16
고기능성 세라믹스 BARAT CERAMICS. 의료진단과 분석기기용 솔루션
고기능성 세라믹스 BARAT CERAMICS.
의료진단과 분석기기용 솔루션
의료진단과 분석기기용 솔루션
혁신과 정밀도
당사(Barat Ceramics GmbH)는 고기능성 세라믹 솔루
션 개발에 있어 전통기술에 첨단 혁신기술을 융합합니
다. 200여 명 이상의 직원과 글로벌 파트너 네트워크를
갖고 있는 당사는 “Made in Germany”의 고정밀 세라
믹 제품들을 전문적으로 개발 및 생산하고 있습니다. 특
히 산화 세라믹 분야에서 소재개발부터 첨단기술 응용
에 이르는 심오한 기술력을 바탕으로 프리미엄급 제품
과 솔루션의 개발이 당사의 강점입니다. 이러한 제품의
상당수는 고객사양에 따른 맞춤제조가 되고 있습니다.
이는 가치에 “특별함”을 더하는 대 고객 서비스가 고객
의 프로젝트 성공은 물론 결과적으로 당사에게도 긍정
적인 피드백이 됨을 잘 알고 있기 때문입니다.
의료진단
나노(nano)에서 매크로(macro) 레벨까지의 솔루션
인류와 환경
우리 모두를 위한 지속 가능성 담보
안전을 위한 기술
사람의 생명을 보호하는 솔루션
기계류와 시스템
내구성이 강화된 솔루션
사업분야
당사는 세라믹과 그 물성을 꿰뚫고 있는 전문가입니다.
그러나 첨단 세라믹 세계시장은 대단히 크므로 시장 요
구사항을 모두 알기란 불가능합니다.
이에 당사는 특화된 고객 서비스를 위해 당사의 사업분
야를 아래의 4개 부문으로 분획하게 되었습니다.
디지털화는 이미 우리의 일상생활 깊숙이 들어와 있으며,
그 엄청난 중요성으로 말미암아 이제 디지털화되지 않은
세상에서 살기란 불가능해졌습니다. 의료진단과 분석을
위한 시스템들은 특히 고정밀/고품질의 측정능력이 요구
되며, 이를 위해서는 시스템에 적용되는 선택 가능한 수
많은 소재들의 물성을 분석하여야 합니다.
당사는 세라믹소재의 다양한 적용가능성을 익히 알고
있는 바, 특히 첨단세라믹은 전통적인 그 어떤 소재도
달성할 수 없는 뛰어난 물성을 갖고 있다는데 주목하고
있습니다.
당사는 자체 보유한 기술적 노하우에 협력연구기관의
전문성을 효과적으로 융합하여 다양한 유형의 세라믹
컴포넌트들과 금속-세라믹 어셈블리들을 제조하여 현재
전 세계를 대상으로 공급 중에 있습니다.
사업 영역의료진단/분석 부문
의료진단과 분석기기용 솔루션
당사의 독보적인 기술적 전문성을 활용
고진공이 요구되는 기술영역이 갖는 가장 큰 도전과제는
고진공 환경에 노출되는 소재와 관련이 있습니다.
이러한 소재들은 고압, 고온, 상당 수준의 압력 차 등과
같은 극한조건을 견뎌야 합니다. 당사는 뛰어난 물성을
가진 세라믹 기반의 솔루션을 통해 그러한 도전과제를
해결하고자 합니다.
세라믹소재는 그 뛰어난 물성으로 인해 적어도 고진공기술
영역에서 최상의 선택지인 것으로 점차 인식되고 있습니다.
마침내 당사의 기술전문가들은 고온 및 높은 압력 차를
견디면서 우수한 기계적 강도와 전기적/유전체적 물성을
갖는 고품질 세라믹 제품들을 개발하게 되었습니다.
당사가 생산하는 고정밀 세라믹 컴포넌트들은 주로 각종
장치의 구성품, 절연체, 마이크로웨이브 플라즈마, 레이저
애플리케이션, 피드스루(feedthrough) 등에 적용되며,
고객맞춤형 컴포넌트들도 공급이 가능합니다.
고진공기술 영역
센서 수요는 점차 넓어지고 있습니다. 일반적으로 요구되는
센서는 극한조건(예로, 부식성 환경)을 견디면서도 매우
높은 정밀도를 필요로 합니다.
당사의 기술전문가들이 개발한 다양한 세라믹 제품들은
그러한 극한조건을 견디도록 특화되었습니다. 특히,
멤브레인 센서는 다양한 두께(가장 얇은 것이 0.1mm임)로
출시되며, 고객의 센서요소 요구사항에 따른 맞춤제조가
가능합니다.
일반적으로 측정용 센서는 수위, 온도, 습도, 경사도, 유량
등 측정대상에 따라 여러 유형이 있습니다. 당사는 센서
제품라인(즉, 압력센서, 온도센서, 습도센서, 경로센서
등)은 이 모두를 커버하며, 그 외에도 멤브레인, 보호용
파이프, 케이스 및 소켓 등도 공급합니다.
의료기술 영역은 높은 정밀도와 신뢰성이 요구됩니다.
당사는 100여 년 간 고기능성 세라믹 제품들을 개발/
공급하여 온 회사로서, 제품에 적용되는 고품질 소재와
성능 노하우는 세라믹 제조분야의 글로벌 선도업체로
성장하는 발판이 되었습니다.
특히, 고기능 절연체와 피드스루 제품들은 오늘날
세계적으로 다양한 분야(몇 가지만 적시하자면, X선
시스템과 컴퓨터 단층촬영 시스템)에 이용되고 있습니다.
당사의 기술적 전문성에 더하여 사용소재 자체의 뛰어난
물성(예로, 높은 전기 유전체적 강도와 대단히 뛰어난
기계적 강도)은 사용자가 의도하는 최종 시스템의
요구사양을 달성하는데 무리가 없을 것입니다.
의료기술 영역
센서기술 영역
의료진단과 분석기기용 솔루션
고객별로 특화된 맞춤 솔루션
당사는 고정밀 솔루션 개발을 위해 고객에게 필수적인
질문들을 하게 되는데, 그 이유는 가장 완벽한 결과물을
제공하고자 하는 의도입니다. 당사는 최종 결과물의
물성과 품질뿐만 아니라 설계와 가격 측면에까지 가히
완벽한 고객만족을 꾀합니다. 이렇게 디테일에도 정성을
다함으로써 유수의 다국적 기업들을 고객으로 확보할 수
있었고 오늘날 세라믹 컴포넌트의 글로벌 제조업체로
성장하는 밑거름이 되었습니다.
귀사가 계획하는 최종제품의 ‘의도된 비전’을 충분히
인지하고 있었을 때, 당사는 가용한 모든 기술적 전문성을
동원하여 귀사에 가장 적합한 컴포넌트를 개발할 수 있게
됩니다. 예로, 표면처리, 금속화(metallization) 공정,
워크피스(workpiece)의 조립 등에 대한 다양한 옵션들
중에서 귀사의 ‘의도된 비전’을 고려한 최적의 방법이
선택되는 것입니다.
소재 선택 세라믹재료 중심의 구성 프로젝트 구현 계획 조립 방법 표면 개질
이제 당사의 전문성이 프로젝트를 보완 및 정교화 합니다.
테스트 품질관리 소량 배치(batch) 직렬생산
고객과 함께 진행되는 단계들
고객의 ‘의도된 비전’ 구현
요구 기능성 세라믹소재 유형 사용상의 맥락 전제조건 납기 개별 컴포넌트로 공급되는가,
또는 조립제품으로 공급되는가 비용
모든 프로젝트는 귀사의 ‘의도된 비전 (귀사의 아이디어)’으로부터 시작됩니다.
당사의 프로젝트 절차
의료진단과 분석기기용 솔루션
의료진단과 분석기기용 솔루션
세라믹의 물성
세라믹은 의료진단 분야에서 가장 효과적이라는 그 어떤
소재보다도 물성이 매우 뛰어납니다. 이처럼 세라믹재료는
다양한 물성 측면에서 금속이나 플라스틱보다 더 좋으므로
(가령, 높은 경도, 낮은 밀도 등) 그 가치가 높아지고
있습니다.
특히, 세라믹은 혹한조건에서도 고온에 견디는 능력,
뛰어난 유전체적 특성 및 다양한 열전도도 범위를 갖고
있으므로 많은 산업영역에서 필수적인 소재로 이용되고
있습니다.
당사는 첨단세라믹 재료들 중 다양한 타입의 산화
알루미늄과 산화 지르콘을 개발한 바, 고객의 최종제품이
요구하는 컴포넌트 물성을 완벽히 충족해 내는 역량을
가지고 있습니다.
물성항목 AK97 AK97M AK99,5 AK99,9 ZMK3,0 ZMK3,5 ZYK3 AZ90 ZA20
주요 컴포넌트의 조성(wt.%) 96,7 … 97,3Al
2O
3
96,7…97,3Al
2O
3
99,5…99,7Al
2O
3
99,9
Al2O
3
97
ZrO2
96,5
ZrO2
95
ZrO2
90
Al2O
3ZrO
2
밀도 (gcm-3)
3,77 3,75 3,92 3,96 5,70 5,65 6,07 4,05 5,50
굽힘강도 (MPa)
>300 >270 >300 >480 >650 >450 >1150 >400 >1400
선팽창계수 (20…1000) (10-6 K-1)
8,5 8,5 8,5 8,5 11,0 11,0 11,0 8,8 9,5
열전도도 (Wm-1 K-1)
26 26 30 35 3 3 2,5 25 -
최대 동작온도 ()
1600 1600 1700 1700 800 800 1000 1700 1000
유전상수(1MHz/20)
9 9 9 10 27 27 33 10 -
유전손실률(1MHz/20)
<1 10-3 <1 10-3 <1 10-3 <1 10-3 <2 10-3 <3 10-3 <2 10-3 <1 10-3 -
절연내력(kV.mm-1)
>30 >30 >30 >30 - - - - -
비저항(20)(Ω cm)
>1014 >1014 >1014 - - - - - -
상기 표는 당사가 공급하는 대표적인 세라믹재료의 물성을 나타낸 것입니다.기술개선으로 인해 상기 물성치가 변동될 수 있습니다.
의료진단과 분석기기용 솔루션
표면처리
대표값 Ra (µm) Rz (µm)
비 연삭(소성상태) 0,8 … 5,0 2,5 … 15,0
연삭(grinding) 0,8 … 1,6 2,5 … 8,0
호닝(honing) 0,3 … 0,8 1,5 … 6,0
연마(polishing) 0,03 … 0,3 0,05 … 4,0
당사는 금속표면체에 세라믹코팅을 함으로써 최종 요구사양에 가장 이상적으로 부합되는 컴포넌트를 제조할 수
있습니다.
재질과 그 형상에 따라 값이 변경 될 수 있습니다.
연마
당사는 피가공물의 거칠기(roughness)가 요구값을 달성
할 때까지 래핑(lapping), 샌드블라스트(sandblast) 등의
방법을 통해 완벽히 연마하는 기술을 갖고 있습니다.
코팅
글레이징(glazing): 표면처리를 하지 않은 세라믹과는 달리 글레이징 처리를 한 세라믹은 오염이 덜 되며 더 쉽게
세정이 됩니다. 특히, 금속, 플라스틱 또는 기타 재료와 접촉 시 마모율이 낮아집니다. 글레이징 처리를 한 세라믹의
열저항은 일반적으로 600~1,000 범위입니다.
프린팅, 브러시 사용: 당사는 스크린 프린팅(screen printing)과 같은 기법을 사용하여 금속과 산화물 기재에 최대 30
um 두께의 층을 피복시킬 수 있습니다. 이렇게 코팅된 금속성 절연체는 다양한 저항값 범위와 개선된 물성을 갖습니다.
솔더링성(solderability) 개선이 요구되는 경우에는 아연도금이 추가되기도 합니다.
증기화(vaporizing), 스퍼터링(sputtering): 이 방법들을 추가로 적용하면 이미 금속화된 컴포넌트의 비 광반사 또는
전도도를 개선할 수 있습니다. 일반적으로 이 공정은 피도물에 여러 층을 적층하는 방법을 사용하며, 코팅의 접착성과
물성의 안정화를 개선합니다. 두께는 나노미터 단위에 불과하며, 연성납땜(soft soldering)이 허용됩니다. 대표적인
적용용도는 전자기장 차폐 분야입니다.
기타 공법들도 종종 사용되고 있는 바, 예를 들어 패드 프린팅(pad printing), 브러싱(brushing), 분쇄(pulverization)
등이 있습니다.
의료진단과 분석기기용 솔루션
메탈라이징(금속화) 공정
접합구조의 제조
진공밀봉(vacuum-tight) 접합이 필수적인 일부 적용
분야의 경우에는 세라믹 컴포넌트에 몰리브덴-망간(Mo-
Mn) 금속화(metalizing) 방법을 선택하고 있습니다. 금속
컴포넌트 기재에 세라믹코팅을 할 때에는 일반적으로
브레이징(경납땜)을 사용합니다.
브레이징과 메탈라이징이 단일공정으로 실시되는 경우,
또 다른 접합기술인 활성 브레이징(active brazing) 법이
사용되기도 합니다.
메탈라이징 처리를 한 금속-세라믹 솔더 접합 재료는
높은 강도와 초고진공 능력을 갖습니다. 이는 분말층과
세라믹 계면간 입자의 상호확산으로 설명됩니다. 젖음성
개선이 요구될 경우에는 아연도금이나 화학적(전기적이
아닌)으로 부착된 니켈층을 형성시켜 줍니다. 세라믹
모재와 플레이팅 간에 형성된 층은 접착성 화합물로서
강한 접착력을 제공하고 표면에 솔더링(soldering)을
허용합니다.
원칙적으로, 잘 알려져 있는 금속접합기술(screwing,
gluing, shrinkage 등)은 세라믹에 금속을 접합시킬
때에도 사용이 가능합니다.
진공기술 분야에 적용되는 금속-세라믹 접합구조의 경우,
금속 솔더를 사용하는 고온 솔더링 공정이 요구됩니다.
이러한 솔더링 기법은 다양한 이점을 제공하는 바,
대표적으로 양호한 초고진공 능력, 낮은 누설률, 높은
기계적 강도, 솔더링의 고온저항성(사용된 금속 솔더에
따라 다르기는 하지만, 일반적으로 최대 약 1,000) 등이
있습니다.
사용되는 합금 조성 솔더링 온도
In-Ag-Cu ~ 700 °C
Ag-Cu ~ 800 °C
Pd-Ag-Cu ~ 800 … 900 °C
Au-Cu ~ 1000 °C
Cu > 1000 °C
보유 인증
DIN EN ISO 9001:2015
안전보건경영시스템(국제노동기구)
DIN EN ISO 14001:2015
금속과 세라믹간에 밀착력이 가장 우수한 접합을 얻기 위해, 접합 계면의 열팽창계수(CTE)를 조정해 주는 방법이 사용
됩니다. 이 공정에 대안적으로 연성 금속이 적용될 수도 있습니다.
기타의 솔더링 공정들로는 저온용 솔더링(예로, Sn계 솔더), 광물 솔더링(예로, 유리계 솔더), 확산 솔더링 등이
있습니다.
브레이징이 된 접합구조는 예로 스테인리스강 컴포넌트와의 추가 접합을 위해 용접법(불활성 가스, 레이저 등 사용)이
적용될 수 있습니다.
소재 (DIN 규격)
주 조성(wt.-%) 밀도(gcm-3)
경도(Nmm-2)
항복강도(Nmm-2)
파단 연신율(Nmm-2)
CTE 20 … 1000 °C (K-1)
녹는점 (°C)
1.3917 42 Ni-Fe 8,20 510 144 (HV5) 30 12,11 1440
1.3981 28 Ni-18 Co-Fe 8,20 530 160 (HV20) 30 12,95 1450
3.7034/35 Ti Grade2 4,51 485 180 (HV) 28 7,15 1660
2.4060/68 99,6 Ni 8,90 450 - - 16,90 1440
2.0040 99,95 Cu OFE 8,94 200 60 (HB) 35 20,60 1083
BARAT CERAMICS GMBHTriptiser Straße 2207955 Auma독일
사무실: +49 (0) 3 66 26 98 0팩 스: +49 (0) 3 66 26 98 269
MADE IN GERMANY VS 11 / 18
