KR101272303B1 - 3차원 망상구조의 세라믹 구조체를 제조하는 세라믹 조성물 및 그 제조방법 - Google Patents

3차원 망상구조의 세라믹 구조체를 제조하는 세라믹 조성물 및 그 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 알칼리 실리카 졸(SiO2 30％), 페타라이트(petalite, LiAlSi4O10), 지르콘(ZrSiO4), 세리사이트(sericite, (K,Na)2ㆍAl2O3ㆍSiO2), 활석(3MgOㆍ4SiO2ㆍH2O) 및 수산화알루미나 분말과 증점제, 분산제, 소포제, 점결제, 및 물을 혼합하여 각종 조리용 용기 및 장치를 제조하는 3차원 망상구조의 세라믹 구조체를 제조하는 세라믹 조성물에 있어서, 상기 세라믹 조성물의 배합비율은 알칼리 실리카 졸 300 ~ 800중량부, 페타라이트 500 ~ 2000중량부, 지르콘 500 ~ 2000중량부, 세리사이트 100 ~ 500중량부, 활석 50 ~ 100중량부, 및 수산화 알루미나 50 ~ 200중량부와 활석 50 ~ 100중량부와, 증점제 1 ~ 4중량부, 소포제로는 지방산 에스텔 1 ~ 2중량부를 포함하고, 점결제로는 헥사메타포스페이트(hexamethaphosphate) 50 ~ 150중량부 및 물300~500중량부를 포함하는 것을 특징으로 하는 3차원 망상구조의 세라믹 구조체를 제조하는 세라믹 조성물을 제공한다.

Description

3차원 망상구조의 세라믹 구조체를 제조하는 세라믹 조성물 및 그 제조방법{3D mesh structure of ceramic structures to manufacture ceramic composition and its manufacturing method}
본 발명은 3차원 망상구조의 세라믹 구조체를 제조하는 세라믹 조성물 및 그 제조방법에 관한 것이다. 더욱 상세하게는 상온의 물속에 침지하더라도 파괴되지 않는 내열충격성 및 기계적 강도뿐만 아니라, 저열팽창성과 원적외선 방사성을 가지는 3차원 망상구조의 세라믹 구조체를 제조할 수 있는 세라믹 조성물을 제공함으로써, 3차원 망상구조의 세라믹 구조체를 통해 조리기구의 용기, 간접 가열 장치, 건강기구와 같은 다양한 용도의 제품을 제조할 수 있는 3차원 망상구조의 세라믹 구조체를 제조하는 세라믹 조성물 및 그 제조방법에 관한 것이다.
일반적으로 낮은 열팽창성을 가진 세라믹 재료는 코디어라이트(MgOㆍAl2O3ㆍSiO2) 스포듀멘(Li2OㆍAl2O3ㆍSiO2) β-유크립타이트(Li2OㆍAl2O3ㆍ2SiO2) 등의 마그네슘, 리튬, 알루미나 복합 규산염 화합물과 산화마그네슘(MgO), 산화알루미늄 (Al2O3) 및 수산화알루미늄(Al(OH)3) 등의 산화물을 적당한 비율로 혼합하여 소성한 것으로 물성이 약 25℃의 실온 부근에서 열팽창계수가 1x10-6/℃, 영율이 120GPa, 굽힘강도 200MPa 이상의 특성을 가진 세라믹 재료를 얻을 수 있다.
이러한 저열팽창성 재료는 배기가스 정화용, 용융금속 중의 부유입자 포획용 필터, 반도체 제조용 부재 및 기타 정밀 장치용 부재로 널리 사용되고 있다.
이와 같은 저열팽창 세라믹에 관한 기술은 일본공개특허공보 특개2007-314363에 개시되어 있으며, 구체적으로 살펴보면, Mg: 5~20중량％, Li: 0.05~2중량％, Al: 10~25중량％, Si: 20~35중량％ 및 나머지가 산소 및 불가피한 불순물로 이루어진 것으로 열팽창계수가 -1~1ppm/K이고 상온에서의 굽힘 강도가 250MPa이상인 주로 코디어라이트(MgOㆍAl2O3ㆍSiO2)와 버질라이트(virgilite, Li0.5Al0.5Si2.5O6)로 구성된 세라믹 재료이다.
또한 상기한 복합규산염으로 구성된 저열팽창성 허니컴 제조에 관한 기술이 일본공개특허공보 특개2007-039332에 개시되어 있으며, 이와 같은 종래기술은 사방정계 코디어라이트 결정상이 60％이상, 육방정계 코디어라이트 결정상이 30％ 이하인 2상이 85％ 이상으로 구성된 세라믹 재료에 관한 것이다.
전술한 바와 같이, 종래 기술에 따른 저열팽창성 세라믹은 주로 배기가스 정화용, 부유입자 포획용 필터, 및 반도체 제조 장치 등에 사용되고 있다.
그러나 상기한 부재들은 구조재료로서 저열팽창계수, 고강도 등의 물성은 우수하나, 1000℃이상의 고온에서 가열 후, 급격하게 상온의 물속으로 급냉시에 깨짐 현상이 발생하고, 원적외선 방사효율이 상대적으로 낮은 문제점이 있어 조리용 기구에 사용하기에는 부적합한 문제점이 있다.
일본공개특허 제2007-314363호 (2007.12.06.)
일본공개특허 제2007-039332호 (2007.02.15.)
이와 같은 문제점을 해결하기 위하여 본 발명은 열팽창계수가 1x10-6/℃이하이고 1300℃ 이상의 고온으로 가열한 상태에서 25℃의 물속에 침지하더라도 파괴되지 않는 내열충격성 및 기계적 강도가 우수한 조리용 용기 및 장치에 사용 할 수 있는 세라믹 구조재료용 조성물과 그 제조방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
또한, 본 발명은 공극률이 약 80℃이상 조리용 원적외선 방사용 장치인 3차원 다공성의 망상구조를 가진 세라믹 구조체를 제조하기 위한 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
또한, 본 발명은 우수한 원적외선 방사기능을 가지는 3차원 다공성의 세라믹 구조체를 통해 조리기구 등의 용기, 간접 가열 장치, 및 건강기구 등에 사용 할 수 있는 제품 등을 제조하는 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
이와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명은 알칼리 실리카 졸(SiO2 30％), 페타라이트(petalite, LiAlSi4O10), 지르콘(ZrSiO4), 세리사이트(sericite, (K,Na)2ㆍAl2O3ㆍSiO2), 활석(3MgOㆍ4SiO2ㆍH2O) 및 수산화알루미나 분말과 증점제, 분산제, 소포제, 점결제, 및 물을 혼합하여 각종 조리용 용기 및 장치를 제조하는 3차원 망상구조의 세라믹 구조체를 제조하는 세라믹 조성물에 있어서, 상기 세라믹 조성물의 배합비율은 알칼리 실리카 졸 300 ~ 800중량부, 페타라이트 500 ~ 2000중량부, 지르콘 500 ~ 2000중량부, 세리사이트 100 ~ 500중량부, 활석 50 ~ 100중량부, 및 수산화 알루미나 50 ~ 200중량부와 활석 50 ~ 100중량부와, 증점제 1 ~ 4중량부, 소포제로는 지방산 에스텔 1 ~ 2중량부를 포함하고, 점결제로는 헥사메타포스페이트(hexamethaphosphate) 50 ~ 150중량부 및 물300~500중량부를 포함하는 것을 특징으로 하는 3차원 망상구조의 세라믹 구조체를 제조하는 세라믹 조성물을 제공한다.
또한, 본 발명에 있어서, 상기 세라믹 조성물 중 실리카 졸을 제외한 페타라이트(petalite, LiAlSi4O10), 지르콘(ZrSiO4), 세리사이트(sericite, (K,Na)2ㆍAl2O3ㆍSiO2), 활석(3MgOㆍ4SiO2ㆍH2O) 및 수산화알루미나 분말과 증점제, 분산제, 소포제, 점결제의 입자 크기가 약 10~40㎛이하의 미분말로 이루어지는 것을 특징으로 하는 3차원 망상구조의 세라믹 구조체를 제조하는 세라믹 조성물을 제공한다.
또한, 본 발명에 있어서, 상기 세라믹 조성물 중 증점제로는 하이드로옥시프로필셀루로즈(hydroxypropyl cellulose)를 사용하고, 소포제로는 지방산 에스텔을 사용하고, 점결제로는 헥사메타포스페이트(hexamethaphosphate)을 사용하는 것을 특징으로 하는 3차원 망상구조의 세라믹 구조체를 제조하는 세라믹 조성물을 제공한다.
또한, 본 발명에 있어서, 상기 청구항 1에 의해 혼합된 세라믹 조성물을 이용하여 3차원 망상구조의 세라믹 구조체 제조방법에 있어서, (a) 상기 세라믹 조성물을 물과 일정 비율로 혼합하여 슬러리 형태로 제조하는 단계; (b) 슬러리 형태의 세라믹 조성물을 폴리우레탄 전구체 표면에 도포 및 침적하는 단계; (c) 상기 (b) 단계 이후, 슬러리가 침적된 폴리우레탄 전구체를 일정간격의 롤러 사이로 통과시켜 과잉의 슬러리를 제거하고, 100℃의 항온조에서 건조하는 단계; (d) 상기 (c) 단계 이후, 건조된 폴리우레탄 전구체를 450℃에서 배소(roasting)하는 배소공정을 수행하여 폴리우레탄을 소실시키는 단계; (e) 상기 (d) 단계 이후, 머플로(muffle furnace)에서 1200℃에서 1시간 소성하여 완전히 경화된 세라믹 구조체를 제조하는 단계; (f) 세라믹 구조체 제조시 발생하는 유해가스 및 배기가스 제거단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 3차원 망상구조의 세라믹 구조체 제조방법을 제공한다.
또한, 본 발명에 있어서, 상기 세라믹 조성물은 알칼리 실리카 졸 600중량부, 페타라이트 1000중량부, 지르콘 1000중량부, 세리사이트 200중량부, 활석 50중량부, 수산화알루미나 100중량부를 포함하고, 세라믹 구조체의 슬러리 형성을 위하여 사용되는 증점제로는 하이드로옥시프로필셀루로즈(hydroxypropyl cellulose) 4중량부, 소포로제로는 지방산 에스텔 1중량부, 점결제로는 헥사메타포스페이트(hexamethaphosphare) 100중량부 및 물 350중량부를 혼합하는 것을 특징으로 하는 3차원 망상구조의 세라믹 구조체 제조방법을 제공한다.
또한, 본 발명에 있어서, 상기 (a) 단계에는 상기 세라믹 조성물의 혼합이 완료되면, 밀링공정을 통해 슬러리 형태로 혼합된 세라믹 조성물의 입자를 미세입자화 시키는 단계가 더 수행되는 것을 특징으로 하는 3차원 망상구조의 세라믹 구조체 제조방법을 제공한다.
또한, 본 발명에 있어서, 상기 밀링공정은 볼밀에서 약 5시간 이상 밀링하여 세라믹 구조체의 입자크기가 약 10㎛이하인 슬러리가 되도록 제조하는 것을 특징으로 하는 3차원 망상구조의 세라믹 구조체 제조방법을 제공한다.
또한, 본 발명에 있어서, 상기 폴리우레탄 전구체는 스폰지 형태로 구성되며, 10~20PPI(Pixcel Per Inch)로 구성되고, 상기 슬러리를 균일하게 도포하여 침적시키는 것을 특징으로 하는 3차원 망상구조의 세라믹 구조체 제조방법을 제공한다.
이와 같이 본 발명에 따르면, 저열팽창, 내열 충격성 및 원적외선 방사성을 가지는 3차원 망상구조의 세라믹 구조체를 비교적 저렴한 원료비용으로 제조할 수 있어 조리용 용기뿐만 아니라 원적외선 방사용 조리장치 또는 건강기구 등의 부재 등으로 활용이 가능한 효과가 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 3차원 망상구조의 세라믹 구조체를 통해 자동차 배기가스 정화용 필터, 쓰레기 소각장등의 배기가스 정화용 필터, 용융금속의 불순물 제거용 필터 등 저열팽창과 고온 내열 충격성이 요구되는 고온용 필터재료로 활용이 가능한 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 3차원 다공성의 세라믹 구조체를 제조하는 과정을 나타낸 순서도,
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 저열팽창성, 고온ㆍ내열충격성 및 원적외선 방사 세라믹 재료로 제조되는 제품의 예를 나타낸 도면이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성요소들에 참조 부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
본 발명은 낮은 열팽창성, 고온ㆍ내열충격성 및 원적외선 방사 효율이 우수한 세라믹 재료의 조성물 및 이 조성물로 구성되는 여러 가지 용도의 제품을 제조하기 위한 3차원 망상구조의 세라믹 구조체를 제조하기 위한 것으로 이하에서는 저열팽창성, 고온ㆍ내열충격성 및 원적외선 방사 세라믹 재료의 조성물과 그 제조방법에 대하여 상세히 설명한다.
먼저, 조리기구의 용기, 간접 가열 장치, 건강기구와 같은 다양한 용도의 제품을 제조하기 위한 세라믹 조성물은 알칼리 실리카 졸(SiO2), 페타라이트(petalite, LiAlSi4O10), 지르콘(ZrSiO4), 세리사이트(sericite, (K,Na)2ㆍAl2O3ㆍSiO2), 활석(3MgOㆍ4SiO2ㆍH2O) 및 수산화알루미나 분말과 증점제, 분산제, 소포제, 점결제 및 물을 포함하여 구성된다.
이와 같은 세라믹 조성물의 배합비율은 알칼리 실리카 졸 300~800중량부, 페타라이트 500~2000중량부, 지르콘 500~2000중량부, 세리사이트 100~500중량부, 활석 50~100중량부, 및 수산화 알루미나 50~200중량부와 활석과 증점제로는 하이드로옥시프로필셀루로즈(hydroxypropyl cellulose) 1~4중량부, 소포제로는 지방산 에스텔 1~2중량부를 포함하고, 점결제로는 헥사메타포스페이트(hexamethaphosphate) 50~150중량부 및 물은 요구되는 제품의 제조에 필요한 점도에 따라 필요한 량을 첨가하도록 한다.
또한, 본 발명은 실리카 졸을 제외한 나머지 조성물의 입자 크기가 약 10~40㎛이하의 미분말로 이루어진 조성물을 사용하도록 한다.
여기서, 전술한 세라믹 조성물을 통해 조리용 용기를 제조할 경우에는 혼합된 조성물에 적당량의 물을 첨가하여 반죽을 한 후, 세라믹 제조용 물레나 일정 형틀의 몰드에 주입하여 제조하고, 제조가 완료되면, 형틀 또는 몰드로부터 제품을 탈형하는 과정을 수행한다.
이후, 탈형이 이루어진 제품을 100℃~120℃의 온도로 건조시키고, 450℃~470℃의 온도로 배소(roasting)공정이 이루어지며, 이 배소공정이 완료되면 머플로(muffle furnace)를 사용하여 1200℃에서 약 1~2시간 소성을 하는 소성공정을 통해 최종 제품을 제조한다.
한편, 3차원 구조의 망상구조를 가진 세라믹 구조체를 제조하는 방법으로는 전술한 세라믹 조성물에 물을 300~500중량부를 추가로 첨가하여 슬러리 형태로 제조한 다음, 볼밀에 장입하여 약 5시간 이상 밀링공정을 수행함으로써, 세라믹 조성물의 입자의 크기가 약 10㎛이하로 구성되도록 한다.
아울러, 전술한 밀링공정을 통해 제조된 슬러리를 공극률이 정해진 폴리우레탄 전구체에 도포하고, 100℃~120℃의 온도로 건조시키고, 450℃~470℃의 온도로 배소(roasting)공정이 이루어지도록 한다.
그리고, 전구체인 폴리우레탄을 소실시킨 다음, 약 1200℃에서 1~2시간 소성하는 소성공정을 수행하여 망상구조의 세라믹 구조체를 제조하는 것이다.
이와 같은 방법을 통해 제조되는 본 발명의 세라믹 제품들은 열팽창계수가 1x10-6/℃이고, 약 100℃도 가열 후, 상온(25℃)의 물속에 급격히 주입하였을 경우에도 크랙이나 파손이 발생되지 않는 물성을 가지게 된다.
이하에서는 3차원 망상구조의 세라믹 구조체를 이루는 세라믹 조성물과 이 세라믹 조성물을 이용하여 세라믹 구조체를 제조하는 실시예를 자세히 설명하고자 한다.
3차원 망상구조의 세라믹 구조체를 제조하기 위해서는 도 1의 S110 단계에 기재된 바와 같이, 세라믹 조성물을 물과 일정 비율로 혼합하여 슬러리 형태로 제조하는 단계를 수행한다.
이때, 혼합되는 세라믹 조성물 및 그 배합비율은 다음과 같다.
알칼리 실리카 졸 600중량부, 페타라이트 1000중량부, 지르콘 1000중량부, 세리사이트 200중량부, 활석 50중량부, 수산화알루미나 100중량부를 포함하고, 세라믹 구조체의 슬러리 형성을 위하여 사용되는 증점제로는 하이드로옥시프로필셀루로즈(hydroxypropyl cellulose) 4중량부, 소포로제로는 지방산 에스텔 1중량부, 점결제로는 헥사메타포스페이트(hexamethaphosphare) 100중량부 및 물 350중량부를 혼합하여 구성된다.
또한, S120 단계와 같이, 밀링공정을 통해 슬러리 형태로 혼합된 세라믹 조성물의 입자를 미세입자화 시키는 단계를 수행한다.
즉, 본 실시예에서는 3차원 망상구조의 세라믹 구조체를 구성하기 위해서 볼밀에서 약 5시간 이상 밀링하여 세라믹 구조체의 입자크기가 약 10㎛이하인 슬러리가 되도록 제조한다.
이후, 전술한 S110 및 S120 단계를 통해 혼합도니 혼합물을 통해 3차원 망상구조의 세라믹 구조체를 제조하기 위해서는 다음과 같은 공정들을 수행하도록 한다.
먼저, S130 단계와 같이, 슬러리 형태의 세라믹 조성물을 폴리우레탄 전구체 표면에 도포 및 침적하는 단계를 수행한다.
다시말해, 3차원 망상구조의 세라믹 구조체를 제조하기 위해 일정한 공극률을 가진 스폰지 형태로 구성되며, 10~20PPI(Pixcel Per Inch)로 구성된 폴리우레탄 전구체를 표면에 전술한 슬러리를 균일하게 도포되도록 침적시킨다.
그리고, S140 단계와 같이, 스폰지 형태의 폴리우레탄 전구체를 일정간격의 롤러 사이로 통과시켜 과잉의 슬러리를 제거한 다음, 100℃의 항온조에서 건조시킨다.
또한, S150 단계와 같이, 완전히 건조된 전구체를 450℃에서 배소하는 배소공정을 수행하여 폴리우레탄을 소실시키면, S160 단계와 같이, 망상구조의 그린 형태의 세라믹 구조체만 남게 되어 이것을 머플로에서 약 1200℃에서 1시간 소성하여 완전히 경화된 구조체를 제조한다.
이후, S170 단계와 같이, 세라믹 구조체 제조 중 배소공정에서 발생하는 유해가스는 물에 통과시켜 흡수시키고, 최종 배기가스인 이산화탄소는 대기 중에 방출한다.
이와 같은 실시예를 통해 제조된 3차원 망상구조의 세라믹 구조체를 약 1000℃로 가열시킨 다음, 25℃의 물속에 급격히 침지시켰을 때, 구조체 표면에 크랙이나 절단 등의 파손이 발생되지 않았으며, 열팽창계수는 1.2x10-6/℃이였다.
표 1은 원적외선 방사효과를 나타낸 것으로 3차원 망상구조의 세라믹 구조체를 히터 위에 장치하고, 히터를 가열하였을 때, 열원으로부터 거리에 따른 세라믹 상부의 온도 변화를 조사한 결과이다.

열원으로부터의 거리(cm)
열원상부 세라믹 설치시(℃)
미설치시(℃)
0 380 780
2 370 710
3 360 690
5 355 610
7 350 530
10 345 420
[표 1] 원적외선 방사효과를 나타낸 표
이와 같은 결과를 통해 본 발명의 3차원 망상구조의 세라믹 구조체를 열원에서부터 일정거리를 두고 장치한 경우 히터의 열원으로부터 상부 0cm에서부터 10cm 떨어진 거리의 온도차이가 35℃밖에 나지 않고 있음을 알 수 있다.
또한, 구조체를 열원 상부에 설치하지 않았을 경우에는 열원으로부터 상부 10cm까지의 온도 차이가 약 360℃에 달하여 상당한 차이를 나타내고 있음을 알 수 있다.
이러한 현상은 본 발명의 3차원 망상구조의 세라믹 구조체를 가열 조리기 장치, 즉 가스 가열기 상부에 장치하여 요리재료를 간접 가열방식으로 조리하였을 경우, 조리물의 급격한 가열을 방지하고 조리물의 내부에까지 열이 균일하게 전달되는 효과를 얻을 수 있음을 알 수 있다.
예를 들어 가스 불꽃을 사용하여 육류 등을 조리할 경우, 3차원 망상구조의 세라믹 구조체를 불꽃 위에 장치하여 요리하게 되면, 음식물이 급격한 고열로 인해 타지 않고 내부와 외부가 동시에 가열되는 효과를 얻을 수 있다.
한편, 본 발명의 도 2a 내지 도 2c는 전술한 본 발명의 상세한 설명을 바탕으로 제조되는 것으로, 도 2a는 3차원 망상구조의 세라믹 구조체를 나타낸 도면이고, 도2b는 3차원 망상구조의 세라믹 구조체를 통해 제조된 조리용기를 나타낸 도면이며, 도 2c는 3차원 망상구조의 세라믹 구조체를 통해 제조된 건강기구용 불을 나타낸 도면이다.
이와 같은 본 발명의 3차원 망상구조의 세라믹 구조체는 자동차 배기가스 정화용 필터, 쓰레기 소각장등의 배기가스 정화용 필터, 용융금속의 불순물 제거용 필터 등 저열팽창과 고온 내열 충격성이 요구되는 고온용 필터재료로 활용이 가능하다. 한편 원적외선 방사효율이 우수하여 가스나 전열기 등의 방열장치 등에 활용이 가능한 발명이다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims (8)

  1. 알칼리 실리카 졸(SiO2 30％), 페타라이트(petalite, LiAlSi4O10), 지르콘(ZrSiO4), 세리사이트(sericite, (K,Na)2ㆍAl2O3ㆍSiO2), 활석(3MgOㆍ4SiO2ㆍH2O) 및 수산화알루미나 분말과 증점제, 분산제, 소포제, 점결제, 및 물을 혼합하여 각종 조리용 용기 및 장치를 제조하는 3차원 망상구조의 세라믹 구조체를 제조하는 세라믹 조성물에 있어서,
    상기 세라믹 조성물의 배합비율은 알칼리 실리카 졸 300 ~ 800중량부, 페타라이트 500 ~ 2000중량부, 지르콘 500 ~ 2000중량부, 세리사이트 100 ~ 500중량부, 활석 50 ~ 100중량부 및 수산화 알루미나 50 ~ 200중량부와 증점제로 하이드로옥시프로필셀루로즈(hydroxypropyl cellulose) 1 ~ 4중량부, 소포제로는 지방산 에스텔 1 ~ 2중량부를 포함하고, 점결제로는 헥사메타포스페이트(hexamethaphosphate) 50 ~ 150중량부 및 물300~500중량부를 포함하는 것을 특징으로 하는 3차원 망상구조의 세라믹 구조체를 제조하는 세라믹 조성물.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 세라믹 조성물 중 실리카 졸을 제외한 페타라이트(petalite, LiAlSi4O10), 지르콘(ZrSiO4), 세리사이트(sericite, (K,Na)2ㆍAl2O3ㆍSiO2), 활석(3MgOㆍ4SiO2ㆍH2O) 및 수산화알루미나 분말과 증점제, 분산제, 소포제, 점결제의 입자 크기가 적어도 10~40㎛이하의 미분말로 이루어지는 것을 특징으로 하는 3차원 망상구조의 세라믹 구조체를 제조하는 세라믹 조성물.
  3. 삭제
  4. 상기 청구항 1에 의해 혼합된 세라믹 조성물을 이용하여 3차원 망상구조의 세라믹 구조체 제조방법에 있어서,
    (a) 상기 세라믹 조성물을 물과 일정 비율로 혼합하여 슬러리 형태로 제조하는 단계;
    (b) 슬러리 형태의 세라믹 조성물을 폴리우레탄 전구체 표면에 도포 및 침적하는 단계;
    (c) 상기 (b) 단계 이후, 슬러리가 침적된 폴리우레탄 전구체를 일정간격의 롤러 사이로 통과시켜 과잉의 슬러리를 제거하고, 100℃의 항온조에서 건조하는 단계;
    (d) 상기 (c) 단계 이후, 건조된 폴리우레탄 전구체를 450℃에서 배소(roasting)하는 배소공정을 수행하여 폴리우레탄을 소실시키는 단계;
    (e) 상기 (d) 단계 이후, 머플로(muffle furnace)에서 1200℃에서 1시간 소성하여 완전히 경화된 세라믹 구조체를 제조하는 단계;
    (f) 세라믹 구조체 제조시 발생하는 유해가스 및 배기가스 제거단계;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 3차원 망상구조의 세라믹 구조체 제조방법.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 세라믹 조성물은
    알칼리 실리카 졸 600중량부, 페타라이트 1000중량부, 지르콘 1000중량부, 세리사이트 200중량부, 활석 50중량부, 수산화알루미나 100중량부를 포함하고, 세라믹 구조체의 슬러리 형성을 위하여 사용되는 증점제로는 하이드로옥시프로필셀루로즈(hydroxypropyl cellulose) 4중량부, 소포로제로는 지방산 에스텔 1중량부, 점결제로는 헥사메타포스페이트(hexamethaphosphare) 100중량부 및 물 350중량부를 혼합하는 것을 특징으로 하는 3차원 망상구조의 세라믹 구조체 제조방법.
  6. 제 4 항에 있어서,
    상기 (a) 단계에는
    상기 세라믹 조성물의 혼합이 완료되면, 밀링공정을 통해 슬러리 형태로 혼합된 세라믹 조성물의 입자를 미세입자화 시키는 단계가 더 수행되는 것을 특징으로 하는 3차원 망상구조의 세라믹 구조체 제조방법.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 밀링공정은 볼밀에서 적어도 5시간 이상 밀링하여 상기 세라믹 조성물의 입자크기가 적어도 10㎛이하인 슬러리가 되도록 제조하는 것을 특징으로 하는 3차원 망상구조의 세라믹 구조체 제조방법.
  8. 제 4 항에 있어서,
    상기 폴리우레탄 전구체는 스폰지 형태로 구성되며, 10~20PPI(Pixcel Per Inch)로 구성되고, 상기 슬러리를 균일하게 도포하여 침적시키는 것을 특징으로 하는 3차원 망상구조의 세라믹 구조체 제조방법.
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