소결, 특히 액상 소결에서는 입자의 결합을 용이하게 하기 위해 바인더가 사용됩니다.
종종 저융점 물질인 바인더는 입자 사이에 퍼지는 액상 역할을 하여 재배열을 촉진하고 목의 형성과 치밀화를 향상시킵니다.
일반적인 예로 텅스텐 카바이드 입자를 함께 소결하는 초경합금 생산에 코발트 기반 바인더를 사용하는 것을 들 수 있습니다.
소결 시 바인더에 대해 알아야 할 4가지 주요 측면
1. 소결에서 바인더의 역할
액상 소결에서 바인더는 소결 공정에 도입되는 액상 역할을 합니다.
이 액상은 치밀화에 필요한 소결 온도를 낮추기 때문에 매우 중요합니다.
이는 입자가 더 자유롭게 움직이고 입자 간 강한 결합을 형성하는 데 필수적인 입자가 더 가깝게 접촉할 수 있도록 하는 매개체 역할을 함으로써 이루어집니다.
2. 사용되는 바인더의 종류
바인더의 선택은 소결되는 재료와 최종 제품의 특정 요구 사항에 따라 달라집니다.
예를 들어 초경합금의 경우 텅스텐 카바이드 입자를 적시고 결합하는 능력으로 인해 코발트가 바인더로 사용됩니다.
이 조합은 코발트가 텅스텐 카바이드보다 낮은 온도에서 녹아 카바이드 입자가 녹지 않고 소결 공정을 용이하게 하기 때문에 특히 효과적입니다.
3. 액상 소결 공정
액상 소결 과정에서 바인더 재료는 액체가 되는 지점까지 가열됩니다.
그런 다음 이 액체는 주 재료의 고체 입자 사이에 퍼져 틈새를 메우고 냉각 및 응고되면서 결합 형성을 촉진합니다.
이 액상의 존재는 또한 불순물을 제거하는 데 도움이 되며 복잡한 조성을 가진 재료를 소결할 수 있습니다.
4. 디바인딩 공정
소결 공정 후, 특히 유기물이어서 최종 제품이나 용광로를 오염시킬 수 있는 경우 남은 바인더 물질을 제거해야 할 수 있습니다.
디바인딩에는 이러한 바인더를 분해하거나 제거하기 위해 열처리 또는 용매를 사용하는 것이 포함됩니다.
이 단계는 소결된 제품의 순도와 무결성을 보장하는 데 매우 중요합니다.
요약하면 소결, 특히 액상 소결에 사용되는 바인더는 입자의 치밀화 및 결합에 중요한 역할을 합니다.
바인더는 촉진제 역할을 하여 소결 온도를 낮추고 입자 간의 강한 결합 형성을 촉진합니다.
바인더의 선택과 후속 디바인딩 공정은 소결 공정의 특정 재료와 요구 사항에 맞게 조정됩니다.
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