KR100841039B1 - Microwave sintering system - Google Patents

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KR100841039B1
KR100841039B1 KR1020070096370A KR20070096370A KR100841039B1 KR 100841039 B1 KR100841039 B1 KR 100841039B1 KR 1020070096370 A KR1020070096370 A KR 1020070096370A KR 20070096370 A KR20070096370 A KR 20070096370A KR 100841039 B1 KR100841039 B1 KR 100841039B1
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김동민
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김문수
김동민
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Abstract

A microwave sintering apparatus is provided to obtain a stable sintered substance by forming a sintering susceptor including silicon carbide and aluminum oxide. A microwave sintering apparatus is provided to obtain a stable sintered substance comprises a refractory brick(11), a sintering susceptor(20), a microwave guide installed at a side of the sintering case and a temperature sensor(139) for sensing the temperature of a sintering furnace. The refractory brick is surrounded around the inside of a sintering case(10). The sintering susceptor is formed by disposing a sintering material(2) at an inner side of the refractory brick such that the sintering susceptor includes silicon carbide and aluminum oxide. The sintering susceptor includes an inner part made of silicon carbide, an upper outer part made of aluminum oxide and a lower outer part made of aluminum oxide.

Description

마이크로파 소결장치{MICROWAVE SINTERING SYSTEM}Microwave Sintering Equipment {MICROWAVE SINTERING SYSTEM}

본 발명은 마이크로파 소결장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 소결재를 저온 소결하되, 소결재가 위치되는 소결서셉터가 실리콘카바이드 및 산화알루미늄 등의 성분으로 형성되어 소결서셉터 및 소결재가 열폭주 및 국부가열이 없어 균열이 발생되지 않도록 하고 소결서셉터의 수명이 길게 하며 소결재의 소결상태가 양호하도록 하여 고품질로 생산되도록 하는 마이크로파 소결장치에 관한 것이다.The present invention relates to a microwave sintering apparatus, and more particularly, the sintering material is sintered at low temperature, and the sintering susceptor on which the sintering material is located is formed of a component such as silicon carbide and aluminum oxide so that the sintering susceptor and the sintering material are thermal runaway. And a microwave sintering apparatus which does not have localized heating so that cracks do not occur, the life of the sinter susceptor is long, and the sintering state of the sintered material is good so as to be produced in high quality.

근래에 들어 이동통신, 위성방송 및 의료기기 등에 마이크로파에 의하여 제조되는 유전체 세라믹 제품들이 많이 사용되고 있다.Recently, dielectric ceramic products manufactured by microwaves are widely used in mobile communication, satellite broadcasting, and medical devices.

이러한 고주파에 의해 생산되는 유전체 세라믹 제품들은 높은 품질계수, 즉 낮은 유전손실, 높은 유전율 및 온도변화에 따른 공진 주파수의 변화가 적어야 한다. 따라서 이러한 유전 제품들에 알맞은 재료를 구비하는 것이 제품의 품질 향상에 중요한 요소가 되는 것이다.Dielectric ceramic products produced by these high frequencies should have a small change in resonant frequency due to high quality factor, that is, low dielectric loss, high dielectric constant and temperature change. Therefore, having suitable materials for these dielectric products is an important factor in improving the quality of the product.

이와 함께 마이크로파의 입사 상태는 소결로 캐버티(FURNACE CAVITY) 내부에서의 소결재 및 소결장치 내부재의 안정성, 소결 제품의 품질향상에 중요한 요소가 되고 있다. 이를 위하여 기존에는 유전서셉터를 이용하되 대체로 카본 등을 이용하여 서셉터를 구성하였다.In addition, the incident state of microwaves has become an important factor for improving the stability of the sintered material and the sintering device inner material and the quality of the sintered product in the sintering furnace cavity. For this purpose, conventional susceptors are used, but susceptors are generally constructed using carbon.

그러나 이러한 종래의 서셉터는 서서히 가열되어 고온상태에서는 아크(ARC)가 발생되어 서셉터의 일부에 홈이 형성되며, 열폭주 및 국부가열 현상이 발생된다. 이에 따라 소결재에도 국부가열 및 열폭주 현상이 일어나며, 고품질로 생산되어야 할 소결 제품에 균열이 생기고 약한 부분은 홈이 생기는 등 불량제품이 생산되는 문제점이 발생된다. 즉 종래의 서셉터를 이용하여 제조된 소결재는 도 9에서와 같이 갈라져 다수의 크랙이 형성되고, 소결되어진 소결물의 형상이 뒤틀어지는 틸팅현상이 발생되어 제품의 품질이 저하되는 문제가 발생된다.However, the conventional susceptor is gradually heated to generate an arc (ARC) in a high temperature state to form a groove in a part of the susceptor, thermal runaway and localized heating phenomenon occurs. As a result, local heating and thermal runaway occurs in the sintered material, and cracks occur in the sintered product to be produced with high quality, and a weak part causes grooves to be produced. That is, the sintered material manufactured using the conventional susceptor is cracked as shown in FIG. 9, and a plurality of cracks are formed, and a tilting phenomenon in which the shape of the sintered sintered material is distorted is generated, resulting in a problem of deterioration of product quality.

상기와 같은 문제점을 해소하기 위한 본 발명은 유전물질로 되는 소결재를 마이크로파를 이용하여 저온 소결시키도록 하는 소결장치에 관한 것으로, 저온으로 하여 짧은 시간에 소결하도록 하여 공정을 단순화하고 비용도 절감하는 목적이 있다.The present invention for solving the above problems relates to a sintering apparatus for sintering the sintered material which is a dielectric material using microwave at low temperature, sintering in a short time at a low temperature to simplify the process and reduce the cost There is a purpose.

또한 소결재가 소결서셉터에 위치되고, 소결서셉터가 실리콘카바이드 및 산화알루미늄 등의 성분으로 형성하여 마이크로파에 대해 소결재가 안정적으로 소결되어 고품질의 소결재가 생산되도록 하는 목적이 있다.In addition, the sintering material is located in the sintering susceptor, the sintering susceptor is formed of components such as silicon carbide and aluminum oxide, the purpose of the sintering material is stably sintered to the microwave to produce a high-quality sintering material.

특히 실리콘카바이드 및 산화알루미늄 등으로 소결서셉터를 구성하여 소결 작업 중에 소결로 내부에서 아크(arc)가 발생되지 않도록 구비한 것으로, 소결서셉터 및 소결재가 열폭주 및 국부가열이 없어 균열이 발생되지 않도록 하여 소결서셉터의 수명이 길게 하여 비용이 절감되고, 소결재의 소결상태가 양호하도록 하여 고품질로 생산되도록 하는 목적이 있다.In particular, the sinter susceptor is composed of silicon carbide and aluminum oxide to prevent arc from occurring during the sintering operation.The sinter susceptor and the sintered material do not have thermal runaway and local heating, so cracks are generated. The purpose of the present invention is to reduce the cost by prolonging the life of the sinter susceptor and to produce high quality sintered materials.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 마이크로파 소결장치는,Microwave sintering apparatus according to the present invention for achieving the above object,

소결케이스의 내부에 위치되는 소결재를 소결시키도록 구비되는 소결장치에 있어서, 상기 소결케이스(10)의 내부로는 내화벽돌(11)이 둘러지도록 구비되고, 상기 내화벽돌(11)의 내부에는 상기 소결재(2)가 위치되는 소결서셉터(20)가 구비되 며, 상기 소결케이스(10)는 일측으로 마이크로파가 공급되도록 하는 마이크로파도파관(12)이 구비되고, 상기 소결서셉터(20)는 실리콘카바이드, 산화알루미늄 및 실리콘카바이드와 산화알루미늄으로 조성되는 조성물 중 어느 한 성분이 포함되어 구비되는 것을 특징으로 한다.In the sintering apparatus provided to sinter the sintered material located in the sintered case, the sintering case 10 is provided so that the refractory brick 11 is enclosed, the inside of the refractory brick 11 The sintering susceptor 20 in which the sintered material 2 is positioned is provided, and the sintering case 10 is provided with a microwave waveguide 12 for supplying microwaves to one side, and the sintering susceptor 20. Is characterized in that any one component of silicon carbide, aluminum oxide and a composition composed of silicon carbide and aluminum oxide is included.

즉 본 발명은 소결케이스의 내부에 위치되는 소결재가 소결되도록 소결장치가 구비되어지되, 상기 소결케이스(10)의 내부로는 내화벽돌(11)이 둘러지도록 구비되고, 상기 내화벽돌(11)의 내부에는 상기 소결재(2)가 위치되어, 실리콘카바이드, 산화알루미늄이 포함되어 이루어지는 소결서셉터(20)가 구비되며, 상기 소결케이스(10)는 일측으로 마이크로파가 공급되도록 하는 마이크로파도파관(12)이 구비되고, 소결재가 내재되는 소결로(135)의 온도를 센싱하는 온도센서(139)가 구비되는 마이크로파 소결장치에 있어서, 상기 소결서셉터(20)는 투입구측이 개방된 함체형상으로 형성되고, 상기 소결서셉터(20)의 벽면부재의 내심부(21)는 중심으로 하여 양면으로 상외면부(22) 및 하외면부(23)로 형성되어지되, 상기 내심부(21)는 실리콘카바이드로 이루어지고,, 상기 상외면부(22) 및 하외면부(23)는 산화알루미늄으로 이루어져, 상기 상외면부(22) 및 하외면부(23)인 산화알루미늄에 의하여 실리콘카바이드로 되는 상기 내심부(21)가 손상되지 않고 보호되도록 구비되고, 상기 소결케이스(10)는 전면 일측으로 주제어부(13)와 연결되는 컨트롤패널(4)이 구비되고, 타측의 소결로문(3)에 투시창(6)이 구비되어 함체형상으로 형성되며, 상기 주제어부(14)의 제어에 의하여, 오실로스코프(131) 및 파워증폭기(132)에 의하여 진행파관(133) 및 방향성결합기(134)을 통하여 마이크로파가 형성되도록 구비되어 상기 방향성결합기(134)와 연결되는 소결로(135)의 마이크로파도파관(12)에서 마이크로파가 공급되도록 구비되고, 상기 진행파관(133)과 연결되는 TWT증폭기(136)는 상기 주제어부(14)의 제어에 의하여 마이크로파가 증폭되도록 구비되고, 상기 진행파관(133)과 연결되는 냉각기(137)는 주제어부(14)의 제어에 의하여 상기 진행파관(133)이 냉각되도록 구비되며, 상기 방향성결합기(134)와 연결되어 소결로(135)에 가해지는 마이크로파의 세기 정도를 측정하여 주제어부(13)에 신호전송되도록 구비되는 파워측정기(138)가 구비되는 것을 특징으로 한다.That is, the present invention is provided with a sintering apparatus to sinter the sintered material located inside the sintered case, the fire brick (11) is surrounded in the sintering case 10, the refractory brick (11) The sintered material (2) is located inside the sintered susceptor 20 is provided with silicon carbide, aluminum oxide is included, the sintered case 10 is a microwave waveguide 12 to supply the microwave to one side In the microwave sintering apparatus provided with a temperature sensor 139 for sensing the temperature of the sintering furnace 135 in which the sintered material is embedded, the sintering susceptor 20 is in the shape of an enclosure having an inlet side open Is formed, the inner core portion 21 of the wall member of the sinter susceptor 20 is formed of the upper outer surface portion 22 and the lower outer surface portion 23 on both sides with the center, the inner core portion 21 is Made of silicon carbide, and The upper outer surface portion 22 and the lower outer surface portion 23 are made of aluminum oxide, and the inner core portion 21, which is silicon carbide, is damaged by the upper and outer surface portions 22 and the lower outer surface portion 23, aluminum oxide. It is provided so as to be protected, the sintering case 10 is provided with a control panel 4 connected to the main control portion 13 to one side of the front side, and the sight window 6 is provided on the other side of the sintering furnace door (3) It is formed in the shape of a body, and under the control of the main controller 14, provided by the oscilloscope 131 and the power amplifier 132 through the traveling wave 133 and the directional coupler 134 to form a microwave The microwave is supplied from the microwave waveguide 12 of the sintering furnace 135 connected to the coupler 134, and the TWT amplifier 136 connected to the traveling waveguide 133 is controlled by the main controller 14. Microwave is amplified by The cooler 137 connected to the traveling wave 133 is provided to cool the traveling wave 133 under the control of the main controller 14, and is connected to the directional coupler 134 to the sintering furnace 135. It is characterized in that the power measuring instrument 138 is provided to measure the intensity of the applied microwave signal to the main control unit (13).

이에 상기 소결서셉터(20)는 하외면부(23)가 되는 산화알루미늄 분말층, 상기 산화알루미늄 분말층의 상부로 내심부(21)가 되는 실리콘카바이드 분말층, 그리고 상기 실리콘카바이드 분말층의 상부로 상외면부(22)가 되는 산화알루미늄 분말층으로 하여 소결서셉터 분말층이 형성되어, 소결서셉터 분말층이 가압되고 1100 ~ 1500℃에서 가열 소결되어, 산화알루미늄이 포함되는 하외면부(23), 상기 하외면부(23) 상부로 실리콘카바이드가 포함되는 내심부(21) 및 상기 내심부(21)의 상부로 산화알루미늄이 포함되는 상외면부(22)로 형성되도록 구비되는 마이크로파 소결장치가 제공될 수 있다.
또한 상기의 마이크로파 소결장치에 이용되는 소결서셉터(20)가 구비되어지되, 상기 소결서셉터(20)는 하외면부(23)가 되는 산화알루미늄 분말층, 상기 산화알루미늄 분말층의 상부로 내심부(21)가 되는 실리콘카바이드 분말층, 그리고 상기 실리콘카바이드 분말층의 상부로 상외면부(22)가 되는 산화알루미늄 분말층으로 하여 소결서셉터 분말층이 형성되어, 소결서셉터 분말층을 가압하고 1100 ~ 1500℃에서 가열 소결하여, 산화알루미늄을 포함하는 하외면부(23), 상기 하외면부(23) 상부로 실리콘카바이드를 포함하는 내심부(21) 및 상기 내심부(21)의 상부로 산화알루미늄을 포함하는 상외면부(22)로 형성되어 구비되는 것을 특징으로 하는 마이크로파 소결장치용 소결서셉터가 더 구비된다.Accordingly, the sintered susceptor 20 has an aluminum oxide powder layer serving as a lower outer surface portion 23, a silicon carbide powder layer serving as an inner core portion 21 as an upper portion of the aluminum oxide powder layer, and an upper portion of the silicon carbide powder layer. The sinter susceptor powder layer is formed as the aluminum oxide powder layer to be the upper outer surface part 22, and the sinter susceptor powder layer is pressurized and heated and sintered at 1100 to 1500 DEG C. 23), the microwave sintering provided to be formed of the inner core portion 21 containing silicon carbide on the lower outer surface portion 23 and the upper outer surface portion 22 containing aluminum oxide on the inner core portion 21. An apparatus may be provided.
In addition, the sintering susceptor 20 used in the microwave sintering apparatus is provided, the sintering susceptor 20 is in the upper portion of the aluminum oxide powder layer, the aluminum oxide powder layer to be the outer surface 23. A sintered susceptor powder layer is formed by forming a silicon carbide powder layer to be the core portion 21 and an aluminum oxide powder layer to be the upper and outer surface portion 22 on top of the silicon carbide powder layer to pressurize the sinter susceptor powder layer. And heat sintered at 1100 to 1500 ° C., the lower outer surface portion 23 including aluminum oxide, the inner core portion 21 including silicon carbide and the upper portion of the inner core portion 21 on the lower outer surface portion 23. The sinter susceptor for a microwave sintering apparatus is further provided, and is formed by the upper outer surface part 22 containing aluminum oxide.

나아가 마이크로파 소결장치용 소결서셉터(20)가 하외면부(23), 내심부(21) 및 상외면부(22)로 이루어지되, 상기 하외면부(23)가 되는 산화알루미늄 분말층, 상기 산화알루미늄 분말층의 상부로 내심부(21)가 되는 실리콘카바이드 분말층, 그리고 상기 실리콘카바이드 분말층의 상부로 상외면부(22)가 되는 산화알루미늄 분말층으로 하여 소결서셉터 분말층을 형성하는 소결서셉터 분말층 적층단계(S01);Furthermore, the sintering susceptor 20 for a microwave sintering apparatus is composed of a lower outer surface portion 23, an inner core portion 21 and an upper outer surface portion 22, the aluminum oxide powder layer to be the lower outer surface portion 23, the A sintered susceptor powder layer is formed by forming a silicon carbide powder layer that becomes the inner core portion 21 on the aluminum oxide powder layer and an aluminum oxide powder layer that becomes the upper outer surface portion 22 on the silicon carbide powder layer. Sintered susceptor powder layer lamination step (S01);

상기 소결서셉터 분말층 적층단계(S01)에 의하여 소결서셉터 분말층이 적층된 상태에서 서셉터가압기를 이용하여 350 ~ 450 기압으로 가압하여 소결서셉터 가압부재를 형성하는 소결서셉터 가압단계(S02);Sintering susceptor pressurizing step of forming a sintering susceptor pressurizing member by pressurizing at 350 ~ 450 atm using a susceptor pressurizer in a state in which the sintering susceptor powder layer stacking step (S01) is laminated. S02);

상기 소결서셉터 가압단계(S02)에 의하여 가압된 소결서셉테 가압부재를 서셉터소결로에 넣고 1100 ~ 1500℃ 로 하여 소결하여 산화알루미늄이 포함되어 이루어지는 하외면부(23) 및 상외면부(22), 그리고 실리콘카바이드가 포함되어 이루어지는 내심부(21)로 형성되도록 샌드위치 형태의 소결서셉터를 제조하는 소결서셉터 소결단계(S03)가 포함되어 이루어지는 마이크로파 소결장치용 소결서셉터 제조방법이 더 구비되는 것이다.
나아가 소결케이스의 내부에 위치되는 소결재가 소결되도록 소결장치가 구비되어지되, 상기 소결케이스(10)의 내부로는 내화벽돌(11)이 둘러지도록 구비되고, 상기 내화벽돌(11)의 내부에는 상기 소결재(2)가 위치되는 소결서셉터(20)가 구비되며, 상기 소결케이스(10)는 일측으로 마이크로파가 공급되도록 하는 마이크로파도파관(12)이 구비되고, 소결재가 내재되는 소결로(135)의 온도를 센싱하는 온도센서(139)가 구비되는 마이크로파 소결장치에 있어서, 상기 소결서셉터(20)는 내심부(21)의 양면으로 상외면부(22) 및 하외면부(23)로 형성되고, 상기 내심부(21)는 실리콘카바이드가 포함되어 구비되며, 상기 상외면부(22) 및 하외면부(23)는 산화알루미늄이 포함되어 구비되고, 상기 소결케이스(10)의 전면 일측으로 주제어부(13)와 연결되는 컨트롤패널(4)이 구비되고, 타측의 소결로문(3)에 투시창(6)이 구비되어 함체형상으로 형성되며, 상기 주제어부(14)의 제어에 의하여, 오실로스코프(131) 및 파워증폭기(132)에 의하여 진행파관(133) 및 방향성결합기(134)을 통하여 마이크로파가 형성되도록 구비되어 상기 방향성결합기(134)와 연결되는 소결로(135)의 마이크로파도파관(12)에서 마이크로파가 공급되도록 구비되고, 상기 진행파관(133)과 연결되는 TWT증폭기(136)은 상기 주제어부(14)의 제어에 의하여 마이크로파가 증폭되도록 구비되고, 상기 진행파관(133)과 연결되는 냉각기(137)는 주제어부(14)의 제어에 의하여 상기 진행파관(133)이 냉각되도록 구비되며, 상기 방향성결합기(134)와 연결되어 소결로(135)에 가해지는 마이크로파의 세기 정도를 측정하여 주제어부(13)에 신호전송되도록 구비되는 파워측정기(138)가 구비되는 마이크로파 소결장치가 제공되는 것이다.The sinter susceptor pressing member pressurized by the sinter susceptor pressing step (S02) is put into a susceptor sintering furnace and sintered at 1100 to 1500 ° C. to include the lower and outer surfaces 23 and the upper and outer surface portions 23 including aluminum oxide. 22) and a sintering susceptor manufacturing method for a microwave sintering device comprising a sintering susceptor sintering step (S03) for producing a sandwich-type sintering susceptor to be formed into an inner core portion 21 containing silicon carbide. It is provided.
Furthermore, a sintering apparatus is provided to sinter the sintered material located in the sintered case, and the firebrick 11 is enclosed inside the sintered case 10, and inside the firebrick 11 The sintering susceptor 20 in which the sintering material 2 is positioned is provided, and the sintering case 10 is provided with a microwave waveguide 12 for supplying microwaves to one side, and a sintering furnace in which the sintering material is embedded ( In the microwave sintering apparatus provided with a temperature sensor 139 for sensing the temperature of 135, the sinter susceptor 20 is the upper and outer surface portion 22 and the lower and outer surface portion 23 to both sides of the inner core portion (21). The inner core portion 21 is formed of silicon carbide, and the upper outer surface portion 22 and the lower outer surface portion 23 include aluminum oxide, and the front surface of the sintered case 10. On one side is provided with a control panel 4 connected with the main control unit 13 The sintering furnace door 3 on the other side is provided with a see-through window 6, which is formed into an enclosure shape, and is controlled by the oscilloscope 131 and the power amplifier 132 under the control of the main controller 14. 133 and the directional coupler 134 is provided to form a microwave is provided so that the microwave is supplied from the microwave waveguide 12 of the sintering furnace 135 is connected to the directional coupler 134, the traveling waveguide 133 TWT amplifier 136 is connected to the microwave is amplified by the control of the main controller 14, the cooler 137 is connected to the traveling wave tube 133 is controlled by the main controller 14 The power waveguide 133 is provided to cool, and is connected to the directional coupler 134 to measure the intensity of the microwaves applied to the sintering furnace 135 so as to transmit a signal to the main control unit 138. E) Croix-wave sintering equipment will be provided.

상기와 같이 구비되는 본 발명은 유전물질로 되는 소결재를 마이크로파를 이용하여 저온 소결시키도록 하는 소결장치에 관한 것으로, 저온으로 하여 짧은 시간에 소결하기 때문에 소결시간을 짧게 하여 공정을 단순화하고 비용도 절감하는 효과가 있다.The present invention provided as described above relates to a sintering apparatus for sintering a sintered material, which is a dielectric material, using microwave at low temperature, and sintering in a short time at low temperature simplifies the process by shortening the sintering time and the cost. There is a saving effect.

특히 소결재가 소결서셉터에 위치되어지되, 소결서셉터가 실리콘카바이드 및 산화알루미늄 등의 성분으로 형성되기 때문에 마이크로파에 대해 소결재가 안정적으로 소결되어 고품질의 소결재를 생산할 수 있는 탁월한 효과가 있다.In particular, since the sintering material is located in the sintering susceptor, the sintering susceptor is formed of components such as silicon carbide and aluminum oxide, so that the sintering material is stably sintered with respect to microwaves, thereby producing a high quality sintering material. .

나아가 실리콘카바이드 및 산화알루미늄 등으로 소결서셉터를 구성하기 때문에 소결중에 소결로 내부에서 아크(arc)가 발생되지 않아, 소결서셉터 및 소결재에 열폭주 및 국부가열이 없어 소결서셉터의 수명이 길어 비용이 절감되고, 소결재의 소결상태가 양호하여 고품질로 생산할 수 있는 장점이 있다.Furthermore, since the sinter susceptor is composed of silicon carbide, aluminum oxide, etc., arc does not occur inside the sintering furnace during sintering.Therefore, there is no thermal runaway and local heating of the sinter susceptor and the sintering material, so the life of the sinter susceptor is long. Longer cost is reduced, and the sintered state of the sintered material has an advantage that can be produced in high quality.

이하 첨부되는 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명에 따른 마이크로파 소결장치에 대한 사시도, 도 2는 본 발명에 따른 마이크로파 소결장치에 대한 개략적인 단면도, 도 3은 본 발명에 따른 마이크로파 소결장치의 소결서셉터에 대한 단면도, 도 4는 본 발명에 따른 마이크로파 소결장치용 소결서셉터의 제조 및 소결방법에 대한 흐름도, 도 5는 본 발명에 따른 마이크로파 소결장치의 소결방법의 제어 구성도, 도 6은 본 발명에 따른 마이크로파 소결장치용 소결서셉터의 제조과정에 대한 흐름도, 도 7은 본 발명에 따른 마이크로파 소결장치에 의하여 제조된 소결물에 대한 사진 및 도 8은 본 발명에 따른 마이크로파 소결장치용 소결서셉터에 대한 샘플사진을 각각 도시한 것이다.1 is a perspective view of a microwave sintering apparatus according to the present invention, Figure 2 is a schematic cross-sectional view of the microwave sintering apparatus according to the present invention, Figure 3 is a sectional view of the sintering susceptor of the microwave sintering apparatus according to the present invention, Figure 4 Figure 5 is a flow chart for the manufacturing and sintering method of the sintering susceptor for the microwave sintering apparatus according to the present invention, Figure 5 is a control block diagram of the sintering method of the microwave sintering apparatus according to the present invention, Figure 6 is a microwave sintering apparatus according to the present invention Flow chart of the sintering susceptor manufacturing process, Figure 7 is a photograph of the sintered product produced by the microwave sintering apparatus according to the present invention and Figure 8 is a sample photograph of the sintering susceptor for the microwave sintering apparatus according to the present invention, respectively It is shown.

즉 본 발명에 따른 마이크로파 소결장치(A)는 도 1 내지 도 8에 도시된 바와 같이, 소결케이스의 내부에 위치되는 소결재를 마이크로파를 이용하여 소결시키도 록 구비되는 소결장치에 관한 것이다. 이러한 본 발명에 적용되는 마이크로파(Micro Wave)는 대체로 2.45 GHz 또는 3 GHz의 웨이브(Wave)를 이용하게 된다.That is, the microwave sintering apparatus (A) according to the present invention relates to a sintering apparatus provided to sinter the sintered material located inside the sintering case using microwaves, as shown in FIGS. 1 to 8. Microwaves applied to the present invention generally use a wave of 2.45 GHz or 3 GHz.

그 구체적인 내부 구조로는 도 2와 같이, 상기 소결케이스(10)의 내부로 내화벽돌(11)이 둘러지도록 구비되고, 상기 내화벽돌(11)의 내부에는 상기 소결재(2)가 위치되는 소결서셉터(20)가 구비되며, 상기 소결케이스(10)는 일측으로 마이크로파가 공급되도록 하는 마이크로파도파관(12)이 구비되는 것이다.As a specific internal structure, as shown in FIG. 2, the firebrick 11 is surrounded by the sintered case 10, and the sintered material 2 is sintered in the firebrick 11. A susceptor 20 is provided, and the sintered case 10 is provided with a microwave waveguide 12 to supply microwaves to one side.

이와 같이 구비되는 본 발명에 따른 마이크로파 소결장치(A)는 특히 상기 소결서셉터(20)가 실리콘카바이드, 산화알루미늄 및 실리콘카바이드와 산화알루미늄으로 조성되는 조성물 중 어느 한 성분이 포함되어 구비되는 것을 특징으로 하는 것이다.The microwave sintering apparatus (A) according to the present invention provided as described above is particularly characterized in that the sintering susceptor 20 includes any one component of silicon carbide, aluminum oxide and a composition composed of silicon carbide and aluminum oxide. It is to be done.

이러한 소결서셉터(20)에 의하면, 실리콘카바이드에 의하여 마이크로파에 의한 소결재의 소결이 용이하도록 하는 것이며, 또한 산화알루미늄에 의해서는 소결서셉터(20)가 균열이 발생됨을 방지하는 것이다.According to such a sintering susceptor 20, sintering of the sintered material by microwaves is facilitated by silicon carbide, and the sintering susceptor 20 is prevented from cracking by aluminum oxide.

특히 본 발명에 따른 마이크로파 소결장치(A)의 소결서셉터(20)의 안정적인 구조로는 실리콘카바이드의 성분과 산화알루미늄으로 되는 성분이 함께 포함되어 소결서셉터(20)를 이루는 것이 바람직한 것이다. 이는 실리콘카바이드 성분에 의하여 소결재의 소결이 용이하도록 함과 함께 산화알루미늄 성분에 의하여 실리콘카아비드를 포함한 소결서셉터(20)가 깨지는 것을 방지하게 되는 것이다.In particular, as a stable structure of the sintering susceptor 20 of the microwave sintering apparatus (A) according to the present invention, it is preferable that the sintering susceptor 20 is formed by including a component of silicon carbide and a component of aluminum oxide. This facilitates the sintering of the sintered material by the silicon carbide component and prevents the sintering susceptor 20 including the silicon carbide from being broken by the aluminum oxide component.

보다 바람직하게는 도 2 및 도 3에서와 같이 소결서셉터(20)가 실리콘카바이드로되는 층과, 산화알루미늄으로 되는 층으로 하는 다층 구조로 형성됨이 바람직 하다. 이에 이러한 다층 구조의 소결서셉터(20)에 대하여 도 2 및 도 3 등에서는 내심부(21)의 양면으로 상외면부(22) 및 하외면부(23)로 형성되어지되짐을 보이고 있으나, 단일의 산화알루미늄 층 및 단일의 실리콘카바이드 층으로 되는 이층구조로 형성될 수 있으며, 또한 다수의 산화알루미늄 층 및 다수의 실리콘카바이드 층으로 하여 소결서셉터(20)를 구성할 수 있음은 당연한 것이며, 이 모두 본 발명의 권리범위에 속함은 당연한 것이다.More preferably, as shown in Figs. 2 and 3, the sintered susceptor 20 is preferably formed in a multilayer structure having a layer made of silicon carbide and a layer made of aluminum oxide. 2 and 3, the multi-layered sintered susceptor 20 has been shown to be formed of an upper outer surface portion 22 and a lower outer surface portion 23 on both sides of the inner core portion 21. It is natural that the sintered susceptor 20 can be formed of a two-layer structure consisting of an aluminum oxide layer and a single silicon carbide layer, and a plurality of aluminum oxide layers and a plurality of silicon carbide layers. All belong to the scope of the invention is natural.

이에 본 발명에 따른 마이크로파 소결장치(A)의 소결서셉터(20)의 일 실시예의 적용되어짐을 설명하기로 한다.Therefore, the application of one embodiment of the sintering susceptor 20 of the microwave sintering apparatus A according to the present invention will be described.

이러한 소결서셉터(20)의 구조는 내심부(21)의 양면으로 상외면부(22) 및 하외면부(23)로 형성되는 것으로, 상기 내심부(21)는 실리콘카바이드가 포함되어 구비되고, 상기 상외면부(22) 및 하외면부(23)는 산화알루미늄이 포함되어 구비되는 것이다. 따라서 양측 상외면부(22) 및 하외면부(23)의 산화알루미늄이 내심부(21)의 실리콘카바이드를 보호하기 때문에 전체 소결서셉터(20)의 구조는 안정적인 상태가 되는 것이다.The structure of the sintered susceptor 20 is formed by the upper outer surface portion 22 and the lower outer surface portion 23 on both sides of the inner core portion 21, the inner core portion 21 is provided with silicon carbide The upper outer surface portion 22 and the lower outer surface portion 23 are provided with aluminum oxide. Therefore, since the aluminum oxide of the upper and outer surface portions 22 and 23 on both sides protects the silicon carbide of the inner core portion 21, the structure of the entire sintered susceptor 20 is in a stable state.

이러한 소결서셉터(20)의 안정적인 구조 및 형태의 유지가 중요한 것으로, 본 발명에 따른 마이크로파 소결장치(A)에 이용되는 마이크로파(Micro Wave)가 2.45 GHz 또는 3 GHz의 강한 웨이브를 이용하는 것이기 때문에 마이크로파 소결장치의 내부부재는 항상 안정적인 형태를 유지해야만 하는 것이다. 이에 종래의 소결장치에서와 같이 소결서셉터가 불안정하여 균열이 생기게 되면 소결재(2)가 도 9에서와 같이 깨어져 불량품이 생산될 수 있는 것이다. 그러나 본 발명에 따른 마이크로파 소결장치(A)의 소결서셉터(20)는 다층 구조로 되어지되 실리콘카바이드가 산화알루미늄에 의하여 감싸여지는 구조를 이루기 때문에 마이크로파에 의하더라도 안정적인 구조를 이루는 것이다. It is important to maintain the stable structure and shape of the sinter susceptor 20, because the microwave (Micro Wave) used in the microwave sintering apparatus (A) according to the present invention uses a strong wave of 2.45 GHz or 3 GHz The inner member of the sintering apparatus must always maintain a stable shape. In this case, as in the conventional sintering apparatus, when the sinter susceptor is unstable and cracks are generated, the sintered material 2 is broken as shown in FIG. However, since the sintering susceptor 20 of the microwave sintering apparatus A according to the present invention has a multilayer structure, silicon carbide is surrounded by aluminum oxide, thereby achieving a stable structure even by microwaves.

이러한 본 발명에 따른 마이크로파 소결장치(A)에 이용되는 소결서셉터(20)의 구조를 보면, 상기에서 설명한 바와 같이 산화알루미늄 성분 및 실리콘카바이드 성분을 포함하여 구성될 수 있는 것으로, 그 바람직한 형태로는 도 2, 도 3 및 도 8과 같이 중앙의 내심부(21)에 실리콘카바이드 층이 형성되고, 양측의 상외면부(22) 및 하외면부(23)에 각각 산화알루미늄 층이 형성되도록 구비되는 것이다. 이러한 소결서셉터(20)는 우선 하외면부(23)가 되는 산화알루미늄 분말층, 상기 산화알루미늄 분말층의 상부로 내심부(21)가 되는 실리콘카바이드 분말층, 그리고 상기 실리콘카바이드 분말층의 상부로 상외면부(22)가 되는 산화알루미늄 분말층으로 하여 소결서셉터 분말층이 형성하고, 이러한 소결서셉터 분말층을 가압하고 1100 ~ 1500℃에서 가열 소결하여 층을 이루는 것으로, 고압에서 가압하고 고온으로 소결하기 때문에 안정적인 구조층을 이루는 것이다.Looking at the structure of the sintering susceptor 20 used in the microwave sintering apparatus (A) according to the present invention, it can be configured to include the aluminum oxide component and silicon carbide components as described above, in its preferred form 2, 3 and 8, the silicon carbide layer is formed on the inner core portion 21 of the center, and provided so that the aluminum oxide layer is formed on the upper outer surface portion 22 and the lower outer surface portion 23 on both sides, respectively. Will be. The sintered susceptor 20 is an aluminum oxide powder layer that becomes the lower and outer surface portions 23, a silicon carbide powder layer that becomes the inner core portion 21 above the aluminum oxide powder layer, and an upper portion of the silicon carbide powder layer. A sintered susceptor powder layer is formed by forming an aluminum oxide powder layer which becomes the upper outer surface portion 22 of the furnace, and the sintered susceptor powder layer is pressurized and heated and sintered at 1100 to 1500 ° C. to form a layer. Since it sinters at high temperature, it forms a stable structural layer.

이러한 마이크로파 소결장치(A)용 소결서셉터(20)를 제조하는 일 실시예의 제조과정을 상세히 살펴보면 도 6에서와 같이, 하외면부(23)가 되는 산화알루미늄 분말층(231), 상기 산화알루미늄 분말층(231)의 상부로 내심부(21)가 되는 실리콘카바이드 분말층(211), 그리고 상기 실리콘카바이드 분말층의 상부로 상외면부(22)가 되는 산화알루미늄 분말층(221)으로 하여 소결서셉터 분말층(201)을 형성하는 소결서셉터 분말층 적층단계(S01)를 진행한다.Looking at the manufacturing process of an embodiment for manufacturing the sintering susceptor 20 for the microwave sintering apparatus (A) in detail, as shown in Figure 6, the aluminum oxide powder layer 231 to be the lower surface portion 23, the aluminum oxide Sintering with the silicon carbide powder layer 211 which becomes the inner core part 21 in the upper part of the powder layer 231, and the aluminum oxide powder layer 221 which becomes the upper outer surface part 22 in the upper part of the said silicon carbide powder layer. The sintered susceptor powder layer stacking step (S01) of forming the susceptor powder layer 201 is performed.

그리고 상기 소결서셉터 분말층 적층단계(S01)에 의하여 소결서셉터 분말층(201)이 적층된 상태에서, 상부가압부(241) 및 하부가압부(242)로 되는 서셉터가압기(24)를 이용하여 350 ~ 450 기압으로 가압되어 소결서셉터 압착재(202)를 형성하는 소결서셉터 가압단계(S02)를 진행한다.In the state in which the sintered susceptor powder layer 201 is laminated by the sintering susceptor powder layer stacking step (S01), the susceptor pressurizer 24 serving as the upper pressurizing part 241 and the lower pressurizing part 242 is formed. Pressurized to 350 ~ 450 atm by using the sinter susceptor pressurizing step (S02) to form a sinter susceptor pressing material 202 is carried out.

이후 상기 소결서셉터 가압단계(S02)에 의하여 가압된 소결서셉터 압착재(202)를 서셉터소결로(미도시됨)에 넣고 1100 ~ 1500℃ 로 하여 소결하여 산화알루미늄이 포함되어 이루어지는 하외면부(23) 및 상외면부(22), 그리고 실리콘카바이드가 포함되어 이루어지는 내심부(21)로 형성되어 샌드위치 형태로 되는 소결서셉터패널(203)을 제조하게 되는 소결서셉터 소결단계(S03)가 포함되어 이루어지는 것이다. 이와 같이 제조되는 소결서셉터패널(203)의 일부 샘플 사진을 도 8에 도시하였다.Subsequently, the sinter susceptor pressing material 202 pressurized by the sinter susceptor pressurizing step (S02) is put into a susceptor sintering furnace (not shown) and sintered at 1100 to 1500 ° C. to thereby include aluminum oxide. Sintering susceptor sintering step (S03) to form a sinter susceptor panel 203 is formed of a portion 23, the upper and outer surface portion 22, and the inner core portion 21 containing silicon carbide to form a sandwich It is made to include. Some sample photographs of the sintered susceptor panel 203 manufactured as described above are illustrated in FIG. 8.

이러한 소결서셉터패널(203)을 이용하여 소결재를 제조하는 과정을 살펴보면 다음과 같다. 즉 본 발명에 따른 마이크로파 소결장치(A)는 도 1의 외부 사시도에서와 같이, 전면으로 열고 닫을 수 있는 소결로문(3)이 형성되고, 소결로문(3)의 일측으로는 주제어부(13)와 연결되는 컨트롤패널(4)이 구비된다. 이러한 컨트롤패널(4)은 다수의 버튼과 함께 주제어부(13)에 의하여 알림내용이 표시되는 디스플레이부 및 전원스위치(5) 등이 구비된다. 또한 그 하측으로는 소결로문(3)을 여닫는 열림버튼(7)이 구비된다. 그리고 컨트롤패널(4)의 디스플레이부에는 소결로 내부의 가열 온도, 제한되는 설정온도, 소결 시간, 비상을 알리는 램프 등이 함께 구비될 수 있다.Looking at the process of manufacturing a sintered material using the sintered susceptor panel 203 as follows. That is, in the microwave sintering apparatus A according to the present invention, as shown in the external perspective view of FIG. 1, a sintering furnace door 3 capable of opening and closing to the front surface is formed, and one side of the sintering furnace door 3 has a main control part ( 13 is provided with a control panel 4 connected thereto. The control panel 4 is provided with a display unit and a power switch 5 and the like displayed on the notification by the main control unit 13 with a plurality of buttons. Moreover, the opening button 7 which opens and closes the sintering furnace door 3 is provided in the lower side. In addition, the display unit of the control panel 4 may be provided with a heating temperature inside the sintering furnace, a limited set temperature, a sintering time, an emergency lamp, and the like.

나아가 소결로문(3)에는 내부를 육안으로 볼 수 있는 투시창(6)이 구비되어 소결되는 상태를 볼 수 있으며, 이러한 투시창(6)은 시력보호를 위하여 필름지 등으로 코팅되어 구비될 수 있다.Furthermore, the sintering furnace door 3 is provided with a see-through window 6 which can be visually seen from the inside, and a state of being sintered can be seen, and the see-through window 6 may be coated with film or the like for vision protection.

이와 같은 본 발명에 따른 마이크로파 소결장치(A)의 작동을 위하여, 상기에서 제조되는 소결서셉터패널(203)을 이용하여 소결서셉터를 형성하게 된다. 이러한 소결서셉터는 다양한 형태로 형성될 수 있으며, 구체적으로는 원형, 타원형 등의 반구형으로 형성될 수 있으며, 대체로 저부 및 전후 좌우가 모두 소결서셉터에 의해 막혀지도록 하는 함체 형상으로 형성됨이 바람직하다. 물론 평단면이 삼각형, 사각형, 오각형 등 다각형으로 형성될 수 있음은 당연한 것이다.In order to operate the microwave sintering apparatus A according to the present invention, the sinter susceptor is formed using the sinter susceptor panel 203 manufactured above. The sintered susceptor may be formed in various forms, and specifically, may be formed in a hemispherical shape such as a circle or an ellipse, and it is preferable that the bottom and front and rear sides are formed in a housing shape so that both bottom and front and rear sides are blocked by the sinter susceptor. . Of course, the flat section may be formed of a polygon such as a triangle, a square, a pentagon.

그리고 본 발명에 따른 마이크로파 소결장치(A)의 제어 구성도를 살펴보면 도 5와 같이, 주제어부(13)(POWER & TEMPERATURE DISPLAY CONTROLLER)의 제어에 의하여 오실로스코프(131)(MICROWAVE OSCILLATOR) 및 파워증폭기(132)(PRE-AMPLIFIER POWER CONTROL)에 의하여 진행파관(133)(TWT : Traveling Wave Tube) 및 방향성결합기(134)(DIRECTIONAL COUPLER) 등에서 마이크로파가 형성되어, 소결로(135)(FURNACE CAVITY) 내부로 가해지도록 구비되는 것이다.And referring to the control configuration diagram of the microwave sintering apparatus (A) according to the present invention, as shown in Figure 5, by the control of the main control unit 13 (POWER & TEMPERATURE DISPLAY CONTROLLER) oscilloscope 131 (MICROWAVE OSCILLATOR) and power amplifier ( 132) (PRE-AMPLIFIER POWER CONTROL) to form a microwave in the traveling wave tube 133 (TWT: Traveling Wave Tube) and the directional coupler (134) (DIRECTIONAL COUPLER), etc., into the sintering furnace 135 (FURNACE CAVITY) It is provided to be applied.

이러한 작동 중에 주제어부(13)에 의해 제어되는 TWT증폭기(136)(TWT POWER SUPPLY)에 의하여 진행파관(133)의 마이크로파가 증폭되도록 하고, 진행파관(133)을 냉각하는 냉각기(137)(COOLING SYSTEM)이 구비된다. 그리고 방향성결합기(134)와 연결되는 파워측정기(138)(POWER MONITOR)에서는 소결로(135)로 가해지는 마이 크로파의 세기 정도를 측정하여 주제어부(13)에 신호전송하게 되고, 소결로(135) 내부의 온도를 측정하는 온도센서(139)는 측정된 온도값을 주제어부(13)로 전송하게 된다.During this operation, the microwaves of the traveling waveguide 133 are amplified by the TWT amplifier 136 controlled by the main controller 13, and the cooler 137 cooling the traveling waveguide 133 (COOLING). SYSTEM) is provided. In addition, the power meter 138 connected to the directional coupler 134 (POWER MONITOR) measures the intensity of the microwave applied to the sintering furnace 135 and transmits a signal to the main control unit 13. The temperature sensor 139 measuring the internal temperature transmits the measured temperature value to the main control unit 13.

본 발명의 예시에서는 전면의 소결로문(3) 측으로는 소결서셉터가 막히지 않도록 하여 소결재(2)를 내부에 위치되도록 하였다. 그리하여 도 2에서와 같이 소결케이스(10) 및 내화벽돌(11)로 되는 마이크로파 소결장치(A)의 내부에 소결서셉터(20)를 위치시키고, 소결서셉터(20) 내부에 소결재(2)를 놓은 후, 소결로문(3)을 닫아 소결 작동을 준비하게 된다(소결준비단계(S21)).In the example of the present invention, the sintering susceptor is not blocked on the sintering furnace door 3 side of the front surface so that the sintering material 2 is positioned inside. Thus, as shown in FIG. 2, the sintering susceptor 20 is positioned inside the microwave sintering apparatus A including the sintering case 10 and the refractory brick 11, and the sintering material 2 is sintered in the sintering susceptor 20. ) And then, the sintering furnace door 3 is closed to prepare for the sintering operation (sintering preparation step S21).

그리고 주제어부(13)의 제어에 의하여 오실로스코프(131), 진행파관(133) 및 방향성결합기(134) 등에 의하여 소결로(135) 내부로 마이프로파(MICRO WAVE)가 가해져 마이크로파 소결장치(A) 내부에 위치되는 소결재(2)가 소결되는 것이다(소결개시단계(S22)).Under the control of the main control unit 13, a micro wave (MICRO WAVE) is applied to the inside of the sintering furnace 135 by the oscilloscope 131, the traveling waveguide 133, the directional coupler 134, and the like. The sintered material 2 located inside is sintered (sintering start step S22).

이와 같이 소결로(135) 내부로 가해지는 마이크로파에 의하여 소결재(2)와 함께 소결서셉터(20)의 내심부(21)의 구성성분인 실리콘카바이드 등의 유전물질에 의하여 소결로 내부의 온도가 상온에서부터 점차 상승하여 소결재가 소결되는 것이다. 이에 주제어부(13)는 온도센서(139)에서 측정되는 온도값을 분석하여 미리 설정된 온도값(SV : SETTING VALUE, 설정온도)를 기준으로 하여 측정된 소결로 내부의 현재온도(PV : PRESENT VALUE, 측정온도)를 비교판단하여 마이크로파의 파워를 조절하게 된다. 이에 설정온도(SV) 값은 대체로 1100 ~ 1500 ℃로 설정하여 소결재가 저온소결되도록 구비할 수 있는 것이다(온도조절단계(S23)).Thus, the temperature inside the sintering furnace by dielectric material, such as silicon carbide, which is a component of the inner core portion 21 of the sintering susceptor 20 together with the sintering material 2 by the microwaves applied to the sintering furnace 135. It gradually rises from the room temperature to sinter the sintered material. The main control unit 13 analyzes the temperature value measured by the temperature sensor 139 to measure the current temperature (PV: PRESENT VALUE) inside the sintering furnace measured based on a preset temperature value (SV: SETTING VALUE). , And measuring temperature) to control the power of the microwave. The set temperature (SV) value is set to 1100 ~ 1500 ℃ generally can be provided to sinter the sintered material at low temperature (temperature control step (S23)).

이와 같이 해당 소결재의 성분 및 소결재의 형상, 그리고 소결재의 두께 등에 의하여 소결과정을 완료하게 되면, 마이크로파 소결장치(A)의 작동을 정지시키고, 소결로문(3)을 열어 소결로(135) 내부에서 완성된 소결재(2)를 꺼내어 소결작업을 완료하게 된다(소결완료단계(S24)).When the sintering process is completed by the components of the sintered material, the shape of the sintered material, and the thickness of the sintered material, the operation of the microwave sintering apparatus A is stopped, and the sintering furnace door 3 is opened to open the sintering furnace ( 135) take out the completed sintered material (2) therein to complete the sintering operation (sintering completion step (S24)).

이와 같이 제조된 소결재를 도 7에서 보이고 있다. 그리고 본 발명에 따른 마이크로파 소결장치(A)용 소결서셉터(20)를 구비하지 아니하고 종래의 서셉터를 적용하여 소결재를 소결한 소결재를 도 9에서 보이고 있다. 즉 종래 기술에 따른 소결재의 경우 구멍이 생기고 균열(크랙)이 생기는 등 불량한 상태로 제조됨을 알 수 있다. 이에 반하여 본 발명에 따른 소결서셉터(20)가 구비되는 마이크로파 소결장치(A)에 의하여 소결된 소결재는 단단하고 소결된 표면이 매끄러운 양호한 상태가 나타남을 알 수 있다.The sintered material thus produced is shown in FIG. 7. 9 shows a sintered material obtained by applying a conventional susceptor without the sintering susceptor 20 for the microwave sintering apparatus A according to the present invention. In other words, it can be seen that the sintered material according to the prior art is manufactured in a poor state such as a hole and a crack (crack). On the contrary, it can be seen that the sintered material sintered by the microwave sintering apparatus A provided with the sintering susceptor 20 according to the present invention has a good state in which the hard and sintered surface is smooth.

이상에서와 같이 본 발명에 따른 마이크로파 소결장치(A)에 소결서셉터(20)를 구비하여 소결한 소결재는 소결되어진 상태가 양호한 것이어서, 불량률을 줄이고 제품의 질을 향상시킬 수 있는 장점이 있는 것이다. 특히 이러한 소결되어진 제품은 주로 의치와 같이 정밀 제품에 적용되어지기 때문에 안정적인 형태로 유지되어야 하므로, 본 발명에 따른 마이크로파 소결장치(A)로 제조되어진 소결재를 이용하면 제품의 가치를 더욱 향상시킬 수 있는 것이다.As described above, the sintered material sintered by providing the sintering susceptor 20 in the microwave sintering apparatus A according to the present invention has a good sintered state, thereby reducing the defect rate and improving the quality of the product. will be. In particular, since these sintered products are mainly applied to precision products such as dentures, they should be maintained in a stable form, and thus, the sintering material manufactured by the microwave sintering apparatus (A) according to the present invention can further improve the value of the product. It is.

상술한 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 또는 변형하여 실시할 수 있다.As described above, although described with reference to a preferred embodiment of the present invention, those skilled in the art without departing from the spirit and scope of the invention described in the claims below In the present invention can be carried out by various modifications or variations.

도 1은 본 발명에 따른 마이크로파 소결장치에 대한 사시도.1 is a perspective view of a microwave sintering apparatus according to the present invention.

도 2는 본 발명에 따른 마이크로파 소결장치에 대한 개략적인 단면도.2 is a schematic cross-sectional view of a microwave sintering apparatus according to the present invention.

도 3은 본 발명에 따른 마이크로파 소결장치의 소결서셉터에 대한 단면도.3 is a cross-sectional view of the sintering susceptor of the microwave sintering apparatus according to the present invention.

도 4는 본 발명에 따른 마이크로파 소결장치용 소결서셉터의 제조 및 소결방법에 대한 흐름도.Figure 4 is a flow chart for the manufacturing and sintering method of the sintering susceptor for microwave sintering apparatus according to the present invention.

도 5는 본 발명에 따른 마이크로파 소결장치의 소결방법의 제어 구성도.5 is a control block diagram of a sintering method of the microwave sintering apparatus according to the present invention.

도 6은 본 발명에 따른 마이크로파 소결장치용 소결서셉터의 제조과정에 대한 흐름도.Figure 6 is a flow chart for the manufacturing process of the sinter susceptor for microwave sintering apparatus according to the present invention.

도 7은 본 발명에 따른 마이크로파 소결장치에 의하여 제조된 소결물에 대한 사진.Figure 7 is a photograph of the sintered product produced by the microwave sintering apparatus according to the present invention.

도 8은 본 발명에 따른 마이크로파 소결장치용 소결서셉터에 대한 샘플사진.8 is a sample photograph of a sinter susceptor for a microwave sintering apparatus according to the present invention.

도 9는 종래의 소결장치에 의하여 제조된 소결물에 대한 사진.Figure 9 is a photograph of the sintered product produced by a conventional sintering apparatus.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>

A : 마이크로파 소결장치A: Microwave Sintering Equipment

2 : 소결재 10 : 소결케이스2: sintered material 10: sintered case

11 : 내화벽돌 12 : 마이크로파 도파관11: firebrick 12: microwave waveguide

20 : 소결서셉터 21 : 내심부20: sintered susceptor 21: inner core

22 : 상외면부 23 : 하외면부22: upper outer surface 23: lower outer surface

Claims (4)

삭제delete 소결케이스의 내부에 위치되는 소결재가 소결되도록 소결장치가 구비되어지되,Sintering device is provided to sinter the sintering material located inside the sintering case, 상기 소결케이스(10)의 내부로는 내화벽돌(11)이 둘러지도록 구비되고,Inside the sintered case 10 is provided so that the refractory brick 11 is surrounded, 상기 내화벽돌(11)의 내부에는 상기 소결재(2)가 위치되어, 실리콘카바이드, 산화알루미늄이 포함되어 이루어지는 소결서셉터(20)가 구비되며,Inside the refractory brick 11, the sintered material 2 is positioned, and a sinter susceptor 20 including silicon carbide and aluminum oxide is provided. 상기 소결케이스(10)는 일측으로 마이크로파가 공급되도록 하는 마이크로파도파관(12)이 구비되고,The sintered case 10 is provided with a microwave waveguide 12 to supply microwave to one side, 소결재가 내재되는 소결로(135)의 온도를 센싱하는 온도센서(139)가 구비되는 마이크로파 소결장치에 있어서,In the microwave sintering apparatus provided with a temperature sensor 139 for sensing the temperature of the sintering furnace 135 in which the sintered material is embedded, 상기 소결서셉터(20)는 투입구측이 개방된 함체형상으로 형성되고, 상기 소결서셉터(20)의 벽면부재의 내심부(21)는 중심으로 하여 양면으로 상외면부(22) 및 하외면부(23)로 형성되어지되,The sintered susceptor 20 is formed in a shape of an enclosure in which the inlet side is opened, and the inner core portion 21 of the wall member of the sintered susceptor 20 has an upper outer surface portion 22 and a lower outer surface at both sides thereof as a center. Is formed of a portion 23, 상기 내심부(21)는 실리콘카바이드로 이루어지고,, 상기 상외면부(22) 및 하외면부(23)는 산화알루미늄으로 이루어져, 상기 상외면부(22) 및 하외면부(23)인 산화알루미늄에 의하여 실리콘카바이드로 되는 상기 내심부(21)가 손상되지 않고 보호되도록 구비되고,The inner core portion 21 is made of silicon carbide, and the upper outer surface portion 22 and the lower outer surface portion 23 are made of aluminum oxide, the upper outer surface portion 22 and the lower outer surface portion 23 oxidation The inner core portion 21, which is made of silicon carbide by aluminum, is provided to be protected without being damaged, 상기 소결케이스(10)는 전면 일측으로 주제어부(13)와 연결되는 컨트롤패널(4)이 구비되고, 타측의 소결로문(3)에 투시창(6)이 구비되어 함체형상으로 형성되며,The sintered case 10 is provided with a control panel 4 connected to the main control part 13 on one side of the front surface, and a see-through window 6 is provided on the other side of the sintering furnace door 3 to form an enclosure shape. 상기 주제어부(14)의 제어에 의하여, 오실로스코프(131) 및 파워증폭기(132)에 의하여 진행파관(133) 및 방향성결합기(134)을 통하여 마이크로파가 형성되도록 구비되어 상기 방향성결합기(134)와 연결되는 소결로(135)의 마이크로파도파관(12)에서 마이크로파가 공급되도록 구비되고,Under the control of the main controller 14, the oscilloscope 131 and the power amplifier 132 are provided to form microwaves through the traveling waveguide 133 and the directional coupler 134 so as to be connected to the directional coupler 134. Microwave is supplied from the microwave waveguide 12 of the sintering furnace 135 to be supplied, 상기 진행파관(133)과 연결되는 TWT증폭기(136)는 상기 주제어부(14)의 제어에 의하여 마이크로파가 증폭되도록 구비되고, 상기 진행파관(133)과 연결되는 냉각기(137)는 주제어부(14)의 제어에 의하여 상기 진행파관(133)이 냉각되도록 구비되며, 상기 방향성결합기(134)와 연결되어 소결로(135)에 가해지는 마이크로파의 세기 정도를 측정하여 주제어부(13)에 신호전송되도록 구비되는 파워측정기(138)가 구비되는 것을 특징으로 하는 마이크로파 소결장치.The TWT amplifier 136 connected to the traveling waveguide 133 is provided to amplify the microwaves under the control of the main controller 14, and the cooler 137 connected to the traveling waveguide 133 is the main controller 14. The traveling wave tube 133 is cooled by the control of the control unit, and is connected to the directional coupler 134 to measure the intensity of the microwave applied to the sintering furnace 135 to transmit a signal to the main control unit 13. Microwave sintering apparatus, characterized in that provided with a power measuring instrument (138). 제 2항의 마이크로파 소결장치에 있어서,In the microwave sintering apparatus of claim 2, 상기 소결서셉터(20)는 하외면부(23)가 되는 산화알루미늄 분말층, 상기 산화알루미늄 분말층의 상부로 내심부(21)가 되는 실리콘카바이드 분말층, 그리고 상기 실리콘카바이드 분말층의 상부로 상외면부(22)가 되는 산화알루미늄 분말층으로 하여 소결서셉터 분말층이 형성되어, 소결서셉터 분말층이 가압되고 1100 ~ 1500℃에서 가열 소결되어, 산화알루미늄이 포함되는 하외면부(23), 상기 하외면부(23) 상부로 실리콘카바이드가 포함되는 내심부(21) 및 상기 내심부(21)의 상부로 산화알루미늄이 포함되는 상외면부(22)로 형성되도록 구비되는 것을 특징으로 하는 마이크로파 소결장치.The sinter susceptor 20 is an aluminum oxide powder layer to be a lower outer surface portion 23, a silicon carbide powder layer to be an inner core portion 21 to an upper portion of the aluminum oxide powder layer, and an upper portion of the silicon carbide powder layer. The sinter susceptor powder layer is formed as the aluminum oxide powder layer serving as the upper outer surface portion 22, and the sinter susceptor powder layer is pressurized and heated and sintered at 1100 to 1500 DEG C, and the lower outer surface portion 23 containing aluminum oxide. ), An inner core portion 21 including silicon carbide on the lower outer surface portion 23 and an upper outer surface portion 22 including aluminum oxide on the inner core portion 21. Microwave sintering equipment. 삭제delete
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