세라믹 소재 가공

산업용 세라믹은 고온 내성, 내식성, 내마모성, 내침식성 등 여러 가지 우수한 특성을 가지고 있습니다. 열악한 작업 환경에서 금속 재료와 유기 고분자를 대체할 수 있으며, 기존 산업 변혁, 신흥 산업, 그리고 첨단 기술 분야에서 필수적인 소재로 자리 잡았습니다. 에너지, 항공우주, 기계, 자동차, 전자, 화학 산업 등 다양한 분야에서 폭넓은 응용 가능성을 가지고 있습니다. 일반적인 산업용 세라믹으로는 알루미나 세라믹(Al₂O₃), 지르코니아 세라믹(ZrO₂), 질화알루미늄 세라믹(AlN), 질화규소 세라믹(Si₃N₃), 탄화규소 세라믹(SiC) 등이 있습니다.

다양한 세라믹 소재 가공 소재

자재	개요	그림
Al2O3	산화알루미늄은 우수한 전기 절연 특성을 지닌 백색 또는 베이지색 세라믹입니다. 다양한 전자 부품에 초기부터 사용되어 왔으며, 정밀 세라믹 분야에서 가장 저렴한 소재로 널리 사용되고 있습니다. 전자 밀봉, 구조 부품, 내열 및 내식성 부품 등 다양한 산업 분야에 널리 사용됩니다. 고순도 알루미나는 높은 기계적 강도와 우수한 내식성을 가지고 있으며, 대형 부품 생산에 적합합니다. 또한, 뛰어난 플라즈마 저항성으로 인해 CVD 장비, 에칭 장비 등 반도체 산업에서 널리 사용됩니다.
ZrO2	지르코니아는 상온에서 높은 기계적 강도와 파괴인성을 가진 소재입니다. 열팽창 계수가 금속과 유사하여 금속 재료와의 접합에 적합합니다. 지르코니아는 비교적 미세한 입자를 가지고 있어 높은 조도의 가공이 가능합니다. 또한 생체적합성이 우수하여 바이오 의료 산업에서 널리 사용됩니다. 지르코니아 세라믹은 첨가되는 안정제에 따라 주로 이트륨 안정화 지르코니아, 마그네슘 안정화 지르코니아, 그리고 세륨 안정화 지르코니아로 구분됩니다. 마그네슘 안정화 지르코니아는 고온(600℃)에서도 우수한 기계적 성질을 유지합니다.
AIN	질화알루미늄 세라믹은 우수한 열전도도와 내열충격성, 그리고 우수한 절연성을 가지고 있습니다. 액상 소결 및 결정립계에 2차상이 존재하지 않기 때문에 결정 구조가 매우 치밀하고 플라즈마 부식에 대한 저항성이 우수합니다. 기판 및 반도체 제조 장비의 예비 부품으로 널리 사용됩니다.
Si3N4	질화규소는 높은 파괴인성, 뛰어난 열충격 저항성, 용융 금속에 대한 투과성이 비교적 어려운 회색 세라믹입니다. 이러한 특성을 활용하면 자동차 엔진 부품, 용접기 블로우파이프 노즐 등 내연기관 부품은 물론, 특히 과열 등 열악한 환경에서 사용해야 하는 부품에 적용될 수 있습니다. 높은 내마모성과 기계적 강도를 활용하여 베어링 롤러, 샤프트 베어링, 반도체 생산 장비 예비 부품으로의 적용이 끊임없이 확대되고 있습니다.
SiC	탄화규소는 고온 환경(1000도)에서 다른 정밀 세라믹에 비해 기계적 강도 저하가 적고 내식성이 우수한 블랙 세라믹의 일종입니다. 강력한 공유 결합으로 인해 다양한 정밀 세라믹 중 가장 높은 경도와 우수한 내식성을 가지고 있습니다. 또한 액체에서 우수한 슬라이딩 특성을 가지고 있습니다. 이러한 특성을 활용하여 기계적 씰, 화학, 베어링 등 다양한 분야에 널리 사용됩니다. 치밀한 소결 구조로 인해 경면 가공이 가능하며, 1400도 이상의 고온 내성, 내열충격성, 우수한 화학적 안정성, 높은 열전도도를 자랑합니다. 고순도 탄화규소는 반도체 제조 장비의 부품으로 자주 사용됩니다.

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