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[목차]

 

1. 서 론

2. 이론적 배경

2-1. 소결단계

3. 실험 및 분석방법

3-1. 실험방법

3-2. 분석방법

4. 분석 및 고찰

4-1. 질량 변화

4-2. 직경 수축율

4-3. 밀도와 기공율

5. 결 론

 

 

 

일본의 日立제작소와 日立계측엔지니어링의 공동 연구 그룹은 1994년에 투과형 전자 현미경과 독자적으로 개발한 가열 장치를 이용하여 1500℃에서 탄화규소 세라믹스의 결정 생성과정, 소결, 결함의 발생 등을 세계에서 처음으로 촬영하였다(150만배의 배율, 0.18나노미터의 분해능). 이 성과는 소결의 직접적 관찰과 결함이 적은 고성능 구조 세라믹스 제조에 크게 기여할 것으로 기대되고 있다. 촬영은 투과형 전자 현미경의 시료대에 직경 25 μm의 텅스텐선 가열 장치를 조립하여 시료(직경 10-50 μm의 흑연 분말과 실리콘 분말이 반응하여 탄화규소 생성)가 변화하는 모양을 매초 촬영하였다.

이와 같은 기초적 연구를 바탕으로 소결공정은 실제 세라믹스의 제조에서 완전히 과학적으로 다루는 한 과정이 되었다. 세라믹스의 제조공정은 주로 원료 분말의 준비, 원하는 형태로의 성형, 그리고 고온 가열에 의한 소결로 나눌 수 있다.

 

2. 이론적 배경

 

2-1. 소결단계

 

소결과정은 초기, 중기, 말기 나누어 생각할 수 있다. 물론 소결수축이 없는 증발-응축 기구, 표면확산 기구, 격자확산 기구등에서는 초기단계의 넥크 형성만이 나타나는 것이 일반적이다. 소결수축이 있는 다른 기구에서도 이 3 단계가 완전히 구분되어 일어나는 것은 아니고, 서로 어느 정도 겹쳐서 일어나는 것이 보통이다. 각 단계에서 일어나는 주요 현상을 정리해 보면 다음과 같다.

초기단계 (期段階, initial stage)는 입자와 입자 사이에 넥크가 형성되는 단계로써, 보통 소결수축이 약 3-5%까지 되는 단계를 말한다. 이 단계는 소결의 구동력이 크고 이동거리가 짧기 때문에, 소결이 빨리 일어나게 된다.

 

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