KR100790295B1 - 세라믹스 성형축열재의 제조방법 - Google Patents

세라믹스 성형축열재의 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 세라믹스 성형축열재의 제조방법에 관한 것이다.
이러한 본 발명의 성형축열재는, 유리가루, 철분, 황토, 고령토, 맥반석 원료들을 적정비율로 첨가 혼합하고, 이 원료들이 작게 부서지고 곱게 아지도록 분쇄기 및 마쇄기에 순차적으로 통과하여 미분쇄된 첨가원료를 조제(調製)하는 제1단계공정과; 상기 제1단계공정을 통하여 얻어진 미분쇄된 상기 원료 속에 잔존하는 불순물을 정제된 물이 담긴 수조에 침식시켜 침전되면 그 위의 물을 제거시키고, 수조 바닥에 침전된 앙금(순수한 원료)을 태양열에 자연건조시켜 최종 혼합가공원료를 선별하는 제2단계공정과; 상기 제2단계공정을 통하여 얻어진 최종 혼합가공원료와 식물성 천연전분가루 그리고 300 ~ 350㎖의 정재수(淨財水)를 휠타프레스(반죽기)에 넣은 다음 교반시켜 반죽이 되면 이를 진공토련기에 넣고 잔존하는 공기를 제거한 소지점토를 반죽하여 얻는 제3단계공정과; 사용 목적 및 성형대상물의 크기에 따라 선 제작되어 성형프레스에 설치된 한 쌍의 성형틀을 준비하고, 상기 제3단계공정을 통해 얻어진 소지점토를 설정크기로 절단한 반죽의 소지점토를 상기 성형틀에 투입시킨 다음 설정압축력으로 눌러 압착시켜 형상 및 모양을 갖춘 성형축열재가 만들어지는 제4단계공정과; 상기 성형축열재를 건조망판에 안치시킨 후 통풍이 잘되는 그늘(陰地)에서 36 ~ 48시간 동안 수분함수율이 30 ~ 40% 정도 자연건조시킨 다음 완전히 건조되지 않은 상태로 얻어진 성형축열재를 40℃ 정도의 온도가 유지되는 건조실에 넣어 성형축열재의 함수율이 90% 정도까지 열풍으로 건조(乾燥)하는 제5단계공정과; 상기 제5단계공정을 통하여 건조된 성형축열재를 가마의 화로(火爐) 내부에 수납 적층 시킨 다음 1200 ~ 1400℃ 정도의 고열이 일정하게 유지되면서 18 ~ 20시간 동안 소결(燒結)하는 제6단계공정이 순차적으로 진행되면서 제조된다.
상기한 본 발명 성형축열재는 현저히 우수한 흡열 및 축열량을 가짐과 동시에, 독성이나 인화성이 없고, 화학적으로 안정하고 부식성이 없으며, 경제성도 충족시키는 등 축열재가 갖추어야할 제반요건을 충족시키므로, 전력을 이용한 축열(난로, 보일러, 온풍기 등의 발열체 히터관), 축냉(빙축열 냉방, 저온 PCM 축냉식 냉장 및 냉동관 등), 냉각(cooling), 가열(heating), 히트펌프(heat pump), 히트파이프(heat pipe), 열회수(heat recovery) 시스템, 전기/전자 주방 가전용품의 가열용 구이판 내지 용기, 농ㆍ수ㆍ축산물의 저장을 위한 건축용 냉/난방용 단열재 내지 건축자재, 환경, 정수 반도체분야, 생활용품, 건강보조용품, 첨단 신소재, 인조숯 등 광범위한 용도에 선택적으로 적용되어 쉽고 간편하게 사용될 수 있다.
그리고 원적외선의 방출과 함께 보다 친환경적인 요건을 조성하여 제품에 대한 전체적인 상품성 및 신뢰성, 안전성 등을 확보하는 효과를 나타낸다.
유리가루, 철분, 스테인리스스틸가루, 황토, 고령토, 맥반석, 천연전분가루, 제조방법

Description

세라믹스 성형축열재의 제조방법{the preparation method for ceramics heat-storage material}
도 1은 본 발명에 따른 다목적 세라믹스 성형축열재의 제조방법의 순서를 개략적으로 나타낸 흐름도이다.
- 도면의 주요부분에 대한 부호설명 -
S10: 첨가원료 분쇄/마쇄 조제단계, S20: 조제된 첨가원료 선별단계,
S30: 혼합가공원료/천연전분가루/정재수를 반죽하여 소지점토를 만드는 단계,
S40: 성형축열재의 성형단계, S50: 성형축열재의 건조단계,
S60: 성형축열재의 소결단계.
본 발명은 세라믹스 성형축열재의 제조방법에 관한 것으로, 특히 천연발포제를 이용하여 다수의 기공을 형성시켜 축열(또는 축냉)공간을 마련하고 가열시에는 고열의 가열상태를 쉽게 확인할 수 있음은 물론 원적외선 방출이 가능한 천연광물 및 황토로 이루어져 원적외선(遠赤外線) 방사로 인체의 신진대사 촉진 및 가열대상물 내에 잔존하는 유해독소물질 등의 분해하는 약리적인 작용을 함과 동시에 사용자의 선택에 따라 크기와 모양에 관계없이 다양한 형태로 용이하고 편리하게 제작 사용이 가능하여 사용의 다양성 및 편리성, 축열(또는 축냉)에 의한 발열 및 냉각의 효율성 확보 등을 갖춘 세라믹스 성형축열재의 제조방법에 관한 것이다.
현대사회는 무한 경쟁 속에서 급속한 산업화로 다량의 천연자원과 에너지가 요구되고 있는 것이 현실이다.
이처럼, 에너지 공급과 수요의 시간적 불일치를 해소하거나, 에너지 공급이 시간에 따라 크게 변화하는 태양열 등의 천연에너지를 효과적으로 이용하기 위해, 또는 폐열의 효과적인 회수 이용을 위해서는 에너지 저장이 필요하다.
이러한 효율적으로 에너지를 저장하기 위하여, 최근 현열(sensible heat: 감지하여 느낄 수 있는 열)보다는 상변화물질(Phase Change Material, PCM)의 잠열(latent heat: 느낄 수 없지만 어쨌든 존재하는 숨은 열)을 이용한 축열재 내지 장치의 연구가 많이 수행되고 있는바, 축열(畜熱)은 다양한 형태의 미활용 에너지, 즉, 태양열, 지열, 풍력, 조력, 바이오-에너지 등의 천연에너지, 심야전력 등의 가공에너지, 연소가스 폐열, 폐수, 폐기물 소각 등의 폐기 에너지를 상변화물질(PCM)의 잠열(潛熱)을 이용하여 고농도로 저장, 사용분야, 시기 및 목적에 적합하게 변 환하여 이용하는 시스템으로 에너지를 효율적/합리적으로 이용하는 대표적인 기술이다.
상변화물질들은 단위부피 및 단위무게당 열에너지의 저장용량이 커서 현열 장치보다 부피나 무게를 크게 줄일 수가 있다. 즉, 망초의 상변화를 이용하여 축열을 하면, 물의 현열을 이용한 장치보다 부피가 1/8로 줄어들며, 암석을 이용한 장치보다는 1/17로 줄어든다.
또한, 상변화물질의 용융열을 이용한 축열기는 온도성층(thermocline) 현상이 심하지 않으므로, 사용온도에 알맞은 범위에서 거의 일정한 온도로 축열 및 방열을 할 수 있다.
현열을 이용한 축열기에서는 축열 매체와 열수송 유체 간의 온도차이가 22-23 ℃ 이상은 되어야 충분히 축열을 할 수 있지만, 용융열을 이용한 축열기에서는 단지 몇 도만 높아도 된다.
상변화물질이 산업화에 이용되기 위해서는,
첫째 단위부피 및 단위무게당 축열 용량 (에너지 저장 밀도)이 커야 한다.
둘째, 열전달 속도를 크게 하고 축열기를 효율적으로 사용하기 위해서는 축열매체의 용융온도 부근에 걸쳐 조업을 해야 하기 때문에 현열에 의한 축열량도 무시할 수 없는 바, 전체적으로 축열 용량을 크게 하기 위해서는 축열매체의 비열이 클수록 좋다.
셋째, 증기압이 크면 압력용기를 사용해야 하며, 이는 장치제작비를 높이는 요인이 되므로, 증기압이 작아야 한다.
넷째, 열전도도는 축열 및 방열과정의 열전달 속도와 관련이 있으며, 특히 방열과정에서 열전달 표면에 붙어있는 고체는 열전달을 크게 방해하므로 축열매체의 열전도도는 클수록 좋다.
다섯째, 용융온도에서 과냉각(supercooling, subcooling)이 되면 결국은 유리체를 형성하게 되어 저장된 열에너지를 회수할 수 없으므로, 결정화 속도가 크고 과냉각 현상이 작아야 한다. 대부분의 무기수화염들은 과냉각 현상이 있으며, 과냉각을 해결하고 결정속도를 빠르게 하기 위해서는 조핵제(nucleating agent)를 사용하거나 축열용기 속에 "콜드 핑거(cold finger)"를 만들어 넣는다. 여섯째, 만일 넓은 온도범위에 걸쳐 상변화를 하면 고체와 액체의 밀도차이로 인하여 상분리가 일어나고 축열매체의 조성이 변할 수 있으며, 일정한 온도에서 축열, 방열을 할 수가 없어 에너지 이용면에서도 비효율적으로 되므로, 일정한 온도에서 상변화가 일어나야 한다.
일곱째, 축열매체들은 상변화를 하면서 부피가 변하는데, 팽창의 정도가 크면 축열용기를 파손시킬 수 있으므로, 상변화에 따른 부피변화가 작아야 한다. 0℃ 이상의 용융점을 갖는 무기수화물은 용융할 때, 10% 정도까지 팽창한다.
여덟째, 독성이나 인화성이 없어야 한다.
아홉째, 저온의 축열매체에서는 큰 문제가 되지 않지만 고온의 경우에는 화학반응 속도가 커지고, 용기의 부식도 크게 발생할 수 있으므로, 화학적으로 안정하고 부식성이 없어야 한다.
그 밖에도, 상변화 온도가 사용온도 범위와 일치해야 하며, 가격이 저렴하고 쉽게 구할 수 있어야 한다.
그러나 지금까지 개발된 축열재 중 상기한 바와 같은 조건들을 모두 충족시키는 축열재는 없었으며, 열에너지의 사용목적에 따라 각 물질들의 적합성 및 경제성을 검토하여 축열매체를 선택해야만 했다.
한편, 급속히 발전하여 변모하는 현대 사회 속에서 생존을 위한 무한경쟁으로 인하여 많은 정신적ㆍ육체적 스트레스가 현대인에게 가중되는 실정이고, 이러한 스트레스 및 육체적 피로 등을 해소하기 위한 다각적 방안을 모색하게 되면서 원적외선이 방사(放射)되는 인체에 유용한 광석(鑛石)들과 자기력에 대하여 많은 연구와 실험 등이 현재에도 다양하게 연구되어 개발되고 있는 실정이다.
상기 원적외선 방사 광물에 대하여 수많은 연구를 통해 얻어진 결과의 일부 효능 중 하나로, 원적외선 방사 광물은 그 성분에 따라 소량 내지 다량의 원적외선 등의 유용한 생육광선이 방출되고 있고, 이 광선에 의해 신진대사를 촉진시킴이 밝혀진 바 있어 참고로 원적외선에 대하여 간략히 설명하면 다음과 같다.
먼저, 원적외선(遠赤外線)은 빛의 파장 중에서 그 파장이 약 5 ∼ 100㎛인 빛을 이야기하는 것으로서, 전자파 중에서 그 가열성능이 뛰어난 특징이 있으며, 모든 물질에서는 소량 내지 다량의 원적외선 파장이 방사되는 광선으로, 즉 태양광선에서 식별 가능한 가시광선과 눈에 보이지 않는 불가시광선으로 분류되고, 이중 불가시광선의 일종인 적외선(赤外線)은 인체에 이로운 광선인데, 이는 다시 근적외선과 중적외선 그리고 원적외선으로 분류되며, 이 원적외선은 약 5.6 ∼ 1000㎛ 사 이에 있는 파장이 매우 긴 빛으로 이 중에서도 약 5.6 ∼ 15㎛ 사이의 파장이 우리 생활에 가장 유익한 영역의 원적외선 파장대이다.
그러므로 원적외선(일명, 생육광선)은 생물체에 대한 침투력이 뛰어나 인체에 방사될 경우 원적외선의 흡수로 혈관확장, 혈액순환촉진 및 피하지방층의 신진대사를 원활히 하여 신체의 정신ㆍ육체적 피로회복이 빠르고 각종 질병의 예방과 치료를 도와줌은 물론 인체 내의 유해한 각종 노폐물 및 중금속 등을 체외로 신속히 배출시킴과 동시에 건조, 해동, 살균, 보온 및 숙성, 연수, 선도유지, 정화 등의 다양한 효능이 있고 이온화 작용에 의한 악취제거 등의 효과 있는 것으로 밝혀졌다.
따라서, 다량의 원적외선이 방사되는 물질은 자연에서 채취한 고령토 및 각종 천연광석과 인공적으로 합성하여 조성한 인조광물들과 천연광물과 인조광물을 적절하게 배합한 혼합광물 등이 있으며, 이런 천연광물 및 인조ㆍ혼합광물들을 이용하여 추구하는 목적 및 효과를 얻기 위하여 다양하게 구성하여 산업용, 식품가공분야, 조리용품, 난방용품, 치료용 의료기구 및 건강증진용 기구 내지 의료보조용 기구, 침구, 가구, 의류, 가전생활용품, 운동기구, 각종 신변잡화 등에 적극 응용하여 원적외선의 효능이 적절하게 실생활과 접목되어 활용되고 있는 실정이다.
이처럼, 원적외선을 방사하는 광석 및 물질은 맥반석, 게르마늄과 알루미나(Al₂O₃), 실리카(SiO₂), 지르코니아(ZrO₂), 산화철(Fe₂O₃), 탄화규소(SiC), 무라이트, 산화티탄, 산화칼슘, 산화마그네슘, 산화나트륨, 산화칼륨 등의 무기물질이 있다.
따라서, 본 발명은 이러한 종래 기술의 근본적인 문제점들을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 그 목적은 기존의 축열재에 비해 증가된 흡열 및 축열량을 가질 뿐 아니라 축열재가 갖추어야 할 제반요건을 구비함과 동시에 저렴한 비용 및 수급이 쉬운 원료들을 갖고 보다 용이한 방법으로 제조할 수 있고 사용할 대상물에 따라 대응되는 형상 및 모양의 성형할 수 있으며, 다량의 원적외선이 방출되도록 이루어진 다목적 세라믹스 성형축열재 및 그 제조방법을 제공하는 데 있다.
상기한 목적에 따른 본 발명의 성형축열재는 전력을 이용한 축열(난로, 보일러, 온풍기 등의 발열체 히터관), 축냉(빙축열 냉방, 저온 PCM 축냉식 냉장 및 냉동관 등), 냉각(cooling), 가열(heating), 히트펌프(heat pump), 히트파이프(heat pipe), 열회수(heat recovery) 시스템, 전기/전자 조리용 가전용품의 가열용 구이판 내지 용기, 농ㆍ수ㆍ축산물의 저장을 위한 건축용 냉/난방용 단열재 내지 건축자재, 환경, 정수 반도체분야, 생활용품, 건강보조용품, 첨단 신소재, 인조숯 등 광범위한 용도로 사용될 수 있다.
상기한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 유리가루, 철분, 황토, 고령토, 맥반석 원료들을 적정비율로 첨가 혼합하고, 이 원료들이 작게 부서지고 곱게 아지도록 분쇄기 및 마쇄기에 순차적으로 통과하여 미분쇄된 첨가원료를 조제(調製)하는 제1단계공정과; 상기 제1단계공정을 통하여 얻어진 미분쇄된 상기 원료 속에 잔존하는 불순물을 정제된 물이 담긴 수조에 침식시켜 침전되면 그 위의 물을 제거시키고, 수조 바닥에 침전된 앙금(순수한 원료)을 태양열에 자연건조시켜 최종 혼합가공원료를 선별하는 제2단계공정과; 상기 제2단계공정을 통하여 얻어진 최종 혼합가공원료와 식물성 천연전분가루 그리고 300 ~ 350㎖의 정재수(淨財水)를 휠타프레스(반죽기)에 넣은 다음 교반시켜 반죽이 되면 이를 진공토련기에 넣고 잔존하는 공기를 제거한 소지점토를 반죽하여 얻는 제3단계공정과; 사용 목적 및 성형대상물의 크기에 따라 선 제작되어 성형프레스에 설치된 한 쌍의 성형틀을 준비하고, 상기 제3단계공정을 통해 얻어진 소지점토를 설정크기로 절단한 반죽의 소지점토를 상기 성형틀에 투입시킨 다음 설정압축력으로 눌러 압착시켜 형상 및 모양을 갖춘 성형축열재가 만들어지는 제4단계공정과; 상기 성형축열재를 건조망판에 안치시킨 후 통풍이 잘되는 그늘(陰地)에서 36 ~ 48시간 동안 수분함수율이 30 ~ 40% 정도 자연건조시킨 다음 완전히 건조되지 않은 상태로 얻어진 성형축열재를 40℃ 정도의 온도가 유지되는 건조실에 넣어 성형축열재의 함수율이 90% 정도까지 열풍으로 건조(乾燥)하는 제5단계공정과; 상기 제5단계공정을 통하여 건조된 성형축열재를 가마의 화로(火爐) 내부에 수납 적층 시킨 다음 1200 ~ 1400℃ 정도의 고열이 일정하게 유지되면서 18 ~ 20시간 동안 소결(燒結)하는 제6단계공정으로 제조되는 것을 특징으로 하는 세라믹스 성형축열재의 제조방법을 제공한다.
삭제
삭제
(실시예)
이하, 상기한 바와 같은 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부도면을 참고하여 더욱 상세하게 설명하면 다음과 같다.
첨부된 도면은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 다목적 세라믹스 성형축열재의 제조방법의 순서를 개략적으로 나타낸 흐름도를 도시하고 있다.
이로부터 알 수 있는 바와 같이, 본 발명에 따른 다목적 세라믹스 성형축열재의 제조방법은
먼저, 제1단계공정은 첨가원료 분쇄/마쇄 조제단계(S10)로,
유리가루, 철분, 황토, 고령토, 맥반석 원료들을 적정비율로 첨가 혼합하고, 이 원료들이 작게 부서지고 곱게 아지도록 분쇄기 및 마쇄기에 순차적으로 통과하여 미분쇄된 첨가원료를 조제(調製)한다.
삭제
삭제
상기한 유리가루 및 철분 또는 유리가루 및 스테인리스스틸가루는 다목적 세라믹스 성형축열재가 별도의 화력 내지 전열선 등에 의해 서서히 가열되어 최적의 가열상태가 되면 전체가 붉은 색깔로 바뀌어져 사용자가 성형축열재의 가열상태를 더욱 쉽고 간단하게 식별 확인가능하도록 선택 첨가되어 제조된다.
그리고 상기 고령토 및 맥반석은 다목적 세라믹스 성형축열재가 가열되면서 자연스럽게 원적외선이 방출됨에 따라 음식물 조리 가열용도 등에도 사용이 가능하며, 통상적으로 원적외선이 갖고 있는 잇점을 얻을 수 있다.
제2단계공정은 조제된 첨가원료 선별단계(S20)로,
상기 제1단계공정을 통하여 얻어진 미분쇄된 상기 원료 속에 잔존하는 불순물을 정제된 물이 담긴 수조에 침식시켜 침전되면 그 위의 물을 제거시키고, 수조 바닥에 침전된 앙금(순수한 원료)을 태양열에 자연건조시켜 최종 혼합가공원료를 선별한다.
제3단계공정은 혼합가공원료, 천연전분가루, 정재수를 갖고 반죽하여 소지점토를 얻는 단계(S30)로,
상기 제2단계공정을 통하여 얻어진 최종 혼합가공원료와 식물성 천연전분가루 그리고 300 ~ 350㎖의 정재수(淨財水)를 휠타프레스(반죽기)에 넣은 다음 교반시켜 반죽이 되면 이를 진공토련기에 넣고 잔존하는 공기를 제거한 소지점토(素地粘土)를 반죽한다.
여기에서, 식물성 천연전분가루는 상기 반죽이 된 소지점토 내에 다량 첨가되고, 이 전분가루가 소결시 불완전연소되면서 탄화알갱이(검댕이: 덜 연소된 탄소알갱이)들로 남게 되고, 그 속에 매입된 탄화알갱이들의 자리 공간이 자연스럽게 기공(氣孔)으로 형성되므로 마치 현무암과 같은 다수개의 기공들이 상기 소지점토 내에 형성되고, 그 속에 탄화알갱이가 수용되어 가열시 발화체 역할을 수행하면서 내부에 잔존하며, 이들 기공 및 탄화알갱이는 축열공간을 이루며 산소공급을 도와주면서 서서히 축열된 열에너지를 외측으로 방출하여 장시간 발열이 가능하도록 상기 소지점토에 첨가되어 사용된다.
제4단계공정은 성형축열재의 성형단계(S40)로,
사용 목적 및 성형대상물의 크기 등에 따라 선 제작되어 성형프레스에 설치된 한 쌍의 성형틀을 준비하고, 상기 제3단계공정을 통해 얻어진 소지점토를 설정크기로 절단한 반죽의 소지점토를 상기 성형틀에 투입시킨 다음 설정압축력으로 적당하게 눌러 압착시켜 형상 및 모양을 갖춘 성형축열재가 만들어진다.
제5단계공정은 성형축열재의 건조단계(S50)로,
상기 성형축열재를 건조망판에 안치시킨 후 통풍이 잘되는 그늘(陰地)에서 36 ~ 48시간 동안 수분함수율이 30 ~ 40% 정도 자연건조시킨 다음 완전히 건조되지 않은 상태로 얻어진 성형축열재를 40℃ 정도의 온도가 유지되는 건조실에 넣어 성형축열재의 함수율이 90% 정도까지 열풍으로 건조(乾燥)한다.
제6단계공정은 성형축열재의 소결단계(S60)로,
상기 제5단계공정을 통하여 건조된 성형축열재를 가마의 화로(火爐) 내부에 수납 적층 시킨 다음 1200 ~ 1400℃ 정도의 고열이 일정하게 유지되면서 18 ~ 20시간 동안 소결(燒結)하여 최종적으로 완성된 성형축열재가 만들어진다.
상기한 작업별 공정단계 외에도 소결되어 완성된 다목적 성형축열재는 휨, 뒤틀림, 갈라짐, 굴곡부위 발생에 따른 평탄도 등의 외관을 면밀하게 최종 검사하여 선별하게 된다.
상기와 같이, 본 발명에 따른 다목적 성형축열재는 현저히 우수한 흡열 및 축열량을 가짐과 동시에, 독성이나 인화성이 없고, 화학적으로 안정하고 부식성이 없으며, 경제성도 충족시키는 등 축열재가 갖추어야할 제반요건을 충족시키므로, 전력을 이용한 축열 (난로, 보일러, 온풍기 등의 발열체 히터관), 축냉 (빙축열 냉방, 저온 PCM 축냉식 냉장 및 냉동관 등), 냉각(cooling), 가열(heating), 히트펌프(heat pump), 히트파이프(heat pipe), 열회수(heat recovery) 시스템, 전기/전자 주방 가전용품의 가열용 구이판 내지 용기, 농ㆍ수ㆍ축산물의 저장을 위한 건축용 냉/난방용 단열재 내지 건축자재, 환경, 정수 반도체분야, 생활용품, 건강보조용품, 첨단 신소재, 인조숯 등 광범위한 용도에 선택적으로 적용되어 쉽고 간편하게 사용될 수 있다.
그리고 원적외선의 방출과 함께 보다 친환경적인 요건을 조성하여 제품에 대한 전체적인 상품성 및 신뢰성, 안전성 등을 확보하는 효과를 나타낸다.
이상에서는 본 발명을 특정의 바람직한 실시한 예들을 들어 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 상기한 실시한 예에 한정되지 아니하며, 본 발명의 정신을 벗어나지 않는 범위 내에서 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 대체 변경과 수정이 가능할 것이다.

Claims (3)

  1. 삭제
  2. 삭제
  3. 유리가루, 철분, 황토, 고령토, 맥반석 원료들을 적정비율로 첨가 혼합하고, 이 원료들이 작게 부서지고 곱게 아지도록 분쇄기 및 마쇄기에 순차적으로 통과하여 미분쇄된 첨가원료를 조제하는 제1단계공정과;
    상기 제1단계공정을 통하여 얻어진 미분쇄된 상기 원료 속에 잔존하는 불순물을 정제된 물이 담긴 수조에 침식시켜 침전되면 그 위의 물을 제거시키고, 수조 바닥에 침전된 앙금을 태양열에 자연건조시켜 최종 혼합가공원료를 선별하는 제2단계공정과;
    상기 제2단계공정을 통하여 얻어진 최종 혼합가공원료와 식물성 천연전분가루 그리고 300 ~ 350㎖의 정재수를 휠타프레스에 넣은 다음 교반시켜 반죽이 되면 이를 진공토련기에 넣고 잔존하는 공기를 제거한 소지점토를 반죽하여 얻는 제3단계공정과;
    사용 목적 및 성형대상물의 크기에 따라 선 제작되어 성형프레스에 설치된 한 쌍의 성형틀을 준비하고, 상기 제3단계공정을 통해 얻어진 소지점토를 설정크기로 절단한 반죽의 소지점토를 상기 성형틀에 투입시킨 다음 설정압축력으로 눌러 압착시켜 형상 및 모양을 갖춘 성형축열재가 만들어지는 제4단계공정과;
    상기 성형축열재를 건조망판에 안치시킨 후 통풍이 잘되는 그늘에서 36 ~ 48시간 동안 수분함수율이 30 ~ 40% 정도 자연건조시킨 다음 완전히 건조되지 않은 상태로 얻어진 성형축열재를 40℃ 정도의 온도가 유지되는 건조실에 넣어 성형축열재의 함수율이 90% 정도까지 열풍으로 건조하는 제5단계공정과;
    상기 제5단계공정을 통하여 건조된 성형축열재를 가마의 화로 내부에 수납 적층 시킨 다음 1200 ~ 1400℃ 정도의 고열이 일정하게 유지되면서 18 ~ 20시간 동안 소결하는 제6단계공정으로 제조되는 것을 특징으로 하는 세라믹스 성형축열재의 제조방법.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100877118B1 (ko) * 2007-10-08 2009-01-07 주식회사 한 에너지 시스템 단열성을 갖는 황토벽돌 및 그 제조방법
CN102759292B (zh) * 2012-08-02 2014-02-19 朱建良 勒辛环形蓄热陶瓷及其制作工艺
CN113149700A (zh) * 2021-05-20 2021-07-23 湖南君行康医疗器械有限公司 一种微孔陶质药灸器具及其应用
CN114485243B (zh) * 2021-12-28 2024-04-16 北京航天益森风洞工程技术有限公司 一种氧化铝陶瓷空心砖蓄热加热器用蓄热体及其制备方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0214861A (ja) * 1988-04-27 1990-01-18 Soc Atochem 断熱パネルの製造方法
JPH07315908A (ja) * 1994-01-14 1995-12-05 Usg Interiors Inc ミネラルウールを含まない音響タイル配合物
KR20010026962A (ko) * 1999-09-09 2001-04-06 오성배 황토를 이용한 구이판 및 찜통 제조방법
KR20010061631A (ko) * 1999-12-28 2001-07-07 김진갑 바이오 세라믹 인공어초 제조용 조성물

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0214861A (ja) * 1988-04-27 1990-01-18 Soc Atochem 断熱パネルの製造方法
JPH07315908A (ja) * 1994-01-14 1995-12-05 Usg Interiors Inc ミネラルウールを含まない音響タイル配合物
KR20010026962A (ko) * 1999-09-09 2001-04-06 오성배 황토를 이용한 구이판 및 찜통 제조방법
KR20010061631A (ko) * 1999-12-28 2001-07-07 김진갑 바이오 세라믹 인공어초 제조용 조성물

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101056858B1 (ko) 2011-01-26 2011-08-12 김경아 미생물 발효 사료 제조기

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