[재료과학][재료과학]소결

소개글

소결에 대한 내용을 총 정리한 보고서 입니다.
많은 도움되시길 바랍니다...^^

목차

1. 소결 (燒結, SINTERING)
2. 소결 단계
3. Behavior
4. Controllable Variables and Operation
5. Powder Preparation and Fabrication
6. 분말의 특성
7. Characterization Measurements
8. Data Base Needed
9. Models
10. 초기 소결의 neck 성장 속도식
11. H. Palmour
12. C. S. Mogan
13. W. Rhodes
14. 소결방법
1) 액상 소결 (Liquid Pases Sintering)
2) 상압소결법 (Pressureless sintering :PLS법)
3) 반응소결법(Reaction Sintering)
4) HP(열간가압) 소결법
5) HIP법
6) 가스압 소결법 (Gas Pressure Sintering)
7) Post sintering법
8) 전이액상소결법

본문내용

1. 소결 (燒結, SINTERING)

어느 나라의 박물관에 가든지 우리는 수천 년 된 토기, 도기, 자기 등의 전시를 보게 된다. 이로 미루어 보아 소결의 역사는 아주 오래 되었다는 것을 짐작할 수 있다. 그러나, 이 소결현상에 대해 과학적인 접근을 시작한 것은 1940년대에 와서 Kuczynski [1]에 의해 이루어졌다. 그 후, 지금까지 수십 년 동안 소결이론에 대한 많은 연구가 이루어져, 이제는 적어도 그 정성적 이해는 이루어진 것으로 보인다. 비록 소결에 대한 정량적 표현은 일부 이상적 모델에 한하여만 가능한 것이 현실이지만, 소결과정을 효율적으로 수행하기 위한 이론적 바탕은 충분히 갖추어졌다고 본다. 또 최근에는 컴퓨터의 빠른 발달로 복잡한 소결 양상이 실제와 가깝게 모사(模寫, simulation)되고 (Fig. 1), 전자현미경의 발달로 소결에서 원자나 분자가 이동하는 모습이 직접 관찰되고 있다.

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. Fig. 2는 이러한 세라믹스 공정을 에너지 상태의 변화로 나타낸 것인데, 소결과정은 세라믹스 재료의 전 제조공정에서 가장 중요한 부분을 차지하는 과정이다. 따라서, 소결현상의 명확한 이해는 세라믹스 공정의 효율화와 그 특성의 적절한 제어에 확고한 기반이 되는 것이다.

참고 자료

없음