KR100328943B1 - Method for preparing silica radome by slip casting process - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: A method for preparing a silica radome using the slip casting is provided, to reduce the amount of the impurities contained in silica and to inhibit the crystallization of silica due to the impurities by employing the fumed silica of high purity and the hydrolyzed silicon-based alkoxide, thereby increasing the sintering temperature and enhancing the mechanical strength of the silica radome. CONSTITUTION: The method comprises the steps of mixing the fumed silica with a specific surface area of 20-300 m2/g with the hydrolyzed silicon-based alkoxide in the ratio of 90:1 to 70:30 by weight; mixing them with distilled water to make the ratio of the total silica to distilled water be 30:70 to 70:30 by weight and dispersing them to prepare a silica slurry; casting the silica slurry to a gypsum mold to form the adsorbed layer on the surface of the gypsum mold; and drying, calcining and sintering the molded one to prepare a silica radome.

Description

슬립캐스팅공법을 이용한 실리카레이돔의 제조방법 {Method for preparing silica radome by slip casting process}Method for preparing silica radome using slip casting method {Method for preparing silica radome by slip casting process}

본 발명은 슬립캐스팅(slip casting)공법을 이용한 실리카레이돔(silica radome)의 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 초고속으로 비행하는 미사일에 사용될 수 있는 실리카레이돔을 퓸드실리카와 실리콘계 알콕사이드의 가수분해물을 실리카레이돔의 원료로 사용하여 슬립캐스팅방법을 이용하여 성형함으로써 제조하는 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for producing a silica radome using a slip casting method, and more particularly, a hydrolyzate of a fumed silica and a silicon-based alkoxide of a silica radome which can be used for a missile flying at a high speed. The present invention relates to a method for producing by molding using a slip casting method using a raw material of silica radome.

슬립캐스팅공법이란 세라믹스 등의 성형에 사용되는 비가압 분말성형법으로, 복잡한 형상을 가진 제품을 소량으로 생산할 때 사용한다.The slip casting method is a non-pressing powder molding method used for molding ceramics and the like, and is used to produce a small amount of a product having a complicated shape.

슬립캐스팅공법에서는 이형제를 바른 석고재의 몰드속에 세라믹스분말 등을 물로 현탁한 액상의 슬립을 흘려넣어 슬립의수분을 석고에 흡수시킨다. 석고에 수분을 흡수시킨 후 몰드를 제거하고 건조시키면 분말이 고화한 성형체가 얻어지는데 이것을 완전히 건조시킨 후 소결하면 제품이 완성된다.In the slip casting method, a slip of a liquid suspended in water with ceramic powder is poured into a mold of a plaster material coated with a release agent to absorb the moisture of the slip into the gypsum. After absorbing the moisture in the gypsum, the mold is removed and dried to obtain a molded product in which the powder is solidified. When the product is completely dried and sintered, the product is completed.

일반적으로 레이돔(radome)이라 함은 항공기 등의 외부레이더 안테나용 덮개를 말하는 것으로서 레이더의 안테나를 외장하여 보호해주는 구조재이다.Generally, a radome is a cover for an external radar antenna such as an aircraft, and is a structural material that protects an external radar antenna.

이러한 레이돔이 레이더의 안테나를 효과적으로 보호할 수 있기 위해서는 안테나의 전기적인 작용에 대한 간섭이 아주 작아야 한다.In order for such a radome to effectively protect the radar antenna, the interference of the antenna's electrical behavior must be very small.

특히 마하3 내지 마하5의 초음속도를 가지는 초고속미사일용 레이더에 사용되는 레이돔의 경우에는 500-800℃의 고온영역에서의 기계적 물성 및 전기적 물성과 가혹한 환경조건인 비와 모래에 의한 침식에 대한 내성도 고려하여야 한다.Especially in the case of radome used for ultra high speed missile radars with supersonic speeds of Mach 3 to Mach 5, mechanical and electrical properties in the high temperature region of 500-800 ° C and resistance to rain and sand erosion, which are harsh environmental conditions Consideration should also be given.

플라스틱으로 만든 레이돔은 마하3이하의 초음속도영역에서는 정상적인 작동을 하지만 마하3보다 고속으로 비행하는 미사일에 사용하는 경우에는 정상적인 작동을 하지 못한다.Radomes made of plastic operate normally in supersonic speeds below Mach 3 but not in missiles flying at higher speeds than Mach 3.

따라서 마하3이상의 고속으로 비행하는 미사일에는 세라믹재료로 만든 레이돔을 사용하여야 한다.Therefore, missiles flying at Mach 3 or higher speeds should use radome made of ceramic material.

종래에 고속으로 비행하는 미사일에 사용하기 위한 세라믹레이돔의 재료로는 알루미나(Al2O3), 슬립캐스팅한 용융실리카(slip-casted fused-silica) 및 코디어라이트(cordierite) 등을 사용하여 왔다.Conventionally, alumina (Al 2 O 3 ), slip-casted fused silica, and cordierite have been used as ceramic radome materials for use in high-speed missiles. .

알루미나의 경우 열충격저항성이 낮은 반면 유전상수가 커서 고온에서 사용할 때 열에 의한 충격을 많이 받게 되고 유전손실이 크다는 단점이 있다.Alumina has a low thermal shock resistance, but a large dielectric constant has a disadvantage of being subjected to a lot of heat shock and high dielectric loss when used at high temperatures.

코디어라이트의 경우 알루미나의 특성과 슬립캐스팅한 용융실리카의 특성의 중간적인 특성을 나타낸다. 따라서 600℃ 또는 그 이상의 온도에서 사용될 경우 tanδ의 손실이 0.01이상이 되어 유전손실이 상대적으로 높다는 단점이 있다.In the case of cordierite, there is an intermediate characteristic between the properties of alumina and that of slip cast molten silica. Therefore, when used at a temperature of 600 ℃ or more has a disadvantage that the loss of tanδ is more than 0.01, the dielectric loss is relatively high.

슬립캐스팅으로 제조된 용융실리카의 경우 열충격저항성이 우수하고 유전상수가 매우 낮은 특성을 가지고 있어 고속미사일용 레이돔으로 널리 사용되고 있다. 그러나 슬립캐스팅한 용융실리카는 환경조건인 비와 모래에 의한 침식에 약하다는 단점이 있다.Molten silica manufactured by slip casting has excellent thermal shock resistance and has a very low dielectric constant, so it is widely used as a radome for high speed missiles. However, slip cast molten silica has a disadvantage of being vulnerable to erosion by rain and sand, which are environmental conditions.

슬립캐스팅한 용융실리카가 비와 모래에 의한 침식에 약한 것은 용융실리카의 기계적 강도가 낮기 때문이다.The slip cast molten silica is weak to rain and sand erosion because of the low mechanical strength of the molten silica.

용융실리카의 기계적 강도가 낮은 것은 용융실리카를 성형한 후 1150-1200℃의 고온에서 소성할 경우 용융실리카내에 존재하는 불순물들로 인하여 용융실리카가 결정화되므로 소성후 냉각공정에서 열팽창계수가 일치하기 않아 용융실리카가 파괴되기 때문에 저온에서 소성을 하게 되는데, 이러한 저온소성에 의하여 용융실리카는 저밀도의 미세구조를 가지게 되고 그 결과 비와 모래에 의한 침식 등에 약해지는 문제점이 발생한다.The low mechanical strength of the molten silica melts because the thermal expansion coefficient does not coincide in the cooling process after firing because the molten silica is crystallized due to impurities present in the molten silica when the molten silica is molded and calcined at a high temperature of 1150-1200 ° C. Since the silica is destroyed, it is calcined at a low temperature. By this low temperature baking, the molten silica has a low density microstructure, and as a result, there is a problem of weakening rain and sand erosion.

이러한 용융실리카내 불순물의 영향을 배제하기 위하여 불순물이 거의 없는미세한 비정질 퓸드실리카분말을 물에 분산시켜 슬립캐스팅용 슬러리로 사용하고자 하는 방법이 제시되었다.In order to exclude the influence of impurities in the molten silica, a method of dispersing fine amorphous fumed silica powder containing little impurities in water and using it as a slurry for slip casting has been proposed.

그러나 상기의 방법은 퓸드실리카분말이 지나치게 미세하여 슬립캐스팅시 슬립캐스팅용 몰드의 표면에 착육층이 형성되기 시작하면 착육층에 극히 미세한 기공이 형성되어 몰드로의 수분확산이 급격히 저하되는 현상이 발생하여 착육속도가 지나치게 느려지는 문제점이 있다.However, in the above method, when the fumed silica powder is too fine to start to form a ground layer on the surface of the slip casting mold during slip casting, extremely fine pores are formed in the ground layer, and the diffusion of moisture into the mold is rapidly reduced. There is a problem that occurs slowing down too much.

상기의 문제점을 해결하기 위한 본 발명은 실리콘계 알콕사이드의 가수분해를 통해 얻어지는 초미세실리카입자와 수계분산 및 2차열처리공정에 의한 과립화를 통하여 착육속도를 향상시킨 고순도의 퓸드실리카를 혼합원료를 이용하여 불순물의 총체적인 양을 줄임으로써 불순물에 의한 실리카의 결정화를 억제하여 소성온도를 향상시키고 실리카레이돔의 기계적 강도를 높일 수 있는 실리카레이돔의 제조방법을 제공함을 목적으로 한다.In order to solve the above problems, the present invention provides a mixture of ultra-fine silica particles obtained through hydrolysis of silicon-based alkoxide and high-purity fumed silica, which has been improved in the growth rate through granulation by aqueous dispersion and secondary heat treatment. It is an object of the present invention to provide a method for producing silica radome which can suppress the crystallization of silica due to impurities by reducing the total amount of impurities to improve the firing temperature and increase the mechanical strength of the silica radome.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명은 비표면적이 20-300㎡/g인 퓸드실리카와 실리콘계 알콕사이드가수분해물을 퓸드실리카:실리콘계 알콕사이드가수분해물의 질량비가 99:1 내지 70:30에 속하고 전체실리카와 증류수의 질량비가 30:70 내지 70:30에 속하도록 증류수에 혼합하여 분산시킴으로써 실리카슬러리를 제조한 다음, 상기 슬러리를 석고몰드에 캐스팅하여 착육층을 형성시킨 후, 형성된 실리카성형체를 건조, 하소, 소결하여 실리카레이돔을 제조하는 것을 특징으로 하는 슬립캐스팅공법을 이용한 실리카레이돔의 제조방법이다.According to the present invention for achieving the above object, the mass ratio of fumed silica and silicon alkoxide hydrolyzate having a specific surface area of 20-300 m 2 / g is in the range of 99: 1 to 70:30. Silica slurry was prepared by mixing and dispersing the total silica and distilled water in distilled water so as to be in the range of 30:70 to 70:30, and then casting the slurry on a gypsum mold to form a ground layer, and then drying the formed silica molded body. Silica radome production method using the slip casting method, characterized in that for producing, calcination, sintering silica radome.

이하 본 발명을 상세하게 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail.

본 발명에서는 불순물의 함량이 많은 용융실리카 대신 실리콘계 알콕사이드의 가수분해물과 퓸드실리카를 실리카레이돔의 제조원료로 사용한다.In the present invention, a hydrolyzate of silicon-based alkoxide and fumed silica are used as a raw material for producing silica radome instead of molten silica having a large amount of impurities.

본 발명에 사용할 수 있는 실리콘계 알콕사이드로는 TEOS[tetraethylorthosilicate, Si(OC2H5)4], TMOS[tetramethylorthosilicate, Si(OCH3)4)] 등을 예로 들 수 있다.Examples of the silicon alkoxide that can be used in the present invention include TEOS [tetraethylorthosilicate, Si (OC 2 H 5 ) 4 ], TMOS [tetramethylorthosilicate, Si (OCH 3 ) 4 )], and the like.

실리콘계 알콕사이드의 가수분해건조물은 실리콘계 알콕사이드를 증류수와 혼합하여 상온에서 격렬하게 교반하면서 가수분해시키고 가수분해가 완료되면 다시 온도를 80℃로 승온하여 4시간이상 유지하여 겔화시키는 과정으로 제조한다. 이때 반응이 진행되고 있는 용기는 밀봉하여 수분의 손실이 없도록 하며, 24시간정도 교반하면 가수분해가 완료된다.The hydrolyzate of the silicon-based alkoxide is prepared by mixing the silicon-based alkoxide with distilled water, hydrolyzing with vigorous stirring at room temperature, and then gelling it by maintaining the temperature at 80 ° C. for at least 4 hours when the hydrolysis is completed. At this time, the vessel in which the reaction is proceeding is sealed so that there is no loss of water, and the hydrolysis is completed by stirring for about 24 hours.

상기의 과정에서 얻어진 실리카겔(silica gel)은 수Å에서 수십Å의 실리카입자들이 연결된 구조이다.The silica gel obtained in the above process is a structure in which several to several tens of silica particles are connected.

다음 단계로서 미세한 상용 실리카분말인 퓸드실리카를 증류수에 혼합하여 준다.As a next step, fumed silica, which is a fine commercial silica powder, is mixed with distilled water.

본 발명에 사용될 수 있는 퓸드실리카로는 이산화규소(silica dioxide)를 원료로 하며 비표면적이 50㎡/g이며 평균입자크기가 40nm인 에어로실 OX-50(Aero-sil OX-50: 독일 데구사 제품, 이하 '에어로실 OX-50'이라 함) 등이 있다.Fumed silica that can be used in the present invention is based on silicon dioxide (silica dioxide), the specific surface area of 50㎡ / g, the average particle size of 40nm Aerosil OX-50 (Aero-sil OX-50: Germany de Conventional products, hereinafter referred to as 'Aerosil OX-50').

퓸드실리카수용성슬러리와 실리콘계 알콕사이드의 가수분해물을 블렌더에서 혼합해주면 혼합물은 어느 정도의 유동성을 가지게 된다. 이 혼합물의 혼합도 및 분산도를 높여주기 위해서 볼밀링을 해주면 혼합도 및 분산도가 높아져 점도가 매우낮고 분산이 잘 된 실리카졸(silica sol)이 얻어진다.When the fumed silica-soluble slurry and the hydrolyzate of the silicon-based alkoxide are mixed in a blender, the mixture has some fluidity. Ball milling is used to increase the mixing and dispersing properties of the mixture, resulting in a very low viscosity and well-dispersed silica sol.

이때 퓸드실리카:실리콘계 알콕사이드가수분해물은 99:1 내지 70:30의 질량비로 혼합한다.At this time, the fumed silica: silicone alkoxide hydrolyzate is mixed in a mass ratio of 99: 1 to 70:30.

퓸드실리카에 대한 실리콘계 알콕사이드가수분해물의 함량이 지나치게 많으면 소결성은 상대적으로 더 우수해지나 미세분말의 양이 증가함으로 인하여 착육중기공의 크기가 감소되어 석고몰드에 의한 수분제거속도가 느려지므로 슬립캐스팅시 착육속도가 지나치게 느려지는 단점이 있다.If the amount of silicon-based alkoxide hydrolyzate to fumed silica is too high, the sintering property is relatively better, but the size of pores is reduced by increasing the amount of fine powder, so that the removal rate of water by the gypsum mold is slow, so slip casting There is a drawback that the slowing down time is too slow.

따라서 퓸드실리카분말:실리콘계 알콕사이드가수분해물의 질량비는 99:1 내지 70:30의 범위에 속하도록 하는 것이 바람직하다.Therefore, the mass ratio of fumed silica powder: silicone alkoxide hydrolyzate is preferably in the range of 99: 1 to 70:30.

본 발명에서 퓸드실리카에 대한 실리콘계 알콕사이드가수분해물의 최적질량비는 고상의 비율로 환산하여 80:20 내지 95:5이다.In the present invention, the optimum mass ratio of silicon alkoxide hydrolyzate to fumed silica is 80:20 to 95: 5 in terms of solid phase ratio.

이상에서 얻어진 혼합실리카분말졸은 110℃까지 승온하여 48시간이상 유지해주어 완전히 건조된 실리카덩어리로 만든다.The mixed silica powder sol obtained above is heated to 110 ° C. and maintained for at least 48 hours to form a completely dried silica mass.

건조된 실리카덩어리는 건식분쇄과정을 통해 0.5mm 정도의 과립상으로 만들어준 후 공기중 400-1200℃에서 1-5시간정도 하소하여 단단한 실리카과립을 만든다.The dried silica mass is made into granules of about 0.5mm by dry grinding process, and then calcined for 1-5 hours at 400-1200 ℃ in air to form hard silica granules.

이때 분말의 비표면적은 1차실리카졸의 비표면적과 비교할 때 거의 감소하지 않는다.At this time, the specific surface area of the powder is hardly reduced as compared with the specific surface area of primary silicasol.

열처리한 실리카과립을 2차증류수에 혼합한 후 블렌더에서 혼합하여 실리카과립이 어느 정도 유동성을 가지게 하고, 볼밀링을 하여 점도가 매우 낮은 슬러리를 얻는다.The heat treated silica granules are mixed with secondary distilled water and then mixed in a blender to make the silica granules have some fluidity, and ball milling to obtain a slurry having a very low viscosity.

슬러리의 분산성을 증진시키기 위하여 유기물분산제를 첨가하고 블렌더에서 혼합한다. 유기물분산제의 첨가량은 0.3%가 바람직하며, 유기물분산제를 첨가한 혼합물은 상당한 유동성을 가지게 된다.In order to enhance the dispersibility of the slurry, an organic dispersant is added and mixed in the blender. The addition amount of the organic dispersant is preferably 0.3%, and the mixture to which the organic dispersant is added has considerable fluidity.

이때 증류수에 대한 혼합실리카의 양이 지나치게 작은 경우 수분의 양이 많아 슬립캐스팅효율이 떨어지며 반대로 지나치게 높은 경우에는 점도가 높아 효율적인 볼밀링이 이루어지지 않는다.At this time, when the amount of the mixed silica with respect to the distilled water is too small, the amount of moisture is large, the slip casting efficiency is lowered.

따라서 전체실리카와 증류수의 질량비는 30:70 내지 70:30이 되는 것이 바람직하며, 졸내 최적고체함량은 35-55%이다.Therefore, the mass ratio of the total silica and distilled water is preferably 30:70 to 70:30, the optimum solid content in the sol is 35-55%.

볼밀링에 의한 최적분산은 볼밀링시간에 따른 분쇄물의 평균입도변화와 입도분포를 측정하여 결정하게 되는데 일반적으로 평균입도가 1㎛이하이어야 하며 보다 바람직하게는 0.5㎛이하이어야 한다. 분쇄물의 입도분포는 라디안타입이 되는 것이 바람직하다.The optimum dispersion by ball milling is determined by measuring the average particle size change and particle size distribution of the mill according to the ball milling time. In general, the average particle size should be less than 1㎛ and more preferably less than 0.5㎛. The particle size distribution of the pulverized product is preferably radian type.

제조된 슬러리를 석고몰드에 부어주면 석고벽에 실리카착육층이 점차적으로 형성되므로 원하는 두께의 실리카착육층이 얻어지면 남은 실리카슬러리를 부어내고 석고몰드를 상온에서 24시간정도 유지해 준 다음 실리카성형체를 몰드로부터 제거한다.When the prepared slurry is poured into the gypsum mold, the silica contact layer is gradually formed on the gypsum wall. When the silica contact layer of the desired thickness is obtained, the remaining silica slurry is poured out and the gypsum mold is maintained at room temperature for 24 hours. Remove from

얻어진 성형체는 1차적으로 건조시키는데 성형체의 두께에 따라 차이는 있으나 상온에서 14일이상 유지하면 수분의 98%가 제거된다. 1차 건조겔을 다시 건조기를 이용하여 건조하는데, 시간당 5℃의 속도로 110℃까지 승온한 후 110℃에서 48시간정도 유지시켜 주면 실리카입자표면의 흡착수가 충분히 제거된다.The obtained molded product is primarily dried, but there is a difference depending on the thickness of the molded product, but if it is kept at room temperature for 14 days or more, 98% of moisture is removed. The first drying gel is dried again using a drier, and the temperature is raised to 110 ° C. at a rate of 5 ° C. per hour and maintained at 110 ° C. for 48 hours to sufficiently remove the adsorbed water on the surface of the silica particles.

건조된 겔은 900℃까지 시간당 100℃씩 승온하여 900℃에서 20시간 이상 유지한다. 900℃에서의 하소과정을 통하여 실리카의 구조수가 완전히 제거되는데, 이는 고온에서 소성시 잔류수산화(OH)기가 실리카를 결정화시키는 인자로 작용하기 때문이다.The dried gel is heated up to 900 ℃ 100 ℃ per hour and maintained at 900 ℃ 20 or more. The calcination process at 900 ° C. completely removes the structural water of the silica, since the residual hydroxide (OH) group acts as a factor for crystallizing the silica during firing at a high temperature.

1100-1200℃에서 소결하며, 1100-1200℃에서 30분 이내로 소성한 후 상온까지 냉각하여 주면 실리카레이돔의 제조가 완료된다.After sintering at 1100-1200 ° C, firing at 1100-1200 ° C within 30 minutes, and cooling to room temperature, the production of silica radome is completed.

이하 실시예를 통하여 본 발명을 더욱 상세하게 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to the following examples.

[실시예]EXAMPLE

실리콘계 알콕사이드의 가수분해건조물은 실리콘계 알콕사이드인 TEOS와 증류수를 1:4의 질량비로 혼합하여 상온에서 격렬하게 교반하면서 24시간동안 가수분해를 시킨 후 다시 온도를 80℃로 승온하고 80℃에서 4시간 유지하여 겔화시켜 제조한다. 이때 반응이 진행되고 있는 용기는 밀봉한다.The hydrolyzate of the silicon-based alkoxide was mixed with TEOS, which is a silicon-based alkoxide, in a mass ratio of 1: 4, hydrolyzed at room temperature for 24 hours with vigorous stirring, and then again heated to 80 ° C and maintained at 80 ° C for 4 hours. By gelation. At this time, the container in which the reaction is progressing is sealed.

퓸드실리카로는 시중에서 시판되는 저가의 에어로실 OX-50(Aero-sil OX-50;독일 데구사 제품)을 사용하며, 에어로실 OX-50와 증류수를 1:5의 질량비로 혼합한다.As fumed silica, a commercially available low-cost aerosil OX-50 (Aero-sil OX-50, manufactured by Degussa, Germany) is used, and the aerosil OX-50 and distilled water are mixed in a mass ratio of 1: 5.

퓸드실리카수용성슬러리에 TEOS의 가수분해물을 6:5의 질량비로 첨가한 후 고속블렌더에서 10분간 혼합하고, 쿼츠 쟈와 볼을 이용하여 8시간동안 볼밀링을 한다. 볼밀링후 분산제를 0.3% 첨가하여 분산도를 높여준다.The hydrolyzate of TEOS is added to the fumed silica-soluble slurry in a mass ratio of 6: 5, then mixed in a high speed blender for 10 minutes, and ball milled for 8 hours using a quartz jar and a ball. After ball milling, dispersant is added to increase the dispersity.

제조된 슬러리는 TEOS의 가수분해를 통해 얻어진 Å단위의 초미세입자와 평균입자크기 40nm의 입자들이 서로 강하게 결합된 평균입도 0.5㎛의 혼합실리카분말이 균일하게 분산된 실리카졸이다.The prepared slurry is a silica sol having a uniformly dispersed mixed silica powder having an average particle size of 0.5 μm in which the ultrafine particles having a unit size and the particles having an average particle size of 40 nm are strongly bonded to each other obtained through hydrolysis of TEOS.

상기의 과정으로 제조한 실리카슬러리를 콘(corn)형의 석고몰드에 부어 실리카착육층을 얻은 후 남은 실리카슬러리를 부어내고 석고몰드를 상온에서 24시간 유지해 준 다음 실리카성형체를 몰드로부터 제거하여 부드러운 스폰지위에 위치시킨다.The silica slurry prepared by the above process was poured into a corn-shaped gypsum mold to obtain a silica contact layer. Then, the remaining silica slurry was poured out, the gypsum mold was kept at room temperature for 24 hours, and then the silica molded body was removed from the mold. Position it above.

얻어진 성형체는 상온에서 14일 유지하여 건조한 후 다시 건조기로 시간당 5℃의 승온속도로 승온하여 110℃가 되도록 한 후 110℃에서 48시간 유지시켜 건조한다.The obtained molded product is kept at room temperature for 14 days and dried, and then heated again at a temperature increase rate of 5 ° C. per hour to 110 ° C. and then dried at 110 ° C. for 48 hours.

건조된 겔은 900℃까지 시간당 100℃로 승온하여 900℃에서 20시간 유지하면서 하소하고, 하소후 1150℃에서 2시간동안 소결하며, 1200℃에서 30분간 소성한다. 소결과 소성후에는 로냉각으로 상온까지 냉각한다.The dried gel is calcined while maintaining the temperature at 100 ° C. to 900 ° C. for 20 hours at 900 ° C., and then calcined at 1150 ° C. for 2 hours and calcined at 1200 ° C. for 30 minutes. After sintering and firing, cool to room temperature by furnace cooling.

상기의 공정에 의하여 얻어진 소결체를 XRD(X-Ray Diffraction Meter)로 분석한 결과 결정상인 크리스토발라이트(Cristobalite)의 양이 1% 미만이며, 소결체의 상대밀도는 94%이다.As a result of analyzing the sintered body obtained by the above process by XRD (X-Ray Diffraction Meter), the amount of cristobalite as a crystal phase is less than 1%, and the relative density of the sintered body is 94%.

용융실리카분말만을 이용하여 여러 소성조건으로 제조한 소결체의 최대밀도가 89%인 것과 비교할 때 소결체의 밀도가 5%이상 증가한 것이다.The density of the sintered compact increased by more than 5% compared to 89% of the maximum density of the sintered compact manufactured by various sintering conditions using only molten silica powder.

상기와 같은 본 발명은 실리콘계 알콕사이드의 가수분해물인 초미세실리카입자와 수계분산 및 2차열처리공정에 의한 과립화를 통하여 착육속도를 향상시킨 고순도의 퓸드실리카를 원료로 사용하여 불순물의 양을 감소시킴으로써 불순물에 의한결정화를 억제하여 소성온도를 향상시키고 실리카레이돔의 기계적 강도를 높일 수 있는 효과가 있다.As described above, the present invention uses ultra-fine silica particles, which are hydrolyzates of silicon-based alkoxides, and high-purity fumed silica, which improves the growth rate through granulation by aqueous dispersion and secondary heat treatment, to reduce the amount of impurities. By suppressing the crystallization caused by impurities, the firing temperature is improved and the mechanical strength of the silica radome is increased.

따라서 상기의 방법으로 제조된 실리카레이돔은 기계적 강도가 높아 종래의 실리카레이돔과 달리 비와 모래에 의한 침식에 강한 특성을 가진다.Therefore, the silica radome produced by the above method has a high mechanical strength, unlike the conventional silica radome has a strong characteristic against erosion by rain and sand.

Claims (2)

비표면적이 20-300㎡/g인 퓸드실리카(fumed silica)와 실리콘계 알콕사이드가수분해물을 퓸드실리카:실리콘계 알콕사이드가수분해물의 질량비가 99:1 내지 70:30에 속하고 전체실리카와 증류수의 질량비가 30:70 내지 70:30에 속하도록 증류수에 혼합하여 분산시킴으로써 실리카슬러리를 제조한 후, 상기 슬러리를 석고몰드에 캐스팅하여 착육층을 형성시킨 다음, 형성된 실리카성형체를 건조, 하소, 소결하여 실리카레이돔을 제조하는 것을 특징으로 하는 슬립캐스팅공법을 이용한 실리카레이돔의 제조방법.The mass ratio of fumed silica and silicon alkoxide hydrolyzate having a specific surface area of 20-300 m2 / g is between 99: 1 and 70:30, and the mass ratio of total silica and distilled water Silica slurry was prepared by mixing and dispersing in distilled water so as to fall in the range of 30:70 to 70:30, and then, casting the slurry on a gypsum mold to form a ground layer, and then drying, calcining, and sintering the formed silica molded silica. Silica radome manufacturing method using a slip casting method, characterized in that for producing a radome. 제 1 항에 있어서, 실리콘계 알콕사이드의 가수분해건조물은 실리콘알콕사이드를 증류수와 혼합하여 상온에서 격렬하게 교반하면서 가수분해시키고 가수분해가 완료되면 다시 온도를 80℃로 승온하여 4시간이상 유지하여 겔화시켜 제조하는 것을 특징으로 하는 슬립캐스팅공법을 이용한 실리카레이돔의 제조방법.The hydrolyzate of the silicon-based alkoxide is prepared by mixing the silicon alkoxide with distilled water, hydrolyzing with vigorous stirring at room temperature, and gelling it by maintaining the temperature at 80 ° C. for 4 hours or more when the hydrolysis is completed. Silica radome manufacturing method using a slip casting method characterized in that.
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