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마이크로파 소결의 새로운 진보

전문가 제언: ○ 전자기파는 라디오파, 마이크로파, 밀리미터파, 적외선(IR), 가시광선, 자외선, X선, 감마선 등의 많은 형태로 존재한다. 전자기파 중에서 우리가 관심이 있는 마이크로파는 제2차 세계대전 때 레이더 개발과정에서 발달하게 되었다. 마이크로파의 범위는 1mm(300Hz)~1m(30GHz)의 전자기파를 말한다.

○ 한쪽 누름(片押)방식의 원통 다이를 사용한 밀리파 가압소결에 의해 비결정질(ZrO2--3mol%Y2O3)62(Al2O3)38 분체는 냉각 시의 열충격(thermal shock)을 회피하는 궁리에 의해 균열(crack)과 기공(void)이 없이 건전하고 완전히 치밀화한 원주 상 나노 결정 시편(sample)을 완성하여 대량 생산용 다이와 펀치로의 활용을 가능케 하였다.

○ 밀리파 소결에 의한 결정 세라믹 포트(ceramic pot)와 소결 전의 슬러리법에 의해 제작된 MA 비결정질(ZrO2-3mol%Y2O3)80(Al2O3)20제 포트는 50nm의 평균결정자경을 가진 균열 등이 전혀 없는 거의 완전히 치밀화 되었다. 현재 밀리파 열간 가공 시스템은 초소성단조를 포함하는 HIP, CIP와 금형가공과 조합시킴으로써 나노결정 세라믹스의 니어 넷 세이프(near-net shape) 제어가 가능케 되었다고 한다.

○ 열전달과정 중 가장 느린 전도 또한 세라믹스의 경우에는 흔히 비기하학적 형상의 그 크기도 일정치 않은 다공성으로 조직으로 열전달의 견지에서 대단히 가혹한 상항에서의 열적구배를 요하지 않는 마이크리 밀리웨이브(micro- milli-waves) 적용은 가장 이상적일 뿐만 아니라 프로세스의 제어가 용이하고 정확하다.

○ 에너지원으로서의 일반적인 적용연구와 국가 전체의 정책개발을 위한 조사의 데이터베이스가 방대하게 가용되어 우리의 기술력도 상당한 수준에 도달하였다. 그럼에도 불구하고 고도의 전문화와 첨단기술로 분류되는 분야에서의 우리의 젊은 과학자와 기술자 특히 세라믹스 재료분야의 전문가에게 일독을 권고하고자 한다.

저자: KIMURA Hiroshi
자료유형: 학술정보