재료의 분류

세라믹스의 특징

• 고내마모성

  세라믹은 공유결합을 통해 치밀하고 경도가 높은 물질로써 일반적인 금속재료보다 15~20배 높은 내마모 특성을 가지고 있습니다.

• 뛰어난 내약품성

  세라믹은 불활성 상태이기 때문에 화학적 침식에 높은 저항성을 가지며, 산 알카리 유기용제 등에 거의 영향을 받지 않습니다.
  일반적으로 다른 금속이나 플라스틱에 비해 우수한 내약품성을 가집니다.

• 전기절연체

  고온 및 고압에서의 전기절연성이 크며, 우수한 유전 특성을 가지고 있습니다.

• 전기절연체

  고온 및 고압에서의 전기절연성이 크며, 우수한 유전 특성을 가지고 있습니다.

세라믹스의 응용

대표적인 산화물 세라믹

• 산화 알루미늄 ( Al2O3 )

  - 산화 알루미늄은 가장 일반적인 산화물, 사파이어 - 2300˚C 이상 고온에서 단결정 성장
  - 파인세라믹스용 - 고순도 분말을 1650˚C의 온도에서 소결
  - 고순도 알루미나는 뛰어난 기계적 강도, 내열성, 내마모성, 절연성
  - 반도체 설비 부품 및 구조세라믹에서 알루미나의 사용 범위가 넓음

• 이산화 지르코늄 ( ZrO2 )

  - 이산화 지르코늄은 지르코니아 - 지르코늄 화합물(안정화 지르코니아)로 제조되는 세라믹
  - 내식성 및 단열성 → 제철제강용의 내화물 / 기계부품 / 인공치아, 인체용 인공관절 / 산소 센서 / 고체 전해질 멤브레인 등 기능성 재료로써 개발 및 사용 범위가 넓음
  - 불화 수소산과 황산에 내 식각성  반도체 공정의 부품으로 활용

• 산화 이트륨 ( Y2O3 )

  - 산화이트륨은 2,425℃이 매우 높은 용융온도를 가지며, 1,800℃ 이상의 고온까지 매우 우수한 화학적 안정성과 내열성을 가지고 있는 대표적인 세라믹 소재로 알려져 있음
  - 탁월한 내플라즈마성으로 에처 등 반도체 설비에서 파티클 문제 감소 → 벌크 / 용사코팅
  - 실리콘 및 쿼츠 대비 획기적인 내구성으로 장비 유지 보수 빈도 감소시켜 생산성 향상에 기여

대표적인 비산화물 세라믹

• 질화 알루미늄 (AlN)

  - 알루미나(20W/m.K) 대비 뛰어난 열 전도율(180W/m.K)
  - 14x10¹³ Ω · ㎝의 전기 절연성
  - 고열 전도성 소재가 요구되는 반도체용 기판 · 부품 · 모듈 제작

• 질화 규소 ( Si3N4 )

  - 기계적 강도 및 고온 강도 우수
  - 열팽창 계수가 적어 열 충격에 강함
  - 화학적으로 안정되어 있어 산화 환경에서도 1200°C의 고온까지 사용 가능
  - 내마모성, 내식성에서 우수· 고온 구조 재료로 적합
  - 상세 용도: 베어링, 화학 펌프 부품, 열 교환기, 매카니컬 씰, 기타 반도체 부품

• 탄화 규소 ( SiC )

  - SiC 소재는 강한 공유결합 물질로 다른 세라믹 재료에 비하여 열 전도율과 경도가 높고 내플라즈마성, 내산화성, 내마모성, 내부식성, 고온 안정성 및 열충격 저항성이 우수한 소재
  - 반도체공정 중 Particle 발생이 없어 반도체 제조 공정용 소재로써 활용
  - 기존 반도체 공정에서 많이 사용되었던 실리콘, 석영 및 알루미나를 대체하고 있는 추세