-2시간에서 BaO 4.0wt% 첨가한 시료와 BaO를 첨가하지 않은 시료의 비표면적은 각각 95m2/g과 50m2/g을 유지하였다.

취성재료의 균열첨단에서 전위의 이동에 대한 거동을 이해하기 위하여 단결정의 알루미나에 대한 취성-연성 전이(BDT)에 대한 한 연구가 진행되었다. 여러 온도에서, 예비균열된 시편으로 4점 굽힘시험을 이용하여 임계응력확대계수와 항복강도가 측정되었다. 그 결과로, BDT온도는 변형속도와 시편 방향에 따라 달랐다.:(1120)파단면에 대하여 4.2 × 10-6와 4.2 × 10-7s-1에서 BDT온도는 각각1034˚C, 1150˚C이었다. 또한 4점굽힘 시험을 이용하여 연성영역에서 균열첨단으로 부터 방출된 전위의 이동거리과 방향은 에칭 피트법에 의해서 측정되었다. 이중 에칭법을 이용하여 즉정된 사파이어에서 전위의 이동속도는 모델링 연구에 응용되었다.

Aluminum was deposited on aluminum oxide powders using a fluidized bed reactor at atmospheric pressure. The aluminum oxide powders were irregular flakes with acute angles and the average particle size was 26 . The fluidized bed was formed by flowing argon gas at the velocity of 60 cm/sec. The optimal fluidization condition was obtained with the reactor designed to be tapered so that the fluid velocity decreases as the fluidizing gas goes up along the reactor. Aluminum was deposited by flowing TiBA(Triisobutylaluminum) evaporated at through the fluidized bed reactor heated to 350~. The result from the analysis by XRD and EDAX confirmed the coating of aluminum and an SEM micrograph showed the conformality.

탄소/탄소 복합재의 산화 저항성을 개선시키기 위하여 aluminum iso propoxide및 aluminum tri sec butoxide졸을 2D-탄소/탄소 복합재에 도포하여 산호 억제층으로서의 효과를 관찰하였다. 촉매/알콕사이드의 몰비가 0.07, 물/알콕사이드의 몰비가 100일때의 산화 억제효과가 양호했으며, 승온속도를 20˚C/min로 하여 승온분석시험한 결과는 도포시편이 80˚C 정도의 산화 개시온도가 20%감소되는 시간을 측정한 TGA분석에서는 도포시편이 20% 정도의 산화 저항성 개선효과를 나타냈다. 도포막의 두께는 1회 도포막이 3μm, 2회 및 3회 도포막이 4-5μm 정도였고, 열충격 시험은 횟수에 따라 산화량이 증자하였다. 5% 전환률에서의 도포하지 않은 시편의 활성화 에너지는 33.2Kcal/mole이었으며 도포시편의 활성화 에너지는 37.1Kcal/mole이었다.

본 연구에서는 Cu-Cu2O의 공정반응에 의한 구리와 알루미나의 직접접합에 대하여 연구 하였다. 1.5×10-1torr, 1015˚C에서 산화시킨 후 10-3torr, 1075˚C에서 접합시킨 시편의 접합력과 계면특성을 인장시험, SEM, EDS 및 XRD를 통하여 분석하였다. 3분 산화시켜 접합하면 우수한 접합강도를 보이며 산화시간이 이보다 짧거나 길면 결합력은 저하하였다. 과단은 알루미나 공정조직 계면에서 발생하였으며 파단후 Al2O3표면에는 Cu쪽에서 빠져나간 Cu2O nodule의 존재하였는 바 접합력은 Cu2O-Al2O3계면보다는 Cu-Cu2O계면에 좌우됨을 보여주고 있다. 접합력은 접합시간에 따라 완만한 증가를 보였으며 CuAl2O4및 CuAlO2의 반응생성물이 접합중 형성되었다.

점토 광물로부터 황산 처리법을 이용하여 수화 황산 알루미늄을 제조하였다. 하동 카올린 을 황산 처리하였을 때 수화 황산 알루미늄 형성에 미치는 카올린의 하소 온도와 하소 시간, 산처리 반응 온도와 반응 시간 및 황산의 농도의 영향을 조사하였다. 또한, 황산 처리된 용액으로부터 수화 황산 알루미늄이 석출되는 최적 조건을 구하였으며, 생성된 수화 황산 알루미늄을 상온에서 1200˚C 까지 각각의 온도 구간에서 열처리한 분말에 대해서 XRD, TG-DTA, FT-IR, SEM, 입도 분석 및 불순물 분석을 하였다. 최적 조건 하에서, 카올린 중의 알루미나가 수화 황산 알루미늄으로 생성되는 전화율은 약 60%였고, XRD, TG-DTA, FT-IR 등의 분석 결과로 부터 생성된 수화 황산 알루미늄의 열분해 반응은 Al2(SO4)3·18H2O→Al2(SO4)3·6H2O→Al2(SO4)→ amorphous alumina→γ-alumina→δ-alumina→θ-alumina→α-alumina이었다. 또한 생성된 수화 황산 알루미늄을 1200˚C에서 하소 하여 얻은 알루미나 분말의 순도는 99.99%였다.

알루미나이징강에 대하여 초기마모영역에서 rolling-sliding 마모시험을 한 결과를 요약하면 다음과 같다. 1) 2차 확산재의 내마모성이 가장 우수하고 처녀재에 비하여 저응력 레벨에서 약 18%, 고응력에서 약 40%의 마모감소를 나타낸다. 2) 2차 확산재는 피복층과 합금층 경계부근의 공공생성으로 인하여 예상보다 내마모성이 낮다. 3) 알루미나이징강의 rolling-sliding 접촉에 의한 마모파양의 형태는 spalling 이며 spalling crack은 합금속의 경계부근에서 발생한다.

경기육괴 북부 화천군과 철원군 경계부의 광덕산 일대에 분포하는 쥐라기 화강암은 복운모화강암, 함석류석복운모화강암, 운모화강암, 반상흑운모화강암으로 이루어져 있다. 이 암석들은 서브알칼리 계열 중 칼 크-알칼리 계열에 해당하며, Al 포화지수를 이용한 A/CKN vs. A/KN 다이어그램에서 고알루미나질 영역에 도시된다. 암석기재학적·지화학적 자료는 연구지역에서 가장 후기에 관입한 것으로 알려진 반상흑운모화강암은 복운모화강암, 함석류석복운모화강암 및 운모화강암과는 별개의 모그마로부터 기원하였음을 지시한다. 이들 화강암질암을 형성한 마그마의 근원암의 성질을 알아보기 위해 Rb/Sr vs. Rb/Ba 다이아그램과 Al2O3/TiO2 vs. CaO/Na2O 다이어그램에 도시한 결과, 반상흑운모화강암은 복운모화강암, 함석류석복운모화강암, 운모화강암 보다 이질 성분을 덜 함유하는 근원암으로부터 유래하였음을 알 수 있다. 스파이더 다이어그램에서 친석 원소인 Cs, Rb, Ba의 값이 부화되어 나타나고, 고장력 원소인 Nb, P, Ti의 값이 결핍된 값의 지화학적 특성 을 보이는 것으로 보아, 광덕산 일대에 분포하는 쥐라기 고알루미나질 화강암질암은 섭입대 환경에서 형성되 었으며, 전암 저어콘 포화지온계로부터 692-795oC 온도 조건에서 용융되었음을 알 수 있다.