건조된 질화알루미늄(AlN) 분말을 200메쉬 체로 처리하는 주된 목적은 부드러운 응집체를 제거하는 것입니다. 이 덩어리는 건조 단계에서 불가피하게 형성되며, 분말의 균일성을 회복하기 위해 분해해야 합니다. 이 단계는 재료가 금형에 채워질 때 올바르게 흐르도록 보장하며, 이는 일관된 압축에 필수적입니다.
핵심 요점 건조는 용매를 제거하는 데 필요하지만, 분말에 물리적 불균일성을 유발합니다. 체질은 유동성과 균일한 입자 크기를 보장하는 중요한 교정 단계로, 최종 소결 세라믹의 밀도 변화와 구조적 결함을 직접적으로 방지합니다.
AlN 처리에서 체질의 역할
건조 부산물 처리
진공 건조는 AlN 슬러리에서 무수 에탄올과 같은 용매를 제거하는 데 사용됩니다. 이는 저온(약 80°C)에서 분말을 산화로부터 효과적으로 보호하지만, 물리적 부작용이 있습니다.
건조 과정은 자연스럽게 입자들이 서로 엉겨 붙게 하여 부드러운 응집체를 형성합니다. 이를 처리하지 않으면 이 덩어리는 재료의 일관성을 손상시키는 불규칙성으로 작용합니다.
균일한 입자 크기 보장
분말을 200메쉬 표준 체로 통과시키는 것은 기계적인 재설정 역할을 합니다. 이는 기본적인 입자 구조를 손상시키지 않고 부드러운 응집체를 부드럽게 분해합니다.
결과적으로 입자가 분리되고 크기가 균일한 균질화된 분말이 얻어집니다.
분말 유동성 최적화
세라믹이 올바르게 압축되려면 분말이 거의 유체처럼 거동해야 합니다. 체질된 분말은 우수한 유동성을 가지므로 금형을 고르게 채울 수 있습니다.
유동성이 좋지 않으면 다이 내부에 공기 주머니와 고르지 않은 분포가 발생하며, 이는 고성능 세라믹에 치명적입니다.
최종 세라믹 제품에 미치는 영향
밀도 변화 최소화
"그린 바디"(압축된, 소성되지 않은 부품)의 품질은 분말이 얼마나 고르게 쌓이는지에 따라 결정됩니다.
체질은 금형 전체에 걸쳐 일관된 충진 밀도를 보장합니다. 이는 일부 영역이 다른 영역보다 밀도가 높은 밀도 구배를 방지합니다.
구조적 결함 방지
그린 단계의 밀도 변화는 소결(소성) 과정에서 구조적 실패로 확대됩니다.
균일한 초기 혼합을 보장함으로써 체질은 최종 제품의 균열 및 뒤틀림으로 이어지는 내부 응력을 방지합니다.
기공 제거
질화알루미늄은 높은 열전도율로 인해 가치가 있지만, 공기 주머니(기공)에 의해 크게 감소합니다.
응집체를 분해하면 입자 충진이 더 조밀해집니다. 이는 소결된 세라믹의 기공 형성을 최소화하여 최대 밀도와 성능을 보장합니다.
중요 고려 사항 및 위험
재산화 위험
이전의 진공 건조 단계는 산화를 방지하지만, 체질 과정은 분말을 제조 환경에 노출시킵니다.
AlN 미세 분말은 활성이 높기 때문에, 공기 중의 습기와 반응하는 것을 방지하기 위해 체질은 이상적으로 통제된 환경에서 수행되어야 합니다.
오염 가능성
체질의 물리적 행위는 연마성 세라믹 분말과 체 메쉬 사이의 접촉을 포함합니다.
체 재료가 마모되어 고순도 AlN에 불순물을 도입하여 열 특성을 저하시키지 않도록 주의해야 합니다.
공정 무결성 보장
체질 공정은 원료 준비와 최종 성형 사이의 다리 역할을 합니다. 특정 품질 지표에 따라 다음을 고려하십시오.
- 구조적 무결성이 주요 초점인 경우: 응집체는 최종 세라믹의 균열의 주요 시작 지점이므로, 모든 응집체를 제거하기 위해 체질을 우선시하십시오.
- 치수 정확도가 주요 초점인 경우: 금형이 얼마나 고르게 채워지고 소결 중 수축이 얼마나 예측 가능한지를 결정하므로 유동성이 최대화되도록 하십시오.
체질은 단순히 분류 단계가 아니라, 결함 없는 고밀도 질화알루미늄 부품을 달성하기 위한 근본적인 전제 조건입니다.
요약표:
| 공정 단계 | 주요 목표 | AlN 품질에 미치는 영향 |
|---|---|---|
| 체질 메커니즘 | 부드러운 응집체 분해 | 건조 후 분말 균일성 복원 |
| 유동성 개선 | 금형 충진 최적화 | 공기 주머니 및 고르지 않은 분포 방지 |
| 밀도 제어 | 밀도 구배 제거 | 균일한 그린 바디 및 최소 뒤틀림 보장 |
| 구조적 무결성 | 기공 최소화 | 열전도율 및 재료 강도 최대화 |
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