KR100243538B1 - 세라믹 필터 및 그의 제조방법 - Google Patents

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노부히로 오쿠조노
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미야무라 신페이
미츠이 긴조쿠 고교 가부시키가이샤
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Abstract

본 발명은 용융 알루미나 및/또는 소결 알루미나로 구성된 응집 입자, 및 응집 입자 100 중량부당 10 내지 22 중량부의 양으로 존재하고, 15 내지 35 중량%의 Al2O3, 35 내지 52 중량%의 B2O3, 7 중량% 이상 15 중량% 미만의 SiO2및 잔량의 MgO를 함유하는 바인더 물질을 포함하는 세라믹 필터에 관한 것이다. 세라믹 필터는 용융 알루미나 및 소결 알루미나로 구성된 그룹중에서 선택된 하나 이상의 성분을 필수적으로 함유하는 응집 입자 100 중량부, 상기 바인더 물질 10 내지 22 중량부, 적당량의 유기 바인더 및 적당량의 물을 혼합하고, 수득한 혼합물을 성형시킨 후, 성형된 혼합물을 건조시키고, 1150 내지 1300 ℃의 온도에서 연소시킴으로써 제조될 수 있다.

Description

세라믹 필터 및 그의 제조방법
본 발명은, 예를 들어 용융 금속, 특히 알루미늄 또는 알루미늄 합금의 용융 금속(이둘은 모두 본원에서 간단히 "알루미늄 용융 금속"으로 총칭된다)내에 존재하거나, 이중에 혼합되어 있는 비금속성 내포물을 제거하는데 사용되는 세라믹 필터 및 그의 제조방법에 관한 것이다.
일반적으로, 비금속성 내포물과 같은 이종 물질은 예를 들어 알루미늄 용융 물질내에 혼합되어 있고, 이러한 이종 물질의 존재는 성형(casting)동안에 하드 스폿(hard spot)을 형성하는 것과 같이 가공시 각종 문제를 일으키는 요인이 된다. 이 때문에, 성형품의 품질을 향상시키고, 후가공 단계동안에 관찰될 수 있는 문제들을 제거하기 위하여 이들 이종 물질은 바람직하게는 성형전에 용융 금속으로 부터 제거되어야 한다. 따라서, 용융 금속은 여과에 의해 예비 처리되어 왔고, 용융 금속을 여과하는데 사용된 각종 장치가 공지되었으며, 예를 들어 무기 바인더로 소결시켜 제조한 튜브 필터가 일본국 특허 공보 제 소하 52-22327 호에 기재되어 있다.
그러나, 대부분의 통상적인 필터에서는 다량의 SiO2및/또는 CaO가 사용된 바인더내에 포함되며, 그 결과 바인더내에 존재하는 Si 및/또는 Ca가 알루미늄 용융 금속내로 방출되어 용융 금속을 오염시킬 수 있다. 또한, 이 필터의 가열시 휨강도(800 ℃에서 측정)는 약 3 MPa로 낮고, 이는 고온 용융 금속을 여과하는 동안 필터에 다양한 손상을 입힐 수 있다.
바인더가 SiO2를 전혀 함유하지 않으며, 따라서 알루미늄 용융 금속에 어떠한 Si도 방출하지 않는 필터가 일본국 특허 공고 제 평성 5-86459 및 평성 5-86460, 및 일본국 특허 공개 제 평성 2-34732호에 기재되어 있다. 이 필터는 Si 방출로 인한 용융 금속의 오염과 같은 결점은 갖지 않으나, 다른 여러 문제를 갖는다. 예를 들어, 이들은 알루미늄 용융 금 속의 통과성이 떨어져 쉽게 막히고, 알루미늄 용융 금속에 의한 필터의 낮은 습윤성때문에 처리된 양의 용융 금속이 분산되는 것으로 나타났다. 또한, 알루미늄 용융 금속의 초기 압력 헤드(head)가 높아지기 때문에 여과 장치는 개선되어야만 한다. 더욱이, 이러한 필터는 바인더에 대한 응집물의 결합이 불충분하기 때문에 강도가 낮음으로 인해 이 장치를 사용하는 동안 손상될 수 있다.
이러한 상황하에서, Si의 방출 및/또는 필터의 막힘과 같은 문제들을 해결하기 위하여 바람직한 양의 SiO2를 함유하는 바인더를 사용한 필터가 예를 들어 일본국 특허 공개 제 평성 5-138339 호 및 평성 제 9-29423 호에 소개되었다. 그러나, 일본국 특허 공개 제 평성 5-138339 호에 기재된 필터에서, 사용된 바인더는 다량의 결정성 성분을 함유함으로써 유동성이 불량한 고점성 바인더가 형성되고, 바인더가 응집물 표면상에 편재되어 불균질한 응집물 표면이 형성된다. 따라서, 응집물 입자가 작다면 불균질한 응집물 표면으로 인해 종종 필터의 기공이 막히고 기공이 막힘으로써 알루미늄 용융 금속의 통과가 어려워진다. 또한, 바인더는 15 내지 25%의 SiO2를 함유하며, 이는 1300 ℃ 보다 높은 온도에서 소결을 수행하도록 함으로써 생성된 필터의 가열 강도가 감소하는 것을 방지한다. 그러나, 이러한 경우에는 바인더내에 그로스(gross) 결정이 존재함으로써 필터의 내식성을 감소시켜 알루미늄 용융 금속에 의해 부식되는 문제가 발생한다.
상기 일본국 특허 공개 제 평성 9-29423 호에 기재된 필터는 SiO2의 함량이 사용된 바인더에 대해 25 내지 35 중량%의 양으로 비교적 높기 때문에 이를 사용하는 동안 알루미늄 용융 금속을 오염시킬 수 있다. 또한, 생성된 필터의 가열 휨강도(800 ℃ 에서의)가 감소되고, 따라서 고온 용융 금속을 여과하는 동안 필터가 파쇄되는 사고가 발생할 수도 있다.
또한, 일본국 특허 공개 제 평성 4-231425 호에 높은 가열 휨강도를 갖는 필터가 기재되어 있다. 이 세라믹 필터에 사용된 바인더는 2 내지 6 중량%의 SiO2, 1 내지 10 중량%의 MgO, 1 내지 8 중량%의 TiO2및 잔량의 Al2O3를 함유한다. 달리 표현하면, 바인더의 SiO2함량이 낮고, 따라서 필터는 알루미늄 용융 금속에 대해 낮은 습윤성을 갖는다. 이 때문에 알루미늄 용융 금속의 통과가 어려워지고, 따라서 용융 금속의 여과량이 불충분할 수 있으며, 알루미늄 용융 금속의 초기 압력 헤드가 상승될 수 있다. 따라서, 이것은 여과 장치를 개선할 여지를 남긴다. 또한, 바인더 물질은 고점도 및 불충분한 유동성을 갖고 이로 인해 균질한 필터의 제조가 곤란하고, 수득한 필터는 쉽게 막힐 수 있다. 따라서, 예를 들어 필터의 배출량이 불안정한 문제가 발생한다.
일본국 특허 공고 제 소하 47-36347 호에 필수적으로 15 내지 80 중량%의 B2O3, 5 내지 50 중량%의 CaO, 2 내지 60 중량%의 Al2O3및 10 중량% 이하의 SiO2를 함유하는 바인더를 사용하여 제조된 필터가 기재되어 있다. 바인더에 존재하는 CaO는 알루미늄과 반응하지 않지만, CaO 자체가 알루미늄 용융 금속내에 쉽게 혼입될 수 있고, 용융 금속에 혼입된 CaO는 예를 들어 금을 형성(가장자리 금)할 수 있다. 따라서, 사용 바인더는 CaO를 전혀 함유하지 않아야 한다
따라서, 본 발명의 목적은 상술한 결점을 갖지 않는 용융 금속 여과용 세라믹 필터, 더욱 구체적으로 필터에 사용된 바인더로 부터 아주 소량의 Si 및/또는 Ca가 방출되어 알루미늄 용융 금속과 같은 용융 금속내로 침투할 수 있고, 실온 휨강도 및 가열 휨강도(800 ℃ 에서의)가 우수하며, 습윤성이 양호하고 용융 금속의 통과성이 우수하기 때문에 알루미늄 용융 금속이 막히지 않도록 하며, 여과 배출량이 대략 일정한 세라믹 필터를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 이러한 세라믹 필터를 제조하는 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 발명자들은 상기 목적을 달성하기 위하여 수많은 연구를 수행하고, 세라믹 필터를 구성하는 무기 바인더 물질에 대한 성분으로서 CaO 대신 MgO를 사용하고, 특정량의 Al2O3, B2O3, SiO2및 MgO를 사용함으로써 상기와 같은 목적을 효과적으로 달성할 수 있고, 응집 입자 및 바인더 물질을 1150 내지 1300 ℃의 소결 온도에서 소결시킴으로써 가열 휨강도 및 여과 특성이 우수하며, 바인더로 부터 아주 소량의 Si가 방출되어 알루미늄 용융 금속내로 침투할 수 있는 세라믹 필터를 수득할 수 있음을 밝혀내고, 본 발명을 완성하게 되었다.
본 발명의 한 일면에 따라, 용융 알루미나 및 소결 알루미나로 구성된 그룹중에서 선택된 하나 이상의 성분을 필수적으로 함유하는 응집 입자, 및 바인더 물질을 포함하고, 여기에서 바인더가 응집 입자 100 중량부당 10 내지 22 중량부의 양으로 존재하고, 바인더 물질이 15 내지 35 중량%의 Al2O3, 35 내지 52 중량%의 B2O3, 7 중량% 이상 15 중량% 미만의 SiO2및 잔량의 MgO를 함유함을 특징으로 하는 용융 금속 여과용 세라믹 필터가 제공된다.
본 발명의 다른 일면에 따라, 용융 알루미나 및 소결 알루미나로 구성된 그룹중에서 선택된 하나 이상의 성분을 필수적으로 함유하는 응집 입자 100 중량부, 15 내지 35 중량%의 Al2O3, 35 내지 52 중량%의 B2O3, 7 중량% 이상 15 중량% 미만의 SiO2및 잔량의 MgO를 함유하는 바인더 물질 10 내지 22 중량부, 적당량의 유기 바인더 및 적당량의 물을 혼합하고, 수득한 혼합물을 성형시킨 후, 성형된 혼합물을 건조시키고, 1150 내지 1300 ℃의 온도에서 연소시킴을 특징으로 하여 본 발명에 따른 용융 금속을 여과하기 위한 세라믹 필터를 제조하는 방법이 제공된다.
도 1은 필터에 대해 알루미늄 용융 금속의 침투성를 조사한 방법을 나타낸 도면이다.
용융 금속을 여과하기 위한 세라믹 필터에서, 예를 들어 실리콘 카바이드, 실리콘 나이트라이드, 용융 알루미나 및 소결 알루미나를 함유하는 것과 같은 응집 입자가 일반적으로 사용된다. 그러나, 본 발명에 따른 용융 금속을 여과하기 위한 세라믹 필터는 용융 금속, 특히 알루미늄 용융 금속의 부식 작용에 대해 뛰어난 내식성을 갖는 용융 알루미나 및 소결 알루미나로 구성된 그룹중에서 선택된 하나 이상의 성분으로 필수적으로 구성된 응집 입자를 함유한다.
본 발명에 따른 용융 금속을 여과하기 위한 세라믹 필터는 응집 입자 100 중량부당 10 내지 22 중량부의 무기 바인더 물질을 함유한다. 이것은 무기 바인더 물질의 양이 10 중량부 미만이면 응집 입자가 서로 불충분하게 결합되어 응집 입자가 세라믹 필터로 부터 부분적으로 멀리 떨어질 수 있기 때문이다. 한편, 무기 바인더 물질의 양이 22 중량부를 초과하면 응집 입자 사이에 형성된 기공이 너무 좁아 필터가 막히는 원인을 제공할 수 있다.
본 발명의 세라믹 필터를 구성하는 무기 바인더 물질은 바인더 물질의 총 중량을 기준으로 하여 15 내지 35 중량%의 Al2O3를 함유한다. 이것은 Al2O3의 함량이 15 중량% 미만이면 바인더 물질이 저점도를 갖고, 세라믹 필터를 제조하는 연소 공정동안에 바인더가 아래로 흘러내리기 때문에 균질한 세라믹 필터의 형성이 곤란해지기 때문이다. 한편, Al2O3의 함량이 35 중량%를 초과하면 생성된 세라믹 필터의 휨강도가 상당히 감소됨으로써 필터를 사용하는 동안 필터가 파쇄되는 원인이 될 수 있다. 본 발명에서, 무기 바인더 물질의 Al2O3함량은 바람직하게는 20 내지 30 중량%이다.
본 발명의 세라믹 필터를 구성하는 무기 바인더 물질은 바인더 물질의 총 중량을 기준으로 하여 35 내지 52 중량%의 B2O3를 함유한다. 이것은 바인더 물질의 B2O3함량이 35 중량% 미만이면 바인더 물질이 고점도 및 불량한 유동성을 갖고, 세라믹 필터의 제조동안에 바인더 물질이 응집 물질중에 산재되거나 불균질하게 분포될 수 있음으로 해서 좁은 기공이 국소적으로 형성되고 따라서 수득한 필터가 불충분한 강도를 갖는 원인이 되기 때문이다. 한편, B2O3함량이 52 중량%를 초과하면 바인더 물질이 저점도를 갖고 세라믹 필터를 제조하는 연소 공정동안에 바인더가 아래로 흘러내리기 때문에 균질한 세라믹 필터의 형성이 곤란해진다. 본 발명에서, 무기 바인더 물질의 B2O3함량은 바람직하게는 40 내지 50 중량%이다.
본 발명의 세라믹 필터를 구성하는 무기 바인더 물질은 바인더 물질의 총 중량을 기준으로 하여 7 중량% 이상 15 중량% 미만의 SiO2를 함유한다. SiO2성분은 바인더 물질의 점도를 감소시켜 바인더 물질의 유리화를 촉진함으로써 알루미늄 용융 금속에 대한 필터의 습윤성을 증가시키기 위하여 제공된다. SiO2함량이 7 중량% 미만이면 생성된 세라믹 필터는 알루미늄 용융 금속에 대한 습윤성이 불충분하게 되고, 또한 실온 휨강도가 불충분하게 된다. 한편, SiO2함량이 15 중량% 이상이면 생성된 세라믹 필터는 알루미늄 용융 금속에 대한 습윤성이 양호하고, 실온 휨강도가 높아지지만, 그의 가열 휨강도(800 ℃ 에서의)가 상당히 감소하기 때문에 바인더가 알루미늄 용융 금속으로 교체되어 바인더가 용융 금속과 쉽게 혼합될 수 있는 상태가 된다. 본 발명에서, 무기 바인더 물질의 SiO2함량은 바람직하게는 10 내지 14 중량%이다.
본 발명의 세라믹 필터를 구성하는 무기 바인더 물질은 바인더 물질의 점도를 조절하기 위하여 첨가되는 MgO를 함유한다. MgO는 바인더 물질의 나머지를 차지한다. 본 발명에서, 바인더 물질은 MgO는 함유하지만, 알루미늄 용융 금속의 오염원일 수 있는 CaO는 함유하지 않는다.
본 발명에 따른 용융 금속을 여과하기 위한 세라믹 필터를 제조하는 방법은 통상적인 필터 제조방법과 마찬가지로 응집 입자, 바인더 물질, 유기 바인더 및 물을 혼합하고; 생성된 혼합물을 성형시키고, 성형 혼합물을 건조시킨 후; 연소시키는 단계를 포함하지만, 특정한 조성의 바인더를 사용하고, 성형 혼합물을 특정 연소 온도 범위에서 연소시키는 특징을 갖는다. 더욱 특히, 15 내지 35 중량%의 Al2O3, 35 내지 52 중량%의 B2O3, 7 중량% 이상 15 중량% 미만의 SiO2및 잔량의 MgO를 함유하는 특별한 바인더를 사용하고, 성형 혼합물을 1150 내지 1300 ℃의 온도에서 연소시킨다.
연소 온도가 1150 ℃ 미만이면, 무기 바인더 물질이 충분히 용융되지 않고, 따라서 바인더가 고점도 및 불량한 유동성을 갖게 된다. 그에 따라 세라믹 필터의 제조동안에 바인더 물질이 응집 물질중에 편재되거나 불균질하게 분포됨으로써 좁은 기공이 국소적으로 형성되고 수득한 세라믹 필터가 불충분한 강도를 갖게 된다. 한편, 연소 온도가 1300 ℃를 초과하면, 바인더 물질중에 존재하는 B2O3가 쉽게 증발된다. 따라서, 균질한 세라믹 필터를 제조하는 것이 곤란하고, 그로스 결정성 상이 바인더 물질중에 형성되며, 밀도가 감소됨으로써 무기 바인더는 알루미늄 용융 금속에 대해 낮은 내성을 나타낸다. 본 발명의 제조방법에서, 연소온도는 바람직하게는 1200 내지 1250 ℃이다.
상기에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 용융 금속을 여과하기 위한 세라믹 필터는 실온 휨강도, 가열 휨강도(800 ℃ 에서의), 알루미늄 용융 금속에 대한 내성(성분 방출량) 및 그에 대한 알루미늄 용융 금속의 통과성(용융 알루미늄 침투성)이 뛰어나다.
본 발명은 이후 실시예 및 비교예를 참조로 하여 더욱 상세히 설명될 것이지만, 본 발명은 이들 특정 실시예로 제한되지 않는다.
실시예 1 내지 13 및 비교예 1 내지 10
본 실시예에서, 응집 입자로서 JIS R6001에 정의된 A-형 연마 입자(용융 알루미나) #24; 무기 바인더 물질로서 표 (1) 또는 표 (2)에 기재된 조성을 갖는 바인더 물질; 및 유기 바인더로서 덱스트린과 이소부틸-말레인산 무수물 공중합체를 사용하였다. 응집 입자를 표 (1) 또는 표 (2)에 특정된 혼합 비로 바인더 물질과 혼합하고, 생성된 혼합물에 유기 바인더로서 1.3 중량%의 덱스트린과 1.3 중량%의 이소부틸-말레인산 무수물 공중합체, 및 3.2 중량%의 물을 첨가하여 각 제제를 수득하였다. 각 제제를 혼합하고, 성형한 후, 건조시키고, 표 (1) 또는 (2)에 특정된 온도에서 연소시켜 100 ㎜ × 20 ㎜ × 18 ㎜ 크기를 갖는 직사각형의 프리즘형 샘플 및 외경이 100 ㎜이고, 내경이 60 ㎜이며, 높이가 650 ㎜인 파이프-형 샘플을 수득한다. 실시예 1 내지 13 및 비교예 1 내지 10 에서 수득한 샘플을 후술하는 시험 방법에 따라 특성을 조사하였다.
휨강도
각각 100 ㎜ × 20 ㎜ × 18 ㎜ 크기를 갖는 직사각형의 프리즘형 샘플에 대해 90 ㎜의 지지 스팬(span)에서 이점지지 일점부하(two-point-support one-point-loading) 시스템에 따라 실온 휨강도를 조사하였다. 한편, 샘플을 바람직한 대기 온도를 확립하기 위하여 800 ℃에서 15 분동안 전기로에 놓아 둔 후, 90 ㎜의 지지 스팬에서 이점지지 일점부하 시스템에 따라 가열 휨강도를 측정함으로써 각각의 직사각형의 프리즘형 샘플에 대해 가열 휨강도를 조사하였다. 수득한 결과를 표 (1) 및 (2)에 나타내었다.
성분의 방출량
각각의 샘플을 740 ℃에서 유지시킨 매우 순수한(99.99% 이상) 알루미늄 용융 금속에 용융 알루미늄 10 중량부당 1 중량부의 양으로 침지시키고, 그 온도를 72 시간동안 유지한다. 그후, 알루미늄 용융 금속으로 부터 샘플을 수집하여 여기에 존재하는 Si, B 및 Mg의 양에 대해 조사한 다음, 얻은 데이터를 침지전 알루미늄 용융 금속의 것과 비교하여 각 원소 함량의 차이(증분)를 결정한다. 이 양은 본 원에서 "각 성분의 방출량"으로 언급된다. 얻은 결과를 표 (1) 및 (2)에 나타내었다.
알루미늄 침투성
실시예 1 내지 13 및 비교예 1 내지 10 에서 수득한 세라믹 필터에 대해 하기 방법에 따라 그의 용융된 알루미늄-침투성을 조사하였다. 더욱 구체적으로, 외경이 100 ㎜이고, 내경이 60 ㎜이며, 높이가 650 ㎜인 각 파이프-형 샘플을 알루미늄 용융 금속을 유지하기 위하여 로의 바닥에 수직하게 세워 예열한 후, 740 ℃에서 유지시킨 매우 순수한(99.99% 이상) 알루미늄 용융 금속을 약 70 ㎝ 높이에서 로에 붓고, 용융 금속을 이 온도에서 24 시간동안 유지시킨다. 그후, 각 샘플을 로에서 꺼내 냉각시키고, 샘플을 세로 방향(즉, 로에서 세웠을 때 수직 방향)으로 잘라 각 파이프에 침투된 알루미늄 용융 금속의 높이(A)(이후, "알루미늄-침투 높이"로 언급)를 측정한다. 로중의 알루미늄 용융 금속의 수준(R)과 알루미늄-침투 높이(A) 간의 차이(즉, (R-A))는 이후 알루미늄을 침지시키는데 필요한 높이(H)("필요한 알루미늄-침지 높이")로 정의된다. 알루미늄 침투성 조사방법을 도 1에 요약하였다. 이와 관련하여, 필요한 알루미늄-침지 높이가 낮을수록 상응하는 세라믹 필터의 알루미늄 침투율은 높다. 얻은 결과를 표 (1) 및 (2)에 나타내었다.
종합 평가
상기 관찰된 데이터, 즉 휨강도 측정의 시험 결과, 각 성분의 방출량 및 알루미늄 침투성은 하기 세 평가 기준에 따라 종합평가된다:
◎ : 상기 세가지 특성 모두 만족할만 하다.
○ : 상기 특성중 어떤 것은 그의 상응하는 경계 범위에 속하고, 나머지 특성은 만족할만 하다.
× : 상기 특성중 적어도 하나는 불만족스럽다.
그러나, 비교예 2의 경우에 필터가 알루미늄 침투성은 충분하지 않지만, 휨강도가 우수하고 성분의 방출량이 경계 범위에 속하기 때문에 세라믹 필터가 실제적으로 사용될 수 있다. 따라서, 이 필터는 △인 것으로 평가되었다.
[표 1]
실시예 번호 1 2 3 4 5 6
무기바인더물질의 조성(중량%)SiO2B2O3Al2O3MgO첨가량(중량%) 1440301615 1245251815 1250201815 1050202015 1050202010 1050202020
연소 온도(℃) 1250 1250 1250 1250 1250 1250
휨강도(MPa)실온에서800 ℃에서 9.77.1 10.97.0 10.48.8 11.912.2 7.57.0 15.012.8
성분 방출량(ppm)SiBMg 18105 15107 14105 13114 1085 17146
필요한 알루미늄-침지 높이(㎝) 34 36 37 38 35 45
종합 평가 ○ ◎ ◎ ◎ ○ ◎
실시예 번호 7 8 9 10 11 12 13
무기바인더물질의 조성(중량%)SiO2B2O3Al2O3MgO첨가량(중량%) 1050202015 1045252015 847252015 844301815 1435292215 1448152315 845351215
연소 온도(℃) 1200 1250 1250 1250 1250 1250 1250
휨강도(MPa)실온에서800 ℃에서 9.78.0 10.510.4 9.910.4 7.89.5 10.06.8 10.87.4 7.37.5
성분 방출량(ppm)SiBMg 952 13124 1164 1065 20123 18104 13105
필요한 알루미늄-침지 높이(㎝) 40 41 39 40 37 37 42
종합 평가 ◎ ◎ ◎ ○ ○ ◎ ○
[표 2]
비교예 번호 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
무기바인더물질의 조성(중량%)SiO2B2O3Al2O3MgO첨가량(중량%) 105020207 1050202025 2040251515 545302015 1230352315 1055201515 1250102815 1235401315 1050202015 1050202015
연소 온도(℃) 1250 1250 1250 1250 1250 1250 1250 1250 1350 1100
휨강도(MPa)실온에서800 ℃에서 4.43.8 17.013.0 15.24.2 5.04.3 7.03.9 9.82.5 6.23.2 4.22.8 6.87.3 4.22.3
성분 방출량(ppm)SiBMg 11106 211710 603920 1095 1328048 1586 633326 1108258 40820190 13127
필요한 알루미늄-침지 높이(㎝) 32 55 37 64 40 42 40 42 44 61
종합 평가 × △ × × × × × × × ×
상기 표 (1) 및 표 (2)로 부터 명백한 바와 같이, 본 발명에 따른 실시예 1 내지 13에서 제조한 세라믹 필터는 비교예에 따른 세라믹 필터에서 관찰된 것과 유사하거나 이보다 우수한 실온 휨강도 및 가열 휨강도(800 ℃ 에서의); 알루미늄 용융 금속에 대한 내식성(성분 방출량); 및 알루미늄 용융 금속의 통과성(용융 알루미늄-침투성)을 가지며, 따라서 매우 유용하게 실제로 이용될 수 있다.
한편, 응집 물질에 혼입된 바인더의 양이 본 발명의 범위보다 많은 비교예 1 및 2에서 제조된 세라믹 필터; 바인더의 SiO2함량이 본 발명의 범위보다 많은 비교예 3 및 4에서 제조된 세라믹 필터; 바인더의 B2O3함량이 본 발명의 범위보다 많은 비교예 5 및 6에서 제조된 세라믹 필터; 바인더의 Al2O3함량이 본 발명의 범위보다 많은 비교예 7 및 8에서 제조된 세라믹 필터는 각각 실온 휨강도 및 가열 휨강도(800 ℃ 에서의); 알루미늄 용융 금속에 대한 내식성; 및 알루미늄 용융 금속의 통과성중의 적어도 하나가 극히 불충분하며, 비교예 2에서 제조된 것 이외에 어떤 것도 실질적으로 이용할 수 없다. 연소 온도가 1350 ℃로 너무 높은 비교예 9에서 제조된 세라믹 필터는 알루미늄 용융 금속에 의한 내식성이 부적당하고, 연소 온도가 1100 ℃로 너무 낮은 비교예 10에서 제조된 세라믹 필터는 휨강도가 불충분하다.

Claims (4)

  1. 용융 알루미나 및 소결 알루미나중 한 성분 또는 이 둘 모두를 필수적으로 함유하는 응집입자, 및 응집 입자 100 중량부당 10 내지 22 중량부의 양으로 존재하고, 15 내지 35 중량%의 Al2O3, 35 내지 52 중량%의 B2O3, 7 중량% 이상 15 중량% 미만의 SiO2및 잔량의 MgO를 함유하는 바인더 물질을 포함하는 용융 금속 여과용 세라믹 필터.
  2. 제 1 항에 있어서, 바인더 물질이 20 내지 30 중량%의 Al2O3, 40 내지 50 중량%의 B2O3, 10 내지 14 중량%의 SiO2및 잔량의 MgO를 함유하는 세라믹 필터.
  3. 용융 알루미나 및 소결 알루미나중 한 성분 또는 이 둘 모두를 필수적으로 함유하는 응집입자 100 중량부, 15 내지 35 중량%의 Al2O3, 35 내지 52 중량%의 B2O3, 7 중량% 이상 15 중량% 미만의 SiO2및 잔량의 MgO를 함유하는 바인더 물질 10 내지 22 중량부, 적당량의 유기 바인더 및 적당량의 물을 혼합하고; 생성된 혼합물을 성형시키고, 성형 혼합물을 건조시킨 후; 1150 내지 1300 ℃의 온도에서 연소시키는 단계를 포함함을 특징으로 하여 용융 금속을 여과하는데 사용되는 세라믹 필터를 제조하는 방법.
  4. 제 3 항에 있어서, 바인더 물질이 20 내지 30 중량%의 Al2O3, 40 내지 50 중량%의 B2O3, 10 내지 14 중량%의 SiO2및 잔량의 MgO를 함유하는 방법.
KR1019980008721A 1997-04-16 1998-03-16 세라믹 필터 및 그의 제조방법 KR100243538B1 (ko)

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JP9-98873 1997-04-16
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