KR102155075B1

KR102155075B1 - 세라믹 폼 필터 및 그 제조방법

Info

Publication number: KR102155075B1
Application number: KR1020197005205A
Authority: KR
Inventors: 지안순 주; 징하오 리우; 쉬징 양
Original assignee: 지난 솅쿠안 더블 서플러스 세라믹 필터 컴퍼니, 리미티드
Priority date: 2016-07-25
Filing date: 2017-07-24
Publication date: 2020-09-11
Also published as: ES2863729T3; JP6756900B2; EP3495337A1; US20190270042A1; US10994234B2; EP3495337B1; WO2018019201A1; JP2019527669A; KR20190046809A; BR112019001489A2; EP3495337A4; BR112019001489B1; CN106220218A

Abstract

본 발명은 세라믹 폼 필터 및 그 제조방법을 제공한다. 세라믹 폼 필터는 세라믹 폼 필터의 총 중량 기준으로, 20%~50%의 탄화규소, 20%~55%의 산화지르코늄 및 10%~36%의 산화규소를 포함한다. 세라믹 폼 필터의 제조방법은 (a) 탄화규소, 산화지르코늄 또는 산화지르코늄 전구체, 산화규소 또는 산화규소 전구체, 점착제, 선택가능한 혼화제 및 액체 담체를 포함하는 슬러리를 제공하는 단계; (b) 슬러리를 개공 유기 발포체에 도포하는 단계; (c) 슬러리가 도포된 개공 유기 발포체를 건조하여 그린바디를 얻는 단계; 및 (d) 산소함유 중에서 상기 그린바디를 소결하여 세라믹 폼 필터를 얻는 단계; 를 포함한다.

Description

세라믹 폼 필터 및 그 제조방법

본 출원은 중국 발명특허출원 201610590965.X(출원일자: 2016년07월25일; 발명의 명칭: 세라믹 폼 필터 및 그 제조방법)을 우선권으로 주장하며, 그 전부 내용을 인용하여 명세서에 추가한다.

본 발명은 캐스팅 업계에서 사용하는 고온 필터 제조 분야에 관한 것이며, 구체적으로는, 용융 금속을 여과하기 위한 세라믹 폼 필터 및 그 제조방법에 관한 것이다.

금속액의 정제는 주조물의 역학성능에 중요한 작용을 일으킨다. 현재 금속액 정제에 사용되는 필터장치는 주로 세라믹 필터이고, 이는 금속액 중의 유해잡질을 효율적으로 제거하며 금속액을 난류에서 층류로 변화시키며, 금속액 중의 큰 덩어리의 혼합물을 완전히 제거하고, 금속액 중의 작은 개재물을 제거하여, 조직구조를 개선하고, 금속액 중의 기체 및 유해원소를 효율적으로 감소하며, 금속액을 정제 및 균질화되도록 하는 작용을 한다.

중국특허출원 CN101164655A은 탄화규소 재질인 세라믹 폼 필터에 관한 것으로, 탄화규소(60％~65％), 산화알루미늄(30％~35％), 산화규소(2％~5％), 탈크(0.5％~2.5％) 및 물에, 카르복시메틸셀룰로오스, 폴리비닐알콜 및 실리카졸(Silica sol)로 제조된 결합제를 추가하여 슬러지를 제조하여, 산화물 결합 탄화규소 세라믹 필터를 제조하였다.

중국특허출원 CN1700948A에서는 탄화규소(40％~60％), 콜로이드 이산화규소(5％~20％) 결합제, 및 적어도 10%의 소성 이산화규소를 소성한 세라믹 슬러지로 산화물 결합 탄화규소 세라믹 필터를 제조하였다. CN1700948A에서의 세라믹 필터는 단지 1428℃에서만 테스트하였다.

중국특허 CN101708402B(출원번호 200910227626.5)에서는 복상(complex phase) 질화규소 결합 탄화규소 필터를 제조하였다. 비록 질화규소 결합 탄화규소 필터는 열 안정성이 높고, 항산화 능력이 강한 등 우수한 성능을 구비하지만, 마그네슘, 니켈 크로뮴 합금, 스테인리스강 등 용융액에 의해 침윤 및 침식될 수 있다.

중국특허 CN102173856A(출원번호 201010596190.X)에서 제조한 필터는 물라이트(mullite)를 주성분으로 하되, 함량이 50wt％이상이고, 그의 화학 조성은 40~80wt％의 Al₂O₃, 10~50wt％의 SiO₂, 및 1~10wt％의 알칼리토금속 산화물을 함유한다. CN102173856A 에서는 단지 1550℃ 보다 낮은 용융 금속만 처리할 수 있다.

중국특허 CN102503520B(출원번호 201110371525.2)의 발명에서는 SiC를 100 중량부 기준으로 할 때, 이산화규소 분말 5~8 중량부; 산화알루미늄 분말 10~13 중량부; 리튬 벤토나이트(lithium bentonite) 10~15 중량부; 점착제 5~20 중량부; 물 40~55 중량부; 을 포함하고, 활성화 처리를 거친 세라믹 담체를 슬러리에 침지시켜 상기 슬러리를 충분히 흡수하도록 하며; 여분의 슬러리를 제거하도록 상기 슬러리를 충분히 흡수한 세라믹 담체에 대해 회전 건조하여 그린바디(Green body)를 형성하며; 상기 그린바디를 건조 및 소결하여 SiC 세라믹 폼 필터를 제조한다.

중국특허 CN100536987C에서 제공한 산화지르코늄 재질의 세라믹 폼 필터는 산화지르코늄(75％~80％), 산화알루미늄(10~15％), 산화칼슘(5％~10％), 산화이트륨(0.5％~2％)으로 세라믹 분말을 조성한 후, 메틸셀루로스, 폴리비닐알코올 및 물을 첨가하여 슬러리를 제조하고, 연질인 폴리우레탄 폼 플라스틱을 담체로 하여 상기 슬러리에 침지시키고, 압출하여 빌렛을 제조하며, 건조 후 1700~1800℃ 고온에서 소결하여 산화지르코늄 재질의 세라믹 폼 필터를 얻는다. 여기서, 산화칼슘, 산화이트륨은 부피 안정화제로 첨가되어 결정형을 안정화하고, 1500℃이상에서 정방 결정인 산화지리코늄과 산화칼슘, 산화이트륨은 큐빅형인 고용체(solid solution)를 생성하며, 냉각 후 여전히 유지할 수 있고 결정형 가역화가 존재하지 않으므로, 부피효과가 없고, 소성 시 개열되는 것을 방지할 수 있다.

현재 금속액을 여과하는 필터는 일반적으로 탄화규소 재질, 산화알루미늄 재질, 산화지르코늄 재질, 탄소 재질 등을 사용한다. 그러나 앞 두가지는 용강(liquid steel)의 여과를 만족하지 못하고, 뒷 두가지는 가격이 비교적 높다. 따라서, 가격이 적합할 뿐만 아니라 용강을 여과할 수 있는 필터의 개발이 필요하다.

이를 감안하여, 본 발명을 제공한다.

본 발명은 고온에 견디고 비용이 저렴한 등 이점을 구비하는 세라믹 폼 필터를 제공하는 것을 첫번째 목적으로 한다.

한 방면으로, 본 발명은 세라믹 폼 필터에 관한 것이며, 상기 세라믹 폼 필터는 세라믹 폼 필터의 총 중량 기준으로,

20%~50%의 탄화규소, 20%~55%의 산화지르코늄, 및 10%~36%의 산화규소를 포함하며;

바람직하게, 25%~45%의 탄화규소, 25%~50%의 산화지르코늄 및 14%~30%의 산화규소를 포함하며;

더욱 바람직하게, 30%~40%의 탄화규소, 30%~45%의 산화지르코늄 및 15%~25%의 산화규소를 포함한다.

바람직하게, 국가가표준 GB/T25139-2010에 따라 측정하면, 상기 세라믹 폼 필터의 공극률은 78%~90%이고, 바람직하게는 80%~85%이다.

상기 세라믹 폼 필터의 총 중량 기준으로, 탄화규소, 산화지르코늄 및 산화규소의 중량 백분율의 합은 90%이상이고, 또는 95%이상이며, 바람직하게는 96%이상이며, 더욱 바람직하게는 97％이상이며, 더욱 더 바람직하게는 98％이상이며, 제일 바람직하게는 99％이상이다.

바람직하게, 산화지르코늄 또는 산화지르코늄 전구체는 안정화 산화지르코늄, 지르콘 분말, 규산지르코늄 중의 1종 또는 2종 이상이다.

바람직하게, 산화규소는 용융 석영 또는 실리콘 미분말(silicon micropowder)이다.

바람직하게, 점착제는 실리카졸, 알루미나졸, 인산염, 황산염, 물유리, 규산염, 붕산염, 카르복시메틸셀룰로오스, 메틸셀룰로오스, 하이드록시에틸셀룰로오스, 하이드록시프로필셀룰로오스, 하이드록시프로필메틸셀룰로오스, 셀룰로오스에테르, 리그닌, 천연 또는 인공 합성수지, 아카시아고무, 폴리비닐알코올, 폴리비닐부티랄 중의 1종 또는 2종 이상이다.

바람직하게, 혼화제는 분산제, 습윤제, 소포제, 유동화제 및 계면활성제 중의 1종 또는 2종 이상이다.

다른 방면으로, 본 발명은 세라믹 폼 필터의 제조방법을 제공하는 것을 두번째 목적으로 하며, 상기 세라믹 폼 필터의 제조방법은,

(a) 탄화규소, 산화지르코늄 또는 산화지르코늄 전구체, 산화규소 또는 산화규소 전구체, 점착제, 선택가능한 혼화제 및 액체 담체를 포함하는 슬러리를 제공하는 단계;

(b) 슬러리를 개공 유기 발포체에 도포하는 단계;

(c) 슬러리가 도포된 개공 유기 발포체를 건조하여 그린바디를 얻는 단계; 및

(d) 산소함유 중(분위기)에서 그린바디를 소결하여 세라믹 폼 필터를 얻는 단계; 를 포함한다.

바람직하게, 개공 유기 발포체는 폴리우레탄 폼, 폴리비닐클로라이드 폼, 폴리스티렌 폼, 라텍스 폼 또는 셀룰로오스 폼이다.

바람직하게, 소결온도는 1000-1600℃이고, 바람직하게는 1100-1450℃이다.

본 발명의 세라믹 폼 필터는 우수한 내고온성을 구비하고, 용강을 여과할 수 있으며, 철, 동, 알루미늄 등 금속액에 적용될 수도 있으며, 합금을 오염시키지 않으며, 우수한 스루홀 비율(through-hole rate)을 구비하고, 금속용액 중의 산화 개재물 및 융제 개재물에 대해 우수한 여과 및 흡수 능력을 가지며, 여과 정제 효과가 좋고, 고온강도, 열 충격 저항성 및 화학적 침식 저항성 등이 아주 우수하다.

현재의 탄화규소 필터는 탄화규소, 산화알루미늄, 산화규소 체계이며, 본 발명은 재료 체계를 개변함으로써 제품의 내고온성을 향상한다.

일반적으로 재료를 결합한 탄화규소 필터는 용강을 여과할 수 없다. 본 발명은 내고온성이 더욱 좋고, 고온 금속 충격에 견딜 수 있으며 열 안정성이 더욱 좋은 고융점 용융 금속(예를 들어 용강)을 여과하기 위한 필터를 제공하는 것을 목적으로 한다. 동시에 우수한 소결 및 종합 물리적 성능을 구비하고, 우수한 열 충격 저항성(thermal shock stability)을 구비하는 상기 필터의 제조방법을 제공한다.

본 발명은 탄화규소, 산화지르코늄 및 산화규소를 사용하여, 고온 금속 충격에 견딜 수 있으며 열 안정성이 더욱 좋은, 고융점 용융 금속(예를 들어 용강)을 여과하기 위한 필터를 제공할 수 있음을 의외로 발견하였다. 본 발명의 세라믹 폼 필터는 산화지르코늄의 함량이 비교적 낮은 경우(예를 들어 산화지르코늄의 함량이 20％~55％, 바람직하게는 25％~50％, 예를 들어 30％~45％, 예를 들어 35％~40％)에도 내고온성을 가질 수 있다.

I. 세라믹 폼 필터

한 방면으로, 본 발명은 세라믹 폼 필터에 관한 것으며, 특히 탄화규소, 산화지르코늄 및 산화규소를 포함하는, 용융 금속(예를 들어 용강)을 여과하기 위한 세라믹 폼 필터에 관한 것이다.

바람직하게, 본 발명의 세라믹 폼 필터는,

20~50중량부, 바람직하게는 25~45중량부, 더욱 바람직하게는 30~40중량부(예를 들어 35중량부)의 탄화규소;

20~55중량부, 바람직하게는 25~50중량부, 더욱 바람직하게는 30~45중량부(예를 들어 35~40중량부)의 산화지르코늄; 및

10~36중량부, 바람직하게는 14~30중량부, 더욱 바람직하게는 15~25중량부(예를 들어 20중량부)의 산화규소; 를 포함한다.

바람직하게, 본 발명의 세라믹 폼 필터는, 중량 기준으로,

20％~50％, 바람직하게는 25％~45％, 더욱 바람직하게는 30％~40％(예들 들어 35％)의 탄화규소;

20％~55%, 바람직하게는 25％~50%, 더욱 바람직하게는 30％~45%(예들 들어 35％~40％)의 산화지르코늄; 및

10%~36%, 바람직하게는 14%~30%, 더욱 바람직하게는 15%~25%(예들 들어 20％)의 산화규소; 를 포함하되,

이들은 모두 세라믹 폼 필터의 총 중량을 기준으로 한다.

세라믹 폼 필터에서 탄화규소의 함량은 중량 기준으로, 20％~50％, 바람직하게는 25％~45％, 더욱 바람직하게는 30％~40％(예들 들어 35％)이며;

세라믹 폼 필터에서 산화지르코늄의 함량은 중량 기준으로, 20％~55%, 바람직하게는 25％~50%, 더욱 바람직하게는 30％~45%(예들 들어 35％~40％)이며;

세라믹 폼 필터에서 산화규소의 함량은 중량 기준으로, 10%~36%, 바람직하게는 14%~30%, 더욱 바람직하게는 15%~25%(예들 들어 20％)이다.

바람직한 실시형태에 있어서, 본 발명의 세라믹 폼 필터는 중량을 기준으로, 20％~50％의 탄화규소, 20％~55％의 산화지르코늄, 및 10％~36％의 산화규소를 포함하되, 이들은 모두 세라믹 폼 필터의 총 중량을 기준으로 한다.

바람직한 실시형태에 있어서, 본 발명의 세라믹 폼 필터는 중량을 기준으로, 25%~45％의 탄화규소, 30%~45％의 산화지르코늄, 및 14%~30％의 산화규소를 포함하되, 이들은 모두 세라믹 폼 필터의 총 중량을 기준으로 한다.

바람직한 실시형태에 있어서, 본 발명의 세라믹 폼 필터는 중량을 기준으로, 30%~40％의 탄화규소, 30%~45％의 산화지르코늄, 및 15%~25％의 산화규소를 포함하되, 이들은 모두 세라믹 폼 필터의 총 중량을 기준으로 한다.

세라믹 폼 필터의 총 중량을 기준으로 할 때, 탄화규소, 산화지르코늄 및 산화규소의 중량 백분율의 합이 90％이상이고, 바람직하게는 95％이상이며, 바람직하게는 96％이상이고, 더욱 바람직하게는 97％이상이며, 더욱 더 바람직하게는 98％이상이며, 제일 바람직하게는 99％이상이다.

바람직한 실시형태에 있어서, 세라믹 폼 필터는 탄화규소, 산화지르코늄 및 산화규소로 구성된다.

바람직하게, 본 발명의 세라믹 폼 필터는 1600℃ 이상의 고온에 견딜 수 있으며, 바람직하게는 1610℃이상의 고온에 견딘다. 본 발명에서, 내고온성의 온도는 크기가 50×50×15mm인 필터로 상기 온도에서 적어도 50kg의 용강을 여과하여도 파열되지 않는 온도를 의미한다.

바람직하게, 국가표준(중국) GB/T25139-2010에 따라 측정하면, 본 발명의 세라믹 폼 필터의 부피밀도는 0.40~0.50g/cm³, 예를 들어 0.45g/cm³이다.

바람직하게, 국가표준(중국) GB/T25139-2010에 따라 측정하면, 본 발명의 세라믹 폼 필터의 상온에서의 압축강도는 1.5MPa이상이고, 바람직하게는 1.6MPa이상이며, 더욱 바람직하게는 1.7MPa이상이다.

바람직하게, 국가표준(중국) GB/T25139-2010에 따라 측정하면, 본 발명의 세라믹 폼 필터의 고온(1200℃)에서의 압축강도는 1MPa이상이고, 바람직하게는 1.1MPa이상이다.

바람직하게, 국가표준(중국) GB/T25139-2010에 따라 측정하면, 본 발명의 세라믹 폼 필터의 열 충격 저항성(1200℃-실온 냉풍)은 3회이상이고. 바람직하게는 4회이상이다.

바람직하게, 국가표준(중국) GB/T25139-2010에 따라 측정하면, 본 발명의 세라믹 폼 필터의 공극률은 78％~90％이고, 바람직하게는 80％~85％이다.

바람직하게, 본 발명의 세라믹 폼 필터는 아래와 같은 원료를 포함하는 슬러리로 제조된다:

탄화규소, 산화지르코늄 또는 산화지르코늄 전구체, 산화규소 또는 산화규소 전구체, 점착제, 선택가능한 혼화제, 선택가능한 유동화제(예를 들어 증점제) 및 액체 담체이다.

II. 슬러리 및 조성분

슬러리는 탄화규소, 산화지르코늄 또는 산화지르코늄 전구체, 산화규소 또는 산화규소 전구체, 점착제, 선택가능한 혼화제, 선택가능한 유동화제(예를 들어 증점제) 및 액체 담체를 포함한다.

바람직하게, 슬러리는 중량을 기준으로,

15~40％, 바람직하게는 20~35％, 더욱 바람직하게는 25~30％의 탄화규소;

15~50%, 바람직하게는 20~40%, 더욱 바람직하게는 30~35％의 산화지르코늄 또는 산화지르코늄 전구체;

5~25%, 바람직하게는 8~20%, 더욱 바람직하게는 10~17％의 산화규소 또는 산화규소 전구체;

0.5~20%, 바람직하게는 1~15%, 더욱 바람직하게는 5~10％의 점착제;

0~10％(예를 들어 0.001~10％, 예를 들어 0.01~8％), 바람직하게는 0.1~5％, 더욱 바람직하게는 0.2~3％의 선택가능한 혼화제;

5~30％, 바람직하게는 10~25％, 더욱 바람직하게는 10~15％, 더욱 더 바람직하게는 여분의 액체 담체; 를 포함한다.

(1) 탄화규소

탄화규소 입도는 100~400메시(mesh), 바람직하게는 200~325메시, 더욱 바람직하게는 250~325메시이다. 탄화규소 입도는 일반적으로 200메시를 적용하며, 제품의 성형을 용이하도록 하기 위해 더 나아가 325메시를 적용할 수도 있다.

(2) 산화지르코늄 또는 산화지르코늄 전구체

산화지르코늄 전구체는 산소가스 중에서 가열(예를 들어 소결 조건)되어 산화지르코늄으로 전환될 수 있는 물질을 의미한다.

바람직하게, 산화지르코늄 또는 산화지르코늄 전구체는 안정화 산화지르코늄, 지르콘 분말(zircon powder), 규산지르코늄 중의 1종 또는 2종 이상이다. 산화지르코늄은 안정화 또는 불안정화 산화지르코늄을 적용할 수 있으며, 그 제조방법은 한정되지 않고, 전기용융 방법을 적용하거나 화학적 방법을 적용하여 생산할 수 있다. 본 발명의 산화지르코늄은 지르콘 분말으로 부터 유래될 수 있다. 바람직하게, 산화지르코늄 또는 산화지르코늄 전구체의 입도는 50~400메시, 바람직하게는 100~400메시, 더욱 바람직하게는 200~325메시이다. 산화지르코늄 또는 산화지르코늄 전구체 입도는 일반적으로 325메시로 적용하거나, 또는 이보다 더욱 부드럽게 적용한다.

(3) 산화규소 또는 산화규소 전구체

산화규소 전구체는 산소가스 중에서 가열(예를 들어 소결 조건)되어 산화규소로 전환될 수 있는 물질을 의미한다.

바람직하게, 산화규소는 용융 석영(fused quartz), 실리콘 미분말이다. 산화규소 또는 산화규소 전구체의 입도는 0.1~100μm일 수 있고, 바람직하게는 5~80μm일 수 있으며, 더욱 바람직하게는 10~60μm일 수 있으며, 제일 바람직하게는 5~44μm일 수 있다. 선택가능하게, 산화규소의 입도는 44μm 내지 몇μm일 수 있다.

소성 제품의 강도를 확보하고 소결 온도를 낮추기 위해, 산화규소는 용융 석영, 산화지르코늄을 전기용융하여 수집한 지르코늄 함유 실리콘 미분말, 합금철 공장에서 수집한 실리콘 미분말 및 금속 규소 제련 시 생성되는 부산물로 부터 유래될 수 있고, 석영 가공 후의 실리콘 미분말을 사용할 수도 있으며, 바람직하게는 나노 재료 형식으로 첨가한다.

산화규소 전구체는 규산염, 예들 들어 규산지르코늄일 수 있다.

(4) 점착제

점착제는 무기점착제 및 유기점착제를 포함한다.

바람직하게, 무기점착제는 실리카졸(silica sol), 알루미나졸, 인산염, 황산염, 물유리, 규산염(예를 들어 나트륨 규산염, 칼륨 규산염) 및 붕산염 중의 1종 또는 2종 이상을 포함하지만, 이에 한정되지 않는다.

바람직하게, 실리카졸에서 산화규소 함량은 중량 기준으로 15％~40％, 바람직하게는 20％~30％(예를 들어 25％, 30％)이다.

바람직하게, 알루미나졸에서 산화알루미늄의 함량은 중량 기준으로 10%~30%, 바람직하게는 12%~25%, 더욱 바람직하게는 15％~ 20％(예를 들어 15％)이다.

유기점착제는 카르복시메틸셀룰로오스, 메틸셀룰로오스, 하이드록시에틸셀룰로오스, 하이드록시프로필셀룰로오스, 하이드록시프로필메틸셀룰로오스, 셀룰로오스에테르, 리그닌, 천연 또는 인공 합성수지, 아카시아고무, 폴리비닐알코올, 폴리비닐부티랄 중의 1종 또는 2종 이상을 포함하지만, 이에 한정되는 것은 아니다. 천연 또는 인공 합성수지는 폴리에틸렌옥사이드, 폴리아크릴산계 화합물을 포함하지만, 이에 한정되는 것은 아니다.

바람직하게, 점착제는 카르복시메틸셀룰로오스, 메틸셀룰로오스, 리그닌, 천연 또는 인공 합성수지, 아카시아고무, 폴리비닐알코올, 폴리비닐부티랄, 실리카졸, 알루미나졸, 인산염, 황산염, 물유리 중의 1종 또는 2종 이상이다.

(5) 혼화제

선택가능하게, 혼화제는 분산제, 습윤제, 소포제, 유동화제, 계면활성제 등을 포함하지만, 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 혼화제는 분산제, 습윤제, 소포제, 유동화제(rheological agent) 및 계면활성제 중의 1종 또는 2종 이상이다.

분산제는 헥사메타인산나트륨, 트리폴리인산나트륨, 폴리아크릴아미드 또는 설폰산계 물질(예를 들어 알킬설폰산나트륨, 메틸렌디나프탈렌설폰산나트륨)이다. 분산제의 첨가량은 고체 총 중량의 영점 몇프로, 예를 들어 0.1％~8％, 바람직하게는 0.2％~1％, 더욱 바람직하게는 0.3％~0.8％로써, 교반과정에서 분말이 물에 분산되도록 한다.

습윤제는 예를 들어 Silcona GmbH&CO.KG의 SILCO WET; ZSCHIMMER&SCHWARZ의 GLYDOL N193이다.

소포제는 광물유계 소포제, 유기실리콘계 소포제 및 폴리에테르계 소포제일 수 있다. 예를 들어, 소포제는 실리콘 오일 소포제이다. 유기 실리콘계 소포제에서 자주 사용하는 것으로는 디메틸실록산이며, 디메티콘(dimethicone)이라고도 한다.

유동화제는 증점제일 수 있다. 슬러리의 성형 성능을 개선하기 위해 일정한 증점제, 예를 들어 잔탄검, 폴리비닐알코올, 벤토나이트(예를 들어 나트륨 벤토나이트 또는 리튬 벤토나이트), 고령토 등을 첨가할 수 있다.

(6) 액체 담체

액체 담체는 일반적으로 물이며, 기타 액체(예를 들어 유기용매(예를 들어 메탄올, 에탄올 및 이소프로판올))일 수도 있다. 수지계 점착제는 일반적으로 유기용매를 적용한다. 바람직하게, 액체 담체는 물 또는 유기용매, 예를 들어 메탄올, 에탄올 및 이소프로판올이다.

(7) 유기 발포체(Organic foam)

유기 발포체는 개구된 망상 재료로서, 세라믹 슬러리가 자유롭게 침투되어 서로 점착 연결되며, 소성 후 다공 골격을 형성할 수 있다.

액체 담체가 물일 경우, 유기 발포체는 세라믹 슬러리와 견고하게 흡착되기 위해 친수성을 구비하여야 한다.

유기 발포체는 일반적으로 발포공정을 거쳐 제조한 폴리머 스폰지이다. 유기 발포체의 재료로는 폴리우레탄, 폴리비닐클로라이드, 폴리스티렌, 라텍스 또는 셀룰로오스일 수 있다. 바람직하게, 유기 발포체는 폴리우레탄 폼이고, 바람직하게는 연질 폴리우레탄 폼 스폰지이다.

III. 방법 및 공정단계

본 발명의 두번째 목적은 탄화규소, 산화규소, 지르코늄 함유 재료, 점착제, 혼화제, 액체 담체(예를 들어 물)로 슬러리를 제조하며, 개공 유기 발포체(예를 들어 연질 폴리우레탄 폼 스폰지)를 담체로 하여, 상기 슬러리를 함침시키고, 건조 후 예를 들어 1100~1450℃ 및 산소함유 중(예를 들어 공기 중)에서 소결하여 금속액을 여과하기 위한 세라믹 폼 필터를 얻는 상기 세라믹 폼 필터의 제조방법을 제공하는 것이다.

다른 방면으로, 본 발명은 세라믹 폼 필터의 제조방법에 관한 것이며,

(a) 예를 들어 탄화규소, 산화지르코늄 또는 산화지르코늄 전구체, 산화규소 또는 산화규소 전구체, 점착제, 선택가능한 혼화제 및 액체 담체를 포함하는 슬러리를 조제하는 슬러리를 제공하는 단계;

(b) 슬러리를 개공 유기 발포체(perforated organic foam)에 도포하는 단계;

(d)그린바디를 소결하여 세라믹 폼 필터를 얻는 단계; 를 포함한다.

바람직한 실시형태에 따르면, 본 발명의 세라믹 폼 필터의 제조방법은: 20~35％의 탄화규소, 20~40％의 산화지르코늄, 10~20％의 산화규소, 1~10％의 점착제, 0.1~5％의 혼화제를 제공하며, 상기 재료들을 물에 첨가하고 고속 혼합 교반하여 일정한 점도를 가지는 슬러리를 제조하여, 폴리우레탄 스폰지에 도포하고 공기 중에서 소성을 진행한다.

본 발명의 바람직한 실시형태에 따르면, 세라믹 폼 필터의 제조방법을 제공하며,

(a) 예를 들어 각 원료, 액체 담체(예를 들어 물)를 슬러리로 조제하는 슬러리를 제공하는 단계;

(b) 롤러가압을 통해 조제한 슬러리를 커팅된 폴리우레탄 폼에 도포하여 적어도 한 층의 내화코팅층을 형성하는 단계;

(c) 내화코팅층을 형성한 개공된 다공 재료를 건조하는 단계;

(d) 1100~1450℃에서 소결하는 단계; 를 포함한다.

본 발명에서의 슬러리, 원료 및 배합비율은 상술한 바와 같으며, 더 이상 반복하지 않는다.

아래에서는 각 공정단계에 대해 구체적으로 설명한다.

(a) 슬러리 제공

단계(a)에 따라 슬러리를 조제할 수 있다. 슬러리의 제조과정에서, 고효율 혼합기를 사용하여 슬러리 중의 고체와 액체를 혼합할 수 있다. 슬러리는 적어도 70％의 고체, 30％이하의 액체; 더욱 적합하게는 적어도 75%의 고체, 25%이하의 액체; 더 나아가 적어도 80%의 고체, 20%이하의 액체; 일 수 있다. 예를 들어, 슬러리는 80%의 고체 및 20%의 액체로 조성될 수 있다.

(b) 슬러리 도포

유기 발포체(예를 들어 폴리우레탄 폼)를 일정한 크기에 따라 블럭형 또는 기타 필요한 형상으로 커팅한다. 도포 전 유기 발포체에 대해 전처리를 진행할 수 있다. 예를 들어, 유기 발포체를 가열 또는 가수분해하여 맹공(blind hole) 박막을 제거함으로써, 공극이 막힘이 없도록 확보하고, 공극률을 향상한다. 가수분해 후 반복적으로 문지르고 물로 세척한 후, 건조하여 예비용으로 준비한다.

일반적으로, 유기 발포체에 슬러리를 함침하기 전 반복적으로 압착하여 공기를 배출하여야 하며, 그리고 나서 슬러리 함침(도포)을 진행한다. 슬러리 함침(도포)은 상압 흡착법, 진공 흡착법, 기계적 롤러가압법 또는 인공으로 문지르는 방법을 이용할 수 있다.

바람직하게, 슬러리 함침(도포)은 롤러가압 함침(도포)이다. 예를 들어, 롤러가압을 통해 조제한 슬러리를 커팅된 폴리우레탄 폼에 도포하여 적어도 한 층의 내화코팅층을 형성한다.

슬러리 함침은 1회, 2회 또는 여러회를 진행할 수 있다. 바람직하게, 내부의 공기를 완전히 배출할 때까지, 슬러리 함침을 여러차례 반복한다. 함침 후의 유기 발포체를 압출하여, 여분의 세라믹 슬러리를 배출되게 함으로써, 슬러리를 균일하게 발포체의 망상구조에 도포하며, 여분의 슬러리를 배출함으로써, 그린바디로 제조한다.

(c) 건조

도포 후의 다공 그린바디를 건조한다. 건조는 음건, 열풍, 적외선 또는 마이크로웨이브(microwave)를 적용하여 진행할 수 있다.

도포 후의 재료는 비교적 높은 온도에서 건조하는 것이 바람직하며, 예를 들어 100~200℃에서 건조(예를 들어 150℃)하여, 잔여한 휘발물을 제거한다. 바람직하게, 건조 후의 물은 중량 기준으로 1％ 이내, 바람직하게는 0.5%이내로 제어한다.

(d) 소결

바람직하게, 소결온도는 1000-1600℃이고, 바람직하게는 1050-1500℃이며, 더욱 바람직하게는 1100-1450℃(예를 들어 1300℃)이다. 소결은 산소함유 중에서 진행되며, 예를 들어 공기 중에서 진행된다. 소결은 일반적으로 셔틀킬른(shuttle kiln), 푸셔로 등 가마 내에서 진행된다.

필터 크기는 예를 들어 30~80×30~80×8~25mm이고, 바람직하게는 40~60×40~60×10~20mm이며, 더욱 바람직하게는 45~55×45~55×12~18mm이며, 제일 바람직하게는 50×50×15mm이다.

본 발명의 세라믹 폼 필터는 강철, 철, 동, 알루미늄 용액에서 우수한 내고온성을 구비하고, 합금을 오염시키지 않으며, 우수한 스루홀 비율(through-hole rate)을 구비하고, 금속용액 중의 산화 개재물 및 융제 개재물에 대해 우수한 여과 및 흡수 능력을 가지며, 여과 정제 효과가 좋고, 열 융해가 작고, 고온강도, 열 충격 저항성 및 화학적 침식 저항성 등이 아주 우수하다. 동시에 본 발명은 제조공정이 간단하고, 크기가 큰 제품을 제조할 수 있다.

아래 실시예를 결합하여 본 발명의 실시형태에 대해 구체적으로 서술하지만, 아래의 실시예는 단지 본 발명을 설명하기 위한 것일 뿐, 본 발명의 범위를 한정하기 위한 것이 아님을 본 분야 당업자는 이해할 것이다. 실시예에서 구체적인 조건을 기재하지 않았을 경우, 통상적인 조건 또는 제조업체에서 건의하는 조건에 따라 진행한다. 사용한 시제 또는 기기의 생산자를 기재하지 않았을 경우, 그들은 모두 시중에서 구매할 수 있는 통상적인 제품이다.

실시예

원료:

탄화규소 분말: 325메시;

산화지르코늄 분말: 400메시;

지르콘 분말(65%의 산화지르코늄; 33%의 산화규소): 400메시;

산화규소 분말: 1~3μm;

알루미나졸: 15%의 산화알루미늄을 함유;

실리카졸: 30%의 산화규소를 함유;

규산지르코늄: 400메시;

인산알루미늄 용액: 7.5%의 인산알루미늄을 함유.

실시예 1

25％의 탄화규소 분말; 40%의 지르콘 분말; 10%의 산화규소; 4%의 칼슘리그노설포네이트(calcium lignosulphonate); 15%의 인산알루미늄 용액(7.5%의 인산알루미늄을 함유)을 준비한다. 상술한 재료는 모두 시판 재료이며, 상술한 비율은 모두 중량 백분율이다. 상술한 분말에 0.1%의 잔탄검 및 5.9%의 물을 첨가하여야 한다. 슬러리는 고효율 혼합기를 사용하여 분말과 물을 혼합하여 제조한 것이다. 슬러리는 폴리우레탄 폼을 도포하기 위한 것이다. 폴리우레탄 폼에 슬러리를 도포한 후, 공기를 사용하여 막힌 홀을 제거하고, 마이크로웨이브 건조기에 넣어, 100-120℃에서 1시간 보온한 후, 소결로에 넣고 1450℃에서 소결을 진행한다. 이중 폴리우레탄 폼 역시 시판 재료이다.

이와 같은 배합방법으로 제조된 필터의 크기는 50×50×15mm이고, 공극률은 82％이다. 1610℃에서 50kg의 용강을 여과한 결과, 상기 필터는 검측 조건에 견뎌 냈으며, 요구에 따라 용융된 용강을 여과하였다.

제조된 필터의 화학 조성은(계산값): 33%의 탄화규소; 34%의 산화지르코늄; 31%의 산화규소; 2%의 기타 성분; 이다.

실시예 2

20%의 탄화규소 분말; 40%의 산화지르코늄 분말; 17%의 산화규소; 10%의 알루미나졸을 준비한다. 상술한 재료는 모두 시판 재료이며, 상술한 비율은 모두 중량 백분율이다. 상술한 분말에 1%의 벤토나이트 및 12%의 물을 첨가하여야 한다. 슬러리는 고효율 혼합기를 사용하여 분말과 물을 혼합하여 제조한 것이다. 슬러리는 폴리우레탄 폼을 도포하기 위한 것이다. 폴리우레탄 폼에 슬러리를 도포한 후, 공기를 사용하여 막힌 홀을 제거하고, 열풍건조로에 넣어, 100-120℃에서 2시간 보온한 후, 소결로에 넣고 1300℃에서 소결을 진행한다. 이중 폴리우레탄 폼 역시 시판 재료이다.

이와 같은 배합방법으로 제조된 필터의 크기는 50×50×15mm이고, 공극률은 83％이다. 1610℃에서 50kg의 용강을 여과한 결과, 상기 필터는 검측 조건에 견뎌냈으며, 요구에 따라 용융된 용강을 여과하였다.

제조된 필터의 화학 조성은(계산값): 25.5%의 탄화규소; 51%의 산화지르코늄; 21.5%의 산화규소; 1%의 산화알루미늄; 1%의 기타 성분; 이다.

실시예 3

35%의 탄화규소 분말; 30%의 산화지르코늄 분말; 17%의 산화규소; 10%의 실리카졸을 준비한다. 상술한 재료는 모두 시판 재료이며, 비율은 모두 중량 백분율이다. 상술한 분말에 15%의 물을 첨가하여야 한다. 슬러리는 고효율 혼합기를 사용하여 분말과 물을 혼합하여 제조한 것이다. 슬러리는 폴리우레탄 폼을 도포하기 위한 것이다. 폴리우레탄 폼에 슬러리를 도포한 후, 공기를 사용하여 막힌 홀을 제거하고, 열풍건조로에 넣어, 100-120℃에서 1시간 보온한 후, 소결로에 넣고 1100℃에서 소결을 진행한다. 이중 폴리우레탄 폼 역시 시판 재료이다.

이와 같은 배합방법으로 제조된 필터의 크기는 50×50×15mm이고, 공극률은 84％이다. 1610℃에서 50kg의 용강을 여과한 결과, 상기 필터는 검측 조건에 견뎌냈으며, 요구에 따라 용융된 용강을 여과하였다.

제조된 필터의 화학 조성은(계산값): 45%의 탄화규소; 38%의 산화지르코늄; 17%의 산화규소; 이다.

실시예 4

40%의 탄화규소 분말; 34.9%의 산화지르코늄 분말; 8%의 산화규소; 8%의 실리카졸; 0.1%의 잔탄검을 준비한다. 상술한 재료는 모두 시판 재료이며, 비율은 모두 중량 백분율이다. 상술한 분말에 9%의 물을 첨가하여야 한다. 슬러리는 고효율 혼합기를 사용하여 분말과 물을 혼합하여 제조한 것이다. 슬러리는 폴리우레탄 폼을 도포하기 위한 것이다. 폴리우레탄 폼에 슬러리를 도포한 후, 공기를 사용하여 막힌 홀을 제거하고, 열풍건조로에 넣어, 100-120℃에서 2시간 보온한 후, 소결로에 넣고 1250℃에서 소결을 진행한다. 이중 폴리우레탄 폼 역시 시판 재료이다.

제조된 필터의 화학 조성은(계산값): 47%의 탄화규소; 27%의 산화지르코늄; 26%의 산화규소; 이다.

실시예 5

제조단계는 실시예 1과 동일하며, 구제적인 배합방법 및 조건은 표 1을 참조하면 된다.

이와 같은 배합방법으로 제조된 필터의 크기는 50×50×15mm이고, 공극률은 80％이다. 1610℃에서 50kg의 용강을 여과한 결과, 상기 필터는 검측 조건에 견뎌냈으며, 요구에 따라 용융된 용강을 여과하였다.

제조된 필터의 화학 조성은(계산값): 46%의 탄화규소; 34%의 산화지르코늄; 20%의 산화규소; 이다.

실시예 6

제조단계는 실시예 2과 동일하며, 구제적인 배합방법 및 조건은 표 1을 참조하면 된다.

이와 같은 배합방법으로 제조된 필터의 크기는 50×50×15mm이고, 공극률은 85％이다. 1610℃에서 50kg의 용강을 여과한 결과, 상기 필터는 검측 조건에 견뎌냈으며, 요구에 따라 용융된 용강을 여과하였다.

제조된 필터의 화학 조성은(계산값): 20%의 탄화규소; 42%의 산화지르코늄; 36%의 산화규소; 2%의 기타 성분; 이다.

실시예 7

제조된 필터의 화학 조성은(계산값): 37%의 탄화규소; 49%의 산화지르코늄; 14%의 산화규소; 이다.

비교예 1

36.5%의 탄화규소 분말; 31.2%의 산화알루미늄 분말; 10.4%의 산화규소; 10.4%의 실리카졸; 4.2%의 폴리비닐알코올을 준비한다. 상술한 재료는 모두 시판 재료이며, 비율은 모두 중량 백분율이다. 상술한 분말에 7.3%의 물을 첨가하여야 한다. 슬러리는 고효율 혼합기를 사용하여 분말과 물을 혼합하여 제조한 것이다. 슬러리는 폴리우레탄 폼을 도포하기 위한 것이다. 폴리우레탄 폼에 슬러리를 도포한 후, 공기를 사용하여 막힌 홀을 제거하고, 열풍건조로에 넣어, 100-120℃에서 1시간 보온한 후, 소결로에 넣고 1100℃에서 소결을 진행한다. 이중 폴리우레탄 폼 역시 시판 재료이다.

이와 같은 배합방법으로 제조된 필터의 크기는 50×50×15mm이고, 1610℃에서 단지 30kg만을 여과할 수 있으며, 30kg을 초과하면 필터는 파열되므로, 사용 요구를 만족할 수 없다. 단지 1550℃에서 50kg의 용강을 여과할 수 있다.

비교예 2

35.9%의 탄화규소 분말; 30.8%의 크로마이트광 분말(chromite ore powder); 10.3%의 산화규소; 10.3%의 실리카졸; 4.1%의 폴리비닐알코올을 준비한다. 상술한 재료는 모두 시판 재료이며, 비율은 모두 중량 백분율이다. 상술한 분말에 슬러리 총 중량을 기준으로 8.7%의 물을 첨가하여야 한다. 슬러리는 고효율 혼합기를 사용하여 분말과 물을 혼합하여 제조한 것이다. 슬러리는 폴리우레탄 폼을 도포하기 위한 것이다. 폴리우레탄 폼에 슬러리를 도포한 후, 공기를 사용하여 막힌 홀을 제거하고, 열풍건조로에 넣어, 100-120℃에서 1-2시간 보온한 후, 소결로에 넣고 1100℃에서 소결을 진행한다. 이중 폴리우레탄 폼 역시 시판 재료이다.

이와 같은 배합방법으로 제조된 필터의 크기는 50×50×15mm이다. 1610℃에서 단지 35kg만을 여과할 수 있으며, 35kg을 초과하면 필터는 파열되므로, 사용 요구를 만족할 수 없다. 단지 1570℃에서 50kg의 용강을 여과할 수 있다.

비교예 3

15%의 탄화규소 분말; 54%의 물라이트(Al₂O₃-SiO₂); 8%의 산화규소; 15%의 알루미나졸; 1.5%의 점토; 0.5%의 벤토나이트; 를 준비한다. 상술한 재료는 모두 시판 재료이며, 비율은 모두 중량 백분율이다. 상술한 분말에 6.0%의 물을 첨가하여야 한다. 슬러리는 고효율 혼합기를 사용하여 분말과 물을 혼합하여 제조한 것이다. 슬러리는 폴리우레탄 폼을 도포하기 위한 것이다. 폴리우레탄 폼에 슬러리를 도포한 후, 공기를 사용하여 막힌 홀을 제거하고, 열풍건조로에 넣어, 100-120℃에서 2시간 보온한 후, 소결로에 넣고 1300℃에서 소결을 진행한다. 이중 폴리우레탄 폼 역시 시판 재료이다.

이와 같은 배합방법으로 제조된 필터의 크기는 50×50×15mm이고, 1610℃에서 단지 20kg만을 여과할 수 있으며, 20kg을 초과하면 필터는 파열되므로, 사용 요구를 만족할 수 없다. 단지 1520℃에서 50kg의 용강을 여과할 수 있다.

비교예 4

CN102173856A의 실시예 1에 따라 제조하면, 86.7％의 물라이트(Al₂O₃-SiO₂), 7.0％의 크리스토발라이트(cristobalite)를 함유하는, 화학조성이 62.2wt％의 산화알루미늄, 31.5wt％의 이산화규소, 2.2wt％의 산화칼슘, 1.2wt％의 산화마크네슘인 세라믹 폼을 얻는다.

제조된 필터의 크기는 50×50×15mm이고, 1610℃에서 단지 20kg만을 여과할 수 있으며, 20kg을 초과하면 필터는 파열되므로, 사용 요구를 만족할 수 없다. 단지 1520℃에서 50kg의 용강을 여과할 수 있다.

비교예 5

CN100536987C의 실시예 1에 따라 제조하면, 화학조성(이론값)이 78.5％의 산화지르코늄, 13％의 산화알루미늄, 6.5％의 산화칼슘, 1％의 산화이트륨인 세라믹 폼을 얻는다.

제조된 필터의 크기는 50×50×15mm이고, 1610℃에서 단지 40kg만을 여과할 수 있으며, 40kg을 초과하면 필터는 파열되므로, 사용 요구를 만족할 수 없다. 단지 1580℃에서 50kg의 용강을 여과할 수 있다.

성능 테스트:

(1) 부피밀도: 국가표준 GB/T25139-2010에 따라 측정.

(2) 상온 압축강도: 국가표준 GB/T25139-2010에 따라 측정.

(3) 고온 굽힘강도: 국가표준 GB/T25139-2010에 따라 측정.

(4) 열 충격 저항성: 국가표준 GB/T25139-2010에 따라 측정.

(5) 공극률: 국가표준 GB/T25139-2010에 따라 측정.

표 1 및 표 2의 데이터로부터 알 수 있다시피, 산화지르코늄을 사용한 본 발명의 실시예 1 내지 7의 필터는 산화알루미늄을 사용한 비교예 1, 크로마이트광 분말을 사용한 비교예 2, 몰라이트를 사용한 비교예 3 및 비교예 4에 비해, 압축강도, 고온 굽힘강도 및 열 충격 저항성이 모두 우수하다.

표 1 및 표 2의 데이터가 나타낸 바와 같이, 본 발명 실시예 1은 탄화규소, 산화지르코늄 및 산화규소 재료를 사용하여, 고온 금속 충격에 견딜 수 있으며 열 안정성이 더욱 좋은, 고융점 용융 금속(예를 들어 용강)을 여과하기 위한 필터를 제공할 수 있다. 본 발명의 세라믹 폼 필터는 산화지르코늄 함량이 비교적 낮은 경우에도(실시예 1 내지 7), 내고온성을 가지고, 동시에 우수한 열 안정성, 상온 압축강도, 고온 굽힘강도, 열 충격 저항성을 구비한다.

탄화규소, 산화알루미늄 및 산화규소를 사용한 비교예 1; 탄화규소, 크로마이트광 분말 및 산화규소를 사용한 비교예 2; 탄화규소, 몰라이트(Al₂O₃-SiO₂) 및 산화규소를 사용한 비교예 3; 산화알루미늄, 산화규소를 주요성분으로 한 비교예 4; 산화지르큐늄(78.5%), 산화알루미늄(13%), 산화칼슘, 산화이트륨을 사용한 비교예 5; 는 탄화규소, 산화지르코늄 및 산화규소 재료를 사용한 본 발명 실시예 1 내지 7에 비해, 차한 내고온성, 상온 압축강도, 고온 굽힘강도 및 열 충격 저항성을 구비한다.

비록 본문은 전형적인 원료 및 전형적인 제조방법으로 여러가지 시료를 제조하여, 원하는 효과를 얻었지만, 기타 원료로 본 발명과 같은 제품을 제조할 수 있고, 심지어 본 발명의 기술효과보다 더욱 우수한 효과를 가질 수 있으며, 이들은 모두 청구범위가 한정한 범위내에 속한다는 것을 본 분야 기술자는 쉽게 예상할 수 있을 것이다.

비록 구체적인 실시예로 본 발명을 설명하고 기재하였지만, 본 발명의 요지 및 범위를 벗어나지 않는 전제하에 많은 기타 변경 및 수정을 진행할 수 있다는 것을 알아야 한다. 따라서, 첨부한 청구범위에는 본 발명 범위 내의 이러한 모든 변화 및 수정을 보함한다는 것을 의미한다.

Claims

세라믹 폼 필터의 중량 기준으로,
20%~35%의 탄화규소, 30%~40%의 산화지르코늄 및 10%~17%의 산화규소를 포함하되,
여기서 모두 세라믹 폼 필터의 총 중량을 기준하는 것을 특징으로 하는 세라믹 폼 필터.
제1항에 있어서,
국가가표준 GB/T25139-2010에 따라 측정하면,
상기 세라믹 폼 필터의 공극률은 78%~90%인 것을 특징으로 하는 세라믹 폼 필터.
제1항에 있어서,
상기 세라믹 폼 필터의 총 중량을 기준으로,
탄화규소, 산화지르코늄 및 산화규소의 중량 백분율의 합은 90%이상인 것을 특징으로 하는 세라믹 폼 필터.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 세라믹 폼 필터는 슬러리를 소결하여 제조하며, 상기 슬러리는 탄화규소, 산화지르코늄 또는 산화지르코늄 전구체, 산화규소 또는 산화규소 전구체, 점착제, 선택가능한 혼화제 및 액체 담체를 포함하는 것을 특징으로 하는 세라믹 폼 필터.
제4항에 있어서,
상기 산화지르코늄 또는 산화지르코늄 전구체는 안정화 산화지르코늄, 지르콘 분말, 규산지르코늄 중의 1종 또는 2종 이상이며, 상기 산화규소는 용융 석영 또는 실리콘 미분말인 것을 특징으로 하는 세라믹 폼 필터.
제4항에 있어서,
상기 점착제는 실리카졸, 알루미나졸, 인산염, 황산염, 물유리, 규산염, 붕산염, 카르복시메틸셀룰로오스, 메틸셀룰로오스, 하이드록시에틸셀룰로오스, 하이드록시프로필셀룰로오스, 하이드록시프로필메틸셀룰로오스, 셀룰로오스에테르, 리그닌, 천연 합성수지, 인공 합성수지, 아카시아고무, 폴리비닐알코올, 폴리비닐부티랄 중의 1종 또는 2종 이상인 것을 특징으로 하는 세라믹 폼 필터.
제4항에 있어서,
상기 혼화제는 분산제, 습윤제, 소포제, 유동화제 및 계면활성제 중의 1종 또는 2종 이상인 것을 특징으로 하는 세라믹 폼 필터.
제1항 내지 제3항 중의 어느 한 항에 따른 세라믹 폼 필터의 제조방법에 있어서,
(a) 20%~35%의 탄화규소, 30%~40%의 산화지르코늄 또는 산화지르코늄 전구체, 10%~17%의 산화규소 또는 산화규소 전구체, 점착제, 선택가능한 혼화제 및 액체 담체를 포함하는 슬러리를 제공하는 단계;
(b) 상기 슬러리를 개공 유기 발포체에 도포하는 단계;
(c) 상기 슬러리가 도포된 상기 개공 유기 발포체를 건조하여 그린바디를 얻는 단계; 및
(d) 산소함유 중에서 상기 그린바디를 소결하여 세라믹 폼 필터를 얻는 단계; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 세라믹 폼 필터의 제조방법.
제8항에 있어서,
상기 개공 유기 발포체는 폴리우레탄 폼, 폴리비닐클로라이드 폼, 폴리스티렌 폼, 라텍스 폼 또는 셀룰로오스 폼인 것을 특징으로 하는 세라믹 폼 필터의 제조방법.
제8항에 있어서,
상기 소결온도는 1000-1350℃인 것을 특징으로 하는 세라믹 폼 필터의 제조방법.