산업용 세라믹은 높은 경도, 고강도, 고온 저항성, 내식성 등의 특성으로 인해 산업계에서 거의 널리 사용되고 있습니다. 아래에서는 세 가지 일반적인 산업용 세라믹을 예로 들어 각각의 장점과 일반적인 용도를 간략하게 소개합니다.
1. 알루미나 세라믹(알₂O₃): 가장 널리 사용되는 구조용 세라믹입니다.
알루미나는 매우 널리 사용되는 세라믹 소재로, 순도에 따라 75%, 85%, 95%, 99% 등 다양한 등급으로 분류됩니다. 순도가 높을수록 소재의 내열성, 기계적 특성, 화학적 안정성이 우수합니다.
널리 사용되는 주요 이유는 다음과 같습니다.
높은 융점(2050℃)을 가지며, BE, 시니어, 니, 알, 철, 고마워, 민 등의 용융 금속의 침식에 잘 견딥니다. 또한 수산화나트륨, 유리, 슬래그에 의한 침식에 대한 인장 저항성이 우수합니다. 불활성 분위기에서 시, 에스비, Bi와 반응하지 않습니다. 따라서 내화재, 노관, 유리 인발 도가니, 중공구, 섬유, 열전대 보호 슬리브 등으로 사용될 수 있습니다.
2. 지르코니아 세라믹(지르코니아₂): 높은 인성과 내식성을 지닌 특수 세라믹
지르코니아 세라믹은 흰색이며, 불순물이 포함되면 노란색이나 회색으로 보입니다. 일반적으로 지르코니아 세라믹에는 지르코니아₂와 화학적 성질이 유사하여 분리하기 어려운 HfO₂ 불순물이 포함되어 있습니다.
지르코니아₂는 산화 분위기에서 매우 안정하며, 환원 분위기에서도 상당히 안정합니다. 지르코니아는 약산성 산화물로 산성 또는 중성 슬래그에 의한 침식에 강하지만, 알칼리성 슬래그에 의한 침식에는 취약합니다. 따라서 특수 내화재, 주조 노즐, 그리고 백금, 팔라듐, 로듐과 같은 금속 제련용 도가니로 사용될 수 있습니다. 지르코니아는 용선이나 용강에 젖지 않으므로, 제강 래들(국자)과 용강 유동통(흐름 구유)의 라이닝, 그리고 연속 주조 시 노즐 브릭으로 사용될 수 있습니다.
3. 질화붕소(비엔): "화이트 Graphite로 알려진 고온 재료
질화붕소는 육방정계, 조밀육방정계, 입방정계 결정형의 세 가지 결정형을 가지고 있습니다. 육방정계 질화붕소는 흑연과 유사한 층상 구조를 가지고 있으며, 백색 분말 형태로 나타나 흑연과 유사한 특성을 많이 가지고 있어 "백색흑연(으으으으)이라고도 합니다. 흑연처럼 금속에 비점착성을 가지면서도 흑연보다 내열성과 안정성이 우수합니다.
높은 녹는점, 낮은 열팽창 계수, 거의 모든 용융 금속에 대한 안정성 등의 특성을 활용하여 고온 금속 제련을 위한 도가니로 사용할 수 있습니다.
