KR101128569B1 - 하늘색계 지르코니아 세라믹스 및 그 제조방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 하늘색계 지르코니아 세라믹스 및 그 제조방법에 관한 것으로, 본 발명에서는 산화지르코늄(ZrO2)에 산화코발트(CoO), 산화아연(ZnO), 수산화알루미늄(Al(OH)3)으로 이루어진 합성물을 혼합하여 혼합물을 제조하는 단계, 상기 혼합물에 해당 혼합물 총량의 20중량% 내지 50중량%에 해당하는 수분을 첨가한 후, 과립화하여 성형분말을 제조하는 단계, 상기 성형분말로 성형체를 제조하고, 상기 성형체를 소성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 하늘색계 지르코니아 세라믹스의 제조방법을 개시한다.
본 발명에서는 지르코니아 세라믹스의 하늘색계 발색을 유도하기 위한 각종 조건(예컨대, 산화지르코늄(ZrO2), 산화코발트(CoO), 산화아연(ZnO), 수산화알루미늄(Al(OH)3) 등의 혼합조건, 수분의 혼합조건, 산화지르코늄(ZrO2) 분말의 입도조건, 분산제, 결합제, 이형제 등의 혼합조건, 소성 온도조건 등)을 최적화 하여 제공하기 때문에, 본 발명의 구현환경 하에서, 생산자 측에서는 1400℃ 이상의 고온소성을 진행하여도, 별다른 물리적/화학적 특성 변화 없이, 안정적인 하늘색계 발색효과를 융통성 있게 나타낼 수 있는 지르코니아 세라믹스를 소비자 측에 효과적으로 제조?제공할 수 있게 된다.

Description

하늘색계 지르코니아 세라믹스 및 그 제조방법{Sky blue colored zirconia ceramics and method for fabricating the same}
본 발명은 하늘색계 지르코니아 세라믹스 및 그 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 지르코니아 세라믹스의 하늘색계 발색을 유도하기 위한 각종 조건(예컨대, 산화지르코늄(ZrO2), 산화코발트(CoO), 산화아연(ZnO), 수산화알루미늄(Al(OH)3) 등의 혼합조건, 수분의 혼합조건, 산화지르코늄(ZrO2) 분말의 입도조건, 분산제, 결합제, 이형제 등의 혼합조건, 소성 온도조건 등)을 최적화 하여 제공함으로써, 1400℃ 이상의 고온소성을 진행하여도, 별다른 물리적/화학적 특성 변화 없이, 안정적인 하늘색계 발색효과를 융통성 있게 나타낼 수 있게 되는 하늘색계 지르코니아 세라믹스 및 그 제조방법에 관한 것이다.
일반적으로, 지르코니아 세라믹스(Zirconia ceramics)는 강도, 경도, 인장 등의 기계적 특성이 우수하여, 주로, 기계 부품용 구조재료로 이용되어져 왔으며, 최근에는 여러 가지 색상 표현이 가능한 <착색 지르코니아 세라믹스>가 새롭게 개발되어, 예컨대, 시계용 케이스, 시계밴드, 넥타이핀 등과 같은 각종 보석류, 장식 용 부품 등으로까지 그 활용범위를 넓히고 있다.
물론, 이처럼 지르코니아 세라믹스의 활용범위를 각종 보석류, 장식용 부품 등으로까지 확대시키고자 할 경우, 생산자 측에서는 고온(예컨대, 1400℃ 이상)의 소성공정 시에도, 지르코니아 세라믹스가 본래 지니고 있는 여러 가지 우수한 물리적/화학적 특성은 물론, 해당 지르코니아 세라믹스에 부여된 안료의 색상까지도 고르게 유지시켜야만 하는 부담을 떠 안게 된다.
그러나, 현재, 지르코니아 세라믹스에 적용되는 대부분의 안료는 1300℃ 이하의 낮은 소성온도에서만 안정적인 발색을 이룰 수 있는 저온용 안료이기 때문에, 1400℃ 이상의 고온 소성절차를 필히 거쳐야 하는 지르코니아 세라믹스에 적용될 경우, 해당 소성절차 중에 그 색이 변하게 되는 심각한 문제점을 일으키게 된다.
물론, 이 상황에서, 생산자 측에서는 만족한 색상(예컨대, 만족한 하늘색계 색상)의 지르코니아 세라믹스를 전혀 획득할 수 없게 되며, 결국, 이를 장식용 부품 등으로 제품화하는데 있어서도, 큰 어려움을 겪을 수밖에 없게 된다.
따라서, 본 발명의 목적은 지르코니아 세라믹스의 하늘색계 발색을 유도하기 위한 각종 조건(예컨대, 산화지르코늄(ZrO2), 산화코발트(CoO), 산화아연(ZnO), 수산화알루미늄(Al(OH)3) 등의 혼합조건, 수분의 혼합조건, 산화지르코늄(ZrO2) 분말의 입도조건, 분산제, 결합제, 이형제 등의 혼합조건, 소성 온도조건 등)을 최적화 하여 제공하고, 이를 통해, 1400℃ 이상의 고온소성을 진행하여도, 별다른 물리적/화학적 특성 변화 없이, 안정적인 하늘색계 발색효과를 융통성 있게 나타낼 수 있는 지르코니아 세라믹스를 제조?제공하는데 있다.
본 발명의 다른 목적들은 다음의 상세한 설명과 첨부된 도면으로부터 보다 명확해질 것이다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명에서는 산화지르코늄(ZrO2)에 산화코발트(CoO), 산화아연(ZnO), 수산화알루미늄(Al(OH)3)으로 이루어진 합성물을 혼합하여 혼합물을 제조하는 단계, 상기 혼합물에 해당 혼합물 총량의 20중량% 내지 50중량%에 해당하는 수분을 첨가한 후, 과립화하여 성형분말을 제조하는 단계, 상기 성형분말로 성형체를 제조하고, 상기 성형체를 소성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 하늘색계 지르코니아 세라믹스의 제조방법을 개시한다.
이때, 바람직하게, 상기 산화지르코늄(ZrO2)은 평균입도가 0.3㎛ 내지 0.8㎛인 산화지르코늄 분말인 것을 특징으로 하며, 상기 산화코발트(CoO), 산화아연(ZnO), 수산화알루미늄(Al(OH)3)으로 이루어진 합성물은 산화지르코늄(ZrO2) 100 중량부에 대하여 1 중량부 내지 10 중량부로 첨가되는 것을 특징으로 한다.
여기서, 바람직하게, 상기 혼합물을 제조하는 단계에서, 상기 혼합물에는 분산제 또는 결합제가 더 첨가되며, 이 경우, 상기 분산제 또는 결합제는 상기 산화지르코늄(ZrO2) 100 중량부에 대하여 각각 0.1 중량부 내지 10 중량부가 첨가되는 것을 특징으로 한다.
이때, 상기 성형 분말을 제조하는 단계는 상기 혼합물에 해당 혼합물 총량의 20 중량% 내지 50 중량%에 해당하는 수분을 첨가한 후, 상기 혼합물을 이루는 평균입자의 크기가 40㎛ 내지 120㎛가 되도록 과립화하여 성형분말을 형성하는 과정으로 이루어지며, 상기 성형체를 소성하는 단계에서, 상기 소성온도는 1400℃ 내지 1600℃를 유지하게 된다.
상기 여러 제조방법을 토대로 하여, 본 발명의 다른 측면에서는 하늘색계 지르코니아 세라믹스를 개시한다.
본 발명에서는 지르코니아 세라믹스의 하늘색계 발색을 유도하기 위한 각종 조건(예컨대, 산화지르코늄(ZrO2), 산화코발트(CoO), 산화아연(ZnO), 수산화알루미 늄(Al(OH)3) 등의 혼합조건, 수분의 혼합조건, 산화지르코늄(ZrO2) 분말의 입도조건, 분산제, 결합제, 이형제 등의 혼합조건, 소성 온도조건 등)을 최적화 하여 제공하기 때문에, 본 발명의 구현환경 하에서, 생산자 측에서는 1400℃ 이상의 고온소성을 진행하여도, 별다른 물리적/화학적 특성 변화 없이, 안정적인 하늘색계 발색효과를 융통성 있게 나타낼 수 있는 지르코니아 세라믹스를 소비자 측에 효과적으로 제조?제공할 수 있게 된다.
본 발명에 따른 하늘색계 지르코니아 세라믹스 제조방법은 크게, 산화지르코늄(ZrO2)에 산화코발트(CoO), 산화아연(ZnO), 수산화알루미늄(Al(OH)3)으로 이루어진 합성물을 혼합하여 혼합물을 제조하는 단계, 상기 혼합물에 해당 혼합물 총량의 20중량% 내지 50중량%에 해당하는 수분을 첨가한 후, 과립화하여 성형분말을 제조하는 단계, 상기 성형분말로 성형체를 제조하고, 상기 성형체를 소성하는 단계를 포함하여 이루어지게 된다.
먼저, 본 발명에서는 산화지르코늄(ZrO2)에 산화코발트(CoO), 산화아연(ZnO), 수산화알루미늄(Al(OH)3)으로 이루어진 합성물을 혼합한다. 본 발명에서 사용되는 산화지르코늄(ZrO2), 산화코발트(CoO), 산화아연(ZnO), 수산화알루미늄(Al(OH)3) 등은 특별한 제한이 없으며, 시중에서 구입할 수 있는 것은 어느 것이나 사용 가능하다.
상기 산화지르코늄(ZrO2)은 평균 입도가 0.3 내지 0.8㎛인 산화지르코늄 분말인 것이 바람직하다. 상기 산화지르코늄(ZrO2)의 평균입도가 0.3㎛ 미만이면 소성시 수축이 큰 문제점이 발생할 수 있고, 0.8㎛를 초과하는 경우에는 소결이 잘 이루어지지 않고 소성색상이 나빠지는 문제점이 발생할 수 있다.
상기 산화코발트(CoO), 산화아연(ZnO), 수산화알루미늄(Al(OH)3)으로 이루어진 합성물은 바람직하게, 산화지르코늄(ZrO2) 100 중량부에 대하여 1 중량부 내지 10 중량부로 첨가될 수 있다.
상기 산화코발트(CoO), 산화아연(ZnO), 수산화알루미늄(Al(OH)3)으로 이루어진 합성물이 1 중량부 미만으로 첨가되는 경우, 하늘색 효과가 충분히 발휘되지 못하는 문제점이 발생할 수 있고, 10 중량부를 초과하는 경우에는 색상이 탁해지고 지르코니아의 물성이 저하되는 문제점이 발생할 수 있다.
상기 산화지르코늄(ZrO2)에 산화코발트(CoO), 산화아연(ZnO), 수산화알루미늄(Al(OH)3)으로 이루어진 합성물을 혼합한 다음, 본 발명에서는 상기 산화지르코늄(ZrO2) 및 산화코발트(CoO), 산화아연(ZnO), 수산화알루미늄(Al(OH)3)의 혼합물에 분산제 또는 결합제 중 적어도 하나를 더 첨가할 수 있다.
이렇게 첨가된 분산제는 세라믹 조성물 중의 고형분(분말)들을 고르게 분산시키는 역할을 수행한다. 본 발명에서는 이 분야에서 공지된 분산제를 제한 없이 모두 이용할 수 있다. 구체적인 예로는, 소다계 분산제나 아크릴계 분산제를 들 수 있으며, 반드시 이에 제한되는 것은 아니다.
이때, 앞의 분산제는 산화지르코늄(ZrO2) 100 중량부에 대하여 0.1 중량부 내지 10 중량부로 포함되는 것이 바람직하다. 이러한 분산제의 함량이 0.1 중량부 미만인 경우에는 분산제 첨가효과가 미미한 문제점이 발생할 수 있고, 10 중량부를 초과하는 경우에는 소성 후 잔존 회분이 남아 물성 및 색상에 영향을 주는 문제점이 발생할 수 있다.
상기 결합제는 세라믹 조성물 내의 각 성분들을 잘 결합시키는 역할을 한다. 본 발명에서는 이 분야에서 공지된 분산제를 제한 없이 모두 이용할 수 있다. 구체적인 예로는 실리카졸, PVA(polyvinylalcohol) 및 카올린(kaolin) 등을 들 수 있으며, 반드시 이에 제한되는 것은 아니다.
상기 결합제는 산화지르코늄(ZrO2) 100 중량부에 대하여 0.1 내지 10 중량부로 포함되는 것이 바람직하다. 상기 결합제의 함량이 0.1 중량부 미만이거나 10 중량부를 초과하는 경우에는 성형체의 물성이 나빠지는 문제점이 발생할 수 있다.
본 밞녕에서는 상기 분산제, 결합제 이외에도, 선택적으로, 프레스(press)를 용이하게 하기 위하여 이형제를 더 첨가할 수도 있다. 이러한 이형제의 구체적인 예로는, 디에틸렌 글리콜 모노스테아레이트(diethylene glycol monostearate), 수산화 캐스터 오일(hydrogenated castor oil), 스테아르산(stearic acid), 올레산(oleic acid), IPA(isophthalic acid), 아디픽산(adipic acid), 스테아르산 아연(zinc stearate), 스테아르산 칼슘(calcium stearate), 에틸렌 비스(스테아르아 미드)(ethylene bis(stearamide)), 올레인 팔미트아미드(oleyl palmitamide), 미세결정 왁스(microcrystalline wax), 파라핀 왁스(paraffin wax), 카나우바 왁스(carnauba wax), 스퍼마세티 왁스(spermaceti wax), 셀로판(cellophane), 아세트산 셀룰로즈(cellulose acetate), 알긴산 나트륨(sodium alginate); 폴리디메틸실록산(polydimethylsiloxane), 폴리알킬메틸실록산(polyalkylmethylsiloxane), 폴리테트라폴루로로레틸렌(polytetrafluoroethylene), 폴리(플로오로아크릴레이트)(poly(fluoroacrylates)), 폴리(플루오로에테르)(poly(fluoroethers)), 폴리에틸렌(polyethylene), 폴리프로필렌(polypropylene), 폴리비닐알콜(poly(vinylalcohol)), 등의 합성 폴리머, 탈크(talc), 카올린(kaolin), 마이카(mica), 및 실리카(silica) 등의 무기물질 중에서 선택한 수종 이상이 선택될 수 있으며, 물론, 반드시 이에 제한되는 것은 아니다. 본 발명에서는 특히, 신흥신소재 주식회사(한국)의 HS LUB A350(상품명) 또는 NOPCO LU 6418(상품명)을 사용할 수 있다.
한편, 상술한 바와 같이, 본 발명에서는 산화지르코늄(ZrO2) 및 산화코발트(CoO), 산화아연(ZnO), 수산화알루미늄(Al(OH)3)의 혼합물, 그리고 선택적으로 분산제 및/또는 결합제와, 선택적으로, 이형제를 첨가하여 혼합하는 절차를 진행한 다음, 상기 혼합물에 수분을 첨가하고 과립화한 후 성형분말을 제조/준비하는 절차를 진행하게 된다.
상기 수분은 상기 혼합물(즉, 산화지르코늄(ZrO2) 및 산화코발트(CoO), 산화 아연(ZnO), 수산화알루미늄(Al(OH)3)으로 이루어진 합성물, 분산제 및/또는 결합제, 그리고 선택적으로 이형제를 첨가한 혼합물) 총량의 20 중량% 내지 50 중량%의 양으로 첨가될 수 있다.
이때, 상기 수분 함량이 20 중량% 미만이면 분무가 잘 이루어지지 않는 문제점이 발생할 수 있고, 수분함량이 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 언급한 습식 혼합은 이 기술분야에서 널리 알려진 방법에 의하여 수행될 수 있다.
본 발명의 실시예 에서는, 혼합물의 수분 첨가 및 과립화를 분무건조기(spray dryer)를 이용하여 수행하였는데, 이는 하나의 예시일 뿐, 본 발명의 과립화 및 성형분말의 제조/준비가 이 방법만으로 제한되는 것은 아니다.
본 발명에서는, 상기 과립화 과정 수행 중에, 상기 혼합물을 이루는 평균 입자 크기가 40 내지 120㎛인 구형의 입자를 성형분말로서 얻을 수 있다.
이때, 상기 성형분말의 평균 입자 크기가 40㎛ 미만이거나 120㎛ 이상 초과하는 경우에는, 성형체 제조 시 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 동공현상으로 성형 후 기포가 많이 존재하게 되어 물성이 나빠질 수 있다.
이렇게 하여, 성형 분말을 제조/준비한 이후에는 이 성형분말로 성형체를 제 조하고 소성하는 단계가 진행된다. 이러한 성형체 제조 시 여러 가지 모양, 예를 들어, 정사각형, 직사각형 또는 원형 등으로 성형체를 만들 수 있으며, 이 기술분야에서 널리 알려진 성형법을 사용할 수 있다. 본 발명의 실시예에서는 건식 일축 성형법을 사용하였는데, 본 발명의 성형 법이 반드시 이에 제한되는 것은 아니다.
이때, 상술한 소성 온도는 바람직하게, 1400℃ 내지 1600℃ 일 수 있다.
이러한 소성 온도는 성형체의 크기에 따라 조절 가능한데, 보통 1 시간 내지 20 시간일 수 있으나 반드시 이에 제한되는 것은 아니다. 소성분위기는 산화소성이나 환원소성등이 모두 이용될 수 있다.
상술한 종래의 기술 설명에서와 같이, 일반적으로 1400℃ 이상의 고온에서 지르코니아 세라믹스를 소성하는 경우, 발색에 사용되는 안료가 타버리기 때문에 원하는 발색효과를 나타낼 수 없다.
그러나 본 발명에 따른 하늘색계 지르코니아 세라믹스는 1400℃ 이상의 고온에서도 하늘색이 잘 나타나는 효과가 있다. 이는 본 발명에서는 하늘색계 지르코니아 세라믹스 제조 시, 하늘색계 발색을 위한 조건(예컨대, 산화지르코늄(ZrO2), 산화코발트(CoO), 산화아연(ZnO), 수산화알루미늄(Al(OH)3) 등의 혼합조건, 수분의 혼합조건, 산화지르코늄(ZrO2) 분말의 입도조건, 분산제, 결합제, 이형제 등의 혼합조건, 소성 온도조건 등)을 최적화 하였기 때문이다.
이때, 상술한 소성온도가 1400℃ 미만인 경우에는 소결이 잘 이루어지지 않을 수 있고, 소성 온도가 1600℃ 이상인 경우에는 지르코니아의 부피팽창이 일어나 서, 물성이 나빠지거나 하늘색계 발색이 잘 이루어지지 않는 문제점이 발생할 수 있다.
본 발명의 제조방법에 따라 만들어진 하늘색 지르코니아 세라믹스는, 1400℃ 이상의 고온에서도 안정적으로 하늘색을 나타내고, 지르코니아가 가지는 우수한 물성을 그대로 유지한다. 따라서, 본 발명에 따른 하늘색계 지르코니아 세라믹스는 소비자가 원하는 하늘색에 대한 수요를 충족시키면서 보석류, 장식용 제품 또는 생활용품 등에 다양하게 사용될 수 있다.
이하, 본 발명에 따른 하늘색계 지르코니아 세라믹스를 하기의 실시예 및 시험예를 통하여 더욱 자세히 설명한다. 그러나 이들 실시예 및 시험예는 본 발명을 예시하기 위한 것으로 본 발명의 범위가 이들에 의해 한정되는 것은 아니다.
실시예
실시예 1
아래의 <표 1>에 제시된 바와 같이, 본 발명에서는 평균입도가 0.5㎛인 지르코니아(다이지사, 일본) 100g 및 산화코발트(CoO), 산화아연(ZnO), 수산화알루미늄(Al(OH)3)으로 이루어진 합성물 5g을 함께 볼밀에 혼합한 후, 분무건조기(건조용량 15L/hr)를 이용하여 상기 혼합물 총량의 40 중량%에 해당하는 수분을 첨가하고 과립화를 수행하였다.
이때, 분무건조실 내부 온도는 180℃이었고, 분무기 내 디스크의 회전 속도를 10000rpm으로 하여 평균입자크기가 60㎛인 성형분말을 얻었다. 상기 성형분말을 40ㅧ6ㅧ5㎜의 막대형 몰드를 사용하여 건식 압축가압성형법으로 성형하고, 1500℃의 전기로에서 1시간동안 소성한 후, 자연 냉각하여 하늘색 지르코니아 세라믹스를 얻었다.
조성 과립조건 성형조건 소성조건
혼합물 수분 분무
건조실 내부
온도		 분무기 디스크 회전
속도		 몰드 성형
방법		 소성
온도		 소성
시간
지르코니아 합성물
100g 5g 105g의 40
중량%		 180℃ 10000
rpm		 막대형 몰드 압축
가압 성형법		 1500℃ 1시간
실시예 2
아래의 <표 2>에 제시된 바와 같이, 평균입도가 0.5㎛인 지르코니아(다이지사, 일본) 100g, 산화코발트(CoO), 산화아연(ZnO), 수산화알루미늄(Al(OH)3)으로 이루어진 합성물 5g, 소다계 분산제(44CF, 신흥신소재, 한국) 1g, PVA 215 5g을 포함한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 하늘색 지르코니아 세라믹스를 얻었다.
조성 과립조건 성형조건 소성조건
혼합물 수분 분무
건조실 내부
온도		 분무기 디스크 회전
속도		 몰드 성형
방법		 소성
온도		 소성
시간
지르코니아 합성물 분
산
제		 PVA
215
100g 5g 1g 5g 111g의 40
중량%		 180℃ 10000
rpm		 막대형 몰드 압축
가압 성형법		 1500℃ 1시간
실시예 3
아래의 <표 3>에 제시된 바와 같이, 평균입도가 0.5㎛인 지르코니아(다이지사, 일본) 100g, 산화코발트(CoO), 산화아연(ZnO), 수산화알루미늄(Al(OH)3)으로 이루어진 합성물 5g, 소다계 분산제(44CF, 신흥신소재, 한국) 1g, PVA 215 5g을 포함하고, 팔찌줄용 몰드를 사용한 것을 제외하고는 실시예 2와 동일하게 실시하여 하늘색계 지르코니아 세라믹스를 이용한 팔찌 장식물을 제조하였다(도 1 참조).
조성 과립조건 성형조건 소성조건
혼합물 수분 분무
건조실 내부
온도		 분무기 디스크 회전
속도		 몰드 성형
방법		 소성
온도		 소성
시간
지르코니아 합성물 분
산
제		 PVA
215
100g 5g 1g 5g 111g의 40
중량%		 180℃ 10000
rpm		 팔찌줄용 몰드 압축
가압 성형법		 1500℃ 1시간
시험예
시험예 1 : 세라믹스의 색상분석
실시예 1 및 실시예 2에서 얻은 하늘색 지르코니아 세라믹스의 색상분석은 자외선-가시광선 분광광도계(UV-2401PC, 시마쯔, 일본)로서, 국제조명위원회(CIE:Commissiom Internationalede I'Eclairage) 표색계의 값 (L*, a*, b*)으로 분석하여 그 결과를 <표 4>에 나타내었다.
실시예 L* a* b*
1 60.84 15.30 -36.01
2 63.15 14.75 -32.78
상기 <표 4>에 나타난 바와 같이, 실시예 1 및 실시예 2에서 얻은 하늘색 지르코니아 세라믹스의 경우, 명도는 60.84 또는 63.15 정도의 값이 나타났고, 채도는 a* : 15.30 또는 14.75, b* : -36.01 또는 -32.78로 하늘색이 발현되었음을 알 수 있다.
시험예 2 : 물성분석
실시예1 및 실시예 2의 하늘색 지르코니아 세라믹스 시편과, 비교예로서, 시중에서 구입한 지르코니아(KZ-3YF, 교리츠, 일본)의 강도, 굽힘 강도 및 흡수율을 다음과 같은 방법으로 측정하여 그 결과를 <표 5>에 나타내었다.
- 강도측정 : 만능시험기 (EZ test, 시마쯔, 일본)
- 흡수율 : KS L 3114
강도 흡수율
실시예1 910 0.00%
실시예2 904 0.00%
비교예 896 0.09%
상기 <표 5>의 결과를 통해 알 수 있는 바와 같이, 본 발명에 따른 하늘색 지르코니아 세라믹스는 기존 지르코니아의 우수한 물성을 그대로 유지함을 알 수 있다. 따라서, 본 발명에 따른 하늘색계 지르코니아 세라믹스는 보석류나 장식용 제품에 융통성 있게 적용 가능하다.
앞에서, 본 발명의 특정한 실시예가 설명되고 도시되었지만 본 발명이 당업자에 의해 다양하게 변형되어 실시될 가능성이 있는 것은 자명한 일이다. 이와 같은 변형된 실시예들은 본 발명의 기술적사상이나 관점으로부터 개별적으로 이해되어서는 안되며 이와 같은 변형된 실시예들은 본 발명의 첨부된 특허청구의 범위안에 속한다 해야 할 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시에 따른 하늘색계 지르코니아 세라믹스를 이용한 팔찌 장신구를 나타내는 사진.

Claims (8)

  1. 산화지르코늄(ZrO2)에 산화코발트(CoO), 산화아연(ZnO), 수산화알루미늄(Al(OH)3)으로 이루어진 합성물을 혼합하여 혼합물을 제조하는 단계;
    상기 혼합물에 해당 혼합물 총량의 20중량% 내지 50중량%에 해당하는 수분을 첨가한 후, 과립화하여 성형분말을 제조하는 단계;
    상기 성형분말로 성형체를 제조하고, 상기 성형체를 소성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 하늘색계 지르코니아 세라믹스의 제조방법.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 산화지르코늄(ZrO2)은 평균입도가 0.3㎛ 내지 0.8㎛인 산화지르코늄 분말인 것을 특징으로 하는 하늘색계 지르코니아 세라믹스의 제조방법.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 산화코발트(CoO), 산화아연(ZnO), 수산화알루미늄(Al(OH)3)으로 이루어진 합성물은 산화지르코늄(ZrO2) 100 중량부에 대하여 1 중량부 내지 10 중량부로 첨가되는 것을 특징으로 하는 하늘색계 지르코니아 세라믹스의 제조방법.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 혼합물을 제조하는 단계에서, 해당 혼합물에는 분산 제 또는 결합제가 더 첨가되는 것을 특징으로 하는 하늘색계 지르코니아 세라믹스의 제조방법.
  5. 제 4 항에 있어서, 상기 분산제 또는 결합제는 상기 산화지르코늄(ZrO2) 100 중량부에 대하여 각각 0.1 중량부 내지 10 중량부가 첨가되는 것을 특징으로 하는 하늘색계 지르코니아 세라믹스의 제조방법.
  6. 제 1 항에 있어서, 상기 성형 분말을 제조하는 단계는 상기 혼합물에 해당 혼합물 총량의 20 중량% 내지 50 중량%에 해당하는 수분을 첨가한 후, 상기 혼합물을 이루는 평균입자의 크기가 40㎛ 내지 120㎛가 되도록 과립화하여 성형분말을 제조하는 과정으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 하늘색계 지르코니아 세라믹스의 제조방법.
  7. 제 1 항에 있어서, 상기 성형체를 소성하는 단계에서, 소성온도는 1400℃ 내지 1600℃인 것을 특징으로 하는 하늘색계 지르코니아 세라믹스의 제조방법.
  8. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항의 방법에 따라 제조된 하늘색계 지르코니아 세라믹스.
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