KR100414242B1 - 세라믹 물품 - Google Patents
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Abstract
가시광에 대해 불투명하면서도, 용이하고도 효율적으로 내부구조의 측정이나 검사를 행할 수 있는 관형상 또는 봉형상의 세라믹 물품을 제공하기 위해, 가시광에 대해 불투명한 관형상 또는 봉형상의 세라믹 물품에 있어서, 공기중으로부터 입사하는 1550㎚의 파장을 가지는 적외선의 두께 1㎜에 대한 투과율이 45%이상인 적외선 투과 세라믹으로 이루어진다. 이 세라믹 물품은, 1550㎚에 있어서의 반사율을 R로 하고, 산란계수와 흡수계수의 합을 μ으로 하였을 때, (1-R)≥0.84 및 μ≤0.7/㎜의 조건을 만족하는 적외선 투과 세라믹으로 이루어지는 것이 바람직하다.
Description
세라믹 재료는 여러 공업분야에서 폭넓게 사용되고 있다. 특히, 미세한 내부 구멍을 가지는 정밀 모세관을 비롯하여, 정밀한 관형상 또는 봉형상의 세라믹 부품이 광학부품이나 전자부품의 고정부재, 안내부재, 정렬부재, 보강부재, 피복부재, 접속부재 등으로서 많이 제품화되어 있다. 이러한 정밀부품의 제조에 있어서는, 내부 구멍의 크기 등과 같은 내부 사이즈를 매우 정밀하게 측정하거나, 기포나 균열 등의 내부결함을 검출하는 것이 중요한 과제가 되고 있다.
가시광에 대해 투명한 재료인 경우, 광학적인 측정기기를 이용하면, 내부 사이즈의 측정이나 결함의 검출이 용이하게 이루어질 수 있다. 그러나, 일반적으로 세라믹 재료는 가시광에 대해 불투명하기 때문에, 이러한 수단을 이용하는 것이 불가능하다.
이 때문에, 사이즈의 정밀도 측정에는 각종 정밀 게이지류를 사용할 수밖에 없는데, 게이지가 미처 닿지않는 내부의 측정이 불가능한 점이나, 측정에 많은 시간과 수고가 드는 점 등이 문제시되어 왔다. 또한, 내부 결함의 검출에는 초음파나 방사선을 이용하는 방법 등이 자주 이용되어져 왔으나, 이러한 방법들도 측정장치가 복잡하거나, 검사의 효율이 저조하다는 문제점이 있다.
이에, 본 발명의 목적은, 가시광에 대해 불투명하면서도, 효율적이고 용이하게 내부 구조의 측정이나 검사를 행할 수 있는 관형상 또는 봉형상의 세라믹 물품을 제공하는데 있다.
본 발명자들은 상기의 과제를 해결하기 위해 부단한 연구를 거듭한 결과, 세라믹 중에는 가시광에 대해 불투명하더라도 적외선에는 투명한 것이 있다는 것과, 이러한 적외선 투과 세라믹을 사용하여 제작한 관형상 물품이나 봉형상 물품은, 적외선을 이용함으로써 내부 구조의 측정이나 검사가 용이하게 이루어질 수 있다는 것을 발견하여, 본 발명을 제안하기에 이르렀다.
즉, 본 발명의 세라믹 물품은, 가시광에 대해 불투명한 관형상 또는 봉형상의 세라믹 물품에 있어서, 공기중으로부터 입사하는 1550㎚의 파장을 가지는 적외선의 두께 1㎜에 대한 투과율이 45% 이상, 바람직하게는 60% 이상인 적외선 투과 세라믹으로 이루어진 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 있어서, "가시광에 대해 불투명”이라 함은, 가시광을 이용하여 내부 구조의 측정이나 검사를 행하는 것이 곤란함을 의미하는 것으로서, 구체적으로는 가시역(380∼760㎚)에 있어서의 직진광의 평균투과율이 두께 1㎜에 대해 50% 이하인 것을 의미한다.
본 발명은, 관형상 또는 봉형상의 세라믹 물품에 관한 것이다.
도 1은 내부 구멍의 측정이 가능한 모세관형상 시료의 단면투과율 분포를 나타낸 설명도이다.
도 2는 내부 구멍의 측정이 불가능한 모세관형상 시료의 단면투과율 분포를 나타낸 설명도이다.
우선, 본 발명에 대해 더욱 구체적으로 설명한다.
본 발명의 세라믹 물품은, 가시광에 대해 불투명한 적외선 투과 세라믹으로 이루어진다. 이 적외선 투과 세라믹의 적외선 투과율은, 파장이 1550㎚일 때 두께 1㎜에 대해 45% 이상이다. 여기서 1550㎚의 파장을 가지는 적외선의 투과율에 주목한 이유에 대해 설명한다.
측정이나 검사에 적외선을 이용하려면, 적외선 레이저의 발광 및 수광부품이 필요한데, 현재 입수가능한 것의 파장은 790㎚, 1310㎚, 및 1550㎚ 등이다.
일반적으로, 파장이 길어지면 측정의 분해능이 저하되기 때문에 측정의 정밀도가 저하되는데, 세라믹 내부를 광선이 투과하려면 파장이 긴 편이 유리하다.
본 발명자들의 연구 결과, 파장이 1550㎚인 수광·발광부품을 사용할 경우, 서브미크론의 측정 정밀도를 확보하면서 측정에 충분한 투과광량을 용이하게 얻을 수 있다는 것을 알아내었다. 또한, 1550㎚의 적외선 투과율이 두께 1㎜에 대해 45% 이상이라면, 이 파장의 적외선을 이용하여 고정밀도의 측정이나 검사를 행할 수 있게 된다.
또한, 본 발명의 물품을 측정 또는 검사하는 경우, 반드시 1550㎚의 적외선을 사용할 필요는 없다. 즉, 요구되는 측정 또는 검사의 정밀도나, 세라믹의 적외선 투과 특성 등에 따라서는, 1550㎚의 적외선보다도 다른 파장의 적외선을 사용하는 것이 유리한 경우도 있기 때문이다.
본 발명의 세라믹 물품은, 1550㎚에 있어서의 반사율을 R, 산란계수와 흡수계수와의 합을 μ으로 각각 표시하였을 때, (1-R)2≥0.84, 그리고 μ≤0.7/㎜의 조건을 만족하는 것이 바람직하다. 그 이유를 다음에서 설명한다.
투과율 T와 두께 L의 관계는, T = Aexp(-μL)의 식으로 표시된다.
또한, 정수 A는 (1-R)2로 치환된다. 상기 식으로부터 알 수 있듯이, 재료의 두께 L이 일정할 때, 투과율은 정수 A 및 μ에 의해 결정된다.
예를 들면, 두께 L이 1㎜일 때 투과율 T가 45% 이상이 되는 A와 μ의 조합은 무수히 많지만, A가 0.84보다 작은 경우, 또는 μ이 0.7/㎜보다 큰 경우, 두께 L이 큰 경우의 투과율의 감소가 현저하다. 이 때문에, 이와 같은 재료로 이루어진 물품은, 1550㎚의 적외선으로 측정 및 검사가능한 범위가 두께가 작은 것에 제한되어 버리므로, 실용적이지 못하다.
또한, 상기 적외선 투과 세라믹은, 구체적으로는 협의의 세라믹(알루미나, 지르코니아 등)에 한정되는 것이 아니라, 유리(유백색 유리, 착색 유리 등), 유리 세라믹 등을 포함하는 광의의 세라믹으로 이루어진다. 이들 재료의 적외선 투과율의 조절은, 여러 가지 방법에 의해 행할 수 있다.
예를 들면, 협의의 세라믹이나 유리 세라믹에서는 석출 결정의 입자 직경이나 매트릭스상(相)과의 굴절율의 차이를, 그리고 유백색 유리에서는 분상(分相)에 의해 생기는 이종 입자의 입자 직경이나 각 상의 굴절율의 차이를 각각 제어하는등의 방법으로 적외선 투과율의 조절이 가능하다.
이하, 각 재료의 제조방법에 대해 설명한다.
협의의 세라믹의 경우, 예를 들면, 지르코니아와 같이 결정계가 정방정계에 속하는 것이나, 알루미나와 같이 육방정계라도 복굴절이 작은 결정을 고온프레스법 등에 의해 1300∼1800℃에서 성형하고, 기포가 가능한 한 적게 발생하도록 하여 소결하면 된다.
유리 세라믹 재료의 경우, 예를 들면, SiO260∼75 중량%, Al2O315∼28 중량%, Li2O 1.8∼5 중량%, K2O 0∼10 중량%, TiO21.5∼5 중량%, ZrO20∼4 중량%를 함유하는 유리를 900∼1250℃의 범위에서 열처리하여 결정화시켜, β-석영고용체나 β-스포듀민 고용체 등을 석출시킨 것이나, SiO250∼80 중량%, Li2O 8∼13 중량%, P2O51∼4 중량%, Al2O31∼11 중량%, ZnO 0∼7 중량%, K20 0∼6 중량%를 함유하는 유리를 800∼1100℃에서 결정화시켜, 규산 리튬, 석영, 홍연석(cristobalite) 등을 석출시킨 것을 사용할 수 있다. 이들 유리 세라믹은 대부분의 경우, 결정상과 유리상이 혼재해 있는데, 결정상과 매트릭스상의 굴절율 차이를 작게 하기 위해, 유리중에 금속 원소, 반도체 원소 등을 첨가제로서 첨가해 둠으로서, 적외선의 투과율을 향상시킬 수 있다. 또한, 여기서는 결정상과 유리상의 존재비를 고려할 필요가 없다.
유리재료의 경우, 예를 들면, SiO260∼70 중량%, Al2O33∼14 중량%, B2O31∼4 중량%, BaO 1∼3 중량%, ZnO 0∼5 중량%, Na2O 10∼22 중량%를 포함하는 분상된 유백색 유리를 사용할 수 있다.
또한, 모든 경우에 있어서, 양호한 적외선 투과 특성을 얻기 위해서는, 석출 결정이나 이종 입자의 직경을 3㎛이하로 하는 것이 바람직하며, 굴절율의 차이도 가능한 한 적은 것이 바람직하다.
또한, 유리나 유리 세라믹의 경우, 적외선 영역에 흡수를 갖는 착색 이온의 함유량을 제어함으로써 적외선 투과율을 조정하는 것도 가능하다.
또한, 본 발명의 세라믹 물품을 전자부품 등의 정밀 부품 용도로 사용하는 경우, 적외선 투과 세라믹으로서, 지르코니아, 알루미나 등을 석출 결정으로 하는 협의의 세라믹이나, β-석영 고용체, β-스포듀민 고용체, 규산 리튬 등을 석출 결정으로 하는 유리 세라믹을 사용하는 것이 바람직하다. 이것들은 기계적, 열적, 화학적 특성이 우수하여, 정밀부품의 용도에 적합한 재료이다.
이하에서는, 본 발명의 세라믹 물품의 제조에 관한 구체적인 예에 대해 설명한다.
하기의 표 1은 본 발명의 예(시료 번호: 1∼5)를, 표 2는 비교예(시료 번호: 6, 7)를 각각 나타내고 있다.
우선, 표 1 및 표 2에 나타낸 불투명한 세라믹 재료를 준비하여, 직경 2.5㎜, 길이 10㎜의 원주형상으로 가공한 후, 초음파 가공에 의해 직경 0.1㎜의 내부 구멍을 형성하여 모세관형상의 시료를 작성하였다.
여기서, 시료 번호 1, 2 및 6의 제작에 이용한 세라믹 재료는 Li2O-Al2O3-SiO2계 유리 세라믹으로서, Li2O-Al2O3-SiO2계 유리를 각각 950℃에서 2시간, 1000℃에서 1시간, 1200℃에서 2시간 동안 열처리하여 결정화시킨 것이다.
또한, 시료 번호 3에서 이용한 세라믹 재료는 Na2O-Al2O3-SiO2계 유리로 이루어진 유백색 유리로서, 원료를 1550℃에서 용융한 후, 서서히 냉각하여 유리를 분상시킴으로서 이종입자를 생성시킨 것이다.
그리고, 시료 번호 4, 5 및 7에서 이용한 세라믹 재료는, 알루미나 세라믹 및 지르코니아 세라믹으로서, 원료에 결합제를 첨가하여 혼합반죽한 후에 고온프레스법에 의해 소결시켜 제작하였다.
또한, 표 1, 2의 적외선 투과율은, 파장이 1550㎚인 레이저광을 시료에 조사하고, 직진광의 투과광량을 측정함으로써 구하였다.
또한, 평균 가시광 투과율은, 분광 광도계를 이용하여 시료에 380∼760㎚의 가시광을 조사하여 직진광의 투과광량을 측정함으로써 구하였다. 정수 A는, 시료의 굴절율을 측정하여, 다음의 식에 의해 구하였다. 여기서, n1은 공기의 굴절율을, n2는 시료의 굴절율을 각각 나타낸다.
R = {(n1-n2)/(n1+n2)}2
A = (1-R)2
더욱이, 정수 μ은 적외투과율 T, 정수 A, 시료두께 L로부터 다음의 식에 의해 구하였다.
μ=1n(A/T)/L
여기서, 석출결정 또는 이종입자의 입자직경은, 주사형 전자현미경을 이용하여 측정하였다.
다음으로, 각 시료에 대하여, 적외선에 의한 내부구멍 측정의 가부를 평가하였다. 이 평가는, 우선 1550㎚의 적외선 레이저빔을 시료의 직경방향으로 주사시켜, 각 시료의 직경방향의 위치에 대한 투과율 분포를 측정하였다.
적외선의 투과율 분포에 있어서, 도 1에 도시한 바와 같이 내부직경 부분이 명확하게 특정될 수 있는 것은 「○」로, 도 2에 도시한 바와 같이 내부직경 부분의 특정이 곤란한 것은 「×」로 나타내었다.
그 결과, 적외선 투과율이 높은 세라믹재료를 이용하여 제작한 본 발명예의 각 시료는, 적외선에 의한 내부구멍의 측정이 가능하였다. 그 반면, 적외선 투과율이 낮은 재료로 이루어진 비교예의 각 시료는, 내부구멍의 측정이 불가능하였다.
이러한 사실로부터, 본 발명의 세라믹 물품은 1550㎚의 적외선에 의해 내부구조의 측정 및 검사가 가능함을 알 수 있다.
표 1
| 시료번호 | 본 발명 | |||
| 1 | 2 | 3 | 4 | |
| 적외선 투과율(%)[1550㎚, 1㎜두께] | 71 | 87 | 82 | 50 |
| 평균 가시광 투과율(%)[380∼760㎚, 1㎜두께] | 10 | 12 | 32 | 5 |
| A(=(1-R)2) [1550㎚] | 0.92 | 0.92 | 0.91 | 0.86 |
| μ(/㎜) [1550㎚] | 0.25 | 0.06 | 0.10 | 0.55 |
| 석출결정 또는 이종입자 | β-석영고용체 | β-스포듀민고용체 | 분상 | 알루미나 |
| 입자직경(㎛) | 0.8 | 0.3 | 0.1 | 2.0 |
| 내부구멍 측정의 가부 | ○ | ○ | ○ | ○ |
표 2
| 시료번호 | 본 발명 | 비교예 | |
| 5 | 6 | 7 | |
| 적외선 투과율(%)[1550㎚, 1㎜두께] | 56 | 42 | 36 |
| 평균 가시광 투과율(%)[400∼700㎚, 1㎜두께] | 10 | 5 | 0 |
| A(=(1-R)2) [1550㎚] | 0.88 | 0.88 | 0.82 |
| μ(/㎜) [1550㎚] | 0.45 | 0.75 | 0.82 |
| 석출결정 또는 이종입자 | 지르코니아 | β-스포듀민 고용체 | 알루미나 |
| 입자직경(㎛) | 0.1 | 2.5 | 3.8 |
| 내부구멍 측정의 가부 | ○ | × | × |
상술한 바와 같이, 본 발명의 세라믹 물품은, 광학적인 수법으로 내부 사이즈의 측정이나, 기포나 균열 등과 같은 내부 결함의 검사가 가능하다. 따라서, 결함이 없고, 고정밀도의 사이즈가 요구되는, 예컨대, 광학부품이나 전자부품의 고정부재, 안내부재, 정렬부재, 보강부재, 피복부재, 접속부재, 혹은 광학부품 그 자체 등의 정밀부품에 적합하다.
Claims (10)
- 삭제
- 삭제
- 삭제
- 삭제
- 가시광에 대해 불투명한 관형상 또는 봉형상의 세라믹 물품의 제조방법에 있어서,공기중으로부터 입사하는 1550㎚의 파장을 가지는 적외선의 두께 1㎜에 대한 투과율이 45% 이상이고, 1550㎚에 있어서의 반사율을 R, 산란계수와 흡수계수의 합을 μ로 하였을 때, (1-R)2≥ 0.84 및 μ ≤ 0.7/㎜의 조건을 만족하는 재료를 이용하여, 세라믹 물품을 제작하는 공정과, 적외선을 이용하여 상기 세라믹 물품의 내부 구조를 검사 또는 측정하는 공정을 포함함을 특징으로 하는 세라믹 물품의 제조방법.
- 제 5항에 있어서, 세라믹 물품이 전자부품용 부재로서 사용됨을 특징으로 하는 세라믹 물품의 제조방법.
- 공기중으로부터 입사하는 1550㎚의 파장을 가지는 적외선의 두께 1㎜에 대한 투과율이 45% 이상이고, 1550㎚에 있어서의 반사율을 R, 산란계수와 흡수계수의 합을 μ로 하였을 때, (1-R)2≥ 0.84 및 μ ≤ 0.7/㎜의 조건을 만족하는 재료를 이용하여, 제 5항 또는 제 6항의 방법에 의해 제조된, 가시광에 대하여 불투명한 관형상 또는 봉형상의 세라믹 물품.
- 제 7항에 있어서, 결정 입경이 3㎛ 이하임을 특징으로 하는 세라믹 물품.
- 제 7항에 있어서, 전자부품용 부재로서 사용됨을 특징으로 하는 세라믹 물품.
- 제 8항에 있어서, 전자부품용 부재로서 사용됨을 특징으로 하는 세라믹 물품.
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Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62182135A (ja) * | 1986-02-05 | 1987-08-10 | Nippon Electric Glass Co Ltd | 赤外線透過ガラスセラミツクスおよびその製造方法 |
Family Cites Families (24)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3113009A (en) * | 1958-10-17 | 1963-12-03 | Corning Glass Works | Method of making and treating a semicrystalline ceramic body |
| US3252811A (en) * | 1963-12-11 | 1966-05-24 | Corning Glass Works | Glass-ceramic bodies and method of making them |
| NL6805259A (ko) * | 1967-04-13 | 1968-10-14 | ||
| JPS5239051B1 (ko) * | 1967-04-25 | 1977-10-03 | ||
| US3585390A (en) * | 1968-02-07 | 1971-06-15 | Tadashi Ishikawa | Zirconia ceramics and infrared ray radiation elements utilizing the same |
| US3841950A (en) * | 1971-05-25 | 1974-10-15 | Owens Illinois Inc | Glasses and glass-ceramics and products made therefrom |
| US3926602A (en) * | 1974-06-19 | 1975-12-16 | Corning Glass Works | Glass-ceramic articles with reflective surfaces |
| NL7507155A (nl) * | 1974-06-20 | 1975-12-23 | Jenaer Glaswerk Schott & Gen | Werkwijze voor de bereiding van donkerrood, door- zichtig glaskeramisch materiaal met een variabele hoge warmtespanningsfactor, meer in het bijzonder voor de vervaardiging van vuurvaste platen. |
| US4057434A (en) * | 1975-08-11 | 1977-11-08 | Corning Glass Works | Opaque infra-red transmitting glass-ceramic articles |
| US4009042A (en) * | 1976-01-15 | 1977-02-22 | Corning Glass Works | Transparent, infra-red transmitting glass-ceramics |
| US4018612A (en) * | 1976-03-25 | 1977-04-19 | Corning Glass Works | Transparent beta-quartz glass-ceramics |
| US4211820A (en) * | 1979-02-02 | 1980-07-08 | Corning Glass Works | Brown glass-ceramic articles |
| EP0134277B2 (de) | 1983-08-26 | 1991-11-13 | Hoechst CeramTec Aktiengesellschaft | Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen von polykristallinen, transluzenten Sinterrohren |
| DE3447633A1 (de) * | 1983-12-28 | 1985-07-11 | Kyocera Corp., Kyoto | Oxidkeramik-sinterkoerper |
| US5053359A (en) * | 1989-03-24 | 1991-10-01 | Pyromatics, Inc. | Cristobalite reinforcement of high silica glass |
| CH681112A5 (ko) * | 1990-01-06 | 1993-01-15 | Wilfried Schoeps | |
| FR2657079B1 (fr) * | 1990-01-12 | 1993-04-09 | Corning France | Verres precurseurs de vitroceramiques, procede de conversion de ces verres en vitroceramiques a dilation tres faible ou nulle et vitroceramiques obtenues. |
| US5179045A (en) * | 1991-08-30 | 1993-01-12 | Corning Incorporated | Colored glass-ceramic |
| US5173453A (en) * | 1991-10-09 | 1992-12-22 | Corning Incorporated | Variably translucent glass-ceramic article and method for making |
| JP2964786B2 (ja) * | 1992-07-01 | 1999-10-18 | 住友電気工業株式会社 | 透光性フッ化バリウム焼結体の製造方法 |
| US5256600A (en) * | 1992-07-24 | 1993-10-26 | Corning Incorporated | Glass-ceramics and color methods |
| DE4321373C2 (de) * | 1993-06-26 | 1995-12-14 | Schott Glaswerke | Glaskeramik mit hoher Transmission im Wellenlängenbereich von 2700 bis 3300 nm, Verfahren zu deren Herstellung und deren Verwendung |
| US5512520A (en) * | 1994-11-14 | 1996-04-30 | Corning Incorporated | Ivory color in opaque glass-ceramic |
| US5776613A (en) * | 1995-11-02 | 1998-07-07 | Nippon Electric Glass Co. Ltd. | Enamel frit composition for a low-expansion crystallized glass and enamel-coated low-expansion crystallized glass plate using the same |
-
1999
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Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62182135A (ja) * | 1986-02-05 | 1987-08-10 | Nippon Electric Glass Co Ltd | 赤外線透過ガラスセラミツクスおよびその製造方法 |
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