KR101939561B1 - Method for manufacturing temperature-controlling decorative flooring composition using expanded graphite with thermal conductivity, and temperature-controlling decorative flooring using expanded graphite with thermal conductivity manufactured thereof - Google Patents
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Abstract
본 발명은 바닥재 제조 방법 및 바닥재에 관한 것으로서, 상세하게는 팽창흑연을 이용하여 열전도성, 전기전도성 등의 기능을 갖도록 하고, 여기에 콘크리트의 주재료인 모래를 통해 콘크리트 카운터탑 기술을 적용하여 우수한 기능성과 상품성을 갖는 콘크리트 바닥재를 제공하도록 하는 열전도성을 가진 팽창 흑연을 이용한 온도조절형 데코레이티브 바닥재 제조 공법 및 이를 이용하여 제조된 열전도성을 가진 팽창 흑연을 이용한 온도조절형 데코레이티브 바닥재에 관한 것이다.The present invention relates to a method for producing a flooring material and a flooring material. More particularly, the present invention relates to a method for producing a flooring material by using expanded graphite so as to have functions such as thermal conductivity and electric conductivity, To provide a concrete flooring having high thermal conductivity, and to provide a concrete flooring having thermal conductivity, and to provide a decorative flooring material having thermal conductivity using thermally conductive expandable graphite will be.
Description
본 발명은 바닥재 제조 방법 및 바닥재에 관한 것으로서, 상세하게는 팽창흑연을 이용하여 열전도성, 전기전도성 등의 기능을 갖도록 하고, 여기에 콘크리트의 주재료인 모래를 통해 콘크리트 카운터탑 기술을 적용하여 우수한 기능성과 상품성을 갖는 콘크리트 바닥재를 제공하도록 하는 열전도성을 가진 팽창 흑연을 이용한 온도조절형 데코레이티브 바닥재 제조 공법 및 이를 이용하여 제조된 열전도성을 가진 팽창 흑연을 이용한 온도조절형 데코레이티브 바닥재에 관한 것이다.The present invention relates to a method for producing a flooring material and a flooring material. More particularly, the present invention relates to a method for producing a flooring material by using expanded graphite so as to have functions such as thermal conductivity and electric conductivity, To provide a concrete flooring having high thermal conductivity, and to provide a concrete flooring having thermal conductivity, and to provide a decorative flooring material having thermal conductivity using thermally conductive expandable graphite will be.
고급 인테리어 제품의 대명사처럼 활용되고 있는 대리석은 고급스러운 느낌의 미적인 요소 때문에 바닥재, 가구의 상판, 벽면 마감재 등 다양한 용도로 사용되고 있으며, 천연대리석과 인조대리석으로 구분된다. 일반적으로 천연대리석 바닥재는 총 두께 12~20㎜로서 비싼 가격, 약한 강도, 난방비 증가, 미끄러움, 유지관리의 어려움 등의 문제점을 갖고 있으며, 이러한 단점을 보완하기 위해 자기 타일에 대리석을 부착한 대리석 복합판 및 천연의 다양한 실리카계 원료를 주원료로 하고 이에 바인더인 불포화폴리에스테르 수지를 결합하여 압축 성형시킨 인조대리석(엔지니어드 스톤) 등의 제품으로 출시되어 사용되고 있다.Marble is used as a synonym of high-class interior products, and is used for a variety of purposes such as flooring, furniture tops and wall finishes because of its aesthetic feeling of luxury. It is divided into natural marble and artificial marble. In general, the natural marble flooring has a total thickness of 12 ~ 20mm, which has problems such as high price, weak strength, increase of heating cost, slippery, maintenance difficulty. To overcome this disadvantage, marble Artificial marble (engineered stone) produced by compression molding a composite plate and a variety of natural silica-based raw materials as main raw materials and bonding the unsaturated polyester resin as a binder thereto.
엔지니어드 스톤이란 이태리 석재 기계 회사인 브레톤(Breton)사가 인조 대리석을 제조하는 공법을 탄생시켜 이를 바탕으로 만들어진 대리석 제품을 말한다. 초기에는 컴파운드 스톤(Compound Stone), 아티피셜 스톤(Artificial Stone) 등 다양한 이름으로 불리다가 최근 천연 석영(Quartz)계 재료를 주로 사용하면서 엔지니어드 스톤(Engineered Stone)으로 명명되었다.Engineered Stone is a marble product made by the Italian stone machine company Breton, which produced artificial marble. Initially called Compound Stone, Artificial Stone, etc., it was recently named as Engineered Stone, mainly using natural quartz-based materials.
일반적인 엔지니어드 스톤은 구조적으로 가장 이상적인 형태를 가지며, 뛰어난 물성과 내구성으로 천연석의 모든 물성을 능가하는 장점을 지니고 있다.General engineered stone has the most ideal shape in structure, and it has the advantage of exceeding all properties of natural stone with excellent physical properties and durability.
엔지니어드 스톤은 천연 석영(Quartz)을 주원료로 하므로 기존 아크릴계열의 MMA(Methyl Methacrylate) 인조대리석보다 천연대리석 질감이 뛰어나고, 내화학성, 내오염성, 내약품성, 내긁힘성 등 물성이 우수하다. 천연석재와 달리 공극이 거의 없어 흡수율이 매우 낮으며 강도가 높고, 화학물질 등에도 얼룩이 생기지 않아 위생적이므로 주방 상판 등 표면마감재와 식탁, 테이블 등의 가구마감재는 물론 고급 상업용 건물의 바닥재 및 벽체 등에도 사용이 가능한 고급 인조대리석이다.Because engine stone is made of natural quartz, it has superior natural marble texture than acrylic acrylic MMA (Methyl Methacrylate) artificial marble, and has excellent properties such as chemical resistance, stain resistance, chemical resistance and scratch resistance. Unlike natural stone, it has very low absorption rate and very low absorption rate. It is highly hygienic and it is hygienic because it does not cause any stain on chemical substances. So it can be used for surface finishing materials such as kitchen tops, furniture finishing materials such as table and table as well as flooring materials and walls for high- It is a high quality artificial marble that can be used.
엔지니어드 스톤은 93% 이상의 석영(Quartz)과 폴리머(polymer)를 사용하여 진공진동 압축성형법(Vibrocompression vacuum process)으로 제조된다. 진공진동 압축성형법은 진공상태를 유지하며, 고압을 가해 치밀한 엔지니어드 스톤을 제조할 수 있다. 엔지니어드 스톤의 특징은 천연석과 같은 질감을 가지며, 높은 경도와 강도를 나타내고, 또한 발색력이 뛰어나고, 내화학성이 우수하다. 이 때문에 고급 건축자재로 사용되며 수요가 증가하고 있다.Engineered Stone is manufactured with a Vibrocompression vacuum process using over 93% quartz and polymer. The vacuum vibration compression molding method maintains the vacuum state and can apply high pressure to produce dense engineered stones. The engineered stone has the same texture as natural stone, exhibits high hardness and strength, has excellent coloring power, and is excellent in chemical resistance. Because of this, it is used as high-grade building material and the demand is increasing.
그러나, 이러한 인조대리석(엔지니어드 스톤)의 경우 약한 강도, 비싼 가격 등의 단점이 있어 이러한 단점을 보완할 수 있는 콘크리트 주방상판 재료 및 제작기술을 개발하는 연구를 수행하였으며, 다양한 기능과 장점을 가지고 있는 새로운 트렌드의 주방 상판 시장 및 콘크리트 인테리어 분야를 개척할 수 있는 가능성을 확인하였다. 콘크리트 제품이 인테리어 시장에 진입하기 위해서는 사용성, 내구성, 경제성, 미적요소 등에서 기존 인테리어 제품에 비해 우수하게 평가받을 수 있는 요소기반 기술과 재료 개발 등이 필요하다. 콘크리트가 기능성을 갖도록 하기 위해 섬유, 폴리머, 기능성골재, 황토 등 다양한 재료들이 각 특성에 맞게 적용되고 있다.However, in the case of artificial marble (engineered stone), there are disadvantages such as weak strength and expensive price. Therefore, researches have been carried out to develop materials and manufacturing technology of a concrete kitchen top plate which can overcome such drawbacks. We have confirmed the possibility of developing a new trend of kitchen top market and concrete interior field. In order for concrete products to enter the interior market, it is necessary to develop element-based technologies and materials that can be evaluated better than existing interior products in terms of usability, durability, economy, and aesthetics. Various materials such as fiber, polymer, functional aggregate, and loess are applied to each property to make concrete functional.
최근 우수한 특성을 가진 나노물질로 21세기 핵심소재라 평가받고 있는 나노탄소소재는 디스플레이, 초경량/고강도 소재, 인쇄전자용 소재 등 다양한 분야에 적용되어 사용되고 있으며, 콘크리트 분야에서는 흑연(Graphite) 및 탄소재료를 이용하여 콘크리트 보강재, 전기전도성 콘크리트, 콘크리트 포장 등에 적용하기 위한 연구가 진행되고 있다.Recently, nano carbon materials, which are considered to be core materials of 21st century with excellent properties, are used in various fields such as displays, ultra light / high strength materials and printing electronic materials. In the concrete field, graphite and carbon materials Are being studied for the application to concrete reinforcement, electric conductive concrete, concrete pavement, etc.
탄소소재는 재료의 우수한 특성에도 불구하고 높은 가격으로 인해 2차 제품으로 성장하는데 한계가 있는 상황이며, 이를 극복하기 위해 저품질 탄소소재를 활용한 응용제품의 개발이 필요한 상황이다.Despite the excellent properties of the materials, carbon materials have a limited growth potential as secondary products due to high prices. In order to overcome them, it is necessary to develop application products using low-quality carbon materials.
본 발명은 상기와 같은 요구에 부응하기 위한 것으로, 팽창흑연을 이용하여 열전도성, 전기전도성 등의 기능을 갖도록 하고, 여기에 콘크리트의 주재료인 모래를 통해 콘크리트 카운터탑 기술을 적용하여 우수한 기능성과 상품성을 갖는 콘크리트 바닥재를 제공하도록 하는 열전도성을 가진 팽창 흑연을 이용한 온도조절형 데코레이티브 바닥재 제조 공법 및 이를 이용하여 제조된 열전도성을 가진 팽창 흑연을 이용한 온도조절형 데코레이티브 바닥재를 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention has been accomplished in order to meet the above-mentioned demand, and it is an object of the present invention to provide a concrete counter top technology through sand, which is a main material of concrete, to have thermal conductivity and electric conductivity by using expanded graphite, The present invention provides a method for manufacturing a decorative flooring material using expanded graphite having thermal conductivity to provide a concrete flooring material having thermal conductivity and a thermally controlled decorating flooring material using the expanded graphite having thermal conductivity, There is a purpose.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징은,According to an aspect of the present invention,
열전도성을 가진 팽창 흑연을 이용한 온도조절형 데코레이티브 바닥재 조성물을 이용한바닥재 제작 방법에 있어서, 200~350메쉬의 입도를 가지는 모래 53~62 중량%와, 50~150메쉬의 입도를 가지는 팽창 흑연 분말 22~24 중량%와, 고체 형태의 페놀 수지에 알코올을 첨가하여 제조한 액상의 페놀 수지 14~20 중량% 및 100~400메쉬의 입도를 가지는 구리 또는 알루미늄인 금속 분말 2~3 중량%를 혼합하는 혼합 공정과; 반죽 형태로 혼합된 혼합물을 몰드에 절반가량 상기 혼합물을 채운 다음, 200㎏f/㎠ 미만의 압력으로 1차 가압하고, 가압면에 +, -전극을 상호 이격되도록 배치시킨 다음 상기 몰드의 나머지 공간에 상기 혼합물을 다시 채운 다음 400~500㎏f/㎠의 압력을 가하여 성형물을 제작하되, 상기 +, -전극의 일끝단이 상기 성형물의 일측으로 노출되도록 제작하는 성형 공정과; 상기 성형물을 80~120℃의 온도로 20~30시간동안 건조시키는 건조 공정과; 건조가 완료된 상기 성형물을 300~350℃의 온도로 30~90분동안 열처리하는 열처리 공정; 및 열처리가 완료된 상기 성형물을 냉각 후 표면에 코팅재를 코팅하는 표면 처리 공정으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.A method for making a floor material using a thermoregulated decorating flooring composition using expanded graphite having thermal conductivity, the method comprising the steps of: preparing a floor material comprising 53 to 62% by weight of sand having a particle size of 200 to 350 mesh and expanded graphite having a particle size of 50 to 150 mesh 22 to 24% by weight of a powder, 14 to 20% by weight of a liquid phenolic resin prepared by adding an alcohol to a solid phenolic resin, and 2 to 3% by weight of a copper or aluminum metal powder having a particle size of 100 to 400 mesh Mixing; The mold was filled with the mixture in an amount of about half, and the mixture was first pressurized to a pressure of less than 200 kgf / cm < 2 >, and the + and - electrodes were spaced apart from each other on the pressing surface. And a pressure of 400 to 500 kgf / cm < 2 > to produce a molded product, wherein one end of the +, - electrode is exposed to one side of the molded product; A drying step of drying the molded product at a temperature of 80 to 120 DEG C for 20 to 30 hours; A heat treatment step of performing the heat treatment of the dried material at a temperature of 300 to 350 ° C for 30 to 90 minutes; And a surface treatment step of coating the coating material on the surface of the molded article after the heat treatment is completed.
본 발명의 다른 특징은,According to another aspect of the present invention,
상기의 열전도성을 가진 팽창 흑연을 이용한 온도조절형 데코레이티브 바닥재 조성물을 이용한 바닥재 제작 방법을 이용하여 제작되는 열전도성을 가진 팽창 흑연을 이용한 온도조절형 데코레이티브 바닥재를 특징으로 한다.A decorative controlled floor using thermally conductive expandable graphite, which is manufactured by using a flooring manufacturing method using a thermoregulated decorating flooring composition using expanded graphite having thermal conductivity, as described above.
상기와 같이 구성되는 본 발명인 열전도성을 가진 팽창 흑연을 이용한 온도조절형 데코레이티브 바닥재 제조 공법 및 이를 이용하여 제조된 열전도성을 가진 팽창 흑연을 이용한 온도조절형 데코레이티브 바닥재에 따르면, 우수한 기능의 신재료로 인정받고 있는 나노탄소소재를 콘크리트에 적용하여 전기 및 열 전도성을 이용한 새로운 개념의 난방시스템으로 적용하여 새로운 시장 창출이 가능하고, 기존 바닥재 제품에 비해 미적, 기능성, 경제성 등이 우수한 콘크리트 인테리어 제품 개발을 통해 관련 기술 선진화 및 해외 수출 가능하며, 저렴한 비용으로 대량생산이 가능한 팽창흑연 플레이크(Flake) 응용분야 확대를 통해 신시장 창출이 가능하고, 콘크리트와 나노탄소소재의 구성재료의 혼입비율에 따라 다양한 기능과 디자인을 갖는 신개념 콘크리트 바닥재 및 인테리어 제품개발로 세계시장에서 전무한 독창적인 제품 출시가 가능한 효과가 있다.According to the method of manufacturing a thermoregulated decorative floor material using the expanded graphite having thermal conductivity according to the present invention and the thermoregulated decorating floor material using the expanded graphite having thermal conductivity, Nano carbon material, which is recognized as a new material of concrete, is applied to concrete and applied as a new concept heating system using electric and thermal conductivity, and it is possible to create new market. It is possible to produce concrete with excellent aesthetic, It is possible to create new markets by expanding application of expanded graphite flake (Flake) which can be advanced by relevant technology and can be exported to overseas through the development of interior products and can be mass-produced at low cost. Also, the mixing ratio of the materials of concrete and nano carbon material New concept cone with various functions and design Agent has the possible effect flooring and interior nonexistent product development in the global market innovative products to market.
또한, 본 발명에 따르면 콘크리트를 단순한 건설재료라는 이미지에서 벗어나 고품격의 인테리어 제품으로 발전시킬 수 있고, 탄소소재를 첨가한 기능성 콘크리트 인테리어 제품 재료 및 제작기술 개발을 통해 다양한 분야에 콘크리트를 확대 적용할 수 있는 기반 기술 확보할 수 있다.Further, according to the present invention, it is possible to develop concrete as a high-quality interior product by moving away from the image of a simple construction material, and to develop a functional concrete interior product material and a manufacturing technique by adding a carbon material, And can secure the underlying technology.
또, 본 발명에 따르면 바닥재로서의 강도, 사용성, 내구성, 디자인, 청소의 용이성, 유지관리 등을 고려한 기존 대리석 바닥재보다 우수하고, 강도 및 내열성 등이 우수하여 A/S의 빈도가 낮아져 그에 따른 손실비용을 절감할 수 있으며, 기능성 데코레이티브 콘크리트 재료 및 제작기술 개발을 통해 해외 기술보다 뛰어난 새로운 트렌드의 바닥재 시장 개척 및 역수출 가능하고, 청정연료인 전기를 사용하는 난방시스템으로 사용할 경우 환경오염을 방지할 수 있으며, 콘크리트와 탄소소재 구성 재료의 조합 및 비율에 따라 전자파 차단, 발열 등 다양한 물성을 나타내는 복합 소재 개발로 에너지 효율성을 증대시킬 수 있다.Further, according to the present invention, it is possible to provide a marble flooring which is excellent in strength, usability, durability, design, ease of cleaning, maintenance and the like, and excellent in strength and heat resistance, And it is possible to develop and return the flooring market with new trends that are superior to overseas technology through the development of functional decorative concrete materials and manufacturing technology. When used as a heating system using electricity that is clean fuel, And it is possible to increase energy efficiency by developing composite materials showing various properties such as electromagnetic wave shielding and heat generation according to the combination and proportion of concrete and carbon material constituting materials.
도 1은 본 발명에 따른 열전도성을 가진 팽창 흑연을 이용한 온도조절형 데코레이티브 바닥재 제조 공법을 나타낸 공정도이다.
도 2는 본 발명에 따라 제작된 열전도성을 가진 팽창 흑연을 이용한 온도조절형 데코레이티브 바닥재의 구성을 나타낸 사시도이다.
도 3은 본 발명의 실험예에 따라 제작된 실험품을 촬영한 사진이다.
도 4는 본 발명의 실험예에 적용된 압축강도를 설명하기 위한 도면이다.
도 5 및 도 6은 본 발명의 실험예에 따라 제작된 바닥재의 각 성분의 함량에 따른 열전도도 값을 측정하여 나타낸 그래프이다.
도 7 및 도 8은 본 발명의 실험예에 따라 제작된 바닥재의 각 성분의 함량에 따른 시간, 전기도도와 열전도도 값과의 관계를 열화상 카메라를 사용하여 측정한 값을 나타낸 도면이다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a process drawing showing a method of manufacturing a temperature controlled decorating floor material using expanded graphite having thermal conductivity according to the present invention. FIG.
FIG. 2 is a perspective view showing the configuration of a temperature-controlled decorating floor material using expanded graphite having thermal conductivity manufactured according to the present invention.
3 is a photograph of an experimental article manufactured according to an experimental example of the present invention.
4 is a view for explaining the compressive strength applied to the experimental example of the present invention.
5 and 6 are graphs showing thermal conductivity values measured according to the content of each component of the flooring prepared according to the experimental example of the present invention.
FIGS. 7 and 8 are graphs showing the relationship between time, electric conductivity and thermal conductivity value according to the content of each component of the flooring fabricated according to the experimental example of the present invention, using a thermal imager.
이하, 본 발명에 따른 열전도성을 가진 팽창 흑연을 이용한 온도조절형 데코레이티브 바닥재 조성물을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, a temperature-controlled decorative flooring composition using expanded graphite having thermal conductivity according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
하기에서 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략할 것이다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.In the following description of the present invention, detailed description of known functions and configurations incorporated herein will be omitted when it may make the subject matter of the present invention rather unclear. The following terms are defined in consideration of the functions of the present invention, and these may be changed according to the intention of the user, the operator, or the like. Therefore, the definition should be based on the contents throughout this specification.
먼저, 본 발명에 따른 열전도성을 가진 팽창 흑연을 이용한 온도조절형 데코레이티브 바닥재 조성물은 200~350메쉬의 입도를 가지는 모래 53~62 중량%와, 50~150메쉬의 입도를 가지는 팽창 흑연 분말 22~24 중량%와, 액상의 페놀 수지 14~20 중량% 및 100~400메쉬의 입도를 가지는 금속 분말 2~3 중량%를 혼합하여 이루어진다.First, the temperature-controlled decorating flooring composition using thermally conductive expandable graphite according to the present invention comprises 53 to 62% by weight of sand having a particle size of 200 to 350 mesh, expanded graphite powder having a particle size of 50 to 150 mesh 22 to 24% by weight of a phenol resin, 14 to 20% by weight of a liquid phenolic resin, and 2 to 3% by weight of a metal powder having a particle size of 100 to 400 mesh.
여기에서, 액상의 페놀 수지는 고체 형태의 페놀 수지에 알코올을 첨가하여 액상으로 제조하는 데, 고체 형태의 페놀 수지 1㎏에는 3ℓ, 1.5㎏에는 4.5ℓ의 알코올을 첨가하여 액상으로 제조하고, 금속 분말은 구리 또는 알루미늄이다.Here, the liquid phenol resin is prepared in the form of a liquid by adding alcohol to a phenol resin in a solid form, in which 3 liters are added to 1 kg of solid phenol resin and 4.5 liters of alcohol is added to 1.5 kg, The powder is copper or aluminum.
이때, 모래의 입도가 200메쉬 미만인 경우 표면이 거칠고, 전도성이 현저히 낮아지는 단점이 있고, 350메쉬를 초과하는 경우 경제성이 없으며, 팽창 흑연 분말의 입도가 50메쉬 미만인 경우 분쇄가 잘되지 않음으로 인해 재결합되는 단점이 있고, 150메쉬를 초과하는 경우 경제성이 없으며, 금속 분말의 입도가 100메쉬 미만인 경우 표면이 거칠고, 300메쉬를 초과하는 경우 경제성이 없다.In this case, when the particle size of the sand is less than 200 mesh, there is a disadvantage that the surface is rough and the conductivity is remarkably low. When the particle size of the sand is less than 200 mesh, There is a disadvantage in that it is recombined. When the particle size exceeds 150 mesh, there is no economical efficiency. When the particle size of the metal powder is less than 100 mesh, the surface is rough.
또한, 모래가 53 중량% 미만으로 혼합되는 경우 강도와 마모도가 낮아지는 단점이 있고, 62 중량%를 초과하는 경우 강도는 증가하나 특성치가 나빠지는 단점이 있으며, 팽창 흑연 분말이 22 중량% 미만으로 혼합되는 경우 전도도가 낮아지는 단점이 있고, 24 중량%를 초과하는 경우 경재성이 떨어지는 단점이 있으며, 액상의 페놀 수지가 14 중량% 미만으로 혼합되거나 20 중량%을 초과하는 경우 결합력이 낮아지는 단점이 있고, 금속 분말이 2 중량% 미만으로 혼합되는 경우 전도도와, 강도 및 마모도가 낮아지는 단점이 있으며, 3 중량%를 초과하는 경우 특성치가 나빠지는 단점이 있다.In addition, when sand is mixed at less than 53% by weight, strength and abrasion are lowered. When the content exceeds 62% by weight, the strength is increased but the characteristic value is deteriorated. When the amount of expanded graphite powder is less than 22% When the amount of the phenol resin is less than 14% by weight or when the amount of the phenol resin is more than 20% by weight, the bonding strength is lowered. When the metal powder is mixed with less than 2% by weight, there is a disadvantage in that the conductivity, strength and abrasion are lowered, and when it exceeds 3% by weight, the characteristic value is deteriorated.
그리고, 본 발명에 따른 열전도성을 가진 팽창 흑연을 이용한 온도조절형 데코레이티브 바닥재 조성물의 제조 공법을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.The method for manufacturing a temperature controlled decorating flooring composition using expanded graphite having thermal conductivity according to the present invention will now be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명에 따른 열전도성을 가진 팽창 흑연을 이용한 온도조절형 데코레이티브 바닥재 제조 공법을 나타낸 공정도이고, 도 2는 본 발명에 따라 제작된 열전도성을 가진 팽창 흑연을 이용한 온도조절형 데코레이티브 바닥재의 구성을 나타낸 사시도이다.FIG. 1 is a process diagram showing a method of manufacturing a temperature controlled decorating floor material using expanded graphite having thermal conductivity according to the present invention, FIG. 2 is a view showing a temperature control type decorating method using expanded graphite having thermal conductivity according to the present invention Fig. 2 is a perspective view showing the structure of a reactive flooring material.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 열전도성을 가진 팽창 흑연을 이용한 온도조절형 데코레이티브 바닥재 제조 공법은, 혼합 공정(S10)과, 성형 공정(S20)과, 건조 공정(S30)과, 열처리 공정(S40) 및 표면 처리 공정(S50)으로 이루어진다.1 and 2, a method of manufacturing a thermoregulated decorating floor material using expanded graphite having thermal conductivity according to the present invention comprises a mixing step (S10), a forming step (S20), a drying step (S30 ), A heat treatment step (S40), and a surface treatment step (S50).
《혼합 공정-S10》&Quot; Mixing process-S10 &
먼저, 200~350메쉬의 입도를 가지는 모래 53~62 중량%와, 50~150메쉬의 입도를 가지는 팽창 흑연 분말 22~24 중량%와, 액상의 페놀 수지 14~20 중량% 및 100~400메쉬의 입도를 가지는 금속 분말 2~3 중량%를 믹서에 투입하여 혼합한다.First, 53 to 62 wt% of sand having a particle size of 200 to 350 mesh, 22 to 24 wt% of expanded graphite powder having a particle size of 50 to 150 mesh, 14 to 20 wt% of a liquid phenolic resin and 100 to 400
《성형 공정-S20》&Quot; Forming process-S20 "
그리고, 반죽 형태로 혼합된 혼합물을 몰드에 삽입한 다음, 400~500㎏f/㎠의 압력을 가하여 성형물을 제조한다. 이때, 성형 공정은 몰드에 절반가량 상기 혼합물을 채운 다음, 200㎏f/㎠ 미만의 압력으로 1차 가압하고, 가압면에 +, -전극을 상호 이격되도록 배치시킨 다음 몰드의 나머지 공간에 혼합물을 다시 채운 다음 400~500㎏f/㎠의 압력을 가하여 성형물(1)을 제작하는 것이 바람직하고, +, -전극(3, 5)은 일끝단이 성형물(1)의 일측으로 노출된다.Then, the mixture mixed in the dough form is inserted into the mold, and a molded article is produced by applying a pressure of 400 to 500 kgf /
《건조 공정-S30》&Quot; Drying process-S30 "
이어서, 성형물(1)을 건조로(미도시)에 투입하여 80~120℃의 온도로 20~30시간동안 건조시킨다.Subsequently, the molded
《열처리 공정-S40》&Quot; Heat treatment process-S40 "
건조가 완료된 성형물(1)을 열처리로(미도시)에 투입하여 300~350℃의 온도로 30~90분동안 열처리한다.The dried
《표면 처리 공정-S50》&Quot; Surface treatment process-S50 "
열처리가 완료된 성형물(1)을 상온에서 냉각 후 표면에 코팅재를 코팅해서 코팅면(7)을 형성하여 도 2에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 열전도성을 가진 팽창 흑연을 이용한 온도조절형 데코레이티브 바닥재(1')를 완성한다. 이때, 코팅재는 유약, 페인트 등이 적용된다.After the heat-treated formed
<실험예><Experimental Example>
이하, 실험예를 통하여 본 발명을 보다 상세히 설명하고자 하며, 본 실험 예는 가장 바람직한 실시형태를 통하여 본 발명을 보다 구체적으로 설명하기 위함이며, 본 발명의 범위가 실험예에 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Experimental Examples. The present Experimental Examples are intended to illustrate the present invention more specifically through the most preferred embodiments, and the scope of the present invention is not limited to Experimental Examples.
먼저, 아래의 표 1과 같은 배합비에 의해 실험체를 제작하였다.First, the specimen was prepared by the blending ratio shown in Table 1 below.
도 3은 본 발명의 실험예에 따라 제작된 실험품을 촬영한 사진이다.3 is a photograph of an experimental article manufactured according to an experimental example of the present invention.
(중량%)sand
(weight%)
(중량%)Expanded graphite
(weight%)
(중량%)metal
(weight%)
(중량 %)Phenolic resin
(weight %)
1) 압축 강도압축하중 하에서 견딜 수 있는 재료의 최대 응력으로, 파편으로 부서지는 재료의 압축강도는 독립적 성질로서 좁은 의미에서 정의되어 질 수 있다. 그러나 압축에 부서지지 않는 재료들의 압축강도는 임의의 양의 재료를 일그러트리기 위해 요구되는 응력의 양으로써 정의 되어야만 한다. 압축시험에서 압축강도는 도 3에 도시된 바와 같이 최대하중을 시편의 초기 단면적으로 나눠줌으로써 계산된다.1) Compressive Strength The maximum stress of a material which can withstand under compressive loads, the compressive strength of a material breaking into pieces can be defined in a narrow sense as an independent property. However, the compressive strength of non-compressive materials must be defined as the amount of stress required to distort any amount of material. In the compression test, the compressive strength is calculated by dividing the maximum load by the initial cross-sectional area of the specimen as shown in Fig.
도 3은 본 발명의 실험예에 적용된 압축강도를 설명하기 위한 도면이다.3 is a view for explaining the compressive strength applied to the experimental example of the present invention.
결합재의 함량에 따른 압축강도를 측정하여 위의 표 2에 결과값을 정리하였다. 열처리 전과 후에 이들은 2~3배의 다른 강도값을 나타내었다. 결과값에 따르면 결합재의 함량이 증가할수록 강도값은 낮아지는 경향성을 나타내었다.이는 콘크리트의 주원료인 모래가 강도값에 큰 영향을 주는것으로 나타났다. 금속성분으로 동을 첨가하였을 때와 알루미늄을 참가 하였을 때를 비교한 결과 동을 첨가하였을 때 비교적 높은 강도값을 나타내었다.The compressive strength according to the content of binder is measured and the results are summarized in Table 2 above. Before and after the heat treatment, they showed different strength values of 2 to 3 times. According to the results, the strength value decreased as the binder content increased, indicating that sand, which is the main material of concrete, had a significant effect on the strength value. The addition of copper as a metal and the addition of aluminum resulted in a relatively high strength value when copper was added.
2) 쇼어 경도2) Shore hardness
쇼어 경도는 1906년 A.F.Shore가 담금질(quenching) 처리한 강에 대해서는 브리넬구는 스트레인을 일으킨다는 것을 알게 되었으므로 충격법으로 경도를 규정할 것을 제한하였다. 쇼어 경도시험은 일정한 높이에서 시험편에 해머를 수직으로 낙하 충동시켜 그 반발높이를 기준으로 하여 경도값을 나타낸다.The Shore hardness limits the hardness to be defined by the impact method, since A.F.Shore in 1906 found that the quenching of the steel resulted in strain. The Shore hardness test shows a hardness value based on the rebound height of a hammer dropped vertically against a test piece at a constant height.
이 시험기는 선단에 구형의 다이아몬드 팁(tip)이 박힌 무게 약 2.4㎏의 해머를 254㎜의 높이에서 낙하시켰을 때, 담금질한 고탄소강에서의 평균 반발높이를 눈금판에서 100으로 하였고, 연한 황동에서의 높이를 10으로 나타내도록 하였다. 그러나 다이아몬드 팁의 형상이나 해머의 반발비와 경도값의 관계 등은 구체적으로 밝히지 않았다. 이와 같이 당초부터 경도값의 정의에 모호함이 있지만 한편으로는 시험기의 조작이 간편하고, 시험이 신속하게 이루어진다는 점과 시험기의 가격이 저렴하고 경량이기 때문에 현장의 검사수단으로 널리 보급되었다. 상기 시험기는 스크레로스코프(scleroscope)이라고도 하며, 정적 압입시험과는 달리 하중이 동적으로 작용한다.The average height of rebound in the quenched high carbon steel was set to 100 on the scale plate when a hammer with a diameter of about 2.4 kg was dropped from a height of 254 mm with a spherical diamond tip at the tip, And the height is represented by 10. However, the relationship between the shape of the diamond tip and the rebound ratio of the hammer and the hardness value was not specified. Although there is ambiguity in the definition of the hardness value from the outset, it is widely spread as a means of inspection on the spot because the operation of the tester is simple and the test is quick and the tester is cheap and light in weight. The tester is also called a scleroscope, and unlike the static indentation test, the load acts dynamically.
■ 정하중 : 시간이 변함에 따라 힘의 크기가 변하지 않는 하중(압입경도 시험)■ Static load: Load that does not change the size of the force with time (indentation hardness test)
■ 동하중 : 시간이 지남에 따라 힘의 크기가 변하는 하중(쇼어 경도 시험)■ Dynamic load: Load that varies in magnitude over time (Shore hardness test)
쇼어 경도 시험의 일반적인 특징으로는 시험기가 적고, 중량이 가벼워서 휴대하기가 용이하며, 시험편에 아주 적은 흔적이 생기기 때문에 완성제품을 직접 시험할 수 있다. 또, 시험편이 비교적 적고 엷은 것도 측정이 가능하다.Typical features of the Shore hardness test include less testing equipment, lighter weight, easier portability, and fewer traces on the test specimens. In addition, it is possible to measure a relatively small number of test pieces.
쇼어 경도 시험기는 비교적 탄성률에 큰 차이가 없는 재료를 시험할 때에는 경도치의 신뢰성이 크지만, 고무와 같이 탄성률의 차이가 큰 재료에서는 부적합하다. 예를 들면 경질고무는 강철보다 큰 쇼어 경도값이 나타나는 모순이 생길 수 있다. 그러나 탄성률과 쇼어경도값이 비례되는 것만은 아니다. 예를 들면 탄소강에서 C%에 따라 경도는 상당히 큰 차이가 있는 반면에 탄성률은 대체로 변화가 없다.The Shore hardness tester has a high hardness value when testing a material having a comparatively small difference in elastic modulus, but is unsuitable for a material having a large difference in elastic modulus such as rubber. For example, a hard rubber may have a contradiction that exhibits shore hardness values greater than steel. However, the elastic modulus and shore hardness are not necessarily proportional. For example, in carbon steel, the hardness varies considerably according to C%, while the modulus of elasticity is largely unchanged.
쇼어 경도의 측정원리는 지름 1/4", 길이, 3/4"의 강봉(steel bar)의 하단에 지름 0.02"의 다이아몬드 볼(Diamond bll)을 붙인 작은 해머(Hammer)를 10" 높이의 유리관내에서 연직으로 낙하시켜, 시편의 표면에 충돌해서 탄성에 의해 튀어오를 때에, 해머의 상단이 이르는 최고 높이를 관의 내벽에 붙여 둔 눈금을 읽으므로서 경도를 경정한다. 이 수치가 쇼어 경도값(Hs)이다. 쇼어 경도값(Hs)이란 시편의 표면 위에 일정높이(낙하높이)에서 낙하시킨 해머가 튀어 오른 높이(반발높이; rebound height)에 비례하는 값으로서 다음과 같은 수학식1로부터 쇼어 경도를 결정한다.Shore hardness is measured by a small hammer with a diameter of 0.02 in diameter and a diameter of 1/4 ", a length of 3/4", and a small hammer with a diameter of 0.02 " The hardness is adjusted by dropping vertically in the pipe, and reading the scale attached to the inner wall of the pipe at the highest height reached by the top of the hammer when it collides with the surface of the specimen and bounces by elasticity. This value is Shore hardness value (H s ). The Shore hardness value (H s ) is a value proportional to a height (rebound height) of a hammer dropped at a certain height (drop height) on the surface of the specimen, and Shore hardness is determined from the following equation .
이때, Hs : 쇼어 경도값, k : 쇼어 경도를 결정하기 위한 상수, h : 낙하높이, h0 : 반발높이이다.At this time, H s : Shore hardness value, k: constant, h for determining the Shore hardness: drop height, h 0: a foam height.
결합재의 함량에 다른 쇼어경도를 측정하여 위에 표 3에 결과값을 정리하였다. 열처리 전과 후에 이들은 많은 차이값을 나타내었다. 이는 열처리를 변수로 하여 경도에 상당히 큰영향을 주고 있음을 보여주고 있다.결과값에 따르면 결합재의 함량이 증가할수록 경도값은 전반적으로 증가하는 경향성을 나타내었다. 이는 콘크리트의 주원료인 모래 및 결합재의 함량이 경도값에 큰 영향을 주는 것임을 알 수 있었다.The shore hardness was measured by the content of the binder and the results were summarized in Table 3 above. Before and after the heat treatment, they showed many differences. The results show that the hardness values tend to increase as the content of binder is increased. It was found that the content of sand and binder, which is the main material of concrete, has a great effect on the hardness value.
금속성분으로 동을 첨가하였을 때와 알루미늄을 참가 하였을 때를 비교한 결과 알루미늄을 첨가하였을 때 비교적 높은 경도값을 나타내었다.Compared with the addition of copper as a metal component and the addition of aluminum, the addition of aluminum showed a relatively high hardness value.
3) 전기전도도3) Electrical Conductivity
전기가 잘 통하는 정도를 나타내며, 전도도(Conductivity), 비전도도(Specific Conductivity), 또는 컨덕턴스(Conductance)라고도 부른다. 전기전도도는 1개의 물질이 전류를 흐르게 하는 능력을 나타내는 단위인데 반해, 비전도도는 특정온도 하에서 단위길이나 단위면적을 갖는 물체의 전기전도도를 나타내는 단위이다. 즉 비전도도는 체적전기전도도와 동의어이며, 체적저항(전기비저항-resistivity)의 역수이다. 전기전도도의 단위는 모(mho) 또는 지멘스(siemens)를 사용하며, 1모 = 1니멘스이다. 전기비저항의 단위는 옴(Ω)이므로 1㎲의 전기전도도를 갖는 물은 1,000,000Ω 즉 1MΩ의 전기비저항을 갖는 물이라고 말할 수 있다.It is also referred to as Conductivity, Specific Conductivity, or Conductance. Electrical conductivity is a unit that indicates the ability of a single substance to flow current, whereas a non-electrical conductivity is a unit of electrical conductivity of an object having a unit length or unit area under a specific temperature. The nonconductivity is synonymous with volumetric conductivity and is the inverse of the volume resistivity (resistivity-resistivity). The unit of electric conductivity is mho or siemens, and 1 mo = 1 nimense. Since the unit of electrical resistivity is ohm (Ω), water having an electrical conductivity of 1 μs can be said to be water having an electrical resistivity of 1,000,000Ω or 1MΩ.
전기전도도의 측정은 두 개의 특수 전극판을 사용하여 전류를 흘려보내 측정하며, 전기전도도는 물속에 함유된 용존 고형물질(TDS, Total Dissolved Solids)의 양과 밀접한 관계를 갖는다. 물속에 전하를 띤 이온이 많을수록 물의 전기전도도는 커진다. 즉 용액내에서 이온농도가 증가할수록 용액의 전기전도도는 증가하기 때문에 전기전도도는 물속에 존재하는 이온농도의 지시인자이다. 전도도(Conductivity)는 전기전도도로서 비저항의 역수이다. 물중의 무기물(이온류)이 전기를 통하므로 이온의 함유량에 따라 전기전도도 값이 달라진다. 즉 전도도는 물의 순도를 측정하는 가장 일반적인 방법이다. 물 중에 이온 함유량이 많으면 전기가 잘 통하고, 이온이 전부 제거되면 물은 전기를 통하지 않는 부도체가 된다. 전기전도도는 물질이나 용액이 전류를 운반할 수 있는 정도를 말하며, 용액 중의 이온세기를 신속하게 평가할 수 있는 지표로서 전기저항의 역수(Ω-1)로 나타내나 현재는 국제적으로 S(Siemens) 단위가 통용되고 있다. 용액에 담겨 있는 2개의 전극에 일정한 전압을 가해주면, 가한 전압이 전류를 흐르게 하며, 이때 흐르는 전류의 크기는 용액의 전도도에 의존한다는 사실을 이용한다.The measurement of electrical conductivity is carried out by flowing current through two special electrode plates. The electrical conductivity is closely related to the amount of dissolved total solids (TDS, Total Dissolved Solids) contained in water. The more charged ions in water, the greater the electrical conductivity of water. That is, as the ionic concentration in the solution increases, the electrical conductivity of the solution increases, so the electrical conductivity is an indicator of the concentration of ions present in the water. Conductivity is the inverse of resistivity as electrical conductivity. Since the inorganic matter (ionic species) in water is electricity, the electric conductivity value changes depending on the content of ions. Conductivity is the most common way to measure water purity. If the water contains a large amount of ions, the electricity is good, and when the ions are completely removed, the water becomes an insulator that does not conduct electricity. The electrical conductivity is the degree to which a substance or solution can carry an electric current. It is an index for quickly evaluating the ionic strength of a solution. It is expressed in terms of the reciprocal of electrical resistance (Ω-1) . If a constant voltage is applied to the two electrodes in the solution, the applied voltage causes the current to flow, and the magnitude of the current flowing depends on the conductivity of the solution.
어떤 전도체에 저항 R은 수학식 2와 같다.For some conductors, the resistance R is given by:
이때, ρ: 비저항(고유저항)(Ωㅇm), I : 두 전극간의 거리(m), S : 단면적(㎡)이다.In this case, ρ is a specific resistance (resistivity) (Ω · m), I is a distance between two electrodes (m), and S is a cross-sectional area (m 2).
따라서 전기전도도 L은 수학식 3과 같다Therefore, the electric conductivity L is expressed by
각 성분의 함량에 다른 전기 비저항를 측정하여 위에 표 4에 결과값을 정리하였다. 열처리 전과 후에 이들은 많은 차이값을 나타내었다. 이는 열처리를 변수로 하여 전기 비저항 값에 상당히 큰 영향을 주고 있음을 보여주고 있다. 이는 열처리변수가 결합재의 탄화 및 조직구조의 배향성에 큰 영향을 준 것으로 판단한다.결과값에 따르면 결합재의 함량이 증가할수록 전기 비저항 값은 전반적으로 감소하는 경향성을 나타내었다. 이는 콘크리트의 주원료인 모래 및 결합재의 함량이 전기 비저항 값에 큰 영향을 주는 것임을 알 수 있었다.The electrical resistivities were measured for the content of each component and the results were summarized in Table 4 above. Before and after the heat treatment, they showed many differences. This shows that the thermal resistivity has a considerable influence on the electrical resistivity. According to the results, the electrical resistivity values showed a tendency to decrease as the content of binder increased. It was found that the content of sand and binder, which is the main material of concrete, has a great influence on the electrical resistivity value.
금속성분으로 동을 첨가하였을 때와 알루미늄을 참가 하였을 때를 비교한 결과 알루미늄을 첨가하였을 때 비교적 높은 전기비저항 값을 나타내었다. 이는 본 실험예에서도 동 성분이 전기 비저항을 낮추는 효과를 현저히 나타내었다.As a result of the addition of copper as a metal component and the addition of aluminum, it showed a relatively high electrical resistivity value when aluminum was added. In this test example, the effect of the copper component in lowering the electrical resistivity is also remarkable.
4) 열전도도4) Thermal conductivity
열전도도 시험은 히트 플로우 방법이 일반적인 방법이다. 온도분포가 일정한 상태에서 측정하는 정상상태(steady state)의 경우 푸리에 법칙(Fourier's law)으로 표현 가능하다.Heat conduction test is a common method of heat flow test. It can be expressed as Fourier's law in the case of a steady state measured at a constant temperature distribution.
이때, q : 열량, A : 면적, k : 열전도도, dT : 온도차이, dx : 거리차이이다.Here, q: heat quantity, A: area, k: thermal conductivity, dT: temperature difference, and dx: distance difference.
상기 푸리에 법칙은 어떤 식으로부터의 유도가 아니라 일종의 실험식이라고 할 수 있다. 즉 어떤 물체에 고온쪽으로부터 저온쪽으로 에너지전달이 있는데 이것은 단위면적당으로 볼 때 온도 구배(일정거리에서 온도차이)에 비례하는 함을 이용할 수 있다. 이것을 위의 식으로 바꾸어 표현하면 비례상수 k를 도입하고, - 부호는 실제 열량의 움직임이 있는 것이 값이 되게 하지 않기 위해 붙인 것이다.The Fourier law is not an induction from a certain expression but an empirical expression. That is, there is an energy transfer from a high temperature to a low temperature in an object, which is proportional to the temperature gradient (temperature difference at a certain distance) as a function of the unit area. This is expressed in terms of the above equation, introducing the proportional constant k, and the - sign is added so as not to make the value of the actual caloric motion.
열전도도의 측정은 다음과 같은 과정으로 실시하였다. 시험편 장치에 시험편을 a(2㎜ 두께), b(4㎜ 두께)에 각각 설치하고 유량계를 통하여 냉각수를 일정량 하부로 흘려보낸다. 전원을 넣은 후 온도조절계로 일정온도를 올려 주고, 냉각수량을 조절한다. 패널의 온도지시계의 온도를 순서대로 읽고, 정상상태의 값을 시험 결과로 기록하였다. 시험을 4~5회를 실시하여 측정값으로 정하였다. 시험편을 바꾸어 위의 과정을 되풀이 측정하였다.Thermal conductivity was measured by the following procedure. Test specimens are placed on a (2 mm thick) and b (4 mm thick) specimens, respectively, and coolant is flowed down a certain amount through a flow meter. After turning on the power, raise the temperature by the temperature controller and adjust the cooling water. The temperature of the panel temperature indicator was read in order, and the value of the steady state was recorded as the test result. The test was carried out 4 to 5 times to determine the measured value. The above procedure was repeatedly measured by changing the specimen.
각 성분의 함량에 따른 열전도도 값을 측정하여 도 5 및 도 6과 같이 결과값을 정리하였다. 열처리 후에 결과값을 나타내었다. 도 5 및 도 6은 본 발명의 실험예에 따라 제작된 바닥재의 각 성분의 함량에 따른 열전도도 값을 측정하여 나타낸 그래프이다.The values of thermal conductivity according to the content of each component were measured and the results were summarized as shown in FIGS. 5 and 6. The results are shown after heat treatment. 5 and 6 are graphs showing thermal conductivity values measured according to the content of each component of the flooring prepared according to the experimental example of the present invention.
주재인 모래 및 금속의 함량은 감소시키고, 결합재의 함량을 증가시킨 결과값으로 이들의 변수로 하여 열전도도 값에 상당히 큰 영향을 주고 있음을 보여주고 있다. 이는 금속성분 및 결합재가 1차적으로 탄화 및 조직구조의 배향성에 큰 영향을 준 것으로 판단한다.It is shown that the content of sand and metal is decreased and the content of binder is increased. As a result, it shows that the value of thermal conductivity has a considerable influence on the value of thermal conductivity. It is judged that the metal component and the binder primarily affect the carbonization and the orientation of the texture structure.
결과적으로 저항성이 높은 모래는 열전도도에 있어서도 상당히 큰 영향을 주는 요소임이 확실하게 나타났다. 결과값에 따르면 결합재의 함량이 증가할수록 열전도도 값은 전반적으로 증가하는 경향성을 나타내었다. 이는 콘크리트의 주원료인 모래 및 결합재의 함량이 열전도도 값에 큰 영향을 주는 상관관계임을 알 수 있다. 금속성분으로 동을 첨가하였을 때와 알루미늄을 참가 하였을 때를 비교한 결과 알루미늄을 첨가하였을 때 평균적으로 비슷한 결과값을 나타내었으며, 시료 SC3 및 SA1은 비교적 높은 열전도도 값을 나타내었다. 이는 본 실험예에서도 금속 성분이 열전도도 값을 높이는 효과를 현저히 나타내었다.As a result, it is clear that highly resistive sand has a considerable influence on the thermal conductivity. According to the results, as the content of binder increased, the thermal conductivity value showed a tendency to increase overall. It can be seen that the content of sand and binder, which is the main material of concrete, has a significant influence on the thermal conductivity value. As a result of the addition of copper as a metal component and the addition of aluminum, the results were similar to each other on average, and samples SC3 and SA1 showed relatively high thermal conductivity values. This shows that the effect of increasing the thermal conductivity value of the metal component is also remarkable in this experimental example.
그리고, 각 성분의 함량에 따른 시간, 전기도도와 열전도도 값과의 관계를 열화상 카메라를 사용하여 측정한 값을 도 7과 도 8에 도시하였다. 열처리 후에 이들의 상호관계 결과값을 나타내었다.7 and 8 show measured values of the relationship between the time, electric conductivity and the thermal conductivity value according to the content of each component using a thermal imaging camera. The results of these correlations are shown after heat treatment.
도 7 및 도 8은 본 발명의 실험예에 따라 제작된 바닥재의 각 성분의 함량에 따른 시간, 전기도도와 열전도도 값과의 관계를 열화상 카메라를 사용하여 측정한 값을 나타낸 도면이다.FIGS. 7 and 8 are graphs showing the relationship between time, electric conductivity and thermal conductivity value according to the content of each component of the flooring fabricated according to the experimental example of the present invention, using a thermal imager.
주재인 모래 및 금속의 함량은 감소시키고, 결합재의 함량을 증가시킨 결과값으로 이들의 변수로 하여 시간, 전기도도와 열전도도와의 관계에 상당히 큰 영향을 주고 있음을 보여주고 있다. 이는 금속성분 및 결합재가 1차적으로 탄화 및 조직구조의 배향성에 큰 영향을 준 것으로 판단되며, 2차적으로 이들의 요소가 시간, 전기도도와 열전도도와의 관계에 아주 큰 영향을 주고 있음을 나타내고 있다. 상기에서 지적한 바와 같이 결과적으로 저항성이 높은 모래는 열전도도에 있어서도 상당히 큰 영향을 주는 요소임이 확실하게 나타났다.It is shown that the sand and metal contents are decreased and the content of binder is increased. These results show that these variables have a considerable effect on the relationship between time, electric conductivity and thermal conductivity. This indicates that the metal components and the binder primarily affect the carbonization and the orientation of the structure, and secondly, these factors have a great influence on the relationship between time, electric conductivity and thermal conductivity . As mentioned above, it has become clear that the highly resistant sand is a factor that has a considerable influence on the thermal conductivity.
결과값에 따르면 결합재의 함량이 증가할수록 열적 분포도는 전반적으로 증가하는 경향성을 나타내었다. 금속성분으로 동을 첨가하였을 때와 알루미늄을 참가 하였을 때를 비교한 결과 평균적으로 비슷한 결과값을 나타내었으며, 시료 SC1 및 SA2은 비교적 균일한 열적 분포도의 형상을 나타내었다. 이는 본 실험예에서도 금속 성분이 열적 분포도를 높이는 효과를 현저히 나타내었다.According to the results, as the content of binder increased, the thermal distribution tended to increase overall. As a result of the comparison between the addition of copper as a metal component and the addition of aluminum, the average values were similar to each other, and the samples SC1 and SA2 exhibited relatively uniform thermal distribution shapes. This shows that the effect of increasing the thermal distribution of the metal component is also remarkable in this experimental example.
본 발명은 다양하게 변형될 수 있고 여러 가지 형태를 취할 수 있으며 상기 발명의 상세한 설명에서는 그에 따른 특별한 실시 예에 대해서만 기술하였다. 하지만 본 발명은 상세한 설명에서 언급되는 특별한 형태로 한정되는 것이 아닌 것으로 이해되어야 하며, 오히려 첨부된 청구범위에 의해 정의되는 본 발명의 정신과 범위 내에 있는 모든 변형물과 균등물 및 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments. It is to be understood, however, that the invention is not to be limited to the specific forms thereof, which are to be considered as being limited to the specific embodiments, but on the contrary, the intention is to cover all modifications, equivalents, and alternatives falling within the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims. .
1: 성형물 1' : 바닥재
3 : +전극 5 : -전극
7 : 코팅면1: Molded product 1 ': Flooring material
3: + electrode 5: - electrode
7: coated side
Claims (2)
200~350메쉬의 입도를 가지는 모래 53~62 중량%와, 50~150메쉬의 입도를 가지는 팽창 흑연 분말 22~24 중량%와, 고체 형태의 페놀 수지에 알코올을 첨가하여 제조한 액상의 페놀 수지 14~20 중량% 및 100~400메쉬의 입도를 가지는 구리 또는 알루미늄인 금속 분말 2~3 중량%를 혼합하는 혼합 공정과;
반죽 형태로 혼합된 혼합물을 몰드에 절반가량 채운 다음, 200㎏f/㎠ 미만의 압력으로 1차 가압하고, 가압면에 +, -전극을 상호 이격되도록 배치시킨 다음 상기 몰드의 나머지 공간에 상기 혼합물을 다시 채운 다음 400~500㎏f/㎠의 압력을 가하여 성형물을 제작하되, 상기 +, -전극의 일끝단이 상기 성형물의 일측으로 노출되도록 제작하는 성형 공정과;
상기 성형물을 80~120℃의 온도로 20~30시간동안 건조시키는 건조 공정과;
건조가 완료된 상기 성형물을 300~350℃의 온도로 30~90분동안 열처리하는 열처리 공정; 및
열처리가 완료된 상기 성형물을 냉각 후 표면에 코팅재를 코팅하는 표면 처리 공정으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 열전도성을 가진 팽창 흑연을 이용한 온도조절형 데코레이티브 바닥재 조성물을 이용한 바닥재 제작 방법.A method for manufacturing a flooring material using a thermoregulated decorating flooring composition using expanded graphite having thermal conductivity,
53 to 62% by weight of sand having a particle size of 200 to 350 mesh, 22 to 24% by weight of expanded graphite powder having a particle size of 50 to 150 mesh, and a liquid phenolic resin prepared by adding an alcohol to a solid phenolic resin 14 to 20% by weight and 2 to 3% by weight of a metal powder of copper or aluminum having a particle size of 100 to 400 mesh;
The mixture mixed in the dough form was filled in a half of the mold, and then primary pressurization was performed at a pressure of less than 200 kgf / cm < 2 >, and the positive and negative electrodes were spaced apart from each other on the pressing surface. And then applying a pressure of 400 to 500 kgf / cm < 2 > to form a molded product, wherein one end of the +, - electrode is exposed to one side of the molded product;
A drying step of drying the molded product at a temperature of 80 to 120 DEG C for 20 to 30 hours;
A heat treatment step of performing the heat treatment of the dried material at a temperature of 300 to 350 ° C for 30 to 90 minutes; And
And a surface treatment step of coating the surface of the molded product after the heat treatment with a coating material on the surface of the molded product.
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