오늘날 에너지, 정보, 소재는 현대문명에서 인류 발전의 3대 지표가 되었으며, 인류의 생존과 발전의 초석인 소재는 그 중요성이 부정할 수 없습니다. 금속, 세라믹, 폴리머 등 전통 소재의 지속적인 발전과 함께 금속화 세라믹 부품-은(는) 금속-세라믹 소재의 대표적인 소재-가 우수한 성능, 다양한 종류, 폭넓은 적용 범위로 인해 점차 다양한 산업에 침투하고 있습니다.
금속화 세라믹은 높은 비강도, 높은 비탄성률, 우수한 내마모성 및 고온 저항성을 가질 뿐만 아니라 신소재의 대표자로 환영받으며 현대 첨단 기술, 신흥 산업 및 전통 산업 기술 업그레이드의 핵심 지원이 됩니다. 동시에, 국방 분야에서의 필수 불가결성은 전 세계 국가에서 광범위한 관심을 끌었으며, 따라서 금속-세라믹 재료는 첨단 기술 분야 발전의 중요한 연결 고리로 간주됩니다.
금속 세라믹의 정의와 특성
금속과 세라믹의 장점을 결합한 새로운 형태의 소재인 메탈라이즈드 세라믹(Metalized Ceramics)은 그 독특한 특성으로 인해 산업 현장에 등장했습니다. 단단하고 내마모성이 있을 뿐만 아니라-고온에서도 안정성을 유지하여 내열성이 뛰어납니다. 이러한 특성으로 인해 서멧은 절삭 공구, 내마모성 부품 및 고온{4}} 응용 분야에서 매우 효과적이며 현대 산업에서 없어서는 안될 부분이 되었습니다.
세라믹-금속 접합 기술과 세라믹 금속화 공정은 이러한 재료 조합을 가능하게 하는 데 중요한 역할을 했습니다. 세라믹 경질상과 금속 또는 합금 결합상을 결합한 복합재료인 서멧(Cermets)은 "세라믹(ceramic)"과 "금속(metal)"을 조합한 영어 단어 "서멧(cermets)"에서 이름을 따왔습니다. 이는 세라믹의 고강도, 고경도, 뛰어난 내마모성, 고온 저항성, 우수한 산화 및 화학적 안정성뿐만 아니라 금속의 인성과 연성을 그대로 이어받았습니다. 학문 분야에서는 "서멧"과 "경질 합금"이라는 용어 사이의 경계가 모호하여 특정 재료를 분류하는 데 어려움을 겪는 경우가 있지만, 재료 구성 관점에서 보면 "경질 합금"은 의심할 여지없이 "서멧" 범주에 속합니다.
서멧의 탁월한 성능은 여러 측면에서 비롯됩니다.
금속은 금속화된 세라믹 재료의 미세 구조와 성능을 평가하는 핵심 지표인 세라믹 상과의 우수한 습윤성을 나타냅니다. 습윤성이 강할수록 금속이 연속상을 형성할 가능성이 높아져 서멧의 전반적인 성능이 향상됩니다.
금속화 세라믹 공정과 세라믹-금속 결합 기술에서는 금속과 세라믹 상 사이의 격렬한 화학 반응을 피해야 합니다. 서멧을 준비하여 화합물을 형성하는 동안 계면 반응이 너무 강하면 세라믹의 기계적 충격 및 열 충격에 대한 저항성을 향상시키는 금속상의 효과가 상실됩니다.
금속상과 세라믹상 사이의 열팽창계수의 차이는 합리적인 범위 내에서 제어되어야 합니다. 팽창 계수의 과도한 차이는 내부 응력을 증가시켜 서멧의 열 안정성을 손상시킬 수 있습니다.
서멧의 준비 과정
금속화 세라믹 재료의 준비 공정에는 핫 프레싱, 분말 소결, 함침 등 다양한 방법이 포함됩니다.
핫 프레싱 공정:금속 또는 합금, 세라믹 원료 → 미세 분쇄 → 균일 한 혼합 → 성형 → 열간 압착 → 가공.
분말 소결 공정:금속 또는 합금, 세라믹 원료 → 미세 분쇄 → 균일한 혼합 → 성형 → 건조 → 다공성 프레임워크로 소성 → 소결 → 가공.
단자 나사 조합금속 또는 합금, 세라믹 원료 → 미세 분쇄 → 균일한 혼합 → 성형 → 다공성 프레임워크로 소성 → 금속 함침 → 가공.
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