소결은 세라믹을 만드는 데 있어 매우 중요한 과정으로 강도, 전기 전도도, 투명도, 열 전도도 등 최종 특성에 영향을 미칩니다. 세라믹 소결에 사용되는 7가지 필수 기술을 소개합니다:
1. 온도 제어
소결은 주로 고온에 의해 이루어집니다. 이러한 온도는 세라믹 재료의 유리 상이 흐르게 하여 재료의 수축과 응집을 유발합니다. 이 과정은 재료의 다공성을 감소시킵니다.
2. 압력 적용
소결 중에 압력을 가하면 소결 시간과 그에 따른 다공성을 줄일 수 있습니다. 이 방법은 종종 치밀화 공정을 향상시키기 위해 고온과 함께 사용됩니다.
3. 액상 소결
이 기술은 소결 중에 액상이 존재하는 것을 포함합니다. 입자의 이동을 촉진하고 치밀화에 필요한 시간과 온도를 줄임으로써 공정을 향상시킵니다.
4. 무압 소결
이 방법은 온도만 사용하며 외부 압력을 사용하지 않습니다. 등급별 금속-세라믹 복합재, 나노 입자 소결 보조제 및 벌크 성형 기술을 통해 달성할 수 있습니다.
5. 열간 등방성 프레싱(HIP)
3D 형상을 만드는 데 사용되는 소결의 변형인 HIP는 불활성 가스를 사용하여 고온과 고압을 동시에 가하여 소결된 부품의 고밀도 및 균일성을 달성하는 방식입니다.
6. 가마 유형
세라믹 소결에는 일반적으로 터널 킬른과 주기적 킬른이 사용됩니다. 터널 가마는 소결된 부품을 다양한 온도 영역으로 이송하는 반면, 주기적 가마는 정해진 절차에 따라 가열 및 냉각을 제어합니다.
7. 재료 준비
공정은 물, 바인더, 응집제, 소성되지 않은 세라믹 분말을 혼합하여 슬러리를 형성하는 것으로 시작됩니다. 그런 다음 슬러리를 분무 건조하고 금형에 압착하여 녹색 몸체를 형성한 다음 저온에서 가열하여 바인더를 연소시킨 후 고온에서 최종 소결합니다.
이러한 각 기술은 소결 공정에서 중요한 역할을 하며 세라믹 소재의 최종 특성에 영향을 미칩니다. 기술 선택은 최종 제품의 원하는 특성과 사용 중인 세라믹 소재의 특정 특성에 따라 달라집니다.
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