혁신적인 도자기-금속 통합 시스템 전문가:
세라믹 금속 복합재료
도자기-금속복합재료의 복잡성을 리해하기 위해서는 가장 중요한 재료의 특성을 알아야 할뿐만아니라 여러가지 재료에 대해서도 기본적인 료해가 있어야 한다. 금속과 달리 도자기는 단렬의 확률로 재료의 강도를 대체했다.
도자기부품은 인장하중의 작용하에 체적이 클수록 단렬확률이 높다. 재료의 림계결함의 확률은 부품의 치수에 따라 증가하는데 이는 합리적이다. 도자기부품은 인장이 아니라 압축을 감당해야 하는 규칙외에 도자기재료의 열팽창계수는 금속의 열팽창계수와 뚜렷하게 다른것도 매우 중요하다. 복합시스템을 설계할 때 최고작업온도에서의 열팽창이나 련결과정에서 반드시 이 점을 고려해야 한다. 한 예로는 온도가 높아짐에 따라 어떤 결정적인 차이가 발생하는가를 보여주어야 한다.
도자기부품은 인장하중의 작용하에 체적이 클수록 단렬확률이 높다. 재료의 림계결함의 확률은 부품의 치수에 따라 증가하는데 이는 합리적이다. 도자기부품은 인장이 아니라 압축을 감당해야 하는 규칙외에 도자기재료의 열팽창계수는 금속의 열팽창계수와 뚜렷하게 다른것도 매우 중요하다. 복합시스템을 설계할 때 최고작업온도에서의 열팽창이나 련결과정에서 반드시 이 점을 고려해야 한다. 한 예로는 온도가 높아짐에 따라 어떤 결정적인 차이가 발생하는가를 보여주어야 한다.
세라믹 금속 결합제
Al2O3 도자기로 만든 튜브는 배합을 통해 금속축에 련결되여야 한다. Al2O3 도자기의 열팽창계수(99.7%)는 7.3×10-6/K로서 스테인리스강 1.4571의 열팽창계수(16.5×10-6/K)와 뚜렷한 차이가 있다.
Al2O3 토막의 경우 팽창량은 50mm*(7.3*10-6/K) *100K=0.037mm이다. 연결이 긴밀하게 설계되면 금속축의 큰 팽창이 도자기 토시가 끊어질 수 있습니다. 때문에 이런 설계는 도자기에는 적용되지 않는다.
적합한 도자기-금속복합재료의 한 예로는 도자기심과 금속토시 사이의 압접이다. 토시를 초대형도자기막대기에 밀어넣으려면 반드시 금속을 가열해야 한다. 랭각되면 도자기우에 수축하여 압접을 형성한다. 도자기재료는 압축력을 잘 흡수할수 있기에 이 설계원칙은 원칙적으로 도자기-금속복합재료의 생산에 적용된다.
Al2O3 토막의 경우 팽창량은 50mm*(7.3*10-6/K) *100K=0.037mm이다. 연결이 긴밀하게 설계되면 금속축의 큰 팽창이 도자기 토시가 끊어질 수 있습니다. 때문에 이런 설계는 도자기에는 적용되지 않는다.
적합한 도자기-금속복합재료의 한 예로는 도자기심과 금속토시 사이의 압접이다. 토시를 초대형도자기막대기에 밀어넣으려면 반드시 금속을 가열해야 한다. 랭각되면 도자기우에 수축하여 압접을 형성한다. 도자기재료는 압축력을 잘 흡수할수 있기에 이 설계원칙은 원칙적으로 도자기-금속복합재료의 생산에 적용된다.
세라믹 금속 복합재료 (나사산 연결)
가장 흔히 볼 수 있는 비정련계는 나사산 연결입니다. 이는 도자기재료를 통해 실현될수 있다. 실온에서 금속외나사틀은 쉽게 도자기내의 나사산에 들어갈수 있다.
그러나 도자기중의 외나사는 도자기중의 장절구 또는 균렬을 대표한다. 따라서 가능한 경우 오목한 입구의 반지름은 가능한 한 커서 예정된 단렬점의 위험을 낮춰야 합니다. 표준 금속 나사를 사용할 수 있거나 금속 나사산 토시를 도자기에 접착하거나 용접할 수 있는 정도로 구조를 조정할 수 있다면 더 의미있고 일반적으로 더 유리합니다.
그러나 도자기중의 외나사는 도자기중의 장절구 또는 균렬을 대표한다. 따라서 가능한 경우 오목한 입구의 반지름은 가능한 한 커서 예정된 단렬점의 위험을 낮춰야 합니다. 표준 금속 나사를 사용할 수 있거나 금속 나사산 토시를 도자기에 접착하거나 용접할 수 있는 정도로 구조를 조정할 수 있다면 더 의미있고 일반적으로 더 유리합니다.
세라믹 금속 복합재료 (접합)
유기농 접착제는 두 종류로 나눌 수 있다. 화학반응접착제의 경우 반응류형중합, 집합반응 또는 축합을 통해 응고화를 실현한다. 반응류형에 따라 랭간고체화와 열고체화 및 단조직분 또는 이중성분체계를 구분하였다. 물리적 고체화 접착제, 용제 증발, 기초 재료 고체화를 사용합니다.
에폭시 수지기 접착제는 도자기-금속 복합부품에 대한 접착이 효과적이라는 것이 입증됐다. 그것들은 다음과 같은 특성을 갖고있다.
접합 커넥터는 전단, 인장 또는 압축 하중에서만 제조되어야 하며 만곡 하중을 피해야 합니다. 화학적 또는 기계적 방법으로 점착된 표면을 깨끗하게 하고 활성화하는 것이 중요하다. 그러나 주의해야 할 점은 유기점착제와의 접착은 로화과정을 거치게 되는데 일반적으로 150°C 이상으로 영구적으로 가열하지 말아야 한다.
결합된 금속-도자기 복합부품은 영구적으로 탈기해 진공기술에 적합하지 않다.
에폭시 수지기 접착제는 도자기-금속 복합부품에 대한 접착이 효과적이라는 것이 입증됐다. 그것들은 다음과 같은 특성을 갖고있다.
- 좋은 역학 성능
- 양호한 내화학성
- 고체화 과정 중의 저수축
- 충전재를 사용하기 때문에 비교적 큰 접착제 간격에도 적용됩니다.
- 서로 다른 재료의 간단한 연결
접합 커넥터는 전단, 인장 또는 압축 하중에서만 제조되어야 하며 만곡 하중을 피해야 합니다. 화학적 또는 기계적 방법으로 점착된 표면을 깨끗하게 하고 활성화하는 것이 중요하다. 그러나 주의해야 할 점은 유기점착제와의 접착은 로화과정을 거치게 되는데 일반적으로 150°C 이상으로 영구적으로 가열하지 말아야 한다.
결합된 금속-도자기 복합부품은 영구적으로 탈기해 진공기술에 적합하지 않다.
금속-도자기 및 도자기-도자기 복합재료(유리용접로 용접)
유리 용접은 백금-도자기 복합 위젯과 같은 도자기 위젯의 기밀에 사용할 수 있습니다. 이런 련결공예의 특징은 량호한 내화학성과 높고낮음이다. 1,000°C는 구체적으로 유리용접에 의해 결정된다. 유리용접재료와의 결합에는 보호성기체분위기가 필요할뿐만아니라 도자기의 금속화도 필요하지 않다.
세라믹 금속 복합재료 (금속 땜납으로 용접)
산화알루미니움시스템이 금속도자기복합부품을 제조하는데 사용하는 표준련결공법은 도자기와 금속의 용접이다. 용접할 때 원자는 용접재료에서 재료의 그리드로 확산되며 금속을 용접할 때 재료의 원자도 용접재료의 구조로 확산된다. 습윤표면을 따라 다소간 뚜렷한 확산지역을 형성한다. 용접과 반대로 재료는 고체를 유지한다.
도자기와 금속 사이의 가능한 연결 파트너의 수는 재료의 서로 다른 열팽창 계수에 의해 크게 제한됩니다. 도자기와 금속과 용접재료 사이의 열팽창계수의 차이가 클수록 용접련결이 랭각되면 산생되는 복합응력이 더욱 높아진다.
용접도자기에는 두가지 부동한 방법이 있다.
도자기와 금속 사이의 가능한 연결 파트너의 수는 재료의 서로 다른 열팽창 계수에 의해 크게 제한됩니다. 도자기와 금속과 용접재료 사이의 열팽창계수의 차이가 클수록 용접련결이 랭각되면 산생되는 복합응력이 더욱 높아진다.
용접도자기에는 두가지 부동한 방법이 있다.
- 세라믹의 둔화 납땜
- 도자기활성납땜
1. 세라믹의 둔화 납땜
도자기에서의 용접물의 충분한 습윤성능을 보장하기 위해서는 반드시 사전에 도자기표면을 금속화해야 한다. 이를 위해 실크스크린으로 MOMN(몰리브덴, 망간) 또는 WMN(볼프람, 망간) 로션을 인쇄해 약 중이다. 1,400°C, 성형기체(5%의 수소, 95%의 질소가스).
이 층에는 두 가지 기능이 있다. Mn 유리와 Al2O3 도자기가 결합되어 있습니다. 유리속의 금속Mo립자는 금속과 련결되여있다. 융해된후 금속화층에 전기니켈을 도금한다. NI는 몇 가지 기능이 있습니다. 그것은 금속화물이 부식되지 않도록 보호하며 금속용접물이 량호한 습윤성을 가지도록 한다.
금속파트너가 다름에 따라 도자기의 부동용접은 환원분위기나 진공속에서 진행된다. 가장 흔히 볼 수 있는 부동용접은 은-동 공정()에 기반한 것이다.
이 층에는 두 가지 기능이 있다. Mn 유리와 Al2O3 도자기가 결합되어 있습니다. 유리속의 금속Mo립자는 금속과 련결되여있다. 융해된후 금속화층에 전기니켈을 도금한다. NI는 몇 가지 기능이 있습니다. 그것은 금속화물이 부식되지 않도록 보호하며 금속용접물이 량호한 습윤성을 가지도록 한다.
금속파트너가 다름에 따라 도자기의 부동용접은 환원분위기나 진공속에서 진행된다. 가장 흔히 볼 수 있는 부동용접은 은-동 공정()에 기반한 것이다.
2. 도자기의 활성납땜
납땜도자기의 두번째 가능성은 이른바 활성납을 사용하는것이다. 그들은 티타늄, 지르코니움 또는 하프니움을 반응성분으로 함유하고있다. 금속화가 없어도 활성용접은 도자기와 결합할 수 있다. 그러나 수동용접재료에 비해 능동용접은 도자기표면에서 류동하기 어렵다. 이는 결합강도에 유리한 용접원각이 형성되지 않았음을 의미한다. 금속화가 없는 상태에서 용접하는 것이 유리할 수도 있고, 고온의 진공이나 불활성가스로가 능동적으로 용접해야 한다.
용접하는 과정에서 가장 좋은 용접의 간격을 보장하기 위해 금속과 도자기는 용접과정에서 열팽창을 통해 약간 분리될수 밖에 없다. 때문에 철니켈합금 례하면 Ni42(1.3917) 또는 Kovar(NiCo2918=1.3981)는 주로 Al2O3와 용접하는데 사용된다. 여기서 실온에서 Al2O3에 대한 열팽창계수의 차이는 상대적으로 작다. 저복합 전압만 발생합니다. 그리하여 200MPa 이상의 금속도자기복합재료의 높은 재현강도를 얻게 되였다.
이런 철니켈합금은 진일보의 공예에서 스테인리스강과 잘 용접할수 있다. 이는 도자기-금속복합부재를 위해 대량의 응용령역을 개척하였다.
용접하는 과정에서 가장 좋은 용접의 간격을 보장하기 위해 금속과 도자기는 용접과정에서 열팽창을 통해 약간 분리될수 밖에 없다. 때문에 철니켈합금 례하면 Ni42(1.3917) 또는 Kovar(NiCo2918=1.3981)는 주로 Al2O3와 용접하는데 사용된다. 여기서 실온에서 Al2O3에 대한 열팽창계수의 차이는 상대적으로 작다. 저복합 전압만 발생합니다. 그리하여 200MPa 이상의 금속도자기복합재료의 높은 재현강도를 얻게 되였다.
이런 철니켈합금은 진일보의 공예에서 스테인리스강과 잘 용접할수 있다. 이는 도자기-금속복합부재를 위해 대량의 응용령역을 개척하였다.