茨城대학 초소성공학연구센터의 阿部修實 교수와 三井광산 매터리얼은 기계가공이 용이한 마이카세라믹스에 TiO2, ZrO2 등을 첨가하여 종래 세라믹스보다 강도를 약 80% 높이는데 성공했다. 개발한 재료는 핸드드릴로 구멍을 뚫을 수 있다. 마이카세라믹스의 강도는 150MPa 정도인데, ZrO2를 첨가하면 1.6배인 240MPa로, TiO2는 195MPa, 세룰시안에서는 최고 약 1.8배인 265MPa까지 고강도화했다.
무첨가인 마이카세라믹스는 상대밀도가 94~95% 정도에 그치는데 비해 TiO2나 ZrO2를 첨가하면 97~100%까지 상승. 입자의 크기도 무첨가에 대해 70% 정도 작아졌다. 阿部 교수는 입자성장이 억제되어 밀도가 높아져 강도가 향상된 것이라고 보고 있다. 또 세룰시안은 전체적으로 녹아 틈새를 없애 밀도가 100%가 되어 강도가 높아진 것이라고 보고 있다.
개발한 세라믹스의 합성법은 중량비로 불소 금운모를 45% 함유하는 알루미노실리케이트 글래스 분말을 원료로, TiO2등을 혼합분쇄하여 원료분말을 제작. 상온, 147MPa에서 가압성형하고 그것을 1100℃에서 2시간 소결했다.
금속재료를 사용하기 어려운 800℃ 정도의 고온 실재나 가공성을 살려서 IC기판 등에 대한 활용을 기대할 수 있다고 한다. (CJ)
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