Ostwald Ripening

목차

Ostwald Ripening 현상
1. 입자 성장과 조대화에 대한 고전이론
2. 입자의 조대화 기구

본문내용

Ostwald Ripening 현상이란 액상 또는 고체의 기지상에 분산되어 있는 입자가 크기에 따른 용해도의 차이에 의해 시간의 경과에 따라 조대화 되는 현상을 말합니다. 고체, 액체, 기체 매질에 입도분포를 갖는 입자가 분산(disperse)되어 있는 계(system)에 대해서, 입자가 감지할 정도의 용해도 또는 증기압이 있을 때 작은 입자는 용해되고 큰 입자는 성장합니다. 세라믹스를 액상소결 하는 경우, 액상기지에 분포하는 고상입자들은 고온에서 입자 조대화 과정을 거치게 되는데, 이 경우의 구동력은 전체 계면에너지의 감소에 기인합니다. 이때, 입자 조대화는 계(system)의 입도분포를 유지하면서 전체적으로 고상 입자가 고르게 성장하는 정상 입성장(Normal Grain Growth)과 대부분의 입자의 조대화가 억제된 상태에서 제한된 고상 입자들만이 빠르게 성장하는 비정상 입성장(Exaggerated Grain Growth)으로 구분됩니다.
조대화는 입자 성장(grain growth)과 같이 곡면간의 자유 에너지 차이로 인해 일어납니다. 앞에서 언급했듯이 고체, 액체, 또는 기체 매질에 크기의 영역을 가지는 분산된 입자(particle)가 있는 계에서 만일 감지할 정도의 용해도 또는 증기압이 있을 때 작은 입자는 용해되고 큰 입자는 성장합니다. Thompson-Freundich 식에서 작은 입자의 증가된 용해도를 구할 수 있습니다.
(식.1)
여기서 는(평평한 계면에서의) 평형 용해도이며, 는 입자의 반지름입니다. 지수 항은 일반적으로 작기 때문에 로 되며, (식.2)는 로 됩니다. 만일 입자가 계면 반응속도에 의해 제한받지 않고 용이하게 용해되고 성장된다면 입자의 성장속도는 둘러싼 주변의 매질을 통한 확산에 제한받을 가능성이 상당히 있습니다. Cireenwood가 설명한 바와 같이 반경 의 확산장(diffusion field)으로 둘러싸인 반경 의 입자([그림1] 참고)는 다음과 같은 속도로 성장합니다.

참고 자료

http://km.naver.com/list/view_detail.php?dir_id=90201&docid=31789927
http://naver.nanet.go.kr:8080/dl/CommonView.php?u=aUExIIuiaQOv1yaKl841EEpaf9%2BfnFkvU0800RoT07EyakxxoxoZb98dlp%2BQ%2BDoplNhS0CikN56M1LDaDL8%2Fql7JD3fBURbP
http://www.camp.re.kr/newsletter/newsletter_200605/particle.pdf
세락믹스물성학. 김성진, 김용석, 유광수. 반도출판사