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미세한 분말로 출발하여 구조 세라믹스를 제조하는 일반적인 목표는 높은 성형밀도를 갖게 하고 고밀도와 균질한 미세구조의 소결체를 만드는 것이다. 주입성형 공정은 세라믹 슬립으로부터 균질한 미세구조의 치밀한 성형체를 제조하는데, 특히 복잡한 형상을 성형하기 위해 널리 사용한다. 하지만, 모세관력 감소로 인해 캐스팅 두께에 따라 밀도구배가 발생하고, 건조과정에서 성형체 내부에 응력이 발생할 수 있다. 이러한 응력은 ...

미세한 분말로 출발하여 구조 세라믹스를 제조하는 일반적인 목표는 높은 성형밀도를 갖게 하고 고밀도와 균질한 미세구조의 소결체를 만드는 것이다. 주입성형 공정은 세라믹 슬립으로부터 균질한 미세구조의 치밀한 성형체를 제조하는데, 특히 복잡한 형상을 성형하기 위해 널리 사용한다. 하지만, 모세관력 감소로 인해 캐스팅 두께에 따라 밀도구배가 발생하고, 건조과정에서 성형체 내부에 응력이 발생할 수 있다. 이러한 응력은 소결공정에서 균열 및 굽힘과 같은 악영향을 초래한다.
단일크기 분포의 구형 분말이 최밀충전 할 때, 8면체 및 4면체 틈새 공간이 형성된다. 본 연구에서는 성형성 및 소결성 향상을 위해서, 이러한 틈새 공간의 크기에 해당하는 미세한 분말을 첨가한 다중 크기 혼합분말을 출발분말로 사용하였다.
2가지의 상용 알루미나 분말로부터 볼밀 혹은 유성구 볼밀링에 의해 평균 입경을 조절한 3가지 유형의 분말 (모체 분말 (H), 8면체 공간 채움 분말 (O) 및 4면체 공간 채움 분말 (T))로 실험하였다. H 분말의 평균입경은 1.35 ㎛, O 및 T 분말은 각각 0.58 ㎛, 0.31 ㎛이다. 단일, 이중 및 삼중 배치로 명명한 3가지 다른 분말배치 (H 단독, H+O 혹은 H+O+T 혼합분말)로 슬립을 준비하였다. 고형 주입성형으로 성형체를 제조한 후, 항온·항습 챔버에서 건조하여 성형성을 평가하고 1650℃에서 소결하여 소결성을 평가하였다. 이중 및 삼중 배치의 다중 크기 혼합분말로 제조한 알루미나가 성형 및 소결밀도가 향상되었다.

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