알루미나 산화물 세라믹이란 무엇입니까?

2025,09,23

산화알루미늄(Al2O₃)으로도 알려진 알루미나 세라믹은 가장 널리 사용되고 다양한 용도로 사용되는 첨단 세라믹 중 하나입니다. 우수한 특성 조합, 우수한 가용성 및 비용 효율성으로 인해 기술 세라믹 세계의 주력 제품으로 간주되는 경우가 많습니다.

간단히 말해서, 주로 알루미늄과 산소 원자로 만들어지고 조밀하고 단단하며 내구성이 뛰어난 세라믹으로 가공된 고성능 소재입니다.

알루미나 세라믹의 주요 특성

알루미나의 유용성은 균형 잡힌 특성에서 비롯됩니다.

1. 높은 경도 : 매우 단단하고 내마모성이 뛰어나 마모와 관련된 용도에 탁월합니다. 모스 광물 경도 등급은 9위(다이아몬드 바로 아래인 10)입니다.

2. 우수한 전기 절연성 : 고온에서도 전기 저항이 매우 높습니다. 이것이 주요 적용 분야입니다.

3. 높은 융점: 매우 높은 온도(최대 1750°C 또는 3180°F)를 견딜 수 있어 고온 환경에 적합합니다.

4. 우수한 기계적 강도: 압축 강도가 우수하여 변형 없이 무거운 하중을 지탱할 수 있습니다.

5. 화학적 불활성: 광범위한 산, 알칼리 및 기타 가혹한 화학 물질에 의한 부식에 매우 강합니다.

6. 비용 효율성: 지르코니아나 질화규소와 같은 다른 첨단 세라믹에 비해 알루미나는 일반적으로 생산 비용이 저렴하여 널리 사용됩니다.

상대적 약점(맥락에 따른):

# 낮은 파괴 인성: 지르코니아에 비해 알루미나는 부서지기 쉽습니다. 강하지만 날카로운 충격이나 심각한 결함으로 인해 변형 강화 지르코니아보다 더 쉽게 균열이 생길 수 있습니다.

알루미나 세라믹은 어떻게 만들어 집니까?

제조 공정은 원칙적으로 우리가 논의한 소결 탄화규소와 같은 다른 고급 세라믹과 유사합니다.

1. 원료 : 산화알루미늄(Al2O₃)의 미세하고 정제된 분말로 공정이 시작됩니다. 순도 수준은 최종 특성을 결정하는 핵심 요소입니다.

2. 성형(성형): 분말을 바인더와 혼합하고 다음과 같은 기술을 사용하여 "그린"(비소성) 본체로 가공합니다.

* 건식 프레싱: 타일, 기판, 와셔와 같은 단순한 형상에 사용됩니다.

* 압출: 튜브나 막대와 같이 길고 연속적인 모양에 사용됩니다.

* 사출 성형: 복잡하고 복잡한 모양에 적합합니다.

* Isostatic Pressing : 보다 균일한 밀도를 위해 모든 면에서 동일한 압력을 가하는 것입니다.

3. 소결: "그린" 부품은 1,500°C~1,800°C(2,730°F~3,270°F) 사이의 고온 가마에서 소성됩니다. 소결하는 동안 분말 입자는 경계에서 확산 및 결합되어 크게 수축되고 조밀하고 견고한 다결정 세라믹을 형성합니다.

알루미나 세라믹의 응용

그 특성으로 인해 많은 산업 분야에서 없어서는 안될 요소입니다.

# 전자 및 전기: #1 응용 분야.

* 전자 회로용 기판 (컴퓨터 내부의 녹색 보드).

* 스파크 플러그, 고전압 장비 및 송전선용 절연체 .

* 센서 및 전자 패키지용 하우징 .

# 산업용 마모 부품:

* 연마성 유체에 저항해야 하는 펌프 씰 및 베어링 .

* 와이어 드로잉 다이 및 직물 가이드.

* 파이프 및 장비의 내마모성 라이닝 .

# 의료:

* 인공 고관절 볼 및 소켓 라이너(지르코니아도 일반적임).

* 치과용 브라켓 및 임플란트.

* 불활성 및 멸균 능력을 위한 수술 도구 .

# 화학 및 공정 산업:

* 고온에서 부식성 화학물질 및 용융 금속을 처리하기 위한 튜브, 도가니 및 라이닝 .

# 소비재:

* 고급 미용실의 가위날 .

* 방탄복용 타일 (복합 형태).

* 밀링 및 분산을 위한 분쇄 매체 .

지르코니아 및 실리콘 카바이드와의 비교

우리가 논의한 도자기와 관련하여 설명하자면 다음과 같습니다.

# 대 지르코니아: 알루미나는 더 단단하고 내마모성이 높지만 덜 견고합니다(더 부서지기 쉽습니다). 지르코니아는 충격이 심한 용도에 적합한 반면, 알루미나는 순수 마모에 탁월합니다. 알루미나는 또한 더 나은 전기 절연체이며 일반적으로 저렴합니다.

# 대 실리콘 카바이드: 알루미나는 SiC보다 열 전도성이 낮고 최대 서비스 온도가 낮습니다. SiC는 용광로 요소나 로켓 노즐과 같은 극한 온도 응용 분야에 더 좋습니다. 그러나 알루미나는 복잡한 형상으로 제조하기가 더 쉽고 우수한 전기 절연체입니다.

요약하면, 알루미나 세라믹은 고급 세라믹의 다목적이고 신뢰할 수 있으며 비용 효율적인 초석입니다. 단일 범주(전기 절연 제외)에서 절대적으로 최고는 아닐 수 있지만 뛰어난 종합 성능으로 인해 엄청나게 다양한 산업 및 소비자 응용 분야에서 가장 먼저 선택됩니다.

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