Nanostructure ceramics, even though they have enormous potential for advanced applications such as solar cell or MEMS devices, haven’t been reached to the same level of knowledge in perspective of fracture comparing to the other properties. Therefore in this study, we investigate the fracture behavior of brittle ceramics by changing sample sizes from bulk to nanoscale. Additionally, we fabricate large-area 3D hierarchical hollow ceramic nano-architectures using proximity nano-patterning (PnP) technique to demonstrate the feasibility to intactly transfer the superior properties emergent only at the nanoscale to the macroscopically available form.
세라믹 나노구조는 MEMS나 태양전지에서 기능성 재료로 사용될 수 있음에도 불구하고 여전히 크랙에 취약한 점은 걸림돌이 되어왔다. 취성 세라믹 물질의 파괴 저항성을 높이기 위해 현재까지 많은 연구가 진행되어 왔으나 순수 세라믹의 나노스케일 파괴 특성에 대한 이해를 위해서는 여전히 연구가 필요하다. 따라서 이번 연구에서는 세라믹 물질의 나노스케일 파괴거동을 이해하기 위해 다양한 사이즈의 나노빔 시편을 제작하여 파괴 실험을 하고자 한다. 또한 나노스케일에서의 향상된 크랙 저항성을 그대로 가지면서도, 실제 생활에 응용이 가능한 크기의 시편을 제작하기 위해 PnP 방법을 이용하여 대면적을 갖는 3차원 계층 세라믹 구조를 제작하고 물성 테스트를 하고자 한다.
