지르코니아, 특히 테트라고날 지르코니아 다결정(TZP)은 소결 중에 단사정에서 다사정 결정 상태로 변형되어 반투명성을 나타낼 수 있습니다. 이러한 변형은 입자 밀도, 강도 및 반투명도를 증가시킵니다. 지르코니아에서 반투명을 달성하는 과정에는 다공성을 최소화하고 작은 입자 크기를 유지하기 위해 소결 조건을 신중하게 제어하는 것이 포함됩니다.
지르코니아의 반투명에 대한 설명:
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결정 구조 변환:
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지르코니아는 처음에 불투명하고 분필과 같은 외관을 가진 단결정 결정 구조로 존재합니다. 일반적으로 1,100°C~1,200°C의 온도에서 소결하는 동안 지르코니아는 폴리테트라곤 상태로 상변환을 거칩니다. 이 변형은 재료의 강도와 밀도를 향상시킬 뿐만 아니라 투명도를 크게 개선하기 때문에 매우 중요합니다. 결정 구조의 변화는 입자를 보다 균일하게 정렬하여 빛의 산란을 줄여 투명도를 높입니다.소결 기술:
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소결 방법은 반투명을 구현하는 데 중요한 역할을 합니다. 기존의 소결 방식은 입자 크기가 커지고 다공성이 증가하여 투명도를 저해할 수 있습니다. 하지만 고압 방전 플라즈마 소결(HP-SPS)과 같은 첨단 기술을 사용하면 반투명 지르코니아를 효과적으로 생산할 수 있는 것으로 나타났습니다. HP-SPS는 낮은 온도에서 빠르게 소결할 수 있어 투명성에 필수적인 작은 입자 크기와 낮은 다공성을 유지하는 데 도움이 됩니다.
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다공성 및 입자 크기 제어:
다공성과 입자 크기는 지르코니아의 투명도에 영향을 미치는 두 가지 핵심 요소입니다. 입자 크기가 작고 다공성 수준이 낮을수록 빛의 산란이 감소하여 더 많은 빛이 재료를 통과할 수 있습니다. 이러한 최적의 특성을 달성하려면 소결 조건을 정밀하게 제어해야 합니다. 예를 들어 HP-SPS는 고압과 급속 가열을 통해 효과적으로 다공성을 최소화하고 입자 성장을 제어하여 투명도를 향상시킬 수 있습니다.
음영의 영향:
