일반적인 엔지니어링 세라믹 재료에 대한 간략한 분석

엔지니어링 세라믹은 구조용 세라믹, 기능성 세라믹, 세라믹 매트릭스 복합재 등 엔지니어링 기술 분야에 적용되는 모든 종류의 세라믹을 총칭합니다. 엔지니어링 세라믹은 고온 저항성, 내마모성, 내식성, 화학적 안정성 및 독특한 전기, 열, 광학, 자기 및 기타 기능으로 신소재 분야에서 매우 중요한 위치를 차지하고 있습니다. 다음은 일반적인 엔지니어링 세라믹 재료와 그 응용 분야에 대한 간략한 소개입니다.

알루미늄 산화물 세라믹

알루미나 세라믹은 엔지니어링 세라믹 중 가장 널리 연구 및 응용되는 세라믹 중 하나이며, 높은 융점(2050 ℃)과 높은 경도(hra), 90-92, 절연 성능이 우수하고 체적 저항이 1015 Ω, cm), 우수한 화학적 안정성등을 갖추고 있습니다.고온 가마 가구 재료, 내마모성 라이닝 및 연마체, 전기 진공 쉘 및 세라믹 기판, 고온 연도 가스 정화 세라믹 필름 재료, 화학 세라믹, 투명 세라믹 전자 제품 렌즈 커버, 내마모 코팅 등과 같은 고온 구조 재료, 내마모성 재료, 전기 절연 재료 및 내 화학 재료로 널리 사용됩니다.

고성능 알루미나 세라믹 제조의 핵심은 원료 분말의 순도, 입자 형태 및 입자 크기 분포에 있습니다. 최근에는 투명 알루미나 세라믹 및 사파이어 결정에 대한 수요가 증가함에 따라 고순도 초미세 또는 나노미터 알루미나 분말의 제조 기술이 빠르게 발전하고 있습니다.투명 알루미나 세라믹은 순도 4N 이하, 입자 크기 100nm 이하의 고순도 초미세 분말로 제조되며, 사파이어 결정 성장을 위해서는 순도 5N 이상의 고순도가 필요합니다.

지르코니아세라믹

모든 종류의 금속 산화물 세라믹 중에서 지르코니아는 고온 안정성이 가장 우수하여 세라믹 코팅 및 고온 내화 제품에 가장 적합합니다. 지르코니아의 열전도율은 일반적인 세라믹 재료 중 가장 낮으며 열팽창 계수는 금속 재료에 가깝습니다.

지르코니아 세라믹의 상 변화 강화 특성은 플라스틱 세라믹의 뜨거운 연구 주제가되었으며 우수한 기계적 및 열 물리적 특성으로 인해 금속 매트릭스 복합재의 우수한 보강 상이되었습니다. 현재 지르코니아 세라믹은 다양한 금속 산화물 세라믹의 사용에서 알루미나 세라믹에 이어 두 번째입니다.

부분 안정화 지르코니아(PSZ, 세라믹은 종종 3% ω 이트륨 산화물 안정화 지르코니아 나노 분말을 원료로 사용) 세라믹은 현재 세라믹 재료 중 가장 높은 강도와 인성을 가지고 있습니다.PSZ 세라믹은 입자 크기가 미세하고 강도가 높으며 인성이 좋고 내마모성이 높으며 (일반적으로 알루미나 세라믹보다 5-10 배 높음) 자체 윤활성이 우수합니다. 내마모성 구조 재료로서 연마기, 볼 밀, 베어링 재료, 인공 관절, 일일 사용 세라믹 커터 등에 널리 사용되었습니다.

실리콘 카바이드 세라믹

실리콘 카바이드 세라믹 은 비산화물 세라믹 소재 중 가장 널리 연구되고 적용되는 세라믹 소재입니다. 실리콘과 탄소가 공유 결합하여 다이아몬드와 유사한 사면체 구조를 형성하기 때문에 고강도, 고경도, 내산화성 및 우수한 내식성을 가지고 있습니다.실리콘 카바이드 세라믹은 제조 공정에 따라 특성과 응용 분야가 다르며, 우수한 특성으로 인해 고온 구조재, 내화 재료, 기계적 밀봉 내마모 재료, 산 및 알칼리 내식성 재료, 고온 열교환 재료 등으로 사용할 수 있습니다.

질화규소 세라믹

실리콘 질화물(Si3N4) 세라믹은 비산화물 세라믹에서 빠르게 발전하는 엔지니어링 세라믹의 일종입니다. 실리콘과 질소의 공유 결합에 의해 형성된 사면체 구조 단위 [SiN4]는 세라믹의 고강도, 고경도, 우수한 내산화성 및 내식성을 제공합니다. 실리콘 질화물은 입상 형태의 알파 -Si3N4와 핀 프리즘 형태의 베타 -Si3N4의 두 가지 결정 형태로 제공됩니다.빌릿의 미세 입자 중 알파 Si3N4는 소결 온도에서 핀 프리즘 베타 Si3N4로 변환되어 자체 강화 작용을 합니다. 따라서 실리콘 질화물 세라믹은 실리콘 카바이드 세라믹보다 강도와 인성이 높아 연삭 매체 세라믹 공구, 베어링 및 고강도와 인성이 필요한 기타 세라믹 제품의 제조에 더 적합합니다.

실리콘 질화물 세라믹은 적색 경도가 우수하여 고속 CNC 공작 기계의 고속 절삭 또는 연삭에 특히 적합합니다.

석영 세라믹

용융 석영 세라믹으로도 알려진 석영 세라믹은 열팽창 계수가 낮고 열 충격 저항성이 우수합니다. 석영 세라믹의 전통적인 성형 및 그라우팅 외에도 최근에 개발 된 젤 사출 성형 기술도 적용되었으며이 기술은 유리 수평 강화 롤러, 플로팅 유리 가마 게이트 벽돌 및 기타 대형 석영 세라믹을 제조하는 데 성공적으로 사용되었습니다.

석영 세라믹의 응용 분야에는 야금, 전기 공학, 유리, 항공, 태양 광 및 기타 산업이 포함됩니다. 또한 단결정 실리콘과 다결정 실리콘의 용융 도가니 및 미사일용 레이돔으로 널리 사용됩니다.

질화 알루미늄 세라믹

질화알루미늄 세라믹은 열전도율이 높지만 단열성이 있는 세라믹 소재의 일종입니다. 고강도, 고경도 및 고온 저항의 특성을 가지고 있습니다. 따라서 고전력 집적 회로 및 전자 부품의 방열 기판에서 고유 한 장점이 있습니다. 고순도, 안정적인 성능, 미세 입자 크기 및 좁은 입자 크기 분포와 소량의 소결 AIDS (나노 미터 산화 이트륨)를 가진 질화 알루미늄 분말은 열간 프레스 소결 공정과 결합하여 고열 전도성 질화 알루미늄 세라믹을 제조하는 데 이상적인 기술 솔루션입니다.

질화 붕소 세라믹

질화붕소 (BN)는 육방정 질화 붕소와 입방정 질화 붕소의 두 가지 전형적인 결정 구조를 가지고 있습니다. 현재 육방정 질화 붕소 세라믹은 주로 고온 단열재, 고급 립스틱 필러, 윤활재(핫 프레스 금형의 이형제 등) 및 금속 용융용 도가니에 사용되는 반면 입방정 질화 붕소 세라믹은 주로 절삭 공구, 연마재 및 연마 또는 폴리싱 재료를 만드는 데 사용됩니다.

육방정 질화 붕소는 흑연과 유사한 구조를 가진 흰색이며 낮은 경도, 윤활성 등 흑연과 유사한 특성이 많습니다. 육방정 질화 붕소는 세라믹 재료에서 열전도율이 매우 높은 재료 중 하나이며 열전도율은 석영의 10 배이며 열전도율이 높은 열간 압착 제품 (예 : 핫 프레스 질화 붕소)의 열전도율은 33W / M...K로 순수 철과 동일합니다. 입방정 질화 붕소는 다이아몬드와 유사한 구조를 가지고 있으며 현재 경도가 다이아몬드에 이어 두 번째인 초경도 소재입니다.