세라믹을 소결하는 동안 입자 성장을 제어하는 것은 최적의 결과를 얻기 위해 매우 중요합니다.
소결 시 입자 성장 제어가 중요한 4가지 주요 이유
1. 수축률에 미치는 영향
입자 성장은 기공에 대한 입자 경계의 구성에 영향을 미칩니다.
이는 재료의 수축률에 큰 영향을 미칩니다.
입자 크기가 감소하면 수축률이 증가합니다.
입자 성장을 제어하면 소결되는 세라믹 물체의 최종 치수와 모양을 더 잘 제어할 수 있습니다.
2. 분말 유동성에 미치는 영향
입자 성장을 제어하는 것은 압축 공정 중 미세 분말의 흐름에 중요합니다.
압축 전에 분말은 일반적으로 유동성을 개선하기 위해 과립화됩니다.
분말이 과립화되지 않으면 응집되지 않은 입자의 비부피가 너무 커서 다짐 중에 과도한 부피 감소가 발생할 수 있습니다.
이로 인해 소결체에서 균열과 결함이 발생할 수 있습니다.
분말을 과립화하면 압착 시 응집체 간 빈 공간을 균일하게 변형하고 채우는 데 도움이 됩니다.
3. 소결체의 결함 방지
입자 성장을 제어하면 소결체의 결함을 방지하는 데 도움이 됩니다.
과립화 과정에서 생성된 과립은 취급하기에 충분히 크고 강해야 하지만 압축 중에 파괴될 수 있을 정도로 부드러워야 합니다.
과립의 잔여물이 녹색 바디에 남아 있으면 소결 과정에서 결함으로 발전할 수 있습니다.
따라서 결함 없는 소결체를 위해서는 입자 성장을 제어하고 입자가 완전히 파괴되도록 하는 것이 중요합니다.
4. 온도 의존적 공정의 조절
소결 공정에서 온도 제어는 매우 중요합니다.
입자 성장 제어는 입자 경계로부터의 경계 확산 및 격자 확산과 같은 온도 의존적 공정에서 중요한 역할을 합니다.
입자 경계 확산과 벌크 확산은 온도, 크기, 재료 입자의 분포, 재료 조성 및 소결 환경에 따라 크게 달라집니다.
입자 성장을 제어하면 이러한 확산 과정을 더 잘 제어할 수 있으며 궁극적으로 소결된 세라믹 재료의 최종 특성에 영향을 미칩니다.
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