ZnO (Zinc Oxide) 소결 실험보고서

소결 Sintering
분체의 성형체는 재료로서 그대로 사용되는 것도 일부 있긴 하지만, 충분한 강도를 갖기 위해서는, 거의 대부분 고온에서 소결을 해주어야만 한다. 즉, 분체의 성형체는 입경이나 입도 분포 등의 조절로 치밀화를 시도하지만, 내부에는 어느정도의 기공이 남게되며, 이론 밀도의 80%정도가 그 한계이다. 그러나, 소결을 행하면 약 90%까지 밀도를 높일수 있으며, 따라서 강도도 증가하게 된다. 특히, 가압 소결시 소성유동(plastic flow)이 크게 작용하여 치밀화가 촉진되므로, 이론 밀도의 99%이상까지 도달할 수 있다.
소결은 열역학적으로 표면 에너지가 높은 작은 입자들이 결합하므로써, 표면 에너지가 작은 큰 입자로 입자성장 하는 과정이다. 즉, 입자와 입자가 병합함으로써 성형체의 수축과 치밀화가 일어나며, 이에 수반하여 입자간의 기공도 점차 감소된다. 성형체중의 기공률(porosity)은 20%정도 존재하며, 기공의 대부분이 개기공(open pore)이지만, 소결에 의해 치밀화가 되면서 외부와 차단된 폐기공(closed pore)으로 변한다.