세라믹 기초 실험 레포트(소결)

소개글

세라믹 기초 실험 레포트.
소결의 종류 및 과정
고온 열처리로의 종류 및 설명
아르키메데스법 설명

목차

1. 고온 열처리 로의 종류 및 설명
2.아르키메데스법의 설명
3. 세라믹스의 성형 온도 결정시 중요한 사항.

본문내용

(1) 가압 소결
(a) 기본적인 가압 소결을 말하며 분말에 기본적인 가열과 동시에 상하로 가압(20-50Mpa)을 하여, 열에너지와 기계적 에너지에 의해 침리화를 이루는 것으로써, 다음과 같은 특징을 갖게 된다.
• 보통의 소결방법으로 소결이 불가능한 공유결합 재료(SiC, Si3N4, B4C, AlN)등의 소결을 가능하게 한다.
• 가압에 의한 높은 소결 구동력으로 기공을 모두 없앨 수 있다.
• 보통의 소결 조건에 비하여 소결 온도가 약 200-300℃정도 낮고, 소결 시간이 짧은 편이어서 결정립 성장을 최소화 시킬 수 있다.
• 분말을 수산화물, 탄산화물등의 상태로 가압 소결하므로써, 분말의 분해와 함게 생성되는 초미분을 바로 소결할 수 있다.
• 소결이 어려운 복합재료의 소결이나 확산에 의한 재료간의 접합에 적합하다.
• 소결체의 특성이 가압 방향에 따라 방향성을 가지게 된다.

(b) Mold의 형성
:세라믹스의 가압소결용 몰드의 재료는 흑연이 주로 이용된다. 그 이유는 흑연이 가공성이 좋고, 고온에서의 강도가 좋기 때문이다. 특히, 약 1500℃이상의 고온에서는 흑연 재질의 몰드가 가장 적합한데, 이 경우 흑연의 산화가 없는 진공이나 중성 분위기가 필수적이다. 즉, 소결할 세라믹스 외의 다른 첨가제의 첨가가 상대적으로 적은 편이다. 일반적인 몰드의 강도는 일반 흑연질(POCO graphite)가 약 70MPa정도이고 fiver-wound graphite의 경우 약 550MPa정도를 갖는다. ZnO2와 같이 흑연과 반응을 잘하는 재료의 가압소결에는 비교적 반응이 없는 Alumina 몰드를 사용한다. 몰드의 중요성은 가압하는 물질에 대한 가압 제한성 때문인데, 몰드가 결정이 되면 내부의 소결하려고 하는 세라믹스에 가할 수 있는 압력이 제한이 생기게 된다.

참고 자료

- 『세라믹스의 소결』 이준근 지음
- 기술 해설 <Hot isostatic pressing> 문인형 저서, 대한금속재료학회 편찬
- 『Principle of ceramic processing』 James S.Reed
- 『최신 세라믹스 공학』 김종희 공역