세라믹 소결(수정본) 세라믹

목차

1. 소결
2. 소결의 이유
3. 소결이론

본문내용

세라믹 재료에 많이 쓰이는 공정기술인 소결은 분말중의 입자들이 가열에 의해서 원자 간의 접착력에 따라 결합하고, 이로써 분말 전체의 강도가 증가하며, 물질 이동에 의해서 밀도의 증가와 재결정을 일으키는 것을 말한다. 즉 2개 또는 그 이상의 분말 입자가 그 계의 어느 한 성분에 융점보다 낮은 온도에서 가열만으로 결합하는 현상이다. 소결은 분말이 특정 조건하에 있을 경우엔 서로 유착한 채로 유지되지만 또한 그 조건이 사라질 경우 본래의 특성으로 돌아가기도 한다. 소결을 하면 빈 공간을 채움으로서 grain의 밀도가 높아지고 부피가 감소되는 효과가 있다. 또한 표면 에너지를 감소시키고 소결이 진행됨에 따라

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기상 소결은 단지 몇 개의 물질에서만 중요하다.
구동 에너지는 표면 곡률의 함수인 증기압의 차이로 주어진다. 물질은 양(+)의 곡률을 갖고, 상대적으로 증기압이 높은 입자의 표면에서 음(-)의 곡률을 가지며, 매우 낮은 증기압을 갖는 접촉 부위로 이동한다. 입자가 작을수록 양의 곡률은 커지게 되고, 기상 이동을 위한 구동력도 커지게 된다.
유효 입경과 표면 곡률이 곡면 양단의 압력과 상태증기압에 영향을 준다.
기상을 통한 물질이동은 기공의 모양을 변화시키고 인접한 입자 간에 의한 투과도는 감소한다. 그러나 이때 수축과 치밀화는 일어나지 않는다.

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이 현상의 원동력은 주위의 작은 입자가 가지는 높은 에너지의 결정면이나 작은 곡률에 비할 때 큰 입자가 가지는 낮은 표면 에너지이다. 이는 요업체의 소결 및 그 특성에 영향을 미치는데 과도한 입자성장은 자주 그 재료의 기계적 특성에 해를 끼친다.
전기적 및 자기적 특성에 있어서는 입자 크기에 따라 그 특성이 개선되는 수도 있다. 하지만 재료의 치밀화를 위해서는 피 할 수 없는 과정으로 받아 들여 진다.
일반적인 고찰결과 재결정화가 일어나기 위해서는 최소한의 소성 변형이 필요하고, 만약 소성 변형이 적다고 한다면 재결정화는 높은 온도에서만 가능하다. 또한 풀림 시간을 길게 하면 재결정화의 온도가 낮아진다.

참고 자료

없음