방전플라스마 소결법에 의한 세라믹스 소결 현상

전문가 제언

○ 1990년 이후 방전 플라스마 소결(SPS) 또는 플라스마 활성화소결(PAS)이라는 새로운 소결공정을 이용한 보고가 세라믹스학회 등 재료 관련 학술계에 발표가 시작되었다. 학계와 연구계는 물론 산업계에도 큰 관심의 대상이 되고 있다.

 

○ SPS는 몰드 내의 시료가 가압상태에서 가열되어 소결이 되므로 HP와 유사한 방법이라고 할 수 있다. 그러나 SPS는 펄스전류를 몰드와 시료인 압분체에 직접 통전함으로써 시편 자체의 전기저항에 따른 발열과 몰드의 고유저항에 의한 발열을 소결의 열원으로 이용하는 것이다. 소결에 시에는 분말입자들 사이에서 발생하는 마이크로한 열적, 전기적 현상을 이용하여, 저온？단시간에 소결이 가능한 점이 특징이다.

 

○ 그러나 극히 짧은 시간(5~20분)에 생기는 치밀화 현상 및 소결기구에 대해서는 아직도 논의 대상이 되고 있다. 그리고 대전류 통전방식으로 인해 시료의 온도 편차 등으로 온도 제어의 어려움이 문제점으로 지적되고 있다.

 

○ 이 문헌은 SPS 기술의 개요 및 세라믹스 재료를 중심으로 SPS 응용 예를 소개하고 있다. 세라믹 재료는 산화물계, 비산화물계 복합재료 등에서 널리 이용되고 있다. SPS를 활용하려면 ① 시스템 기술(하드웨어), ② 프로세스 기술(소프트웨어), ③ 분체기술의 「삼위일체」의 개념으로 동시 병행적으로 최적화를 도모하는 연구개발이 중요하다.

 

○ SPS에 대한 국내기술은 외국에 비해 늦게 연구가 시작되었다. 그러나 대학이나 국공립연구소 중심으로 연구되고 있다. 특히 전기연구원, 생산기술연구원, 재료연구소, 세라믹기술연구원과 울산대학 등이 연구에 참여하고 있다. 이 기술은 여러 가지 장점으로 소재개발에 활용과 기존 소결기술의 대체 기술로서 큰 관심의 대상이 되고 있다. 소결장치가 고가인 점을 고려할 때 향후 소결장치의 국산화로 신소재 개발에 대한 연구가 많이 활성화되길 바란다.

 

저자

Masao TOKITA

자료유형

학술정보

원문언어

일어

기업산업분류

재료

연도

2014

권(호)

49(2)

잡지명

セラミックス

과학기술
표준분류

재료

페이지

91~96

분석자

김*환

분석물

• 방전플라스마 소결법에 의한 세라믹스의 소결현상.pdf [350,222 byte]

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