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Turkish 고급 세라믹 소재 속성
테크니컬 세라믹이라고도 하는 첨단 세라믹은 극한의 기계적, 열적, 전기적, 화학적 조건을 위해 설계된 고성능 무기 비금속 소재입니다. 기존 세라믹에 비해 첨단 세라믹은 높은 경도, 열전도율, 전기 절연성, 내식성, 치수 안정성 등 우수한 재료 특성을 제공합니다.
이러한 특성으로 인해 항공우주, 전자, 반도체, 의료 기기, 자동차, 에너지 등 까다로운 산업 분야에서 테크니컬 세라믹은 필수 불가결한 소재가 되었습니다. 이 페이지에서는 일반적으로 사용되는 세라믹 소재의 필수적인 물리적 특성에 대한 포괄적인 개요를 제공합니다:
기계적 특성
기계적 특성은 압축, 인장, 굽힘과 같은 기계적 하중 하에서 세라믹의 성능을 정의합니다. 여기에는 세라믹 경도, 굴곡 강도, 압축 강도, 영 계수 및 파괴 인성이 포함됩니다. 이는 내마모성 세라믹, 세라믹 베어링, 씰 및 고하중 구조물 애플리케이션에 필수적인 요소입니다.
관련 키워드 설명:
기계적 성능 매개변수 표
| 재질 | 경도(Hv) | 굴곡 강도(MPa) | 탄성 계수(GPa) | 골절 인성(MPa-m^1/2) |
| 알루미나(99.7%) | ~1800 | 300-400 | 370 | 3.5-4.5 |
| 지르코니아(Y-TZP) | ~1200 | 900-1200 | 210 | 8-10 |
| ZTA20 | ~1500 | 500-700 | 300 | 6-7 |
| 질화규소 | ~1550 | 800-1000 | 320 | 6-8 |
| 실리콘 카바이드 | ~2500 | 400-550 | 410 | 3.0-4.0 |
| 질화 알루미늄 | ~1200 | 300-400 | 320 | 2.5-3.5 |
| 가공 가능한 세라믹 | ~500 | 150-200 | 65 | 1.5-2.0 |
| 질화 붕소(h-BN) | ~100 | <100 | 30 | N/A |
| 베릴륨 산화물 | ~1200 | 250-300 | 300 | 2.5-3.0 |
열 속성
열 특성은 고온 또는 빠른 열 순환과 관련된 애플리케이션에서 필수적입니다. 열전도율, 열팽창 계수, 최대 사용 온도와 같은 특성은 방열판, 고온 절연체, 엔진 부품에 매우 중요합니다.
관련 키워드 설명:
열 성능 매개변수 표
| 재질 | 열 전도성(W/m-K) | 열팽창 계수(10-⁶/K) | 최대 작동 온도(°C) |
| 알루미나 | 25-35 | 7.5 | 1500 |
| 지르코니아 | 2-3 | 10-11 | 1000 |
| ZTA | 12-15 | 8-9 | 1450 |
| 질화규소 | 25-30 | 3.2 | 1300 |
| 실리콘 카바이드 | 120-150 | 4.0 | 1600 |
| 질화 알루미늄 | 170-200 | 4.5 | 1000 |
| 가공 가능한 세라믹 | 1.5 | 9.0 | 800 |
| 질화붕소 | 30-50 | 1.0 | 900 |
| 베릴륨 산화물 | 250 | 8.0 | 1200 |
전기적 속성
전기적 특성은 재료의 절연 또는 전기 전도 능력을 결정합니다. 전기 절연 세라믹 또는 유전체 세라믹과 같은 고급 세라믹은 커패시터, 절연체, 회로 기판 및 마이크로파 장치에 널리 사용됩니다.
관련 키워드 설명:
전기 성능 매개변수 표
| 재질 | 유전체 강도(kV/mm) | 유전체 상수(1MHz) | 체적 저항(Ω-cm) |
| 알루미나 | 10-15 | 9-10 | >10¹⁴ |
| 지르코니아 | 7-9 | 22-30 | >10¹⁰ |
| ZTA | 9-11 | 15-20 | >10¹² |
| 질화규소 | 12 | 8-9 | >10¹⁴ |
| 실리콘 카바이드 | ~5 | 9-10 | ~10⁵-10⁶(반도전성) |
| 질화 알루미늄 | 12-15 | 8.5 | >10¹³ |
| 가공 가능한 세라믹 | 6-8 | 6 | >10¹² |
| 질화붕소 | 4-5 | 4 | >10¹⁵ |
| 베릴륨 산화물 | 9-10 | 6.5-7 | >10¹⁴ |
내화학성
화학적 안정성은 소재가 가혹한 화학 환경을 얼마나 잘 견디는지를 정의합니다. 부식 방지 세라믹은 화학 반응기, 반도체 장비 및 의료용 멸균 시스템에 이상적입니다.
관련 키워드 설명:
내화학성 비교표
| 재질 | 내산성 | 알칼리 저항 | 산화 저항 |
| 알루미나 | 우수 | Good | 우수 |
| 지르코니아 | Good | 보통 | Good |
| ZTA | 우수 | Good | 우수 |
| 질화규소 | 우수 | Good | 우수 |
| 실리콘 카바이드 | 우수 | 우수 | 우수 |
| 질화 알루미늄 | 보통 | Poor | 보통 |
| 가공 가능한 세라믹 | 보통 | Poor | 보통 |
| 질화붕소 | Good | Poor | 양호(HF에 불활성) |
| 베릴륨 산화물 | Good | 보통 | Good |
속성 요구 사항에 따른 애플리케이션
고급 세라믹은 뛰어난 기계적 강도, 열 안정성, 전기 절연성 및 내화학성으로 인해 다양한 산업 분야에서 널리 사용되고 있습니다. 이 섹션에서는 엔지니어와 제품 개발자가 가장 적합한 세라믹 소재를 선택할 수 있도록 다양한 물성 요건에 따른 적용 사례를 소개합니다.
세라믹 소재 속성에 대한 FAQ
고급 세라믹은 특정 애플리케이션의 성능 요구 사항에 따라 선택됩니다. 다음은 위에서 살펴본 속성을 기반으로 한 예시입니다:
