가공 가능한 세라믹의 종류는 무엇인가요?
가공 가능한 세라믹 특수한 기계 가공 특성을 지닌 고급 세라믹 소재의 일종으로, 소결 후 선삭, 밀링, 드릴링 등 기존의 기계 가공 방법을 통해 정밀 가공이 가능합니다.
가공 가능한 세라믹스의 주요 유형과 특성
- 마이크라 기반 가공성 세라믹스
재료 구성: 마이크라 크리스털을 모체로, 유리 상을 결합제로
가공 특성: 우수한 가공성, 표준 초경합금 공구로 가공 가능
대표 제품: MACOR®、 운모 유리 세라믹
작동 온도: 최대 연속 사용 온도 800-1000℃ - 가공성 세라믹스 기반 질화 붕소
재료 구성: 육방정 질화 붕소(h-BN)를 주성분으로
가공 특성: 흑연과 유사한 가공성, 낮은 마찰 계수
대표 제품: 고온 압축 질화 붕소, 스프레이 등급 질화 붕소 세라믹스
작동 온도: 불활성 분위기에서 최대 2000℃, 공기 중 약 900℃ - 인산염 기반 가공성 세라믹스
재료 구성: 인산 알루미늄, 인산 지르코늄 및 기타 시스템
가공 특성: 우수한 가공성, 적당한 강도
특별한 장점: 낮은 열전도율, 우수한 단열 성능 - 복합 가공성 세라믹스
재료 구성: 복합 세라믹 상의 복합 설계
가공 특성: 가공성과 기계적 특성의 균형
디자인 컨셉: 미세구조 설계를 통한 제어 가능한 파단 메커니즘 구현
제품의 장점과 핵심 가치
뛰어난 가공성
-다이아몬드 공구가 필요 없습니다: 기존의 경질 합금 또는 고속 강철 공구를 사용할 수 있습니다
-복잡한 형상 성형: 나사산, 미세 홈 및 불규칙한 구조를 가공할 수 있는
-저비용 후처리: 정밀 세라믹 부품의 제조 비용을 현저히 절감
탁월한 종합 성능
-고온 저항성: 작동 온도 범위: -200℃ ~ 1600℃
-전기 절연: 고체적 저항률, 고전압 환경에 적합
-화학적 안정성: 대부분의 산-염기 및 용매 부식에 대한 내성
-낮은 열팽창률: 높은 치수 안정성, 강한 내열 충격성
다기능 조합
-조절 가능한 열전도율: 낮은 단열성에서 중간 열전도율까지
-진공 호환성: 매우 낮은 가스 방출률, 진공 시스템에 적합
-방사선 안정성: 일부 유형은 방사선에 강하며 원자력 산업에 적합합니다
사양 및 치수에 대한 맞춤 제작 서비스
표준 제품 사양
-이사회: 두께 0.5-50mm, 최대 크기 600 × 600mm
-로드: 직경 3-150mm, 길이 최대 1000mm
-파이프 재질: 내경과 외경은 맞춤 제작이 가능하며, 최소 벽 두께는 0.3mm입니다.
정밀 가공 능력
-내성 제어: 일반 등급 ± 0.05mm, 정밀 등급 ± 0.005mm
-표면 거칠기: 최저값은 Ra 0.1 μm에 이를 수 있다
-복잡한 구조: 깊은 구멍, 얇은 벽, 미세 구조 가공이 가능한
특별 맞춤 설정 옵션
-재료 복합체: 서로 다른 세라믹 층의 복합 구조
-금속화 처리: 표면 금속화는 용접 또는 패키징에 사용됩니다
-코팅 강화: 기능성 코팅은 표면 특성을 개선합니다
주요 산업 문제 해결
- 고온 절연 및 지지
문제 시나리오: 고온 용광로 및 유도 가열 장비의 절연 부품
솔루션: 마이크라 기반 가공 가능 세라믹 생산 고정 장치 및 브라켓
효과: 1000℃ 이상의 온도를 견딜 수 있으며 전기 절연 특성을 유지합니다. - 정밀 계측기 부품
문제 시나리오: 반도체 장비 및 분석 기기에는 복잡한 형상의 절연 부품이 필요합니다.
솔루션: 세라믹을 특정 구조로 정밀 가공
효과: 높은 치수 정밀도, 진공 호환성, 무공해 - 전기 진공 장치
문제 시나리오: 마이크로파 튜브 및 가속기는 고진공 환경에 적합한 절연 부품이 필요합니다.
솔루션: 저발산성 가공 가능 세라믹스
효과: 고진공 상태 유지, 전자 충돌에 대한 내성 - 부식 방지 환경
문제 시나리오: 화학 장비, 반도체 습식 공정
솔루션: 화학적으로 안정적이고 가공 가능한 세라믹스
효과: 산 및 알칼리 부식에 강하며 오래 지속됩니다.
응용 사례 발표
사례 1: 반도체 장비의 핵심 구성 요소
고객 배경: 선도적인 반도체 장비 제조업체
지원 요건: 플라즈마 식각 장비 내 절연 고정 부품으로, 고온 내성, 고순도 및 복잡한 형상의 정밀 가공이 요구됨
솔루션: 고순도 운모 기반 가공 가능 세라믹스 채택, 24가지 구조 부품 맞춤 설계 및 가공
사용 효과: 장비의 평균 고장 간격 시간이 30% 증가했으며, 오염 물질 이온의 방출량이 ppb 수준으로 감소되었습니다.
사례 2: 항공우주 센서 패키징
고객 배경: 항공우주연구원
지원 요건: 고온 압력 센서용 절연 포장재로, 1200℃ 내열성, 낮은 열팽창 계수 및 금속화 용접 성능이 요구됨
솔루션: 질화 붕소 기반 가공성 세라믹스, 표면 금속화 처리
사용 효과: 엔진 테스트에 성공적으로 적용되어 1000시간 이상 안정적인 정확도를 유지함
사례 3: 의료 장비 방사선 창
고객 배경: 고급 의료 영상 장비 회사
지원 요건: X선 장비 관찰창, 높은 X선 투과율, 진공 밀봉 및 복잡한 구조가 요구됨
솔루션: 복합 가공 가능 세라믹스, 정밀 가공된 플랜지 구조
사용 효과: 투과율이 15% 증가, 누설률 10⁻⁹ Pa·m³/s 미만
사례 4: 화학적 부식 환경 측정
고객 배경: 특수 화학 기업
지원 요건: 강산성 및 강알칼리성 환경에서 사용되는 액체 레벨 센서 피복재로, 내식성과 가공 가능한 나사산이 요구됨
솔루션: 내부 및 외부 나사 구조 가공용 인산염 기반 가공성 세라믹스
사용 효과: 원자재의 사용 수명이 3개월에서 3년 이상으로 연장되었습니다.
가공성 세라믹은 독특한 가공성과 우수한 종합 성능으로 인해 고급 제조 분야에서 대체 불가능한 역할을 수행합니다. 운모 기반에서 질화 붕소 기반에 이르기까지, 표준 부품에서 완전 맞춤형에 이르기까지, 이러한 소재들은 기존 세라믹의 가공 난이도와 기존 금속의 성능 요구 사항 충족 불가라는 문제를 해결하여 엔지니어들의 요구를 충족시켰습니다.
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태그: 탄화붕소 세라믹