KR101082383B1 - 광투과성 컬러 지르코니아 세라믹스의 제조방법 - Google Patents

광투과성 컬러 지르코니아 세라믹스의 제조방법 Download PDF

Info

Publication number
KR101082383B1
KR101082383B1 KR1020100014619A KR20100014619A KR101082383B1 KR 101082383 B1 KR101082383 B1 KR 101082383B1 KR 1020100014619 A KR1020100014619 A KR 1020100014619A KR 20100014619 A KR20100014619 A KR 20100014619A KR 101082383 B1 KR101082383 B1 KR 101082383B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
zirconia ceramics
weight
transparent color
parts
producing
Prior art date
Application number
KR1020100014619A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20110094896A (ko
Inventor
이병하
이광호
Original Assignee
명지대학교 산학협력단
이광호
경기도
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 명지대학교 산학협력단, 이광호, 경기도 filed Critical 명지대학교 산학협력단
Priority to KR1020100014619A priority Critical patent/KR101082383B1/ko
Publication of KR20110094896A publication Critical patent/KR20110094896A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101082383B1 publication Critical patent/KR101082383B1/ko

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B35/00—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/01—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics
    • C04B35/48—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics based on zirconium or hafnium oxides, zirconates, zircon or hafnates
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B35/00—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/622—Forming processes; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/626—Preparing or treating the powders individually or as batches ; preparing or treating macroscopic reinforcing agents for ceramic products, e.g. fibres; mechanical aspects section B
    • C04B35/63—Preparing or treating the powders individually or as batches ; preparing or treating macroscopic reinforcing agents for ceramic products, e.g. fibres; mechanical aspects section B using additives specially adapted for forming the products, e.g.. binder binders
    • C04B35/632—Organic additives
    • C04B35/634—Polymers
    • C04B35/63448—Polymers obtained otherwise than by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
    • C04B35/63488—Polyethers, e.g. alkylphenol polyglycolether, polyethylene glycol [PEG], polyethylene oxide [PEO]
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2103/00—Function or property of ingredients for mortars, concrete or artificial stone
    • C04B2103/54—Pigments; Dyes
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/70—Aspects relating to sintered or melt-casted ceramic products
    • C04B2235/96—Properties of ceramic products, e.g. mechanical properties such as strength, toughness, wear resistance
    • C04B2235/9646—Optical properties

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Composite Materials (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)

Abstract

본 발명은 산화지르코늄(ZrO2)에 안료를 혼합하는 단계; 상기 혼합물에 수분, 분산제 및 점결제를 첨가하여 슬러리를 제조하는 단계; 상기 슬러리를 건조하여 과립을 제조하는 단계; 상기 과립을 성형체로 제조하는 단계; 및 상기 성형체를 소성하는 단계를 포함하는 광투과성 컬러 지르코니아 세라믹스의 제조방법 및 이에 의해 제조되는 광투과성 컬러 지르코니아 세라믹스에 관한 것이다.

Description

광투과성 컬러 지르코니아 세라믹스의 제조방법{METHOD FOR PRODUCING TRANSPARENT COLOR ZIRCONIA CERAMICS}
본 발명은 광투과성 컬러 지르코니아 세라믹스의 제조방법에 대한 것이다. 보다 구체적으로 본 발명은, 지르코니아의 특성을 유지하면서 광선이 투과되는 효과를 나타내는 컬러 지르코니아 세라믹스의 제조방법에 대한 것이다.
고인성, 고내마모성, 고강도의 우수한 특성을 가진 지르코니아 세라믹스는 기계 부품용 구조 재료로서 주로 활용되어 왔다. 최근 지르코니아 세라믹스의 이용 범위는 계속 확대되고 있다. 그리하여 지르코니아 칼, 가위 등이 등장하였다. 또한, 지르코니아는 대체 보석류로서 고가의 시계 부품이나 장식용품에 적용되어 제품화되고 있다.
지르코니아가 보석류 등의 장식품에도 이용되면서 다양한 색깔을 가진 지르코니아에 대한 수요가 나타나기 시작했다. 다양한 색상의 지르코니아 세라믹스를 제조하기 위해서는, 지르코니아가 가지는 우수한 물리·화학적 특성에는 영향을 미치지 않고, 고온 소성시에도 색상을 그대로 유지할 수 있어야 한다.
그러나 현재 생산되고 있는 지르코니아는 대부분은 특정색을 띠고 있으나 빛을 투과하여 광투과성을 갖는 지르코니아의 제조는 공개되어 있지 않다.
이에 본 발명자들은 광투과성이 있는 지르코니아를 개발하고자 다양한 연구를 수행한 결과 고온에서도 안정적으로 빛을 투과하는, 광투과성 컬러 지르코니아 세라믹스 제조방법을 개발하기에 이른 것이다.
본 발명은 고온 소성을 하여도 안정적으로 빛 투과성을 갖는 컬러 지르코니아 세라믹스의 제조방법을 제공하기 위한 것이다.
또한, 본 발명은 상기 방법에 의해 제조된 광투과성 컬러 지르코니아 세라믹스를 제공하기 위한 것이다.
또한, 본 발명은 상기 광투과성 컬러 지르코니아를 장식용품 등에 이용하는 용도를 제공하기 위한 것이다.
본 발명은 산화지르코늄(ZrO2)에 안료를 혼합하는 단계; 상기 혼합물에 수분, 분산제 및 점결제를 첨가하여 슬러리를 제조하는 단계; 상기 슬러리를 건조하여 과립을 제조하는 단계; 상기 과립을 성형체로 제조하는 단계; 및 상기 성형체를 소성하는 단계를 포함하는 광투과성 컬러 지르코니아 세라믹스의 제조방법을 제공한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 산화지르코늄와 안료는 평균 입도가 0.3 내지 0.5 ㎛인 분말일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 안료는 산화에르븀(Er2O3), 산화바나듐(V2O5), 산화구리(CuO), 산화코발트(CoO) 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되어 첨가될 수 있다.
상기 안료는 본 발명의 광투과성 컬러 지르코니아의 색감을 부여하는 역할을 하게 된다.
상기 분산제는 산화지르코늄 100 중량부에 대하여 1 내지 6 중량부를 넣을 수 있다.
상기 점결제는 6 내지 12 중량%의 농도로 산화지르코늄 100 중량부에 대하여 0.5 내지 6 중량부로 첨가될 수 있다.
상기 수분은 혼합물 총량의 20 내지 50 중량%를 넣어 상기 슬러리 속 고형분이 60 내지 85 중량%가 되도록 할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 과립을 성형체로 제조하고 상기 성형체를 소성하는 단계에서, 상기 소성 온도는 1000 내지 1800 ℃일 수 있다.
또한, 본 발명은 상기 제조방법에 의해 제조된 광투과성 컬러 지르코니아 세라믹스를 제공한다.
본 발명에 따른 광투과성 컬러 지르코니아 세라믹스의 제조방법을 통해 빛 투과성을 갖는 컬러 지르코니아 세라믹스를 얻을 수 있다. 따라서 본 발명에 따른 광투과성 컬러 지르코니아는 카메라 세터, 휴대폰 또는 전자제품의 버튼류, 조명 커버 등에 다양하게 이용될 수 있다.
도 1a 내지 도 1d는 본 발명의 일 실시예에 따른 광투과성 컬러 지르코니아 세라믹스를 나타내는 사진이다.
본 발명은 산화지르코늄(ZrO2)에 안료를 혼합하는 단계; 상기 혼합물에 수분, 분산제 및 점결제를 첨가하여 슬러리를 제조하는 단계; 상기 슬러리를 건조하여 과립을 제조하는 단계; 상기 과립을 성형체로 제조하는 단계; 및 상기 성형체를 소성하는 단계를 포함하여 이루어진다.
이하에서 본 발명에 대해 보다 상세히 설명한다.
먼저, 산화지르코늄(ZrO2)에 안료를 혼합한다. 상기 안료는 산화에르븀(Er2O3)을 사용한다. 본 발명에서 사용되는 산화지르코늄 및 안료는 특별한 제한은 없으며, 시중에서 구입할 수 있는 것은 어느 것이나 사용가능하다.
상기 산화지르코늄은 평균 입도가 0.3 내지 0.5 ㎛인 산화지르코늄 분말인 것이 바람직하다. 상기 산화지르코늄의 평균 입도가 0.3 ㎛ 미만이면 소성시 수축이 큰 문제점이 발생할 수 있고, 0.5 ㎛를 초과하는 경우에는 소결이 잘 이루어지지 않고 소성 색상이 나빠지는 문제점이 발생할 수 있다.
상기 안료는 산화지르코늄 100 중량부에 대하여 0.1 내지 10 중량부로 첨가될 수 있다. 상기 안료가 0.1 중량부 미만으로 첨가되는 경우 컬러의 발색 효과가 충분히 발휘되지 못할 수 있고, 10 중량부를 초과하는 경우에는 색상이 탁해지고 지르코니아 물성이 저하되기에 상기 범위 내에서 안료를 첨가하는 것이 바람직하다.
아울러, 상기 안료의 평균 입도는 0.3 내지 0.7 ㎛인 것이 바람직하다. 상기 안료의 평균 입도가 0.3 ㎛ 보다 작으면 기물에 미세 균열(crack)이 발생하고, 0.7 ㎛ 보다 크면 광투과성이 나타나지 않기에 상기 범위 내의 입도를 갖는 안료를 사용하는 것이 바람직하다.
상기 산화지르코늄(ZrO2) 및 안료를 넣은 혼합물에 분산제를 넣을 수 있다.
상기 분산제는 세라믹 조성물 중의 고형분(분말)들을 고르게 분산시키는 역할을 한다. 본 발명에서는 이 분야에서 공지된 분산제를 제한 없이 모두 이용할 수 있다. 구체적인 예로는, 암모늄계 분산제나 아크릴계 분산제를 들 수 있으며, 반드시 이에 제한되는 것은 아니다.
상기 분산제는 산화지르코늄 100 중량부에 대하여 0.5 내지 3 중량부로 포함되는 것이 바람직하다. 상기 분산제의 함량이 0.5 중량부 미만인 경우에는 분산제 첨가 효과가 미미한 문제점이 발생할 수 있고, 3 중량부를 초과하는 경우에는 소성 후 잔존 회분이 남아 물성 및 색상에 영향을 주는 문제점이 발생할 수 있다.
상기 분산제를 넣은 혼합물에 점결제를 넣을 수 있다.
상기 점결제는 세라믹 조성물 내의 각 성분들을 잘 결합시키는 역할을 한다. 본 발명에서는 이 분야에서 공지된 점결제를 제한 없이 모두 이용할 수 있다. 구체적인 예로는, 반드시 이에 제한되는 것은 아니나, 폴리에틸렌글리콜(Poly Ethylene Glycol) 등을 들 수 있으며, 이를 사용하는 경우 다른 점결제에 비하여 성형체의 소성 후 점결제에서 타지 않고 남아 있는 잔류 회분이 거의 없어 지르코니아 세라믹스의 광투과성에 영향을 미치지 않는다는 장점이 있다.
상기 점결제는 산화지르코늄 100 중량부에 대하여 0.5 내지 6 중량부로 포함되는 것이 바람직하다. 상기 점결제의 함량이 0.5 중량부 미만이거나 6 중량부를 초과하는 경우에는 성형체의 물성이 나빠지는 문제점이 발생할 수 있다.
또한 상기 점결제는 6 내지 12 중량%의 농도를 갖는 것이 바람직하다. 상기 점결제의 농도가 6 중량% 이상 12 중량% 이하인 경우에 성형체의 물성이 가장 뛰어나고 광투과성에 영향을 주는 잔류 회분이 거의 남아 있지 않기 때문에 상기 범위 내의 농도를 갖는 점결제를 사용하는 것이 바람직하다.
상기 분산제 및 점결제 이외에, 선택적으로, 프레스(press)를 용이하게 하기 위하여 이형제를 더 첨가할 수도 있다. 상기 이형제는 산화지르코늄 100 중량부에 대하여 0.1 내지 5 중량부로 포함될 수 있다. 본 발명에서는 이 분야에서 공지된 이형제를 제한 없이 모두 사용할 수 있다.
구체적인 예로는, 디에틸렌 글리콜 모노스테아레이트(diethylene glycol monostearate), 수소화 캐스터 오일(hydrogenated castor oil), 스테아르산(stearic acid), 올레산(oleic acid), IPA(isophthalic acid), 아디픽 산(adipic acid), 스테아르산 아연(zinc stearate), 스테아르산 칼슘(calcium stearate), 에틸렌 비스(스테아르아미드)(ethylene bis (stearamide)), 올레일 팔미트아미드(oleyl palmitamide), 미세결정 왁스(microcrystalline wax), 파라핀 왁스(paraffin wax), 카나우바 왁스(carnauba wax), 스퍼마세티 왁스(spermaceti wax), 셀로판(cellophane), 아세트산 셀루로즈(cellulose acetate), 알긴산 나트륨(sodium alginate); 폴리디메틸실록산(polydimethylsiloxane), 폴리알킬메틸실록산 (polyalkylmethylsiloxane), 폴리테트라플루로로에틸렌(polytetrafluoroethylene), 폴리(플루오로아크릴레이트)(poly(fluoroacrylates)), 폴리(플루오로에테르)(poly(fluoroethers)), 폴리에틸렌(polyethylene), 폴리프로필렌(polypropylene), 폴리비닐알콜(poly(vinyl alcohol)) 등의 합성 폴리머; 퍼플루오로라우릴산(perfluorolauric acid)과 같은 불화 화합물; 탈크(talc), 카올린(caolin), 마이카(mica), 및 실리카(silica) 등의 무기 물질 중에서 선택된 1종 이상일 수 있으며, 반드시 이에 제한되는 것은 아니다.
본 발명에서는 특히, 신흥신소재 주식회사(한국)의 HS LUB LS200(상품명) 또는 NOPC0 CERA LU 6418(상품명)을 사용할 수 있다.
상기 산화지르코늄 및 안료, 분산제 그리고 점결제와, 선택적으로, 이형제를 첨가하고 수분을 첨가하여 슬러리를 제조할 수 있다.
상기 수분은 상기 혼합물 총량의 20 내지 50 중량%의 양으로 첨가될 수 있다.
상기 수분 함량이 20 중량% 미만이면 분무가 잘 이루어지지 않는 문제점이 발생할 수 있고, 수분 함량이 50 중량%를 초과하는 경우에는 수분 분무 후 과립을 만들 때 풍선 모양으로 안이 빈 과립이 만들어지는 등 과립 형성이 제대로 이루어지지 않는 문제점이 발생할 수 있다.
상기 슬러리 속 고형분이 60 중량% 미만인 경우 수분이 너무 많아 과립 형성시 속이 빈 과립이 만들어져 과립 형성이 제대로 이루어지지 않고, 85 중량% 초과인 경우 수분이 너무 적어 분무가 잘 이루어지지 않기에 상기 범위 내의 고형분을 갖는 슬러리를 제조하는 것이 바람직하다.
상기 언급한 습식 혼합은 이 기술 분야에서 널리 알려진 방법에 의하여 수행될 수 있다.
본 발명의 실시예에서, 상기 혼합물의 수분 첨가 및 건조를 통한 과립화를 위해 분무건조기(spray dryer)를 이용하여 수행하였는데, 이는 하나의 예시일 뿐, 본 발명의 과립화 및 성형 분말의 준비가 이 방법만으로 제한되는 것은 아니다.
상기 성형 분말을 건조하여 과립을 제조하는 단계에서, 상기 건조 온도는 120 내지 180℃, 회전수 5000 내지 12000 RPM로 할 수 있다. 회전수가 5000 RPM 미만인 경우에는 과립이 잘 형성되지 않고, 회전수가 12000 RPM 초과인 경우에는 더 이상 과립의 성장이 없기에 상기 범위 내에서 건조함이 바람직하다.
본 발명에서는, 상기 과립화 과정 수행 후에, 상기 혼합물을 이루는 평균 입자 크기가 40 내지 120 ㎛인 구형의 입자를 성형 분말로서 얻을 수 있다. 상기 성형분말의 평균 입자 크기가 40 ㎛ 미만이거나 120 ㎛를 초과하는 경우에는, 성형체 제조시 어려움이 있을 수 있다.
또한, 과립의 크기가 40 ㎛ 미만이면, 성형할 때 과립이 비산하게 되어 밀도 조절이 어려운 문제점이 발생할 수 있다. 과립의 크기가 120 ㎛를 초과하는 정도로 커지면, 과립 내에 만들어진 동공 현상으로 성형 후 기포가 많이 존재하게 되어 물성이 나빠질 수 있다.
상기 성형 분말을 준비한 이후에는, 이 성형 분말로 성형체를 제조하고 소성하는 단계를 거친다. 성형체 제조시, 여러 가지 모양-정사각형, 직사각형, 또는 원형 등-으로 성형체를 만들 수 있으며, 이 기술분야에서 널리 알려진 성형법을 사용할 수 있다. 본 발명의 실시예에서는 건식압축성형법을 사용하였는데, 본 발명의 성형법이 반드시 이에 제한되는 것은 아니다.
상기 소성 온도는 1000 내지 1800 ℃일 수 있으며, 성형체 크기에 따라 보통 1 내지 20 시간 정도의 소성 시간이 소요될 수 있으나 반드시 이에 제한되는 것은 아니다. 소성 분위기는 산화소성이나 환원소성 등이 모두 이용될 수 있다.
상기 소성 온도가 1000 ℃ 미만인 경우에는 소결이 잘 이루어지지 않을 수 있고, 소성 온도가 1800 ℃ 초과인 경우에는 지르코니아의 부피 팽창이 일어나서 물성이 나빠지거나 안료의 분해가 일어나서 투명성이 잘 이루어지지 않는 문제점이 발생할 수 있다.
본 발명의 제조방법에 따라 만들어진 광투과성 컬러 지르코니아는 소비자가 원하는 투명성에 대한 수요를 충족시키면서 보석류, 장식용 제품 또는 생활용품 등에 다양하게 사용될 수 있다
이하, 본 발명을 실시예 및 시험예를 통하여 더욱 상세히 설명한다. 그러나 이들 실시예 및 시험예는 본 발명을 예시하기 위한 것으로, 본 발명의 범위가 이들에 한정되는 것은 아니다.
실시예 : 광투과성 컬러 지르코니아 세라믹스의 제조
실시예 1
평균 입도가 0.5 ㎛인 지르코니아(다이지사, 일본) 100 g, 평균 입도가 0.5 ㎛인 산화바나듐(V2O5)(Junsei, 일본) 0.1 g, 암모늄계 분산제(5468CH, 제일신소재, 한국) 1 g, 폴리에틸렌글리콜 5 g을 혼합한 후, 분무건조기(건조 용량 15 L/hr)를 이용하여 상기 혼합물 총량의 40 중량%에 해당하는 수분을 첨가하고 과립화를 수행하였다. 이 때 분무건조실 내부 온도는 145℃이었고, 분무기 내 디스크의 회전 속도를 8000 RPM으로 하여 평균 입자 크기가 60 ㎛인 성형 분말을 얻었다. 상기 성형 분말을 40× 6× 5 mm의 막대형 몰드를 사용하여 건식 압축가압성형법으로 성형하고, 1400℃의 전기로에서 1 시간 동안 소성한 후 자연 냉각하여 아이보리색 지르코니아 세라믹스를 얻었다. 그리고 도 1a와 같은, 빛이 투과할 수 있도록 설계된 장치에 끼워 넣을 수 있도록 지르코니아 시편을 제작하였다.
도 1a 내지 도 1d는 지르코니아의 광투과성을 알아보기 위하여 제조된 장치로서, 결과의 정확도를 높이기 위해 4번의 반복 실험을 하여 지르코니아의 광투과성을 재차 확인하였다.
도 1a 내지 도 1d의 번 지르코니아 세라믹스는 실시예 1에 의해 제조된 것으로, 빛에 대한 투과성이 나타남을 확인할 수 있다.
실시예 2
평균 입도가 0.5 ㎛인 산화바나듐(V2O5) (Junsei, 일본) 5 g을 넣은 것을 제외하고는, 실시예 1과 동일한 방법을 수행하여 광투과성 노란색 지르코니아 세라믹스를 얻었다.
도 1a 내지 도 1d의 번 지르코니아 세라믹스는 실시예 2에 의해 제조된 것으로, 빛에 대한 투과성이 나타냄을 확인할 수 있다.
실시예 3
실시예 1의 산화바나듐(V2O5) 대신, 평균 입도가 0.5 ㎛인 산화크롬(Cr2O3)(Junsei, 일본) 3 g을 넣어 실시예 1과 동일한 방법을 통해 광투과성 옥색 지르코니아 세라믹스를 얻었다.
도 1a 내지 도 1d의 번 지르코니아 세라믹스는 실시예 3에 의해 제조된 것으로, 빛에 대한 투과성이 나타냄을 확인할 수 있다.
실시예 4
실시예 1의 산화바나듐(V2O5) 대신, 평균 입도가 0.5 ㎛인 산화에르븀(Junsei, 일본) 2.5 g을 넣어 실시예 1과 동일한 방법을 통해 광투과성 분홍색 지르코니아 세라믹스를 얻었다.
도 1a 내지 도 1d의 번 지르코니아 세라믹스는 실시예 4에 의해 제조된 것으로, 빛에 대한 투과성이 나타냄을 확인할 수 있다.
비교예
평균 입도가 0.5 ㎛인 지르코니아(다이지사, 일본) 100 g, 평균 입도가 각각 0.5 ㎛인 산화코발트(Co2O3)(Junsei, 일본) 1.5 g과 산화망간(Mn2O3)(Junsei, 일본) 0.1 g을 혼합한 후, 분무건조기(건조 용량 15 L/hr)를 이용하여 상기 혼합물 총량의 40 중량%에 해당하는 수분을 첨가하고 과립화를 수행하였다. 이 때 분무건조실 내부 온도는 145℃이었고, 분무기 내 디스크의 회전 속도를 8000 RPM으로 하여 평균 입자 크기가 60 ㎛인 성형 분말을 얻었다. 상기 성형 분말을 40× 6× 5 mm의 막대형 몰드를 사용하여 건식 압축가압성형법으로 성형하고, 1400℃의 전기로에서 1 시간 동안 소성한 후 자연 냉각하여 파란색 지르코니아 세라믹스를 얻었다.
그리고 도 1a와 같은, 빛이 투과할 수 있도록 설계된 장치에 끼워 넣을 수 있도록 지르코니아 시편을 제작하였다.
도 1a 내지 도 1d의 번 지르코니아 세라믹스은 비교예에 의해 제조된 것으로, 상술한 실시예 1 내지 4에 의해 제조된 지르코니아 세라믹스와 달리 빛에 대한 투과성이 나타나지 않았음을 확인할 수 있다.
시험예 : 지르코니아 세라믹스의 광투과성 테스트
실시예 1 내지 4 및 비교예에서 얻은 지르코니아 세라믹스의 두께를 0.6 mm로 하여, 지르코니아로부터 30 cm 떨어진 곳에서 룩스미터(MITUTOYO, 일본)를 이용하여 조도를 측정하였다. 그리고 대조군으로서, 0.1 W LED의 조도를 측정하였다.
이 역시 LED 로부터 30 cm 떨어진 곳에서 측정하였다.
조도값
실시예 1 120 LUX
실시예 2 115 LUX
실시예 3 113 LUX
실시예 4 117 LUX
비교예 160 LUX
대조군 280 LUX
표 1에 나타난 바와 같이, 실시예 1의 조도값은 120 LUX, 실시예 2는 115 LUX, 실시예 3는 113 LUX, 실시예 4은 117 LUX, 비교예는 160 LUX을 나타냈으며, 대조군은 280 LUX을 나타냈다.
도 1a 내지 도 1d의 번 지르코니아 세라믹스는 비교예에 의해 제조된 것으로 비투과성을 나타내고, 도 1a 내지 도 1d의 번 내지 번 지르코니아 세라믹스는 실시예 1 내지 4에 의해 제조된 것으로 광투과성을 나타냈음을 알 수 있었다.

Claims (12)

  1. 산화지르코늄(ZrO2)에 안료를 혼합하는 단계;
    상기 혼합물에 수분, 분산제 및 점결제를 첨가하여 슬러리를 제조하는 단계;
    상기 슬러리를 건조하여 과립을 제조하는 단계;
    상기 과립을 성형체로 제조하는 단계; 및
    상기 성형체를 소성하는 단계를 포함하는 광투과성 컬러 지르코니아 세라믹스의 제조방법.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 산화지르코늄은 평균 입도가 0.3 내지 0.5 ㎛인 산화지르코늄 분말인 것을 특징으로 하는 광투과성 컬러 지르코니아 세라믹스의 제조방법.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 안료는 산화에르븀(Er2O3), 산화바나듐(V2O5), 산화구리(CuO) 및 산화코발트(CoO) 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 광투과성 컬러 지르코니아 세라믹스의 제조방법.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 안료는 산화지르코늄 100 중량부에 대하여 0.1 내지 10 중량부 포함되는 것을 특징으로 하는 광투과성 컬러 지르코니아 세라믹스의 제조방법.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 안료는 평균 입도가 0.3 내지 0.7 ㎛인 것을 특징으로 하는 광투과성 컬러 지르코니아 세라믹스의 제조방법.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 분산제는 산화지르코늄 100 중량부에 대하여 0.5 내지 3 중량부로 첨가되는 것을 특징으로 하는 광투과성 컬러 지르코니아 세라믹스의 제조방법.
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 점결제는 6 내지 12 중량%의 농도로 산화지르코늄 100 중량부에 대하여 0.5 내지 6 중량부로 첨가되는 것을 특징으로 하는 광투과성 컬러 지르코니아 세라믹스의 제조방법.
  8. 제 7항에 있어서,
    상기 점결제는 폴리에틸렌글리콜(Poly Ethylene Glycol)인 것을 특징으로 하는 광투과성 컬러 지르코니아 세라믹스의 제조방법.
  9. 제 1항에 있어서,
    상기 수분은 상기 혼합물 총량의 20 내지 50 중량%로 첨가되고, 상기 슬러리 속 고형분이 60 내지 85 중량%인 것을 특징으로 하는 광투과성 컬러 지르코니아 세라믹스의 제조방법.
  10. 제 1항에 있어서,
    상기 성형 분말을 건조하는 단계에서, 상기 건조 온도는 120 내지 180℃, 회전수는 5000 내지 12000 RPM으로 하는 것을 특징으로 하는 광투과성 컬러 지르코니아 세라믹스의 제조방법.
  11. 제 1항에 있어서,
    상기 성형체를 소성하는 단계에서, 상기 소성 온도는 1000 내지 1800℃인 것을 특징으로 하는 광투과성 컬러 지르코니아 세라믹스의 제조방법.
  12. 제 1항 내지 제 11항 중 어느 한 항의 방법에 따라 제조된 광투과성 컬러 지르코니아 세라믹스.
KR1020100014619A 2010-02-18 2010-02-18 광투과성 컬러 지르코니아 세라믹스의 제조방법 KR101082383B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020100014619A KR101082383B1 (ko) 2010-02-18 2010-02-18 광투과성 컬러 지르코니아 세라믹스의 제조방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020100014619A KR101082383B1 (ko) 2010-02-18 2010-02-18 광투과성 컬러 지르코니아 세라믹스의 제조방법

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20110094896A KR20110094896A (ko) 2011-08-24
KR101082383B1 true KR101082383B1 (ko) 2011-11-10

Family

ID=44930831

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020100014619A KR101082383B1 (ko) 2010-02-18 2010-02-18 광투과성 컬러 지르코니아 세라믹스의 제조방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101082383B1 (ko)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107150514A (zh) * 2017-05-23 2017-09-12 陈芳 一种陶瓷明信片的制备方法

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010027359A (ja) 2008-07-18 2010-02-04 Nippon Shokubai Co Ltd リサイクルジルコニア粉末の製造方法、当該製造方法によるリサイクルジルコニア粉末、およびそれを用いたジルコニア焼結体の製造方法

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010027359A (ja) 2008-07-18 2010-02-04 Nippon Shokubai Co Ltd リサイクルジルコニア粉末の製造方法、当該製造方法によるリサイクルジルコニア粉末、およびそれを用いたジルコニア焼結体の製造方法

Also Published As

Publication number Publication date
KR20110094896A (ko) 2011-08-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN105392444B (zh) 氧化物陶瓷的烧结动力学的控制
KR102022258B1 (ko) 바인더 제팅 3d 프린팅용 도자기 조성물 및 이를 이용한 도자기의 제조방법
KR101940111B1 (ko) 2컬러 지르코니아 세라믹스의 제조방법
CN106062102B (zh) 色铅笔芯
KR101281569B1 (ko) 세라믹 다공체의 제조방법
KR101082383B1 (ko) 광투과성 컬러 지르코니아 세라믹스의 제조방법
ATE473949T1 (de) Verfahren zur herstellung eines refraktären keramikmaterials mit hoher solidustemperatur
KR101343806B1 (ko) 경량도자기용 소지 조성물 및 이를 이용한 경량도자기의 제조방법
KR101179050B1 (ko) 분홍색 지르코니아 세라믹스의 제조방법
KR101128569B1 (ko) 하늘색계 지르코니아 세라믹스 및 그 제조방법
KR101154637B1 (ko) 칼라 세라믹 블록의 제조방법
KR101071311B1 (ko) 노란색 지르코니아 세라믹스의 제조방법 및 이에 의해 제조되는 노란색 지르코니아 세라믹스
CN106587771B (zh) 免烧陶瓷
JPS63297267A (ja) ジルコニア質複合耐火物
CN101638320B (zh) 瓷介电容器胚片干压成型用陶瓷模具的制作方法
KR101392963B1 (ko) 기능성 토기 조성물 및 기능성 토기의 제조방법
KR101420113B1 (ko) 대형기물 제조용 색조형토 조성물, 이를 이용한 대형기물 제조방법 및 이에 의해 제조된 대형기물
CN1286768C (zh) 一种可以烧成陶瓷和硬质合金器件的橡皮泥及其制备方法
KR101418642B1 (ko) 승온 소성법을 이용한 균일 발포 특성을 갖는 인공경량골재의 제조
CN102432328B (zh) 一种多孔高铝陶瓷材料的制备方法及其制得的产品
KR100790205B1 (ko) 인조 현무암 제조용 조성물, 이를 이용하여 제조된 인조현무암 및 그의 제조방법
JP6984144B2 (ja) 成形体の製造方法
KR101265943B1 (ko) 도자기용 청색소지 조성물 및 이를 이용한 도자기용 청색소지의 제조방법
KR101420110B1 (ko) 샤모트를 포함하지 않는 대형기물 제조용 소지 조성물, 그 제조방법, 상기 소지 조성물을 이용한 대형기물 제조방법 및 그에 의해 제조된 대형기물
KR20190129691A (ko) 유기의 제조방법 및 이에 따라 제조된 유기 제품

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20141104

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20151105

Year of fee payment: 5

LAPS Lapse due to unpaid annual fee