알루미나 세라믹의 핵심: 주요 원료, 특성 및 95%~99.9% 알₂O₃
뛰어난 기계적 강도, 우수한 전기 절연성, 우수한 고온 저항성 및 내식성으로 인해,알루미나 세라믹현대 산업에서 대체 불가능하고 중요한 위치를 차지하고 있습니다. 본 논문은 산업용 알루미나인 알루미나 세라믹의 성능을 결정하는 주요 원료인 알루미나에 대한 심층 분석을 수행하며, 그 분류, 특성 및 제조 공정을 다룹니다. 고급 제조 공정의 적용 난점에서 시작하여 특정 적용 시나리오를 결합하여, 원료 순도, 입자 크기 및 공정 성능이 최종 제품 성능에 미치는 주요 영향을 밝힙니다. 또한, 원료 정제 및 미세 구조 조절부터 첨단 소결 기술에 이르기까지 다양한 솔루션을 체계적으로 제시하고, 향후 개발 동향에 대한 요약과 전망을 제시합니다.알루미나 세라믹원자재.
알루미나 세라믹스; 주요 원료; 산업용 알루미나; 순도; 입자 크기; 소결 첨가제; 성능 규정
원자재부터 구조까지 세라믹 '유전자'를 정확하게 편집
앞서 언급한 문제들을 체계적으로 해결하기 위해서는 원자재의 기본으로 돌아가야 합니다. 다차원적이고 정교한 제어 방법을 통해 원자재의 특성을 유전학적 수준에서 으으으으으으 리모델링할 수 있습니다.알루미나 세라믹.
1. 원자재 선정 및 등급 : 성능 기반 구축
산업용 알루미나(알₂O3)는 단일 물질이 아니라 순도에 따라 엄격하게 등급이 매겨진 제품군입니다.
●일반형(예: 95%, 99% 알₂O₃): 내화재 및 일반 구조 부품과 같이 성능 요구 사항이 낮은 시나리오에 적합합니다.
●고순도형(예: 99.5%, 99.7% 알₂O3): 알칼리 금속 불순물 함량이 극히 낮아 고성능 전자 세라믹, 투명 세라믹, 점화 플러그 제조의 핵심 원료입니다.
●초고순도형(99.9% 이상): 주로 반도체, 레이저, 고급 광학 분야에서 사용되며, 순도 요구 사항은 피피엠 또는 피피비 수준에 이릅니다.
최종 제품의 성능 요구 사항을 기반으로 원자재의 순도 수준을 정확하게 맞추고, 출처의 불순물로 인한 성능 위험을 제거합니다.
2. 입자 크기 및 형태의 정밀 제어: 이상적인 미세 구조 형성
원자재의 입자 크기, 분포 및 형태는 소결 활동과 최종 세라믹의 미세 구조를 직접 결정합니다.
●초미립자 크기 및 좁은 분포:제트 밀링, 샌드 밀링과 같은 첨단 분쇄 및 분급 기술을 통해 알루미나 분말은 서브미크론 또는 나노미터 수준까지 가공되며, 입도 분포가 엄격하게 제어됩니다. 초미립이고 균일한 입자는 더 큰 비표면적과 더 높은 소결 추진력을 가지므로 저온 및 고밀도 소결을 용이하게 하고, 미세 입자와 균일한 구조를 가진 고성능 세라믹을 생산할 수 있습니다.
●구형화 치료:구형에 가까운 입자는 충전성과 유동성이 더 뛰어나 건조 압축 성형체의 균일성을 향상시킬 뿐만 아니라 소결 중 재료 전달 및 밀도화 과정도 촉진합니다.
3. 소결 첨가제의 과학적 배합: 소결의 "smart 탐색을 안내합니다.
소결 온도를 낮추고, 입자의 비정상적인 성장을 억제하고, 입자 경계를 정화하거나 특정 기능을 부여하기 위해 일반적으로 소량(0.5%~5%)의 소결 보조제를 도입합니다.
●산화마그네슘:알루미나 입자의 비정상적인 성장을 효과적으로 억제하고 미세 구조의 균질화를 촉진하는 고전적인 첨가제입니다. 고강도 및 투명 세라믹 제조의 핵심 요소입니다.
●SiO₂, 산화칼슘, 산화마그네슘 등:순간적인 액상을 형성함으로써 재료 이동을 크게 촉진하고 저온 고밀도화를 달성하지만, 액상 잔류물이 고온 성능에 미치는 영향에 주의해야 합니다.
●희토류 산화물(Y₂O3, 라₂O3 등): 결정립계를 "hpin"하고, 결정립계 불순물을 제거하여 세라믹스의 고온 크리프 저항성과 장기 사용 신뢰성을 크게 향상시킬 수 있습니다.
4. 성형 및 소결 공정의 협업 최적화
원자재가 완벽하더라도 그 잠재력을 최대한 발휘하려면 첨단 성형 및 소결 공정이 필요합니다.
●등압 성형:결함 없는 고밀도 세라믹 본체를 얻기 위해 등방성 성형 압력을 제공합니다.
●열간 가압 소결 및 열간 등방 가압 소결:온도와 압력의 상승효과로 재료 내부의 기공이 거의 완전히 없어지고, 밀도가 99.99%를 넘고 성능이 이론 한계에 근접한 알루미나 세라믹 제품이 제조됩니다.