KR102211643B1 - 우수한 강도를 지닌 발포 유리 및 이의 제조방법 - Google Patents

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Abstract

본 개시는 강화 섬유를 포함하는 보론 무첨가 강화 발포 유리에 관한 것이다. 본 개시는 보론을 첨가하지 않으며, 강화 섬유를 포함하여 기공이 기존 발포 유리에 비하여 작아지고 기계적 강도가 향상된 발포유리를 제공하고자 하는 것이다.

Description

우수한 강도를 지닌 발포 유리 및 이의 제조방법{FOAMED GLASS HAVING HIGH STRENGTH AND METHOD OF MANUFACTURING THE SAME}
본 발명은 우수한 강도를 지니는 발포 유리 및 이의 제조 방법에 관한 것이다. 구체적으로 본 개시는 기계적 강도가 향상된 보론 무첨가 발포 유리 및 이의 제조 방법에 관한 것이다.
보로실리케이트는 보론을 첨가하여 만든 발포유리로서, 내부에 존재하는 균일한 기포 조직으로 인하여 단열 특성, 내습성, 내열성 그리고 내식성이 우수하다. 또한, 보로실리케이트는 경량 소재이기 때문에, 건축 구조물의 보온 단열재 및 굴뚝 연돌의 내장 소재로서 이용되고 있다. 다공성 블록은 연돌의 내부에 장착되어, 콘크리트 소재 또는 강철 소재로 구성된 연돌의 지지부가 80 내지 300°C의 정상 조업 온도 조건하에서 열과 강산성 가스로부터 부식되지 않도록 보호하는 기능을 수행한다.
기존 화력 발전 설비는 이미 FGD 용 연돌에 내열, 내식성이 우수하고 독립 기공이 1000μm인 보로실리케이트 블록을 채용하고 있다. 그러나, 보일러부가 과열되어 연돌이 특정온도 이상의 고온에 노출되는 경우, 노출부의 기공들이 표면장력을 감소시키기 위하여 응집하게 되고, 이에 따라 기존의 1000μm 정도의 독립기공이 2000μm 정도의 독립기공으로 성장하게 된다. 이는 결국 굴뚝의 지지부를 보호하는 내열 기능 및 기계적 특성이 저하되는 문제와 기공의 부피 팽창으로 인하여 균열이 생기는 문제가 발생한다.
또한, 보로실리케이트의 경우 제조 시에 출발 원료에 보론을 첨가하기 위해서는 약 1400°C 이상의 고온 열처리가 필수적이다. 이러한 열처리는 보로실리케이트 발포유리 생산원가의 절반 이상을 차지하여 단가를 높여 경제성이 낮아지는 문제가 있다.
이에 본 발명자들은 상기 문제를 해결하기 위하여 기존 독립기공 보다 작은 크기의 독립기공을 가지는 실리케이트를 제공하고자 한다. 또한, 강화섬유를 첨가하여 기계적 강도를 향상시키고자 한다.
본 발명 일 구현예의 보론 무첨가 강화 발포 유리는 기공 직경이 1000 μm 미만이고, 강화 섬유를 포함하며, 강도가 0.51 내지 3.0 MPa일 수 있다.
상기 강화 섬유는 강화 발포 유리 총 중량에 대하여 2 내지 35 중량%로 포함될 수 있다.
상기 강화 섬유는 현무암 섬유 (basalt fiber), 멀라이트 섬유 (mullite fiber), 세피올라이트 섬유 (sepiolite fiber), ZrO2 섬유로 이루어진 군 중에서 선택된 1종 이상일 수 있다.
상기 강화 섬유는 직경이 10 내지 30 μm이고, 길이가 500 내지 1000 μm일 수 있다.
본 발명 일 구현예의 보론 무첨가 강화 발포 유리 제조방법은 유리 파우더, 강화 섬유 및 발포 형성제를 포함하는 재료를 준비하는 단계; 상기 재료를 혼합하는 단계; 및 상기 혼합된 재료를 소성시키는 단계를 포함할 수 있고, 상기 소성시키는 단계는 1차 승온 유지 단계와 2차 승온 유지 단계를 포함할 수 있다.
상기 1차 승온 유지 단계;는 1 내지 3°C/분의 승온속도로 300 내지 450 °C까지 승온하여 유지하는 단계일 수 있다.
상기 2차 승온 유지 단계;는 5 내지 10 °C/분의 승온 속도로 750 내지 850°C까지 승온하여 유지하는 단계일 수 있다.
상기 강화 섬유는 현무암 섬유 (basalt fiber), 멀라이트 섬유 (mullite fiber), 세피올라이트 섬유 (sepiolite fiber) 및 ZrO2 섬유로 이루어진 군 중에서 선택된 1 종 이상일 수 있다.
상기 발포 형성제는 나노 카본, CaCO3, 및 Na2CO3로 이루어진 군 중에서 선택된 1종 이상일 수 있다.
상기 발포 형성제는 직경이 20 내지 40 nm일 수 있다.
상기 재료는 재료 총 중량에 대하여 강화 섬유를 5 내지 20 중량%로 포함할 수 있다.
상기 재료는 재료 총 중량에 대하여 발포 형성제를 2 내지 10 중량% 포함하는 것일 수 있다.
상기 유리 파우더는 직경이 300 μm 이하일 수 있다.
상기 재료를 혼합하는 단계;는 상기 재료에 용매를 첨가한 후 분쇄하여 혼합물을 형성하는 단계; 상기 혼합물을 건조시켜 용매를 제거하는 단계; 및 상기 건조된 혼합물을 다시 분쇄하는 단계;를 포함할 수 있다.
상기 유리 파우더는 직경이 1 내지 5 mm인 폐유리를 분쇄한 것일 수 있다.
본 발명의 일 구현예에 따르면, 기계적 강도가 향상된 보론 무첨가 발포 유리를 제공할 수 있다.
본 발명의 일 구현예에 따르면, 독립기공이 1000 μm 미만인 보론 무첨가 발포 유리를 제공할 수 있다.
본 발명의 일 구현예에 따르면, 보론이 첨가되지 않아 제조과정에서 고온 처리가 필요가 없어 제조 비용을 절감할 수 있다.
도 1은 기존 보로실리케이트 발포 유리의 단면을 도시한 것이다.
도 2는 본 개시 일 구현예의 발포 유리 단면을 도시한 것이다.
도 3은 본 개시 일 구현예의 발포 유리의 FE-SEM 이미지를 도시한 것이다.
도 4는 본 개시 일 구현예의 발포 유리의 GIA 이미지를 도시한 것이다.
제1, 제2 및 제3 등의 용어들은 다양한 부분, 성분, 영역, 층 및/또는 섹션들을 설명하기 위해 사용되나 이들에 한정되지 않는다. 이들 용어들은 어느 부분, 성분, 영역, 층 또는 섹션을 다른 부분, 성분, 영역, 층 또는 섹션과 구별하기 위해서만 사용된다. 따라서, 이하에서 서술하는 제1 부분, 성분, 영역, 층 또는 섹션은 본 발명의 범위를 벗어나지 않는 범위 내에서 제2 부분, 성분, 영역, 층 또는 섹션으로 언급될 수 있다.
여기서 사용되는 전문 용어는 단지 특정 실시예를 언급하기 위한 것이며, 본 발명을 한정하는 것을 의도하지 않는다. 여기서 사용되는 단수 형태들은 문구들이 이와 명백히 반대의 의미를 나타내지 않는 한 복수 형태들도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함하는"의 의미는 특정 특성, 영역, 정수, 단계, 동작, 요소 및/또는 성분을 구체화하며, 다른 특성, 영역, 정수, 단계, 동작, 요소 및/또는 성분의 존재나 부가를 제외시키는 것은 아니다.
어느 부분이 다른 부분의 "위에" 또는 "상에" 있다고 언급하는 경우, 이는 바로 다른 부분의 위에 또는 상에 있을 수 있거나 그 사이에 다른 부분이 수반될 수 있다. 대조적으로 어느 부분이 다른 부분의 "바로 위에" 있다고 언급하는 경우, 그 사이에 다른 부분이 개재되지 않는다.
또한, 특별히 언급하지 않는 한 %는 중량%를 의미하며, 1ppm 은 0.0001중량%이다.
다르게 정의하지는 않았지만, 여기에 사용되는 기술용어 및 과학용어를 포함하는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 일반적으로 이해하는 의미와 동일한 의미를 가진다. 보통 사용되는 사전에 정의된 용어들은 관련기술문헌과 현재 개시된 내용에 부합하는 의미를 가지는 것으로 추가 해석되고, 정의되지 않는 한 이상적이거나 매우 공식적인 의미로 해석되지 않는다.
이하, 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.
또한, 본 개시에서 사용한 용어인 "독립 기공"은 다수의 기공이 서로 연결되어 있는 구조가 아닌 단독으로 존재하는 기공을 의미한다.
본 발명의 일 실시예에 의한 보론 무첨가 강화 발포 유리는, 기공은 직경이 1000μm 미만일 수 있다. 구체적으로, 상기 직경은 200 내지 800μm, 보다 구체적으로 400 내지 600μm일 수 있다. 평균적으로 기공은 직경이 500 μm 급일 수 있다. 상기 기공 직경이 200μm 미만인 경우에는 동일한 부피로 제조하는 경우 무게가 증가하며, 기공벽이 많아져 열전도도가 높아져서 단열재로서 부적합해지는 단점이 있을 수 있고, 기공 직경이 1000μm 이상인 경우에는 과도한 부피 팽창으로 인하여 기공벽이 얇아지고 강도가 하락하는 단점이 있을 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 의한 보론 무첨가 강화 발포 유리는 강화 섬유를 포함할 수 있다. 강화 섬유를 포함하여 기계적 강도를 향상시킬 수 있으며, 뿐만 아니라 내식성이 증가하여 최종 제품의 수명이 연장될 수 있다.
상기 강화 섬유는 강화유리 총 중량에 대하여 2 내지 35 중량%로 포함될 수 있다. 구체적으로는, 4 내지 25 중량%, 보다 구체적으로는 5 내지 20 중량%, 보다 구체적으로는 10 내지 15 중량%로 포함될 수 있다. 강화 섬유가 2 중량% 미만으로 포함되는 경우에는 강도 향상이 미비하다는 단점이 있을 수 있고, 35 중량% 초과로 포함되는 경우에는 기공벽의 역할을 하는 발포 유리의 양이 적어져 오히려 강도가 하락하는 단점이 있을 수 있다.
상기 강화 섬유는 현무암 섬유 (basalt fiber), 멀라이트 섬유 (mullite fiber), 세피올라이트 섬유 (sepiolite fiber), 및 ZrO2 섬유로 이루어진 군 중에서 선택된 1종 이상일 수 있다.
상기 강화 섬유는 직경이 10 내지 30 μm일 수 있다. 또한, 상기 강화 섬유는 길이가 500 내지 1000 μm일 수 있다. 직경이 10 μm 미만인 경우에는 혼합 과정에서 완전히 마모될 가능성이 있을 수 있고, 직경이 30 μm 초과인 경우에는 강화 섬유와 유리파우더의 질량 차이로 인하여 잘 혼합되지 않고 분리되어 오히려 강도가 하락하는 문제가 있을 수 있다. 또한, 길이가 500 μm 미만인 경우에는 강도를 향상 시키는 효과가 감소되는 문제가 있을 수 있고, 길이가 1000 μm 초과인 경우에는 기공 형성을 방해하는 문제가 있을 수 있다.
본 발명 일 실시예에 의한 보론 무첨가 강화 발포 유리는 강도가 0.51 내지 3.0 MPa일 수 있다. 바람직하게는 2.0 내지 2.9 MPa, 보다 바람직하게는 2.3 내지 2.85 MPa, 보다 바람직하게는 2.8 내지 2.85 MPa일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 의한 강화 발포 유리는 보론이 첨가되지 않은 것을 특징으로 한다. 본 발명에서는 보론이 첨가되지 않음으로써 기존의 1000 μm 기공 크기를 가지는 보로실리케이트 발포 유리 보다 기공이 더 작아지게 되고, 이에 따라 압축강도가 향상되며, 기존 보로실리케이트 발포 유리는 열응력을 견디지 못하고 쉽게 파괴되는 반면에 본 발명의 보론이 첨가되지 않은 발포 유리는 열응력에 견디는 특성이 개선될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 의한 보론 무첨가 강화 발포 유리 제조방법은, 유리 파우더, 강화 섬유 및 발포 형성제를 포함하는 재료를 준비하는 단계; 상기 재료를 혼합하는 단계; 및 상기 혼합된 재료를 소성시키는 단계; 를 포함할 수 있다.
상기 소성시키는 단계는 1차 승온 유지 단계와 2차 승온 유지 단계를 포함할 수 있다. 상기 소성시키는 단계 중 1차 승온 유지 단계는 발포 형성제가 발포 역할을 할 수 있도록 대기하는 단계 이며, 2차 승온 유지 단계는 유리 전이 온도보다 높게 소결하여, 기공들이 충분히 발포 할 수 있도록 하는 단계이다.
상기 1차 승온 유지 단계;는 승온 속도가 1 내지 3°C/분, 바람직하게는 2 내지 3°C/분일 수 있다.
상기 1차 승온 유지 단계;는 300 내지 450 °C, 바람직하게는 350 내지 400 °C 까지 승온하는 단계일 수 있다.
상기 1차 승온 유지 단계;는 상기 온도에서 30 내지 80 분, 바람직하게는 40 내지 60 분 동안 유지하는 단계일 수 있다.
상기 2차 승온 유지 단계;는 승온 속도가 5 내지 10°C/분, 바람직하게는 7 내지 9°C/분 일 수 있다.
상기 2차 승온 유지 단계;는 750 내지 850 °C, 바람직하게는 770 내지 800 °C 까지 승온하는 단계일 수 있다.
상기 2차 승온 유지 단계;는 상기 온도에서 30 내지 80 분, 바람직하게는 40 내지 60 분 동안 유지하는 단계일 수 있다.
상기 강화 섬유는 현무암 섬유 (basalt fiber), 멀라이트 섬유 (mullite fiber), 세피올라이트 섬유 (sepiolite fiber), 및 ZrO2 fiber 로 이루어진 군 중에서 선택된 1종 이상일 수 있다.
상기 발포 형성제는 나노 카본, CaCO3, 및 Na2CO3로 이루어진 군 중에서 선택된 1종 이상일 수 있다. 또한, 상기 발포 형성제는 직경이 20 내지 40nm, 바람직하게는 25 내지 35 nm 일 수 있다. 발포 형성제의 직경이 작을수록 저온에서 발포가 더 쉬울 수 있다.
상기 재료는 재료 총 중량에 대하여 강화 섬유를 5 내지 20 중량%, 바람직하게는 10 내지 15 중량% 포함할 수 있다. 강화 섬유를 5 중량% 미만으로 포함하는 경우에는 강도 향상이 미비하다는 문제가 있을 수 있고, 20 중량% 초과로 포함되는 경우에는 기공벽 역할을 하는 발포 유리 분말의 양이 적어지고 강화 섬유끼리 뭉침이 일어나 오히려 강도가 하락하는 문제가 있을 수 있다.
상기 재료는 재료 총 중량에 대하여 발포 형성제를 2 내지 10 중량%, 바람직하게는 3 내지 8 중량%, 보다 바람직하게는 4 내지 6 중량% 포함할 수 있다. 발포 형성제가 너무 소량이면 발포 형성제로서의 역할을 다하지 못할 우려가 있고, 발포 형성제를 과하게 포함하는 경우에는 발포가 과하여 기공이 균일하게 형성되지 않아 위치에 따라 강도 특성이 달라지는 문제가 있다.
상기 유리 파우더는 직경이 300μm 이하, 바람직하게는 20 내지 300μm, 보다 바람직하게는 50 내지 250μm일 수 있다. 유리 파우더의 입도가 너무 작으면, 표면 에너지가 높아져 발포가 쉽게 일어나지만, 작은 입도로 유리 파우더를 제작하는데 비용이 상승하는 문제가 있고, 유리 파우더의 입도가 너무 크면 발포하는데 있어 더 높은 소결 온도로 소결해야 하는 문제가 있을 수 있다.
상기 유리 파우더는 입도가 1 내지 5 mm인 폐유리를 분쇄한 것일 수 있다.
상기 폐유리를 분쇄하는 방법은 보통 유리 분쇄에 사용할 수 있는 것이면 제한이 없고, 예를 들어 볼밀, 또는 플래내터리 믹서(planetary mixer)가 있을 수 있다.
상기 재료를 혼합하는 단계;는 상기 재료에 용매를 첨가한 후 분쇄하여 혼합물을 형성하는 단계; 상기 혼합물을 건조시켜 용매를 제거하는 단계; 및 상기 건조된 혼합물을 다시 분쇄하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 용매는 휘발성이 있는 것이면 제한이 없고, 예를 들어, 이소프로필 알코올(IPA), 에타올, 및 아세톤 로 이루어진 군 중에서 선택된 1종 이상일 수 있다.
상기 재료에 용매를 첨가한 후 분쇄하여 혼합물을 형성하는 단계;는 분쇄하는 방법이면 제한이 없고, 예를 들어, 볼밀 (Ball miling), 또는 플래내터리 믹서 (Planetary Mixer) 방법일 수 있다.
상기 건조된 혼합물을 다시 분쇄하는 단계;는 분쇄하는 방법이면 제한이 없고, 예를 들어, 볼밀 (Ball miling), 또는 플래내터리 믹서 (Planetary Mixer)방법일 수 있다.
이하에서는 실시예를 통하여 본 발명을 보다 상세하게 설명한다. 그러나, 이러한 실시예는 단지 본 발명을 예시하기 위한 것이며, 본 발명이 여기에 한정되는 것은 아니다.
유리 파우더를 준비하는 단계
본 발명은 보론을 포함하지 않는 폐유리 성분을 이용하여 강화 발포 유리를 제조하고자 하였다. 이에, 사용된 폐유리의 조성은 하기 표 1과 같다.
조성 중량%
MgO 4.91
Al2O3 0.84
SiO2 82.64
SO3 2.18
CaO 9.43
Total 100.00
상기 표 1과 같은 조성을 가지고 직경이 2mm인 벌크 폐유리를 직경 10 mm인 알루미나 볼 20개를 이용하여 450 rpm에서 6시간 동안 플래내터리 볼 밀 (planatary ball-mill) 방법으로 건식 분쇄하였다. 분쇄된 분쇄물을 체에 걸러 300μm 이하의 입도를 가진 유리 파우더를 준비하였다.
실험예 1 - 보론 무첨가 및 강화 섬유의 함량을 달리한 경우
상기 준비된 유리파우더, 강화 섬유 및 발포 형성제를 혼합하였다. 이때 사용된 강화 섬유는 직경은 10 μm, 길이는 890 μm 인 현무암 섬유(Basalt fiber)이며, 발포 형성제로는 직경이 35 nm인 나노 카본을 사용하였다. 재료의 혼합 조성은 표 2와 같이 하였다. 상기 혼합된 재료 5.8g를 용매 이소프로필 알코올 50 ml와 혼합하고, 10 mm인 알루미나 볼 20개를 이용하여 250 rpm에서 24시간 동안 ball-mill방법으로 분쇄하여 혼합하였다. 혼합된 시료를 80°C 오븐에서 24시간 건조시켜 용매 이소프로필 알코올을 제거하였다. 용매가 제거된 시료를 다시 파우더로 만들기 위하여 직경이 10 mm인 알루미나 볼 20개를 이용하여 250 rpm에서 24시간 동안 ball-mill방법으로 분쇄하였다.
상기 분쇄하여 혼합된 재료를 소성시켰다. 소성시키는 단계는 1차 승온 유지 단계와 2차 승온 유지 단계를 포함하였다. 1차 승온 유지단계는 3°C/분의 승온속도로 400°C까지 승온하고, 60 분 동안 유지하였다. 이후, 다시 400°C에서 10°C/분의 승온속도로 850°C까지 2차 승온을 하고 60분 동안 유지하였다. 이후 1°C/분의 냉각속도로 냉각하여 발포 유리를 제조하고 그 압축강도를 측정하여 표 2 에 나타내었다.
압축강도 측정방법은 시편을 4 X 4 X 8mm 로 커팅한 후, 0.5 mm/min의 속도로 로딩하고 air 분위기에서 Instron 3344 장비를 이용하여 압축강도를 측정하였다.
구분 비교예 1 실시예 1 실시예 2 실시예 3 실시예 4 비교예 2
현무암 섬유 (중량%) 0 5 10 15 20 25
나노 카본(중량%) 6 6 6 6 6 6
유리 파우더
(중량%)		 To 100
강도
(MPa)		 1.99 2.33 2.84 2.83 2.32 1.94
또한 제조된 발포 유리의 이미지를 분석하였다. 도 2의 이미지는 현무암 섬유를 포함하는 보론 무첨가 강화 발포 유리 단면이다. 도 1의 기존 보로실리케이트 발포 유리와 비교하면, 보론을 첨가하지 않더라도 독립기공이 잘 발달 되어있음을 확인할 수 있다. 도 3은 제조된 발포유리의 FE-SEM 이미지로 실시예 2의 발포 유리의 기공을 50배 배율로 확대한 것으로 기공벽에 현무암 섬유가 잘 혼합되어 있음을 확인할 수 있다. 도 4는 제조된 발포유리의 GIA 이미지로 1.2 배율로 촬영한 것으로 현무암 섬유가 고르게 분포되어 있음을 확인할 수 있다.
실험예 2 - 기존 유리와의 강도 비교
기존 보로실리케이트 발포 유리와의 강도를 비교하기 위하여 하기 표 3의 조성으로 재료를 혼합하여 발포 유리를 제조하고 강도 및 기공 크기를 비교하였다.
강도는 상기 실험예 1과 동일한 방법으로 측정하였다.
기공 크기는 제조된 발포 유리의 FE-SEM 이미지를 이미지 분석 프로그램을 이용하여 측정하였다.
구분 비교예 3 비교예 4
나노 카본(중량%) 6 6
유리 파우더
(중량%)
To 100
보론 첨가 (중량%) 0.8 0
강도
(MPa)		 0.509 1.80
기공 직경(μm) 1000 438
기존의 보로실리케이트 발포 유리는 직경이 1000 μm로 측정되었고, 본 발명의 발포 유리의 경우에는 438 μm로 측정되었다. 또한, 기존의 보로실리케이트 발포 유리의 경우에 비하여 강화 섬유인 현무암 섬유가 첨가되지 않더라도 보론이 첨가되지 않은 비교예 4의 발포 유리의 강도가 약 3배 가량 향상되었음을 확인할 수 있었다. 이는 기공의 직경이 더 작아 기계적 강도가 향상된 것으로 볼 수 있다.
또한, 보론이 첨가되고 강화 섬유가 첨가되지 않은 기존의 보로실리케이트 발포 유리에 해당하는 비교에 3의 경우 강도가 0.509 MPa로 상기 실시예 1 내지 4의 평균 강도 (2.58MPa) 에 비하여 약 1/5로, 실시예 1 내지 4의 발포 유리의 강도가 월등하게 우수함을 알 수 있다.
본 발명은 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 제조될 수 있으며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.

Claims (15)

  1. 기공 직경이 1000 μm 미만이고,
    강화 섬유를 포함하며,
    강도가 0.51 내지 3.0 MPa인, 보론 무첨가 강화 발포 유리.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 강화 섬유는 강화 발포 유리 총 중량에 대하여 2 내지 35 중량%로 포함된 것인, 보론 무첨가 강화 발포 유리.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 강화 섬유는 현무암 섬유 (basalt fiber), 멀라이트 섬유 (mullite fiber), 세피올라이트 섬유 (sepiolite fiber), 및 ZrO2 섬유로 이루어진 군 중에서 선택된 1종 이상인, 보론 무첨가 강화 발포 유리.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 강화 섬유는 직경이 10 내지 30μm 이고,
    길이가 500 내지 1000μm인, 보론 무첨가 강화 발포 유리.
  5. 유리 파우더, 강화 섬유 및 발포 형성제를 포함하는 재료를 준비하는 단계;
    상기 재료를 혼합하는 단계; 및
    상기 혼합된 재료를 소성시키는 단계;
    를 포함하고,
    상기 소성시키는 단계는 1차 승온 유지 단계와 2차 승온 유지 단계를 포함하는, 보론 무첨가 강화 발포 유리 제조방법.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 1차 승온 유지 단계;는
    1 내지 3°C/분의 승온속도로 300 내지 450 °C까지 승온하여 유지하는 단계인, 보론 무첨가 강화 발포 유리 제조방법.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 2차 승온 유지 단계;는
    5 내지 10°C/분의 승온속도로 750 내지 850 °C까지 승온하여 유지하는 단계인, 보론 무첨가 강화 발포 유리 제조방법.
  8. 제5항에 있어서,
    상기 강화 섬유는 현무암 섬유 (basalt fiber), 멀라이트 섬유 (mullite fiber), 세피올라이트 섬유 (sepiolite fiber), 및 ZrO-2 섬유로 이루어진 군 중에서 선택된 1종 이상인, 보론 무첨가 강화 발포 유리 제조방법.
  9. 제5항에 있어서,
    상기 발포 형성제는 나노 카본, CaCO3, 및 Na2CO3로 이루어진 군 중에서 선택된 1종 이상인, 보론 무첨가 강화 발포 유리 제조방법.
  10. 제5항에 있어서,
    상기 발포 형성제는 직경이 20 내지 40nm인, 보론 무첨가 강화 발포 유리 제조방법.
  11. 제5항에 있어서,
    상기 재료는 재료 총 중량에 대하여 강화 섬유를 5 내지 20 중량% 포함하는, 보론 무첨가 강화 발포 유리 제조방법.
  12. 제5항에 있어서,
    상기 재료는 재료 총 중량에 대하여 발포 형성제를 2 내지 10 중량% 포함하는, 보론 무첨가 강화 발포 유리 제조방법.
  13. 제5항에 있어서,
    상기 유리 파우더는 직경이 300μm 이하인, 보론 무첨가 강화 발포 유리 제조방법.
  14. 제5항에 있어서,
    상기 재료를 혼합하는 단계;는
    상기 재료에 용매를 첨가 후 분쇄하여 혼합물을 형성하는 단계;
    상기 혼합물을 건조시켜 용매를 제거하는 단계; 및
    상기 건조된 혼합물을 다시 분쇄하는 단계;를 포함하는, 보론 무첨가 강화 발포 유리 제조방법.
  15. 제5항에 있어서,
    상기 유리 파우더는 직경이 1 내지 5 mm인 폐유리를 분쇄한 것인, 보론 무첨가 강화 발포 유리 제조방법.
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