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Bonding technology and bonding mechanism of metal to ceramic including brazing, diffusion bonding, friction welding and etc were reviewed in this study. Various factors should be considered from a bonding design step to acquire a good bonding joint because of a large difference between metal and cer...

주제어

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문제 정의

  • 본 논문에서는 전자산업 및 패키징 분야에 다양하게 응용되고 있는 금속과 세라믹의 접합 기구와 접합 기술에 관하여 최근의 연구결과와 함께 소개하였다. 금속과 세라믹은 원자결합형태, 결정격자 및 각종 물성에 커다란 차이를 갖고 있기 때문에, 이들 간에 양호한 접합을 이루기 위해서는 접합 설계단계에서부터 여러 요인들을 함께 고려하여야 한다.
  • . 이에 따라 본고에서는 금속과 세라믹의 접합 기구에 대해 알아보고, 최근의 연구 결과를 토대로 금속과 세라믹의 접합 방법에 대해서 기술하고자 한다
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
세라믹 소재의 특징은 무엇인가? 금속과 세라믹은 각종 물성에서 많은 차이점을 가지고 있기 때문에, 접합을 위해서는 재료에 관한 폭넓은 지식과 신뢰성 설계의 기초를 필요로 한다. 세라믹은 고온에서 뛰어난 내부식성, 내마모성을 갖고 있어서 산업 전반에 걸쳐 많이 이용되고 있다. 금속에 비해 세라믹은 고온에서 더 큰 강도를 갖고 더 낮은 열전도도 및 열팽창 계수를 가지지만, 세라믹이 가진 취성은 전기전 자산업과 고온에서의 구조적 적용에 제한을 받는다. 따라서 세라믹의 응용범위를 확대하기 위해서는 금속과 함께 조합하여 사용하여야 한다.
활성금속 브레이징법의 장점은 무엇인가? 금속과 세라믹의 접합 방법 중에서도 활성금속 브레이징법은 강도, 신뢰성 및 대량생산성 등을 고려할 때, 실용화가 쉬운 접합법으로 알려져 있다. 이러한 금속과 세라믹의 접합에서 중간재로 사용되고 있는 브레이징 합금과 세라믹간의 젖음성 불량과 모재간의 열팽창 계수 차이에 따른 접합계면에서의 열응력 발생은 해결해야 하는 과제이다.
활성금속 브레이징법의 한계는 무엇인가? 금속과 세라믹의 접합 방법 중에서도 활성금속 브레이징법은 강도, 신뢰성 및 대량생산성 등을 고려할 때, 실용화가 쉬운 접합법으로 알려져 있다. 이러한 금속과 세라믹의 접합에서 중간재로 사용되고 있는 브레이징 합금과 세라믹간의 젖음성 불량과 모재간의 열팽창 계수 차이에 따른 접합계면에서의 열응력 발생은 해결해야 하는 과제이다. 이에 따라 금속과 세라믹 접합계면의 특성을 비파괴 평가나 유한요소에 의한 시뮬레이션을 통하여 규명하려는 연구도 활발히 진행되고 있다4-6).
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참고문헌 (23)

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  4. H. S. Bang, H. S. Bang, Y. C. Kim and S. M. Joo : "Analysis of residual stress on AH32 butt joint by hybrid CO2 laser-GMA welding", Nuclear Engineering and Design, 114-3 (1989), 385-393 

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  20. S. H. Kee, S. Y. Park, Y. K. Heo, J. P. Jung and W. J. Kim : "Brazing characteristics of ZrO2 and Ti-6Al-4V brazed joints with increasing temperature", The Journal of Korean Academy of Prosthodontics, 50-3 (2012) 170-176 (in korean) 

  21. J. Cao, J. Liu, X. Song, X. Lin and J. Feng : "Diffusion bonding of TiAl intermetallic and Ti3AlC2 ceramic", Materials & Design, 56 (2014), 115-121 

  22. X. Chen et al. : "Ultrasonic-assisted brazing of SiC ceramic to Ti-6Al-4V alloy using a novel AlSnSiZnMg filler metal", Materials Letters 105 (2013) 120-123 

  23. M. Rohde, I. Sudmeyer, A. Urbanek and M. Torge : "Joining of alumina and steel by a laser supported brazing process", Ceramics International 35 (2009) 333-337 

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