세라믹은 전기 제품, 난방 장치, 산업 기계 및 가전 제품 등 다양한 분야에 널리 사용됩니다. 하지만 겉으로 보이는 세라믹과 달리 모든 세라믹이 동일한 특성을 가지는 것은 아닙니다. 여러 기술 세라믹 종류 중에서도 활석 세라믹은 전기 절연성, 열충격 저항성, 낮은 유전 손실이라는 뛰어난 특성을 지니고 있으며, 이는 일반 세라믹에서는 쉽게 찾아볼 수 없는 장점입니다.

활석 세라믹과 기존의 알루미나 기반 또는 점토 기반 세라믹 중에서 선택해야 하는 많은 엔지니어들이 흔히 묻는 질문은 바로 이것입니다. "내 용도에 실제로 더 적합한 것은 무엇일까요?"

아래는 기계적, 열적, 전기적 데이터를 활용한 기술 분석으로, 활석 세라믹이 뛰어난 분야와 기존 세라믹이 여전히 가치 있는 분야를 보여줍니다.

1. 활석 세라믹이란 정확히 무엇인가요?

활석 세라믹은 고온 소결을 통해 제조되는 마그네슘 규산염(MgSiO₃) 기반의 기술 세라믹입니다.
주요 특징:

• 낮은 유전 손실

• 우수한 전기 절연성

• 중간 정도의 기계적 강도

• 높은 열충격 안정성

• 소결 전 가공성이 우수함

이러한 특성 때문에 일반적으로 다음과 같은 경우에 사용됩니다.

• 내열성 스테아타이트 세라믹 캡

• 스테아타이트 세라믹 단자대

• 절연체 스테아타이트 세라믹 튜브

• 가열 요소

• 조명 구성 요소

• 가전제품 단열재

• 전자 커넥터

점토 세라믹이나 도자기와 같은 일반적인 세라믹은 공학적 용도보다는 구조적 또는 장식적 용도로 더 많이 사용됩니다.

2. 활석과 일반 세라믹: 주요 특성 비교

아래는 표준 재료 시험 데이터를 사용한 기술 비교입니다.

표 1: 기본 재료 속성

주요 통찰력:
활석 세라믹은 일반 세라믹보다 전기 절연 성능이 거의 두 배에 달하고 기계적 강도 또한 훨씬 뛰어납니다.

3. 열 성능 차이

스테아타이트 세라믹 열 거동

활석은 열팽창률이 낮아(≈ 7.5 ×10⁻⁶ /K) 열 순환이나 발열체가 지속적으로 작동하는 환경에 이상적입니다.

일반적인 내열성 활석 세라믹 캡은 다음과 같은 내열 조건을 견딜 수 있습니다.

• 200~400°C의 순간적인 온도 상승

• 900°C 이상의 연속 작동 온도

• 니크롬 또는 칸탈 와이어와의 장기간 접촉

일반 세라믹 열 거동

일반 세라믹은 열팽창률이 훨씬 높기 때문에(≈ 12–14 ×10⁻⁶/K) 급격한 열충격을 받으면 균열이 생기기 쉽습니다.

열충격 시험 비교：

이것이 바로 전기 제조업체들이 히터 캡, 점화 시스템 또는 단자대에 일반 세라믹을 사용하지 않는 주요 이유입니다.

4. 전기 절연 성능

가장 큰 차이점 중 하나는 유전 특성에 있습니다.
예를 들어, 활석 세라믹 단자 블록 다음과 같은 상황에서도 안정적인 절연을 유지할 수 있습니다.

• 습도가 높다

• 고전압

• 고열

• 연속 전기 부하

전기 파괴 강도 비교

활석의 뛰어난 절연성은 다음과 같은 점에서 매우 중요합니다.

• 전력 장치

• 고주파 모듈

• 가전제품

• 전자레인지 사용 가능 부품

• 발열 시스템

일반 세라믹은 이러한 환경에 필요한 만큼 안정적이지 않습니다.

5. 기계적 강도 및 내구성

활석 세라믹 부품은 강도가 그다지 높지 않지만 알루미나 세라믹 부품, 점토 기반 세라믹보다 훨씬 강합니다.

표 2: 기계적 비교

또한 스테아타이트는 조립, 나사 조임 및 배선 설치로 인한 표면 마모에 강합니다. 이는 다음과 같은 부품에 중요합니다.

• 절연체 스테아타이트 세라믹 튜브

• 세라믹 스페이서

• 가열 요소 지지대

일반적인 도자기는 같은 조건에서 부서지거나 깨지기 쉽습니다.

6. 내화학성 및 내습성

활석 세라믹은 소결 후 치밀한 미세 구조를 갖습니다. 이는 다음과 같은 이점을 제공합니다.

• 수분 흡수 최소화 (< 0.1%)

• 알칼리성 환경에 대한 강력한 저항성

• 오일 및 일반 산업용 용제에 대한 안정성

일반 세라믹은 최대 2~5%의 수분을 흡수할 수 있으며, 이는 단열성과 치수 안정성 모두에 영향을 미칩니다.

7. 일반적인 적용 사례: 각각은 언제 사용해야 할까요?

활석 세라믹 - 최적 사용 용도:

• 히터 어셈블리

• 전기밥솥

• 전기 다리미 구성품

• 고전압 절연

• 단자대 및 커넥터 베이스

• 정밀 산업용 튜브 및 슬리브

• 가스기기 점화기

열, 단열, 안정성을 통합하는 능력으로 인해 다음과 같은 용도에 적합합니다.

• 내열성 스테아타이트 세라믹 캡
• 스테아타이트 세라믹 단자대
• 절연체 스테아타이트 세라믹 튜브

일반 도자기 - 최적 사용 용도:

• 식기류

• 타일

• 장식품

• 저온 절연체

• 일반 구조 구성 요소

미적인 요소와 저렴한 가격이 고성능 기능보다 더 중요한 경우에 여전히 가치가 있습니다.

9. 오늘날 많은 제조업체가 활석 세라믹을 선호하는 이유

가전제품, 난방기기, 자동차 점화장치, 산업기계와 같은 산업 분야에서는 일반 세라믹을 활석으로 점차 대체하고 있는데, 그 이유는 활석이 다음과 같은 이점을 제공하기 때문입니다.

• 더 높은 작동 온도

• 더 강력한 절연

• 유전 손실 감소

• 더 긴 작동 수명

• 열 사이클링에 대한 더 나은 저항성

• 더욱 예측 가능한 성능

또한, 가공 중 복잡한 형상 구현을 지원하여 맞춤형 제품의 공구 비용 절감에 도움을 줍니다. 세라믹 예비 부품 와 같은:

• 특수 세라믹 캡

• 다공관

• 단자대

• 장착 베이스