KR100430853B1 - Ceramic vessel containing gold and manufacturing method the same - Google Patents
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Abstract
본 발명은 금광으로부터 다량 산출되는 저품위 금광석, 또는 금을 적어도 용기의 일표면에 혼입시킨 세라믹 소재의 소결 성형에 의하여 제작되는 금 함유 세라믹 용기 및 그 제조 방법에 관한 것으로서,The present invention relates to a gold-containing ceramic container produced by sintering molding of a low-grade gold ore or a ceramic material in which gold is mixed at least on one surface of the container, and a manufacturing method thereof.
세라믹 소재의 적어도 일표면 또는 전체적으로 금이 균일하게 혼입되어 있는 세라믹 용기가 제공되며, 이러한 금 함유 세라믹 용기의 제조 방법은 저품위 금광석의 절삭 연마에 의해서 제조되거나, 또는 습식이나 건식 소결법에 의하여 제조될 수 있으며, 표면에만 금을 존재시키는 경우에는 상기한 금이 용융 고화에 의해 세라믹 입자 사이의 갭내에 앵커링되게 하여 제조되고,There is provided a ceramic container in which gold is uniformly mixed on at least one surface of the ceramic material or as a whole, and a method of manufacturing such a gold-containing ceramic container may be prepared by cutting and polishing low-grade gold ore, or by wet or dry sintering. In the case where gold is present only on the surface, the above-mentioned gold is manufactured by being anchored in the gap between ceramic particles by melt solidification,
본 발명에 따른 금 함유 세라믹 용기는 비교적 저렴한 가격으로 매우 고급스럽고 기품있는 황금 이미지를 효과적으로 제공함과 아울러, 식품 조리용 용기로서 사용시 가열에 의해 세라믹 소재로부터 다량 방사되는 원적외선에 의한 열선 효과에 의하여 조리자의 혈액 순환 및 신진 대사의 촉진과 조리시 원적외선에 의한 음식 맛의 향상과 기대되며, 식품 보관시에는 항균 효과가 기대되고, 금이 조리 과정에서 미량으로 방출시 동의보감 등에 언급되어 있는 금에 의한 진정 작용과 노폐물 제거 등 해독 작용, 피부 정화 및 피의 흐름을 좋게 하는 효과 등도 기대할 수 있을 것으로 보인다.The gold-containing ceramic container according to the present invention effectively provides a very high quality and elegant golden image at a relatively low price, and also has a cooking effect due to the heating effect of far-infrared rays radiated from the ceramic material by heating when used as a food cooking container. Promotes blood circulation and metabolism and improves food taste by far-infrared rays during cooking, antibacterial effect is expected during food storage, and gold sedative action referred to as synonym when gold is released in a small amount during cooking process Detoxification, skin cleansing and blood flow can be expected.
Description
본 발명은 금 함유 세라믹 용기 및 그 제조 방법에 관한 것이며, 더욱 상세하게는, 금광으로부터 다량 산출되는 저품위 금광석 또는 금을 적어도 일표면에 혼입시킨 세라믹 소재의 소결 성형에 의하여 제작되는 금 함유 세라믹 용기 및 그 제조 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a gold-containing ceramic container and a method for producing the same, and more particularly, a gold-containing ceramic container produced by sintering molding of a low-quality gold ore or a ceramic material incorporating a large amount of gold from gold ore on at least one surface thereof; The manufacturing method is related.
금(Au)은 주기율표 제1B족에 속하는 구리족 원소로서, 융점은 1064℃이고 비등점은 2966℃이며 비중은 19.3(20℃)이다. 금은 황금빛의 광택이 나는 대표적인 귀금속으로서 인간이 고대로부터 가장 먼저 이용한 금속이다.Gold (Au) is a copper group element belonging to Group 1B of the periodic table. The melting point is 1064 ° C, the boiling point is 2966 ° C, and the specific gravity is 19.3 (20 ° C). Gold is the most precious metal with a golden shine, and the first metal used by humans since ancient times.
금은 주로 자연금(自然金) 또는 일렉트럼(electrum:자연금과 자연은의 합금)으로서, 석영맥(石英脈) 속에서 황철석 ·방연석 ·텅스텐 광물 등과 함께 산출되며 이를 산금(山金)이라 하며, 한국에서는 충남 청양군 구봉광산(九峰鑛山)에서 주로 산출된다. 한편, 산금에서 유래하는 풍화잔류광상(風化殘留鑛床)으로부터 산출되는 것은 사금(砂金)이라 한다.Gold is mainly natural gold or electrum (an alloy of natural gold and natural silver), which is produced in the quartz veins together with pyrite, galena, tungsten minerals, and is called mountain gold. In Korea, it is mainly produced at Gubong Mine in Cheongyang-gun, Chungnam. On the other hand, what is calculated from the weathering residue deposit derived from acid gold is called placer gold.
금은 많은 나라에서 화폐의 기준으로 사용되는 특별한 금속이며, 전통적으로는 공예 및 장식용으로 주로 사용되어 왔으나, 오늘날에는 산업용으로 반도체 분야에서의 도전성 와이어 등과 갖은 도전성 트레이스 또는 그라운딩용 플레이트나 몰드런너 게이트 등으로서 대량 사용되고 있는 외에, 치과의료용 및 류마티즘 치료용 소재로서 사용되고 있고, 만년필의 펜촉이나 검전기(檢電器)의 박(箔), 우주 항공 분야에서의 윤활제 등으로 널리 사용되고 있다.Gold is a special metal used as a currency standard in many countries, and has traditionally been mainly used for crafts and decorations, but today it is industrially used for conductive traces or grounding plates, mold runner gates, etc. In addition to being used in large quantities as a material, it is used as a material for treating dental and rheumatism, and is widely used as a fountain pen nib, a foil of an electromagnet, a lubricant in aerospace, and the like.
또한, 한방에서는 금침(金針)과 우황청심환의 금박 등 금을 의약적으로 광범위하게 사용하여 왔으며, 동의보감 등에서는 금이 진정 작용과 노폐물 제거 등 해독 작용, 피부정화 및 피의 흐름을 좋게 하는 효과가 있는 것으로 기재하고 있다.In addition, in Chinese medicine, gold has been extensively used in gold, such as gold leaf and gold powder of Wu Hwang Cheongsimhwan.In Dongbogam, gold has the effect of improving detoxification, skin cleansing and blood flow by sedation and removal of waste. It is described.
최근들어, 장식과 현금 대용으로만 쓰이던 금이 식품과 화장품에까지 사용되기에 이르렀으며, 업계에서는 이를 가리키는 '금 마케팅'이라는 신조어까지 만들어 사용하고 있고, 이와 같이 금이 각광 받는 가장 직접적이고 표면적인 이유는 금이 상징하는 부와 화려함 때문이라 하겠으나, 고급스러운 이미지가 소비자들의 구매욕을 자극하고 있음을 부인할 수 없다. 금이 식품 및 화장품에 사용되고 있는 대표적인 예로서는, 순금의 건강과 미용에 대한 효과, 즉 혈액순환, 해독, 피부정화, 신경안정 등의 효과가 있다는 것을 강조하여 판매되고 있는 매실주, 위스키, 와인 등에 순금을 첨가한 황금주와, 해독작용이 있는 순금이 피부 불순물 제거는 물론, 여드름이나 기미, 주근깨 등 각종 피부 트러블을 없애는 효과가 있으며, 다른 클린싱 제품을 쓰지 않아도 색조화장까지 깨끗이 지울 수가 있고, 혈액순환 및 신진대사를 활발하게 해 노화방지에도 도움이 된다는 금박 첨가 금비누, 순금이 피부의 기를 보하고 혈행을 촉진시켜 피부를 화사하게 만들어주고 특히 민감한 피부의 여성에좋다거나 또는 금이 피부 표면에 머물면서 자외선과 빛을 반사하여 화사하고 우아한 효과를 낸다는 투웨이 케이크나 젤 타입의 메이크 업 베이스와 같은 화장품, 고급 일식당과 레스토랑을 중심으로 생선 초밥이나 스테이크 위에 식용 금가루를 뿌려 내놓은 요리나 '금초밥', 금분을 혼합한 오일 식초 등을 들 수 있으며, 그 실제 효능을 불문하고 상업적으로 크게 유행하고 있음이 현실이다.In recent years, gold, which has been used only for decoration and cash substitution, has been used for food and cosmetics, and the industry has even coined the term 'gold marketing', which is the most direct and superficial reason for the spotlight. It is because of the wealth and splendor that gold represents, but it cannot be denied that the high-quality image stimulates consumers' desire to buy. As a representative example of gold used in food and cosmetics, pure gold is sold to plum wine, whiskey, and wine sold under the emphasis that it has effects on the health and beauty of pure gold, such as blood circulation, detoxification, skin cleansing, and neurostable. Added golden liquor and detoxifying pure gold not only removes skin impurities, but also removes various skin problems such as acne, blemishes and freckles.It can also be used to clean color tone without using other cleansing products. Gold soap with gold leaf, which promotes metabolism and helps to prevent aging, and pure gold enhances the skin's energy and promotes blood circulation to brighten the skin, especially for women with sensitive skin, or when gold stays on the surface of the skin Two-way cake or gel type make that reflects light for a bright and elegant effect Cosmetics such as up base, fish sushi or steaks with edible gold powder on top of Japanese restaurants and restaurants, 'gold sushi' and oil vinegar mixed with gold powder are commercially available regardless of their actual efficacy. The reality is that it is very popular.
한편, 세라믹 소재는 가열시 원적외선 방사 효과가 있는 것으로 알려져 있으며, 세라믹 소재로부터 방사되는 원적외선은 항균성 및 항진균성을 나타내고, 원적외선이 갖는 열선 효과에 의하여 인체의 혈액 순환 및 신진 대사를 촉진하며 식품의 조리시 음식물의 맛을 좋게 만드는 것으로 알려져 있다. 따라서, 근래들어 맥반석, 옥 등과 같은 세라믹 소재를 이용한 다양한 제품, 예컨대, 석판, 솥, 법랑, 냄비, 전기난로의 열선권취봉, 장판, 인조피혁, 침구 등에 광범위하게 사용되고 있다.On the other hand, ceramic materials are known to have far-infrared radiation effect when heated, and far-infrared rays radiated from the ceramic material exhibit antimicrobial and antifungal properties, promote blood circulation and metabolism of the human body by the heating effect of far-infrared rays, and cook food. It is known to make the taste of poetry food good. Therefore, in recent years, it is widely used in various products using ceramic materials such as ganban stone, jade, etc., for example, slabs, pots, enamels, pots, hot wire winding rods, floor plates, artificial leather, bedding, and the like.
금분이 포함되거나 표면에 금분이 혼입된 세라믹재 용기는 전혀 제안되어 있는 바 없으며, 고급 접시 등의 표면에 금으로 문양을 장식한 예가 알려져 있을 뿐이다.No ceramic container containing gold powder or gold powder on the surface has been proposed at all, and only an example of decorating a pattern of gold on the surface of a high-quality dish or the like is known.
따라서, 본 발명의 첫 번째 목적은 금을 포함하는 세라믹 소재, 또는 표면에 금분을 혼입시킨 심미적인 고급스러운 세라믹 소재를 이용한 용기를 제공하기 위한 것이다.Accordingly, a first object of the present invention is to provide a container using a ceramic material containing gold, or an aesthetic luxury ceramic material incorporating gold powder on the surface.
본 발명의 두 번째 목적은 상기한 첫 번째 목적에 따른 용기의 제조방법을제공하기 위한 것이다.A second object of the present invention is to provide a method for producing a container according to the first object described above.
상기한 본 발명의 첫 번째 목적을 달성하기 위한 본 발명의 바람직한 일구체예에 의하면, 금광으로부터 산출되는 금광석으로 구성되며, 상기한 금광석의 절삭 및 연마 가공에 의한 금 포함 세라믹 용기가 제공된다.According to a preferred embodiment of the present invention for achieving the first object of the present invention, a gold ore is formed from a gold ore, and is provided with a ceramic container containing gold by cutting and polishing of the gold ore.
상기한 본 발명의 첫 번째 목적을 달성하기 위한 본 발명의 바람직한 다른 일구체예에 의하면, 세라믹 소재의 적어도 일표면에 금이 균일하게 혼입되어 있는 세라믹 소재로 구성되며, 상기한 세라믹 소재의 성형, 소결에 의한 금 포함 세라믹 용기가 제공된다.According to another preferred embodiment of the present invention for achieving the first object of the present invention, formed of a ceramic material in which gold is uniformly mixed on at least one surface of the ceramic material, forming the ceramic material, A ceramic container containing gold by sintering is provided.
상기한 본 발명의 두 번째 목적을 달성하기 위한 본 발명의 바람직한 일구체예에 의하면, 가압 성형 단계 및 소결 단계를 포함하는 금 포함 세라믹 용기가 제공된다.According to a preferred embodiment of the present invention for achieving the second object of the present invention described above, there is provided a ceramic container containing gold comprising a pressure forming step and a sintering step.
이하, 본 발명에 관하여 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail.
본 명세서 중에서 사용되는 몇몇 용어를 정의하면, '용기'라는 용어는 솥, 냄비, 접시, 컵, 구이용 석판, 그릇, 법랑, 주전자 등을 포함하며 그 구체적인 형태에 제한이 없는 광범위한 의미이다. 또한, 이러한 '용기'라는 용어는 반드시 음식물과 관련되어야만 하는 것도 아님을 이해하여야만 한다.Defining some terms used in the present specification, the term 'container' includes a pot, a pot, a plate, a cup, a baking slab, a bowl, an enamel, a kettle, and the like, and has a broad meaning without limitation in specific form. In addition, it should be understood that the term 'container' does not necessarily have to be associated with food.
또한, '금'이라는 용어는 순도가 낮은 저품위의 타 광물과의 혼합 형태이거나 또는 순도 99% 이상의 순금 형태, 또는 타 금속과의 합금 형태일 수 있으며, 플래이크, 전연된 박막, 와이어, 구체형 분체 등 다양한 임의의 형태일 수 있다.In addition, the term 'gold' may be in the form of mixing with other low-grade minerals, or in the form of pure gold of 99% or more purity, or an alloy with other metals, and may include flakes, rolled thin films, wires, and spheres. It may be in any of various forms such as powder.
또한, '세라믹 소재 또는 용기의 적어도 일표면'에서 '적어도 일표면'이라는 용어는 용기의 여러면 중 최소한 일표면 이상을 지칭하는 외에, 표면층, 또는 표면층을 포함한 심부(心部), 또는 일 표면층으로부터 심부를 지나 반대쪽 표면층에 이르는 영역을 포함하는 의미로 사용된다.In addition, the term "at least one surface" in "at least one surface of a ceramic material or container" refers to at least one surface of a plurality of surfaces of the container, in addition to a surface layer, or a core or one surface layer including the surface layer. It is used in the sense to include an area from the core through the core to the opposite surface layer.
본 발명의 바람직한 일구체예에 따르면, 금광으로부터 다량 산출되는 금광석, 순전히 비용상 측면에서는, 금의 정련에 사용되지 않고 폐기되는 저품위 금광석을 제작하고자 하는 용기 보다 더 큰 크기로 절단하고, 이를 통상적인 용기의 형태로 절삭 가공한 다음, 표면층을 연마하는 것에 의하여 금 함유 세라믹 용기를 제작한다. 이러한 금 함유 세라믹 용기의 표면에는 미세하게 반짝이는 금 입자가 용기의 표층에 노출되어 독특한 미감을 나타낸다.According to one preferred embodiment of the present invention, the gold ore, which is calculated in large quantities from the gold ore, and in purely cost terms, is cut to a larger size than the vessel intended to produce low quality gold ore that is not used for refining gold and is discarded, After cutting in the form of a container, a gold-containing ceramic container is produced by polishing the surface layer. On the surface of such a gold-containing ceramic container, finely glittering gold particles are exposed to the surface layer of the container to show a unique aesthetic.
본 발명에 있어 바람직한 금광석으로서는, 제한적인 것은 아니나, 고생층(古生層) 내의 함금석영맥으로서의 미세한 자연금을 함유하는 함금 석영(含金石英)암이나 제3계의 화산암 중의 함금 석영암, 함금 방연석, 일렉트럼 함유광 등을 들 수 있다. 그러나, 음식물 용기로서 사용되는 경우에는 미량이라도 납이나 황 등을 함유하고 있는 함금광물은 피하여야 한다.Preferred gold ores in the present invention include, but are not limited to, alloy quartz quartz and alloy containing fine natural gold as an alloyed stone vein in the Paleozoic layer or a volcanic rock of the third system. Galena, electrum containing light, etc. are mentioned. However, when used as food containers, alloying minerals containing lead or sulfur, even in trace amounts, should be avoided.
한편, 절삭 및 표면 연마에 관해서는 종래의 옥돌이나 화강암으로 제작되는 돌솥에 사용되는 장치 및 조건이 그대로 적용될 수 있으므로 이에 대한 부연 설명은 생략하기로 한다.On the other hand, with regard to cutting and surface polishing, since the apparatus and conditions used in the conventional stone cooker made of jade or granite may be applied as it is, the description thereof will be omitted.
본 발명의 다른 바람직한 일구체예에 따르면, 금광으로부터 산출되는 천연암을 사용하는 대신에, 맥반석 분체, 옥돌 분체, 통상의 요업용 세라믹 분체, 또는이들의 임의의 혼합 분체를 몰드 내에 장입하고 가압하여 성형한 다음, 소결시키는 것에 의하여 금 함유 세라믹 용기를 제작한다. 금은 상기한 혼합 분체 중에 미리 균질하게 혼입시켜 가압 성형하거나, 또는 금을 포함하지 않는 세라믹 분체만으로 예비성형한 다음, 상기한 예비 성형체의 적어도 일표면에 미세한 금 플래이크 등을 전체적으로 균일하게 또는 특정한 패턴으로 분산 흡착시키거나 또는 금박 또는 금선을 랜덤하게 또는 특정한 패턴으로 흡착시킨 다음, 다시 가압 프레싱하는 본성형을 수행하고, 소결시키는 것에 의하여 본 발명에 따른 금 함유 세라믹 용기를 제작할 수가 있으며, 후자의 경우가 경제성 측면에서 바람직하다.According to another preferred embodiment of the present invention, instead of using natural rock produced from gold ore, elvan rock powder, jade stone powder, ordinary ceramic ceramic powder, or any mixed powder thereof are charged and pressurized into a mold. After shaping | molding, a gold containing ceramic container is produced by sintering. Gold is preliminarily homogenized in the above-mentioned mixed powder and press-molded or preformed only with ceramic powder which does not contain gold, and then fine gold flakes and the like are uniformly or specific as a whole on at least one surface of the preform. The gold-containing ceramic container according to the present invention can be produced by dispersion adsorption in a pattern or by adsorbing gold foil or gold wire randomly or in a specific pattern, followed by press molding again, and sintering. This is preferable in terms of economics.
상기한 통상의 요업용 세라믹 소재로서는 그 조성에 특별한 제한은 없으나, SiO2:50∼75중량%, Al2O3:8∼25중량%, Fe2O3:2∼8중량%, MgO:2∼7중량%, 그리고 기타 성분 1∼10중량%를 함유하는 것을 예시할 수 있다. 또한, 첨가되는 세라믹 분말은 100∼10000 메시의 원적외선 방사성인 것을 사용하는 것이 바람직하나, 이는 본 발명에 있어서 제한적이지 않으며 용도에 따라 적당한 범위의 것을 선택하여 사용할 수 있다.There is no particular restriction on the composition as the above-mentioned ordinary ceramic ceramic material, but SiO 2 : 50 to 75 wt%, Al 2 O 3 : 8 to 25 wt%, Fe 2 O 3 : 2 to 8 wt%, MgO: 2 to 7 weight% and 1 to 10 weight% of other components can be illustrated. In addition, the ceramic powder to be added is preferably to use a far-infrared radiation of 100 to 10000 mesh, this is not limited in the present invention can be selected and used in the appropriate range according to the application.
상기한 가압 성형은 습식 또는 건식 가압 성형의 어느 것이라도 사용될 수 있으며, 용도를 고려하여 높은 강도를 부여할 필요가 있는 경우에는 건식 가압 성형이 바람직하나 코스트 업이 수반되며, 높은 강도를 부여할 필요가 없는 경우에는 코스트 다운의 측면에서 습식 가압 성형이 바람직할 수 있다.The above-mentioned pressure molding can be used either of wet or dry pressure molding, and when it is necessary to give a high strength in consideration of the use, dry pressure molding is preferable, but it requires cost up and needs to give high strength. In the absence of, wet pressure molding may be preferred in terms of cost down.
먼저 습식 가압 성형에 대하여 설명하면, 물을 적량 가하여 반죽한 요업용 세라믹 재료를 용기 제조용 경량 합금 몰드 내에 장입하고 250∼1250psi로 가압하여 성형하며, 250psi 미만에서는 원하는 소결 밀도를 얻을 수 없게 될 가능성이 있으므로 바람직하지 못하며, 1250psi를 초과하는 것은 특별한 장치가 소요되므로 그에 따른 비용 상승을 수반하게 된다.First, wet pressure molding will be described. The ceramic ceramic material kneaded by adding an appropriate amount of water is charged into a lightweight alloy mold for manufacturing a container, pressurized to 250 to 1250 psi, and formed at a pressure less than 250 psi. This is not desirable, and exceeding 1250 psi entails an increase in costs as a special device is required.
본 발명에 있어서, 이러한 가압 성형 단계는 예비 성형 및 본성형의 2 단계로 나누어 진행할 수 있으며, 제한적인 것은 아니나 예비 성형 단계에서는 250 ∼500psi로 가압하여 요업 재료에 용기의 형상을 부여한 후, 미세 금 플래이크를 필요에 따른 양, 예컨대, 0.1∼15㎍/cm2의 단위 면적당 양으로 살포 또는 블래스팅하는 금 표면 부착 단계를 수행한 다음, 다시 250∼1250psi로 가압하는 본 성형 단계로 구성될 수 있다. 금은 고가이므로 요업 재료 전체에 균질하게 살포한 후 한 번의 본성형 단계를 수행할 수도 있으나 이는 비경제적일 수 있다. 표면 부착용 금은 그 형상에 제한이 없으며, 금은 전연성이 우수하므로 와이어 형태 또는 플레이트 형태 등 다양한 형태로 부착시킬 수 있다.In the present invention, the pressure forming step may be divided into two stages of preforming and main molding, and the present invention is not limited. However, in the preforming step, the pressure is applied at 250 to 500 psi to give the shape of the container to the ceramic material, and then fine gold It may consist of a main molding step which is followed by a gold surface attachment step of spreading or blasting the flakes in an amount as required, for example from 0.1 to 15 μg / cm 2 , and then pressurizing again to 250 to 1250 psi. have. Since gold is expensive, it may be possible to perform homogeneous spreading throughout the ceramic material followed by one main shaping step, but this may be uneconomical. Gold for surface attachment is not limited in shape, and gold can be attached in various forms such as wire form or plate form because of excellent malleability.
이어서, 용기 표면에 금이 부착된 세라믹 용기는 아르곤이나 질소등과 같은 불활성 기체 분위기 하에 1200∼1600℃의 온도에서 3∼5시간 동안 소결시키게 되며, 1200℃ 미만에서는 소결이 불충분하게 될 우려가 있으며 금의 비용융으로 인해 세라믹 소재의 표면에 대한 앵커(anchor) 효과가 불충분하게 되어 부착된 금이 사용시 용이하게 이탈될 우려가 있으므로 바람직하지 않으며, 1600℃를 초과하는 경우에는 그에 상응하는 효과를 얻기 곤란하거나 입자의 크기가 매우 커져서 강도가 저하될 우려가 있으므로 바람직하지 못하다. 상기한 온도 조건은 세라믹 소재의 종류, 얻고자 하는 용기의 특성, 용기의 용도 등 다양한 파라메터에 의해 변경 가능하며, 이는 당업자가 필요에 따라 적절히 선택 가능하다.Subsequently, the ceramic container with gold on the surface of the container is sintered for 3 to 5 hours at an temperature of 1200 to 1600 ° C. under an inert gas atmosphere such as argon or nitrogen, and sintering may be insufficient below 1200 ° C. Unfavorable anchor effect on the surface of the ceramic material due to the non-melting of gold, which is not preferable because there is a fear that the attached gold is easily released during use, if the temperature exceeds 1600 ℃ to obtain a corresponding effect It is not preferable because it may be difficult or the size of the particles may become very large and the strength may decrease. The above temperature conditions can be changed by various parameters such as the type of ceramic material, the characteristics of the container to be obtained, the use of the container, and the like can be appropriately selected by those skilled in the art as needed.
또한, 소결 단계 후의 선택적 단계로서 소둔(Annealing) 단계를 수행할 수도 있으며, 이러한 소둔은 1250∼1350℃의 온도에서 1.5∼2.5시간 동안 열처리하는 것에 의하여 표면 결함 치유 효과에 의한 용기의 강도를 상당히 향상시킬 수 있으나, 인성의 향상은 거의 인정되지 않는다.In addition, the annealing step may be performed as an optional step after the sintering step, and the annealing may significantly improve the strength of the container due to the surface defect healing effect by heat-treating for 1.5 to 2.5 hours at a temperature of 1250 to 1350 ° C. Although the improvement of toughness is hardly recognized.
이어서, 건식 가압 성형에 대하여 설명하면, 요업 소재로서의 세라믹재에 메탄올, 에탄올, 물, 또는 이들의 혼합물과 같은 분산용 용매 중에서 0.1 ∼1시간 동안 볼 밀링하여 기계적으로 혼합하는 혼합 단계를 수행한다. 볼 밀링 시간은 본 발명에 있어서 제한적이지 않으며, 통상 20분 정도로 충분하다.Next, with reference to dry pressure molding, a mixing step of ball milling and mechanically mixing a ceramic material as a ceramic material in a dispersing solvent such as methanol, ethanol, water, or a mixture thereof for 0.1 to 1 hour is performed. The ball milling time is not limited in the present invention, and usually 20 minutes is sufficient.
이어서, 건조 단계는 혼합 단계 중에 사용된 분산 용매의 제거를 위한 것이다. 체 분리 단계는 건조 단계에서 건조된 분말 중 응집체를 제거하기 위하여 수행되며 120메시 정도의 체를 이용하여 체 분리한다.The drying step is then for removal of the dispersion solvent used during the mixing step. Sieve separation step is carried out to remove the aggregates in the powder dried in the drying step and sieve separated using a sieve of about 120 mesh.
가압 성형 단계는 초경합금으로 된 몰드 내에 체 분리된 분말을 장입시킨 다음, 800∼2000psi로 가압하여 성형하는 것으로서, 800psi 미만에서는 원하는 소결 밀도를 얻을 수 없게 될 가능성이 있으므로 바람직하지 못하다. 건식 성형 단계에 있어서의 이러한 가압 성형 단계 역시 800∼1400psi로 가압하는 예비 성형 단계 및 800∼2000psi로 가압하는 본성형 단계로 나누어 진행할 수 있으며, 상기한 예비 성형 단계 및 본성형 단계 사이에 실질적으로 동일한 금 표면 부착 단계를 수행하게 됨은 전술한 습식 가압 성형에서 설명한 바와 같다.The pressure molding step is not preferable because it is charged by molding the powder separated into a cemented carbide, then pressurized to 800 ~ 2000psi, since the desired sintered density may not be obtained below 800psi. This press forming step in the dry forming step may also be divided into a preforming step pressurized to 800 to 1400 psi and a main forming step pressurized to 800 to 2000 psi, and are substantially the same between the preforming step and the main forming step. Performing the gold surface attachment step is the same as described above in wet press forming.
이어서, 선택적 단계로서, 매우 높은 강도, 즉 80∼240MPa를 부여하고자 하는 경우에는 냉간 정수압 성형 단계를 수행할 수도 있으며, 4500∼ 5500psi의 고압 하에 1.5∼3분간 가압하여 최종 성형할 수도 있으며, 이에 의해 세라믹 소재가 조밀하고도 균일하게 압축된 상태 하에 있게 된다. 이와 같은 냉간 정수압 성형 단계를 수행하는 경우에는, 전술한 가압 성형 단계에서는 금을 포함하지 않는 요업 재료만으로 성형하고, 상기한 냉간 정수압 성형 단계에 앞서 금 표면 부착 단계를 수행할 수도 있다.Then, as an optional step, in order to give a very high strength, that is, 80 to 240 MPa, the cold hydrostatic pressure forming step may be performed, and may be finally molded by pressing for 1.5 to 3 minutes under a high pressure of 4500 to 5500 psi. The ceramic material is in a compact and uniformly compressed state. In the case of performing such a cold hydrostatic pressure forming step, the above-mentioned pressure forming step may be molded only with a ceramic material that does not contain gold, and the gold surface attaching step may be performed prior to the cold hydrostatic pressure forming step.
이어서, 전술한 바와 실질적으로 동일한 소결 단계를 수행하게 되며, 선택적 단계로서 전술한 바와 실질적으로 동일한 소둔 단계를 수행할 수도 있음은 물론이다.Subsequently, the same sintering step as described above is performed, and as an optional step, the same annealing step as described above may be performed.
또한, 선택적으로는, 소결 단계를 상압 소결하지 않고 1600∼1600℃ 의 온도 하에서 약 30분 동안 진공 분위기 하에 수행할 수도 있다.Alternatively, the sintering step may also be carried out under vacuum atmosphere for about 30 minutes at a temperature of 1600 to 1600 ° C. without atmospheric sintering.
본 발명은 상기한 가압 성형후의 소결을 상압 소결하지 않고 1600∼1900℃의 고온하에 20∼40분 동안 3000∼4000psi의 가압하 불활성 분위기 또는 진공하에서 수행하는 고온 가압 소결을 수행할 수도 있다.The present invention may perform high temperature pressurization sintering performed under inert atmosphere or vacuum under pressurization of 3000 to 4000 psi for 20 to 40 minutes at a high temperature of 1600 to 1900 ° C without atmospheric sintering the above-mentioned sintering after press molding.
한편, 순도 99% 이상의 금을 표면에만 사용하는 경우에는 굳기가 무르고 연성이 큰 금의 특성상 사용 중 쉽게 소실될 우려가 있으므로 용기의 내표면을 고온 안정성, 내약품성 및 내구성이 우수하고, 다른 소재와 비반응성인 플루오르 수지로 코팅하는 것이 특히 바람직하며, 이에 의해 조리시 음식물의 눌어붙음을 방지할 수가 있다. 이러한 플루오르 수지의 바람직한 예로서는 폴리테트라플루오로에틸렌, 폴리클로로트리플루오로에틸렌, 플루오르화 비닐, 삼플루오르화 에틸렌, 플루오르화 비닐리덴, 육플루오르화 프로필렌, 또는 이들의 혼성 중합체를 들 수 있다. 상업적으로는, 상품명 '테플론'(Du Pont사 제), '플루온' (ICI사 제) 등을 사용할 수 있다. 코팅 두께는, 예컨대, 1∼100㎛의 두께로 할 수 있다.On the other hand, when gold with a purity of 99% or more is used only on the surface, it may be easily lost during use due to the soft stiffness and ductility of the gold. Therefore, the inner surface of the container has high temperature stability, chemical resistance and durability, and it is superior to other materials. It is particularly preferable to coat with a non-reactive fluorine resin, whereby it is possible to prevent food from sticking during cooking. Preferred examples of such fluorine resins include polytetrafluoroethylene, polychlorotrifluoroethylene, vinyl fluoride, ethylene trifluoride, vinylidene fluoride, propylene hexafluoride, or hybrid polymers thereof. Commercially, the brand names "Teflon" (made by Du Pont), "Pluon" (made by ICI), etc. can be used. Coating thickness can be made into the thickness of 1-100 micrometers, for example.
이하, 실시예를 통하여 본 발명을 더욱 상세히 설명하기로 하나, 이는 본 발명을 예증하기 위한 것일 뿐 본 발명을 제한하는 것은 아니다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Examples, which are intended to illustrate the present invention but do not limit the present invention.
실시예 1 : 습식 가압 성형Example 1 Wet Press Molding
하기한 바와 같은 절차에 의하여 바닥 내경 20cm, 높이 15cm의 돌솥을 제작하였다.By the procedure described below, a stone pot having a bottom inner diameter of 20 cm and a height of 15 cm was manufactured.
맥반석 조(粗)분체 4Kg 및 옥돌 조분체 1Kg을 10ℓ용량의 스테인레스제 용기에 장입하고 직경 1cm의 지르코니아 볼을 다수개 넣은 다음, 20분간 볼밀링하여 입경 200∼500메시의 입자로 분쇄하였다.4 kg of coarse granite powder and 1 kg of octane coarse powder were charged into a 10 liter stainless steel container, and a plurality of zirconia balls having a diameter of 1 cm were placed therein, followed by ball milling for 20 minutes to grind into particles having a particle diameter of 200 to 500 mesh.
분쇄된 세라믹 입자를 건조시킨 후 120 메시체를 이용하여 체 분리하였다.The ground ceramic particles were dried and then separated using a 120 mesh sieve.
체 분리된 분말에 소량씩 물을 부어가면서 묽게 반죽한 다음 배수용 드레인이 설치된 바닥 내경 20cm, 높이 15cm의 돌솥 용기 제작용 경량 합금 몰드에 넣고 300psi의 압력 하에서 예비 성형한 다음, 몰드로부터 꺼내고, 용기를 회전시키면서 평균 입경 0.1∼0.5㎛의 금 플래이크 1.2g을 블래스팅에 의해 용기의 내표면에 균일하게 살포하였다.Pour a small amount of water into the sifted powder and knead it thinly, put it in a lightweight alloy mold for making a stone cooker vessel with a bottom inner diameter of 20 cm and a height of 15 cm with a drain for drainage, preform under a pressure of 300 psi, and take it out of the mold. While rotating, 1.2 g of gold flakes having an average particle diameter of 0.1 to 0.5 µm were uniformly sprayed on the inner surface of the container by blasting.
이어서, 금이 내표면에 살포된 예비 성형 용기를 다시 상기한 몰드에 넣고,300psi의 압력으로 가압하는 본성형을 수행하였다.Subsequently, the preforming vessel, in which the gold was sprayed on the inner surface, was put back into the mold and press forming was performed at a pressure of 300 psi.
몰드에서 꺼낸 후, 외표면을 # 800 및 # 600 다이아몬드 휠로 가공하여 정돈한 후, 질소 분위기 하에 1500 ℃에서 4시간 동안 고온 진공로((Centorr Co. 미국)를 이용하여 상압 소결하였다. 승온은 최고 온도까지 10℃/분으로 하였으며, 냉각은 로냉으로 하였다.After removal from the mold, the outer surface was processed and trimmed with # 800 and # 600 diamond wheels, followed by atmospheric sintering using a high temperature vacuum furnace (Centorr Co., USA) for 4 hours at 1500 ° C. under nitrogen atmosphere. The temperature was set at 10 ° C./min, and the cooling was performed by furnace cooling.
냉각된 솥 용기의 내표면은 반짝이는 황금빛 입자들이 산포되어 있는 고급스러운 심미감이 돋보이는 표면으로 형성되어 있었다.The inner surface of the chilled pot vessel was formed with a high-quality aesthetic surface with shiny golden particles scattered on it.
실시예 2 : 소둔 처리Example 2 Annealing Treatment
실시예 1에서 얻은 금 표면 처리 솥 용기를 다시 그 강도 향상을 위하여 1280℃의 온도에서 2시간 동안 열처리하였다.The gold surface-treated pot vessel obtained in Example 1 was further heat treated at a temperature of 1280 ° C. for 2 hours to improve its strength.
실시예 3 : 표면 테플론 코팅Example 3: Surface Teflon Coating
상기한 실시예 1에서 제작된 솥 용기를 200rpm으로 회전시키면서 스핀코트법을 이용하여 내표면에 두께 5㎛의 테플론 코팅을 하였다.The teflon coating having a thickness of 5 μm was applied to the inner surface by using a spin coating method while rotating the pot vessel manufactured in Example 1 above at 200 rpm.
솥 용기의 투명한 코팅층의 내측으로 반짝이는 황금빛 입자들이 산포되어 있는 더욱 고급스러운 심미감이 돋보이는 표면으로 형성되어 있었다.It was formed as a more elegant aesthetic surface with shiny golden particles scattered inside the transparent coating of the pot vessel.
실시예 4 : 건식 가압 성형Example 4 Dry Pressure Molding
하기한 바와 같은 절차에 의하여 직경 40cm, 높이 5cm의 구이용 석판을 제작하였다.A baking slab having a diameter of 40 cm and a height of 5 cm was manufactured by the procedure as described below.
맥반석 조(粗)분체 5Kg을 10ℓ용량의 스테인레스제 용기에 장입하고 직경 1cm의 지르코니아 볼을 다수개 넣은 다음, 분산용 에틸알코올 및 물의 1:1 혼합액을 붓고 약40분간 볼밀링하여 입경 500∼800메시의 입자로 분쇄하였다.5 kg of coarse granule powder are charged into a 10 liter stainless steel container, and a plurality of zirconia balls having a diameter of 1 cm are added. Then, a 1: 1 mixture of dispersing ethyl alcohol and water is poured and ball milled for about 40 minutes to obtain a particle diameter of 500 to 800. Grinded into particles of mesh.
분쇄된 세라믹 입자를 120 메시체를 이용하여 체 분리하였다.The ground ceramic particles were sieved using a 120 mesh sieve.
체분리된 분말을 직경 40cm, 높이 5cm의 구이용 석판 용기 제작용 경량 합금 몰드에 넣고 1300psi의 압력 하에서 예비 성형한 다음, 몰드로부터 꺼내고, 외표면을 # 800 및 # 600 다이아몬드 휠로 가공하여 정돈한 후, 용기를 회전시키면서 평균 입경 0.1∼0.5㎛의 금 플래이크 3g을 블래스팅에 의해 용기의 상면에 균일하게 살포하였다.The sieved powder was placed in a lightweight alloy mold for making a slab container for baking 40 cm in diameter and 5 cm in height, preformed under a pressure of 1300 psi, then taken out of the mold, and the outer surface was trimmed by # 800 and # 600 diamond wheels. While rotating the vessel, 3 g of a gold flake having an average particle diameter of 0.1 to 0.5 µm was uniformly sprayed onto the upper surface of the vessel by blasting.
이어서, 금이 상면에 살포된 예비 성형 용기를 다시 상기한 몰드에 넣고, 1800psi의 압력으로 가압하는 본성형을 수행하였다.Subsequently, the preforming container in which the gold was sprayed on the upper surface was put back into the mold and press molding was performed at a pressure of 1800 psi.
몰드에서 꺼낸 후, 질소 분위기 하에 1500℃에서 4시간 동안 고온 진공로(Centorr Co. 미국)를 이용하여 상압 소결하였다. 승온은 최고 온도까지 10℃/분으로 하였으며, 냉각은 로냉으로 하였다.After removal from the mold, atmospheric sintering was carried out using a high temperature vacuum furnace (Centorr Co. USA) for 4 hours at 1500 ° C. under a nitrogen atmosphere. The temperature was raised to the maximum temperature of 10 ℃ / min, the cooling was made by furnace cooling.
냉각된 구이용 석판 용기의 상면은 반짝이는 황금빛 입자들이 산포되어 있는 고급스러운 심미감이 돋보이는 표면으로 형성되어 있었다.The upper surface of the cooled roasting slab container was formed with a high-quality aesthetic surface scattered with shiny golden particles.
실시예 5 : 건식 가압 성형 - 냉간 정수압 성형Example 5 Dry Pressure Molding-Cold Hydrostatic Molding
실시예 4에서와 동일하게 수행하여 얻은 체분리된 분말을 직경 40cm, 높이5cm의 구이용 석판 용기 제작용 경량 합금 몰드에 넣고 1700psi의 압력 하에 가압 성형한 다음, 몰드로부터 꺼내고, 외표면을 #800 및 #600 다이아몬드 휠로 가공하여 정돈한 후, 용기를 회전시키면서 평균 입경 0.1∼0.5㎛의 금 플래이크 3g을 블래스팅에 의해 용기의 상면에 균일하게 살포하였다.The sifted powder obtained in the same manner as in Example 4 was placed in a lightweight alloy mold for producing a roasting slab diameter of 40 cm and a height of 5 cm, press-molded under a pressure of 1700 psi, and then removed from the mold, and the outer surface was # 800 and After processing and trimming with a # 600 diamond wheel, 3 g of a gold flake having an average particle diameter of 0.1 to 0.5 µm was uniformly sprayed on the upper surface of the container by blasting while rotating the container.
이어서, 5,000psi의 압력하에서 2분 동안 냉간 정수압 성형을 하였다.Then, cold hydrostatic molding was performed for 2 minutes under a pressure of 5,000 psi.
성형 몰드에서 꺼낸 후, 질소 분위기 하에 1600 ℃에서 5시간 동안 고온 진공로((Centorr Co. 미국)를 이용하여 상압 소결하였다. 승온은 최고 온도까지 15℃/분으로 하였으며, 냉각은 로냉으로 하였다.After removal from the mold, the mixture was sintered under a nitrogen atmosphere using a high temperature vacuum furnace (Centorr Co. USA) for 5 hours at 1600 ° C. The temperature was raised to 15 ° C./min up to the maximum temperature, and the cooling was performed by furnace cooling.
냉각된 구이용 석판 용기의 상면은 반짝이는 황금빛 입자들이 산포되어 있는 고급스러운 심미감이 돋보이는 치밀하고 매끄러운 표면으로 형성되어 있었다.The upper surface of the cooled roasting slab was formed with a dense, smooth surface with a high-quality aesthetic that was scattered with shiny golden particles.
실시예 6 및 7: 건식 가압 성형 - 소둔 및 표면 코팅Examples 6 and 7: Dry Press Molding-Annealing and Surface Coating
상기한 실시예 4 및 5에서 얻은 돌솥 및 구이용 석판을 실시예 2 및 3에서와 본질적으로 동일한 절차에 의하여 소둔 처리한 후, 테플론 코팅하였다.The dols and roasting slabs obtained in Examples 4 and 5 described above were annealed by essentially the same procedure as in Examples 2 and 3, followed by Teflon coating.
실시예 8: 고온 가압 소결Example 8 High Temperature Pressurized Sintering
상기한 실시예 4에서의 금 표면 부착 석판을 흑연 몰드에 넣고 흑연 펀치를 장착하여 소결하였다. 소결은 고온 가압로(Electrofuel, 카나다)를 사용하여 1700℃의 온도 하에 30분 동안 3400psi의 압력하에 수행하였다. 승온은 1 시간에 걸쳐 최고 온도에 도달하게 하였으며, 냉각은 열충격을 방지하기 위하여 소결 온도로부터 800℃ 까지는 30분이 소요되도록 서서히 냉각하였으며, 그 이하의 온도에서는 로냉하였다.The slab with gold surface in Example 4 mentioned above was put into the graphite mold, and the graphite punch was attached and it sintered. Sintering was carried out using a hot press furnace (Electrofuel, Canada) at a pressure of 3400 psi for 30 minutes at a temperature of 1700 ° C. The temperature was allowed to reach the maximum temperature over 1 hour, the cooling was slowly cooled to take 30 minutes from the sintering temperature to 800 ℃ to prevent thermal shock, it was cooled by the lower temperature.
위에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 금 함유 세라믹 용기는 비교적 저렴한 가격으로 매우 고급스럽고 기품있는 황금 이미지를 효과적으로 제공함과 아울러, 식품 조리용 용기로서 사용시 가열에 의해 세라믹 소재로부터 다량 방사되는 원적외선에 의한 열선 효과에 의하여 조리자의 혈액 순환 및 신진 대사의 촉진과 조리시 원적외선에 의한 음식 맛의 향상과 기대되며, 식품 보관시에는 항균 효과가 기대되고, 금이 조리 과정에서 미량으로 방출시 동의보감 등에 언급되어 있는 금에 의한 진정 작용과 노폐물 제거 등 해독 작용, 피부 정화 및 피의 흐름을 좋게 하는 효과 등도 기대할 수 있을 것으로 보인다.As described in detail above, the gold-containing ceramic container according to the present invention effectively provides a very high quality and elegant golden image at a relatively low price, and also by far-infrared radiation emitted from the ceramic material by heating when used as a food cooking container. It is expected to promote cook's blood circulation and metabolism and improve food taste by far-infrared rays during cooking, antibacterial effect during food storage, and agreement with the release of gold in traces during cooking. Detoxification effects such as sedation by gold and removal of wastes, skin cleansing and blood flow are expected to be expected.
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