세라믹 분체의 해응집은 성형 공정 이전의 중요한 단계입니다. 부드러운 응집체는 반데르발스 힘, 수분, 정전기적 상호작용 또는 불완전한 습윤으로 인해 생길 수 있습니다. 이러한 응집체가 시스템 내에 남아 있으면 그린바디와 소결체에 불균일성, 기공, 밀도 구배 또는 결함을 일으킬 수 있습니다. 이에 반해 합성이나 하소 과정에서 이미 형성된 단단한 응집체는 1차 입자의 원치 않는 파쇄 없이는 항상 풀 수 있는 것은 아닙니다.

적합한 기술은 세라믹 소재가 저점도 슬립, 고농축 현탁액, 소성 반죽, 또는 건조 분체 중 어떤 형태로 가공되는지에 따라 달라집니다. 응집체 강도, 고형분 함량, 목표 입도, 허용 가능한 이물 마모, 후속 성형 공정의 요구사항 역시 마찬가지로 결정적입니다. 완전한 해응집이 모든 경우에 목표인 것은 아닙니다. 분무건조된 압축용 과립의 경우 정해진 과립 구조가 명확히 요구될 수 있습니다. 이 경우에는 압축 가능한 과립 구조를 불필요하게 파괴하지 않으면서 방해가 되는 거친 입자나 단단한 응집체를 제거하는 것이 무엇보다 중요합니다.

저점도에서 중간 점도의 슬립과 유약에는 로터·스테이터 시스템이 흔히 사용됩니다. 로터가 현탁액을 가속하는 동안 재료는 스테이터로 향하는 좁은 틈을 통과합니다. 이를 통해 높은 국소 전단력과 난류가 형성되어 습윤, 혼입, 부드러운 응집체의 해체를 돕습니다. 로터·스테이터 혼합기는 분체를 액체 속으로 끌어들여 균일하게 분포시켜야 할 때 신속한 배치 단계 또는 인라인 단계로 특히 적합합니다. 다만 그 효과는 틈새 형상, 회전수, 순환 횟수, 고형분 함량, 분산제에 따라 달라집니다. 매우 단단한 응집체이거나 좁은 미세 입도 분포가 요구되는 경우에는 흔히 이것만으로는 충분하지 않습니다.

교반 볼밀, 비드밀, 어트리터는 세라믹 현탁액의 미세 및 초미세 분산을 위한 가장 효과적인 시스템에 속합니다. 내마모성 소재로 만들어진 분쇄 매체는 충격, 전단, 마찰력을 응집체에 전달합니다. 이를 통해 더 단단한 응집체도 뚜렷이 줄일 수 있습니다. 이러한 시스템은 예를 들어 알루미나, 지르코니아, 탄화규소 또는 그 밖의 고성능 세라믹 현탁액에서 미세 입자의 매우 균일한 분포가 필요할 때 사용됩니다. 매체의 마모가 오염으로 이어질 수 있으므로 분쇄 매체 소재는 세라믹에 맞추어 선택해야 합니다. 마찬가지로 1차 입자가 불필요하게 손상되거나 원치 않는 상 변화가 일어나거나 미세분이 지나치게 많이 생성되지 않도록 분쇄 시간을 제한하고 감시해야 합니다. 예를 들어 이산화티타늄 나노입자에 대한 연구에 따르면 분쇄 매체 밀과 초음파 모두 해응집에 사용될 수 있지만, 그 효과는 입자 크기와 고형분 함량에 크게 좌우됩니다.

세라믹 사출성형 기술과 같이 점도가 높은 세라믹 반죽과 피드스톡에는 유성 혼합기, 이중 유성 혼합기 또는 니더가 고려됩니다. 이들은 대용적 혼합과 높은 국소 전단·니딩 부하를 결합합니다. 이를 통해 바인더, 가소제, 세라믹 분체를 균일하게 분포시키고 기존의 분체 응집체를 해체할 수 있습니다. 미세하고 응집되기 쉬운 분체의 경우, 세라믹 피드스톡 제조에는 유성 혼합기나 Z자형 니더 혼합기를 사용한 배치 공정이 흔히 사용됩니다. 이때 균일한 바인더 분포가 필수적인데, 이는 피드스톡의 유동 거동과 소결 후 수축 거동에 영향을 줄 수 있기 때문입니다.

역류 원리를 사용하는 인텐시브 혼합기는 건조, 습윤 또는 소성 상태의 세라믹 반죽에 적합할 수 있습니다. 회전하는 혼합 용기와 별도로 구동되는 혼합 도구가 충격, 마찰, 전단 성분을 지닌 상대 운동을 만들어냅니다. 이를 통해 성분을 혼입하고 수분이나 바인더를 분포시키며 부드러운 응집체를 해체할 수 있습니다. 다만 건식 압축용 분무건조 과립에는 주의가 필요합니다. 강도가 지나치게 높으면 의도적으로 만들어진 과립 구조가 파괴되어 미세분이 증가하고 충전 및 압축 거동이 변화할 수 있습니다. 이러한 응용에서는 혼합 강도와 체류 시간을 필요한 제품 조정에 맞추어 제한해야 합니다.

제트밀은 입자 간 충돌 및 입자와 충격판의 충돌을 통해 건조 분체를 더 미세하게 분쇄하거나 응집체를 풀 수 있습니다. 액체를 사용하지 않아야 하고 좁은 입도 분포가 필요한 경우에 특히 적합합니다. 다만 제트밀은 근본적으로 분쇄 장치이지 단순한 혼합기가 아닙니다. 따라서 원하는 1차 입자나 압축용 과립까지 변화시킬 수 있습니다. 제트밀의 사용은 무엇보다 건조 1차 분체에 적합하며, 이미 가공이 완료된 압축용 과립에는 별다른 검토 없이 적용하기 어렵습니다.

초음파는 미세한 세라믹 현탁액과 나노분체의 재분산을 도울 수 있습니다. 캐비테이션은 국소적으로 높은 힘을 발생시켜 부드러운 2차 응집체를 해체할 수 있습니다. 이 기술은 특히 실험실, 소규모 배치, 또는 후단의 인라인 단계로 사용됩니다. 달성 가능한 효과는 소노트로드 형상, 출력, 처리 시간, 고형분 함량, 온도, 현탁액의 화학적 안정화에 크게 좌우됩니다. 초음파 처리 시간이 지나치게 길거나 강도가 지나치게 높다고 해서 자동으로 유리한 것은 아닌데, 입자가 다시 응집되거나 현탁액이 원치 않게 가열될 수 있기 때문입니다. 지르코니아 및 그 밖의 산화물 나노분체에 대해서는 초음파가 2차 입자 크기를 줄이는 효과적인 방법으로 보고된 바 있습니다.

기계적 부하만으로는 아직 지속적으로 안정적인 분산이 보장되지 않습니다. 분산 보조제는 계면 장력을 낮추고 습윤을 개선하며, 정전기적 또는 입체적 안정화를 통해 재응집을 제한할 수 있습니다. 분산제, pH 값, 이온 강도, 투입 순서의 선택은 혼합기나 분쇄기의 선택 못지않게 중요합니다. 안정적인 세라믹 현탁액을 위해서는 이러한 화학적 매개변수를 고형분 함량, 입자 표면, 후속 성형 공정에 맞추어 조율해야 합니다. 예를 들어 지르코니아 및 알루미나 현탁액에서는 흡착된 폴리전해질과 입자 간 상호작용의 정밀한 조정을 통해 안정화가 흔히 이루어집니다.

공정 관리는 혼합 시간이나 모터 출력만을 근거로 삼아서는 안 됩니다. 유의미한 품질 특성으로는 입도 분포, 굵은 응집체 비율, 점도 또는 유동 곡선, 침강 거동, 콜로이드 시스템의 제타전위, 그린바디 밀도, 소결 후 결함률이 있습니다. 적합한 분산 화학, 알맞은 에너지 투입, 분석적 검증이 결합되어야만 비로소 원하는 가공이 실제로 달성되었는지 확인할 수 있습니다.