이러한 특정 재료의 선택은 화학적 순도에 대한 엄격한 요구 사항에 의해 결정됩니다. 폴리우레탄 분쇄 용기와 강옥 연삭 볼은 주로 붕탄화규소에 필요한 장시간 볼 밀링 과정에서 철과 같은 금속 오염을 방지하기 위해 사용됩니다.
핵심 요점: 붕탄화규소는 매우 단단하며 불순물에 민감합니다. 폴리우레탄(불활성 용기)과 강옥(화학적으로 호환되는 분쇄 매체)의 조합은 공격적인 기계적 분쇄의 필요성과 최종 세라믹의 성능을 저하시킬 수 있는 외부 금속 오염 물질의 유입을 절대적으로 방지해야 하는 요구 사항 사이의 균형을 맞춥니다.
순도의 결정적인 필요성
금속 오염 제거
표준 강철 분쇄 도구를 피하는 주된 이유는 금속 불순물 방지입니다. 붕탄화규소 세라믹은 장기간의 분쇄(종종 3~48시간)가 필요합니다.
이 장기간의 공정 동안 표준 강철 용기와 볼은 상당한 마모를 겪게 됩니다. 이는 분말에 철 및 기타 금속 이온을 도입하여 최종 제품의 기계적 특성을 심각하게 저하시킬 것입니다.
폴리우레탄 용기의 역할
폴리우레탄은 분쇄 용기로 선택되는데, 이는 폴리머이기 때문에 금속 오염에 대해 화학적으로 불활성입니다.
용기가 지속적인 충격을 견디더라도 폴리우레탄에서 발생하는 미세한 마모 파편은 세라믹 혼합물에 중금속이나 간섭 이온을 도입하지 않습니다. 이는 첨단 기술 세라믹에 필요한 높은 순도를 유지합니다.
강옥 매체의 전략적 선택
경도 요구 사항 충족
붕탄화규소는 알려진 가장 단단한 재료 중 하나입니다. 입자 크기를 효과적으로 미세화하고 철저한 혼합을 보장하려면 연삭 매체가 뛰어난 경도를 가져야 합니다.
강옥(결정질 산화알루미늄)은 붕탄화규소 입자를 효과적으로 분쇄할 수 있는 필요한 경도를 제공하며, 충격 시 즉시 부서지지 않습니다.
오염을 이점으로 전환
강옥 볼 사용의 미묘하지만 중요한 이점은 화학적 구성입니다. 강옥은 주로 알루미나($Al_2O_3$)로 구성됩니다.
알루미나는 붕탄화규소 배합에서 소결 보조제로 자주 사용됩니다. 결과적으로, 공정 중 연삭 볼에서 마모된 미세한 파편은 "외부" 불순물이 아닙니다.
대신, 마모 파편은 단순히 레시피에 이미 존재하는 기능성 성분을 도입합니다. 이는 복합 재료의 화학적 프로파일이 일관되게 유지되도록 합니다.
절충안 이해
충격 에너지 대 순도
텅스텐 카바이드 매체는 더 높은 밀도와 충격 에너지를 제공하지만, 분쇄 조건이 너무 공격적이면 텅스텐 오염을 유발할 위험이 있습니다.
폴리우레탄과 강옥은 원시 분쇄 속도보다 순도가 주요 제약 조건인 경우 선택됩니다. 절충안은 폴리우레탄이 더 부드럽고 일부 충격 에너지를 흡수(댐핑)할 수 있어, 더 단단한 금속 용기에 비해 필요한 분쇄 시간이 길어질 수 있다는 것입니다.
목표에 맞는 올바른 선택
프로세스가 최고 품질의 붕탄화규소 세라믹을 생산하도록 하려면 특정 배합 요구 사항을 평가하십시오.
- 절대적인 순도가 주요 초점인 경우: 철 또는 중금속 교차 오염의 위험을 완전히 제거하기 위해 폴리우레탄 용기를 사용하십시오.
- 배합 일관성이 주요 초점인 경우: 특히 레시피에 이미 알루미나가 소결 첨가제로 포함되어 있는 경우, 마모 파편이 화학적으로 호환되도록 강옥 볼을 사용하십시오.
분말의 화학적 제약 사항에 맞게 분쇄 매체를 조정함으로써 최종 세라믹 부품의 구조적 무결성을 보장합니다.
요약 표:
| 구성 요소 | 재료 | 주요 기능 | 붕탄화규소에 대한 장점 |
|---|---|---|---|
| 분쇄 용기 | 폴리우레탄 | 불활성 용기 | 철 및 금속 이온 오염 제거. |
| 연삭 매체 | 강옥 ($Al_2O_3$) | 분쇄제 | 높은 경도; 마모 파편은 호환되는 소결 보조제로 작용. |
| 공정 시간 | 3~48시간 | 입자 미세화 | 분말 무결성을 유지하기 위해 내마모성 재료 필요. |
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