KR102231527B1 - 원적외선 방사 세라믹 소결체 및 상기 소결체를 이용한 세라믹 주얼리의 제조 방법 - Google Patents

원적외선 방사 세라믹 소결체 및 상기 소결체를 이용한 세라믹 주얼리의 제조 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR102231527B1
KR102231527B1 KR1020190015200A KR20190015200A KR102231527B1 KR 102231527 B1 KR102231527 B1 KR 102231527B1 KR 1020190015200 A KR1020190015200 A KR 1020190015200A KR 20190015200 A KR20190015200 A KR 20190015200A KR 102231527 B1 KR102231527 B1 KR 102231527B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
sintered body
far
illite
sericite
mixture
Prior art date
Application number
KR1020190015200A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20200097599A (ko
Inventor
정준기
하태권
Original Assignee
강릉원주대학교 산학협력단
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 강릉원주대학교 산학협력단 filed Critical 강릉원주대학교 산학협력단
Priority to KR1020190015200A priority Critical patent/KR102231527B1/ko
Publication of KR20200097599A publication Critical patent/KR20200097599A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102231527B1 publication Critical patent/KR102231527B1/ko

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B33/00—Clay-wares
    • C04B33/02—Preparing or treating the raw materials individually or as batches
    • C04B33/04—Clay; Kaolin
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A44—HABERDASHERY; JEWELLERY
    • A44C—PERSONAL ADORNMENTS, e.g. JEWELLERY; COINS
    • A44C27/00—Making jewellery or other personal adornments
    • A44C27/001—Materials for manufacturing jewellery
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B33/00—Clay-wares
    • C04B33/02—Preparing or treating the raw materials individually or as batches
    • C04B33/13—Compounding ingredients
    • C04B33/131—Inorganic additives
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B35/00—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/01—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics
    • C04B35/16—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics based on silicates other than clay
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B35/00—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/622—Forming processes; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/626—Preparing or treating the powders individually or as batches ; preparing or treating macroscopic reinforcing agents for ceramic products, e.g. fibres; mechanical aspects section B
    • C04B35/62605—Treating the starting powders individually or as mixtures
    • C04B35/6261—Milling
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B35/00—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/622—Forming processes; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/626—Preparing or treating the powders individually or as batches ; preparing or treating macroscopic reinforcing agents for ceramic products, e.g. fibres; mechanical aspects section B
    • C04B35/62605—Treating the starting powders individually or as mixtures
    • C04B35/62625—Wet mixtures
    • C04B35/6264—Mixing media, e.g. organic solvents
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B41/00—After-treatment of mortars, concrete, artificial stone or ceramics; Treatment of natural stone
    • C04B41/80—After-treatment of mortars, concrete, artificial stone or ceramics; Treatment of natural stone of only ceramics
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
    • C04B2235/30—Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
    • C04B2235/34—Non-metal oxides, non-metal mixed oxides, or salts thereof that form the non-metal oxides upon heating, e.g. carbonates, nitrates, (oxy)hydroxides, chlorides
    • C04B2235/349—Clays, e.g. bentonites, smectites such as montmorillonite, vermiculites or kaolines, e.g. illite, talc or sepiolite
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
    • C04B2235/50—Constituents or additives of the starting mixture chosen for their shape or used because of their shape or their physical appearance
    • C04B2235/54—Particle size related information
    • C04B2235/5418—Particle size related information expressed by the size of the particles or aggregates thereof
    • C04B2235/5436—Particle size related information expressed by the size of the particles or aggregates thereof micrometer sized, i.e. from 1 to 100 micron
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/60—Aspects relating to the preparation, properties or mechanical treatment of green bodies or pre-forms
    • C04B2235/604—Pressing at temperatures other than sintering temperatures

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
  • Radiation-Therapy Devices (AREA)

Abstract

원적외선 방사 세라믹 소결체 및 상기 소결체를 이용한 세라믹 주얼리의 제조 방법이 개시된다. 본 발명에 따른 원적외선 방사 세라믹 소결체 및 상기 소결체를 이용한 세라믹 주얼리의 제조 방법은, 일라이트에 견운모를 혼합하는 단계; 상기 혼합물을 밀링(milling)처리하여 분말 형태의 혼합 분말을 획득하는 단계; 상기 혼합 분말을 건조, 압축, 가압하여 성형체를 제조하는 단계; 상기 성형체를 열처리하여 원적외선 방사 세라믹 소결체를 제조하는 단계; 및 상기 소결체를 가공하는 단계; 를 포함한다.

Description

원적외선 방사 세라믹 소결체 및 상기 소결체를 이용한 세라믹 주얼리의 제조 방법{FAR INFRARED RAY CERAMIC SINTERED BODY AND MANUFACTURING METHOD OF CERAMIC JEWELRY USING THE SINTERED BODY}
본 발명은 원적외선 방사용 광석분과 첨가제들을 혼합후 이를 가압 성형 및 소성하여 만든 소결체를 제조하는 방법으로서, 인체에서 방출되는 원적외선 파장대와 흡사한 방사영역을 가져 부작용없이 인체에 장시간 조사되어 원적외선 치료효과를 제공할 수 있는 원적외선 방사 세라믹 소결체 및 이를 이용한 세라믹 주얼리 제조에 관한 것이다.
본 발명은 원적외선 방사 세라믹 소결체 및 이를 이용한 세라믹 주얼리의 제조방법에 관한 것으로, 특히 인체에서 방출되는 원적외선 파장대와 흡사한 방사영역을 가져 부작용없이 인체에 장시간 조사되어 원적외선 치료효과를 제공할 수 있는 원적외선 방사 세라믹 소결체 및 이를 이용한 세라믹 주얼리 제조에 관한 것이다.
현대 과학과 의학의 발전과 더불어 파(波)를 이용한 의료기기가 개발되어 진단과 치료에 혁신을 이루고 있는데, 대표적인 의료기기로는 X-선 촬영기, γ-선 촬영기, 뇌파검사기, 초음파 진단기, MRI(자기공명영상기), 전신체열촬영기(DITI) 등의 진단기, 방사선 치료기, 적외선 치료기, 레이저 치료기, 자석, 자력발생기 등의 치료기 등이 있다.
그러나, 인체 내에서 받고 내보내는 파인 인체파(human wave)보다 강한 파(2㎛ 이하)는 고유기능 회복보다 거부반응을 일으켜 백혈구 감소, 조직변이 등 부작용을 일으키기 때문에 제한적으로 사용되며(γ선, X선, 방사선, 자외선), 약한파(36㎛이상)는 치료효과를 기대할 수가 없다. 따라서, 인체파의 파장인 2~36㎛에 속하는 파장범위를 갖는 원적외선을 이용한 많은 치료방법, 기기들이 개발되고 있다.
즉, 5.6~1,000㎛사이의 파장대를 형성하고 있는 원적외선은 물체의 심부까지 투시되어 물체의 구성분자에 공명, 공진작용을 일으켜서 생체활동을 촉진시켜 온열, 속성, 건조, 연수 등 다양한 작용을 유발하여 인체를 건강상태로 유지시켜 줄 수 있기 때문에, 인체 내부의 온도상승으로 인해 효과를 볼 수 있는 치료부분, 사우나 계통 및 일반인들의 건강증진 등 다양한 목적으로 이용되고 있고, 인체파의 파장범위에 속하는 원적외선을 방사하는 방사체에 대한 연구가 활발하게 진행되고 있다.
원적외선은 자외선이나 가시광선에 비하여 대기중의 미립자에 반사되거나 산란을 일으키는 일이 매우 적기 때문에 공기를 잘 통과하며 대상물체에 흡수도 용이하여 물체의 분자를 공진시키고 자기 발열을 유도한다. 이와 같은 원적외선은 인체에 흡수되면 활성화 에너지로 변하는 것으로 알려져 있는데, 다른 열보다 더 깊이 피부 속까지 침투하여 피하 층의 온도상승, 미세혈관확장, 혈액순환 및 신진대사 촉진, 조직속 노폐물 제거의 효과가 있다. 즉, 원적외선은 어깨결림, 요통을 덜어주고, 근육피로, 관절기능을 회복시킬 뿐만아니라 혈관을 확장하여 혈액순환을 촉진하고 각 조직 속에 남아 있는 노폐물을 배출하여 인체의 기능을 활성화하며, 각종 호르몬의 분비, 자율신경계의 조절을 촉진하여 생체리듬을 향상시키고 인체의 면역 기능을 향상시키는 것으로 알려져 있다
팔찌, 목걸이, 발찌 등과 같은 주얼리는 다양한 형태로 제작되어 기능성 혹은 장식물로의 기능을 하고 있는데, 종래에는 고가의 귀금속 및 보석을 주재료로 하고 있는 장식물에 한정되어 있으나, 최근에는 자석 또는 원적외선 방사체를 사용하여 양이온과 음이온의 밸런스를 유지시켜 저가이면서 건강증진에 도움을 줄 수 있는 기능성 팔찌 등이 출시되고 있다. 또한 상기 원적외선 방사체로는 주로 옥, 맥반석, 게르마늄, 토르말린, 견운모 등의 기능성 광물이 알려져 있다.
그러나, 원적외선 방출이 가능한 기능성 주얼리는 게르마늄과 같은 무기광물을 이용하였기 때문에, 체온과 유사한 온도에서의 원적외선 방출량이 다소 미흡한 문제가 있었고 표면에 원적외선 방출이 가능한 기능성 물질이 코팅된 종래 주얼리는 기능성 물질이 주얼리의 표면에서 쉽게 박리되는 문제가 있었다.
본 발명은 기능성 주얼리의 종래기술에 따른 문제점들을 개선하기 위한 것으로, 인체에서 방출되는 원적외선 파장대와 흡사한 방사영역을 가지는 주얼리를 제조하기 위한 것이다.
상술한 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 원적외선 방사 세라믹 소결체 및 상기 소결체를 이용한 세라믹 주얼리의 제조 방법은, 일라이트에 견운모를 혼합하는 단계; 상기 혼합물을 밀링(milling)처리하여 분말 형태의 혼합 분말을 획득하는 단계; 상기 혼합 분말을 건조, 압축, 가압하여 성형체를 제조하는 단계; 상기 성형체를 열처리하여 원적외선 방사 세라믹 소결체를 제조하는 단계; 및 상기 소결체를 가공하는 단계; 를 포함한다.
이때, 상기 혼합 분말을 획득하는 단계는, 상기 일라이트와 상기 견운모의 혼합물에 물, 에틸 알코올, 메틸 아코올 및 아세톤 중 적어도 하나의 용매를 첨가하는 단계; 및 볼 밀, 어트리션밀, 비드밀, 유성밀 중 적어도 하나를 이용하여 상기 용매가 첨가된 혼합물을 습식 분쇄하는 단계; 를 더 포함할 수 있다.
이때, 상기 혼합 분말의 입자 크기는, 1㎛내지 10㎛ 사이일 수 있다.
이때, 상기 성형체를 제조하는 단계는, 상기 성형체를 800℃ 내지 1200℃에서 1 내지 12 시간 동안 열처리하는 단계; 를 더 포함할 수 있다.
이때, 상기 일라이트 혼합물의 함량은 30 내지 70 wt%일 수 있다.
한편, 상술한 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 세라믹 주얼리는, 일라이트에 견운모를 혼합하는 공정; 상기 혼합물을 밀링(milling)처리하여 분말 형태의 혼합 분말을 획득하는 공정; 상기 혼합 분말을 건조, 압축, 가압하여 성형체를 제조하는 공정; 상기 성형체를 열처리하여 원적외선 방사 세라믹 소결체를 제조하는 공정; 및 상기 소결체를 가공하는 공정;을 거쳐 생성된다
상술한 본 발명의 실시예에 따라, 인체에서 방출되는 원적외선 파장대와 흡사한 방사영역을 가져 부작용 없이 인체에 장시간 조사되어 원적외선 치료효과를 제공할 수 있다.
본 발명의 효과들은 이상에서 언급된 효과로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 원적외선 방사용 소결체를 제조하는 방법을 단계별로 표시한 순서도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 원적외선 방사 세라믹 소결체 원료인 일라이트 분말과 견운모 분말의 미세구조를 설멸하기 위한 예시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 원적외선 방사 세라믹 소결체 원료인 일라이트 분말과 견운모 분말의 성분 차이를 설명하기 위한 예시도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 원적외선 방사 세라믹 소결체 원료인 일라이트 분말과 견운모 분말의 XRD 데이터 분석 결과를 설명하기 위한 예시도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 밀링처리 결과를 설명하기 위한 예시도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 열처리 결과를 설명하기 위한 예시도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 열처리 및 소결시간에 따른 결과를 설명하기 위한 예시도이다.
도 8은 본 개시의 일 실시예에 따른 열처리한 시편의 미세구조를 설명하기 위한 예시도이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 제한되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술 분야의 통상의 기술자에게 본 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소 외에 하나 이상의 다른 구성요소의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다. 명세서 전체에 걸쳐 동일한 도면 부호는 동일한 구성 요소를 지칭하며, "및/또는"은 언급된 구성요소들의 각각 및 하나 이상의 모든 조합을 포함한다. 비록 "제1", "제2" 등이 다양한 구성요소들을 서술하기 위해서 사용되나, 이들 구성요소들은 이들 용어에 의해 제한되지 않음은 물론이다. 이들 용어들은 단지 하나의 구성요소를 다른 구성요소와 구별하기 위하여 사용하는 것이다. 따라서, 이하에서 언급되는 제1 구성요소는 본 발명의 기술적 사상 내에서 제2 구성요소일 수도 있음은 물론이다.
다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 기술자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또한, 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않는 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.
이하에서는, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 보다 구체적인 실시예를 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 실시예를 따르는 원적외선 방사용 소결체를 제조하는 방법을 단계별로 표시한 순서도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 원적외선 방사 세라믹 소결체 원료로서 일라이트 분말과 견운모 분말을 혼합한다(S10).
일반적으로 운모가 풍해하여 생성된 것을 일라이트(illite)라고 부르고, 백운모가 풍해해서 된 것을 견운모(sericite)라고 부른다. 견운모(sericite)는 미세한 입자로된 백운모족의 점토광물인데, 건조물의 표면이 견사와 같은 윤기를 나타내므로 견운모라고 부른다. 백운모는 K2Al4(Si6Al2)O20(OH)4 또는 (K2O)(3Al2O3)(6SiO2)(2H2O)로 표시되는 광물인데 견운모는 이와 비슷한 조성이지만 일반적으로 백운모 보다 K2O와 Al2O3분이 적고, SiO2와 H2O 분이 약간 많은 조성으로 되어 있다. 견운모는 가소성이 큰 점토광물이기도 하지만 K2O를 함유하고 있어 장석과 같은 융제이기도 하다. 즉 가소제와 융제 역할을 겸하고 있는 매우 유용한 광물이다.
상기 혼합물 중 일라이트와 견운모 분말은, 광산석으로 채취하여 사용가능하며 별도의 첨가제 없이도 원적외선 방사 세라믹 소결체의 제조가 가능하다. 한편, 본 개시에서는 일라이트 및 견운모를 사용하는 것을 중심으로 설명하나, 이에 한정되는 것은 아니다. 일 실시예로, 일라이트 또는 견운모는 단사정계에 속하는 운모족 광물 중 어느 하나의 광물로 대체될 수 있다. 또는, 옥, 맥반석, 게르마늄, 토르말린이 본 발명에 따른주얼리를 제조하는데 사용될 수 있음은 물론이다. 또는, 백운모(K2Al4(Si6Al2)O20(OH)4 또는 (K2O)(3Al2O3)(6SiO2)(2H2O))가 본 발명에 따른 주얼리를 제조하는데 사용될 수 있음은 물론이다.
다양한 실시예에 따라, 혼합물은 규석, 규조토, 규사, 알루미나, 일라이트, 견운모(세레나이트), 적점토, 납석, 맥반석, 활석, 감람석, 지르콘, 불석(제오라이트), 고령토, 석회석, 석고, 화산재, 도석, 사문석, 희토류, 숯 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
일라이트 또는 견운모에서 방출되는 원적외선은 고방사율(상온에서 5∼25㎛ 파장 기준 88∼93％)로 인체에 가장 좋은 5∼20㎛의 파장범위에 속하므로 인체 침투 심달력이 좋아 신진대사를 촉진해주고 혈액순환을 좋게 하며 내분비활동을 정상화시켜주며 피로회복과 숙면을 기대 할 수 있는 효과가 존재한다.
다양한 실시예에 따르면, 일라이트의 함량은 15 내지 30중량부의 범위로 사용되거나, 15 내지 20중량부일 수 있다. 구체적으로, 일라이트의 함량이 15중량부 보다 작은 경우에는 성형시에 가소성이 낮아 작업성이 나빠질 뿐만 아니라 소지원료간의 접착이 나빠져 바람직하지 못하며, 상기 일라이트의 함량이 30중량부를 초과하는 경우에는 성형시에 가소성이 증가하여 뒤틀림이 커지고, 소결과정에서 과도한 수축이 생길 뿐만 아니라 압축강도가 나빠지므로, 15 내지 20 중량부의 범위로 일라이트가 사용될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 견운모의 함량은 10 내지 20중량부의 범위로 사용될 수 있다. 견운모의 함량이 10중량부 보다 작은 경우에는 성형시에 가소성이 낮아 작업성이 나빠질 뿐만 아니라 소지원료간의 접착이 나빠지고, 상기 견운모의 함량이 20중량부를 초과하는 경우에는 성형시에 가소성이 증가하여 뒤틀림이 커지고, 소결과정에서 과도한 수축이 생길 뿐만 아니라 압축강도가 나빠지므로, 10 내지 20 중량부의 범위로 견운모가 사용될 수 있다.
이때, 일라이트 및 견운모는 각각 독립적으로 입자의 평균크기가 10 내지 110μm인 것이 바람직하다. 입자의 평균크기가 10μm 미만인 경우에는 분쇄가 용이하지 않으며 비용이 많이 들고, 110μm를 초과하는 경우에는 세라믹 소결체 압축강도를 약화시키고, 표면을 거칠게 만들어 외관과 이용편리성을 감소시키기 때문이다.
다음으로, 준비된 원료분말을 밀링처리 하여 혼합분말을 제조한다(S20). 이때 준비된 원료분말은 볼밀 등의 분쇄장치을 이용한 습식분쇄공정으로 분쇄될 수 있다. 이때 용매로는 물, 에틸 알코올, 메틸 알코올, 톨루엔 및 아세톤으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 하나의 용매를 사용할 수 있으나 건조시 응집문제등을 해결하기 위해 에틸 알코올을 사용하는 것이 바람직하다.
한편, 효율적인 혼합분쇄를 위해 상기 혼합물의 밀링처리는 다음의 단계를 거쳐 진행될 수 있다. 예를 들어, 볼밀, 어트리션밀, 비드밀, 유성밀 등의 분쇄장치를 이용한 습식분쇄공정으로 더욱 밀링효과를 강화 할 수 있다.
최종적으로 분쇄된 분말의 입도는 미세할수록 바람직하나, 분말의 제조에 투입되는 경제적인 비용을 고려하여 분말의 크기가 1 내지 10㎛ 크기가 되도록 조절 할 수 있다.
다음으로, 용매를 포함한 혼합물은 오븐 등의 건조장치를 이용하여 획득될 수 있다(S30).
이때, 건조시 발생된 응집을 해결하기 위해 체거름을 할 수 있음은 물론이다(S40). 상기 체의 크기는 약 100mesh에서 200mesh 사이의 것을 이용할 수 있으나, 이에 제한하는 것은 아니다. 상기 체의 크기를 제한하는 것은 체의 크기가 크면 성형시 물성이 균일하지 않으며 체의 크기가 더 작더라도 물성의 균일한 정도는 비슷하나 걸러지는 점토가 많아져 원료의 낭비가 발생하기 때문이다.
다음으로, 1축가압 프레스를 이용하여 성형을 진행하여 원하는 모양 및 크기의 성형체를 제조하고(S50)을 얻고, 성형체를 800℃ 내지 1200℃에서 1 내지 12 시간 동안 열처리 할 수 있다(S60).
한편, 성형체 제조 단계(S50)와 열처리 단계(S60) 사이에는 성형체 건조 단계가 더 포함될 수 있음은 물론이다. 이때, 건조 단계는 성형체의 수분 함량이 기 설정된 비율 이하가 되도록 건조할 수 있다. 예를 들어, 건조 단계는 성형체의 수분 함량이 5%미만이 되도록 조절할 수 있다.
한편, 본 개시에 따르면, 성형체 제조 단계(S50)이전에 혼합물의 공기를 제거하는 단계가 추가로 포함될 수 있음은 물론이다.
또 다른 실시예로, 성형시 압력변화 및 첨가제를 포함하여 성형 및 열처리 과정을 거칠 수 있음은 물론이다. 첨가제를 추가할 경우, 더욱 강도 및 방사 성능이 향상된 원적외선 방사 세라믹 소결체를 제조 할 수 있으며, 성형시 주얼리의 형태로 사출성형이나 캐스팅 성형 등의 다른 성형공정 도입하면 직접적인 세라믹 주얼리를 제작 할 수도 있다.
첨가제로는 원적외선 방사 효율 및 소결체의 강도를 증진시키기 이산화티탄(TiO2), 게르마늄, 란탄 또는 바륨 등의 희토류 천연석을 첨가할 수도 있고, 알카리계 산화물인 LiO, Na2O, K2O, CaO 등을 소량 첨가함에 의해 음이온발생을 증진시키고, 산화철(Fe2O3)을 추가하여 지자기효과를 부가할 수 도있다. 또한 주얼리의 항균성을 극대화시키기 위하여 나노 크기의 은미립자를 전체적으로 균일하도록 코팅처리를 할 수도 있다. 또한, 소다회, 붕사(Borax) 등의 융점 조절제를 추가하여 저온 소성이 가능하도록 할 수도 있다
도 2는 원적외선 방사 세라믹 소결체 원료인 일라이트(A) 분말과 견운모(B) 분말의 미세구조 사진이다. 미세구조상 A, B 원료가 거의 동일하게 판상구조가 겹쳐있는 부분으로 구성되어 있음을 확인할 수 있다.
도 3은 원적외선 방사 세라믹 소결체 원료인 일라이트(A) 분말과 견운모(B) 분말의 XRF(X-Ray Fluorescence) 분석 Data로 원소성분을 분석한 결과 이며, MgO, SiO2, CaO, Fe2O3의 성분구성이 특히 차이가 나는 것을 확인 할 수 있다. 상기 성분 구성 차이 및 목적하고자 하는 원적외선 파장 정도, 파장 강도 등을 바탕으로 일라이트와 견운모의 혼합 비율을 조절할 수 있음은 물론이다.
도 4는 원적외선 방사 세라믹 소결체 원료인 일라이트(A) 분말과 견운모(B) 분말의 XRD(X-Ray Diffraction) 분석 Data로 결정상을 분석한 결과 이며, 광물형태인 일라이트(A)와 견운모(B)의 대표적 결정상을 나타내고 있으며 회절강도의 차이로 인한 광물 구성성분(Illite, Kaolinite, Quartz, Dolomite 등)의 차이를 나타내고 있다. 다만, 일라이트(A) 분말과 견운모(B) 분말 모두 Illite의 구성이 가장 높은 성분을 차지함을 확인 할 수 있다.
도 5는 원료분말을 알루미나 ball, 알루미나 Jar로 구성된 볼밀을 이용하여 24시간 동안 밀링처리 하여 얻어진 혼합분말의 입도분석 결과 Data 이며, 제조된 혼합분말의 입도는 d10 : 0.812um, d50: 2.044um, d90: 3.646의 입도분포로 계측된 것을 확인할 수 있다.
도 6은 밀링 및 건조, 체거름 처리 하여 얻어진 혼합분말의 열분석 Data로서, 1,200℃까지 열처리시 10%의 무게변화를 나타내었고, 599.4℃에서 흡열반응을, 672℃와 996℃에서 발열반응을 나타낸 것을 확인할 수 있다.
도 7은 소결시간은 2시간으로 고정하고, 소결온도에 따른 원적외선 방사용 소결체의 밀도를 측정한 Data로서 800℃부터 1200℃ 까지 열처리 온도 증가에 따른 밀도증가를 나타내고 있으며, 도 6의 열분석과 함께 고려하면 소결온도는 1,000℃ 이상, 소결시간은 2시간 이상 유지해 주어야 충분한 소결 밀도를 얻을 수 있음을 확인할 수 있다.
도 8은 1,100℃ 2시간 열처리한 시편의 미세구조 사진이다. 일정부분 기공이 존재하고 있으며, 판상형태의 입자들이 잘 치밀화 된 것을 확인할 수 있다. 기공을 줄이기 위하여 열처리 온도, 압축 강도 또는 소결 시간을 조절할 수 있음은 물론이다.
발명의 특정 실시 예들에 대한 이상의 설명은 예시 및 설명을 목적으로 제공되었다. 따라서 본 발명은 상기 실시예들에 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상 내에서 해당 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 상기 실시예들을 조합하여 실시하는 등 여러 가지 많은 수정 및 변경이 가능함은 명백하다.

Claims (6)

  1. 일라이트에 견운모를 혼합하는 단계;
    상기 혼합물을 밀링(milling)처리하여 분말 형태의 혼합 분말을 획득하는 단계;
    상기 혼합 분말을 건조, 압축, 가압하여 성형체를 제조하는 단계;
    상기 성형체를 열처리하여 원적외선 방사 세라믹 소결체를 제조하는 단계; 및
    상기 소결체를 가공하는 단계; 를 포함하고,
    상기 혼합 분말을 획득하는 단계는, 상기 일라이트와 상기 견운모의 혼합물에 물, 에틸 알코올, 메틸 아코올 및 아세톤 중 적어도 하나의 용매를 첨가하는 단계; 및 볼 밀, 어트리션밀, 비드밀, 유성밀 중 적어도 하나를 이용하여 상기 용매가 첨가된 혼합물을 습식 분쇄하는 단계; 를 더 포함하고,
    상기 성형체를 제조하는 단계는, 상기 성형체를 800℃ 내지 1200℃에서 1 내지 12 시간 동안 열처리하는 단계; 를 더 포함하고,
    상기 혼합 분말의 입자 크기는 1㎛내지 10㎛ 사이이고, 상기 일라이트 혼합물의 함량은 30 내지 70 wt%인, 원적외선 방사 세라믹 소결체를 이용한 세라믹 주얼리의 제조 방법.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 제1항의 방법에 의해 제조된 세라믹 주얼리.
KR1020190015200A 2019-02-08 2019-02-08 원적외선 방사 세라믹 소결체 및 상기 소결체를 이용한 세라믹 주얼리의 제조 방법 KR102231527B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020190015200A KR102231527B1 (ko) 2019-02-08 2019-02-08 원적외선 방사 세라믹 소결체 및 상기 소결체를 이용한 세라믹 주얼리의 제조 방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020190015200A KR102231527B1 (ko) 2019-02-08 2019-02-08 원적외선 방사 세라믹 소결체 및 상기 소결체를 이용한 세라믹 주얼리의 제조 방법

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20200097599A KR20200097599A (ko) 2020-08-19
KR102231527B1 true KR102231527B1 (ko) 2021-03-23

Family

ID=72291777

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020190015200A KR102231527B1 (ko) 2019-02-08 2019-02-08 원적외선 방사 세라믹 소결체 및 상기 소결체를 이용한 세라믹 주얼리의 제조 방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102231527B1 (ko)

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100896822B1 (ko) * 2008-03-14 2009-05-11 박재풍 세라믹 소결체의 제조방법
KR101912129B1 (ko) * 2018-03-06 2018-10-29 (주)팍스메디 원적외선 방출이 가능한 주얼리

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101136565B1 (ko) * 2009-04-01 2012-04-17 김대호 원적외선을 방출하는 복부찜질기 및 그 제조방법
KR101971940B1 (ko) * 2016-12-30 2019-04-25 주식회사 에이치나인헬스케어 원적외선 온열효과와 음이온 발생 기능을 갖는 방사체 제조방법 및 이로부터 제조된 방사체

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100896822B1 (ko) * 2008-03-14 2009-05-11 박재풍 세라믹 소결체의 제조방법
KR101912129B1 (ko) * 2018-03-06 2018-10-29 (주)팍스메디 원적외선 방출이 가능한 주얼리

Also Published As

Publication number Publication date
KR20200097599A (ko) 2020-08-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100916739B1 (ko) 원적외선 방사 세라믹 볼의 제조방법
KR100907656B1 (ko) 의료기기용 바이오 세라믹의 제조방법.
KR101971940B1 (ko) 원적외선 온열효과와 음이온 발생 기능을 갖는 방사체 제조방법 및 이로부터 제조된 방사체
CN102418021B (zh) 常温下具有抗衰老功能的宽频红外陶瓷材料及其制备方法
JP2018193292A (ja) 複合セラミックス及びその製造方法並びに使用方法
CN101671176A (zh) 一种能量陶瓷摆饰品的制法及其制成品
CN106430972A (zh) 一种陶瓷容器用陶瓷釉料
KR102231527B1 (ko) 원적외선 방사 세라믹 소결체 및 상기 소결체를 이용한 세라믹 주얼리의 제조 방법
KR102221862B1 (ko) 바이오 세라믹 소재 및 이의 제조방법
KR100296885B1 (ko) 원적외선 방사체 세라믹스 및 그 제조방법
KR100783486B1 (ko) 사각돔형 원적외선과 음이온 방사 세라믹스 플레이트
KR100545046B1 (ko) 음이온 및 원적외선을 방출하는 기능성 세라믹제품 및 그제조방법
KR102441245B1 (ko) 온열치료용 원적외선 방사 세라믹스 제조방법 및 그 방법으로 제조된 세라믹스를 이용한 온열치료용 벨트
CN110357574A (zh) 一种磁疗石材料及其制备方法
KR20070014663A (ko) 원적외선 및 음이온을 방출하는 분말 제조 방법
CN1579575A (zh) 晶源矿光波磁能抗菌结合的保健品的制造方法
KR102009715B1 (ko) 견운모를 이용한 원적외선 방사 매트 및 그 제조방법
KR20000066594A (ko) 게르마늄 원적외선 방사체 및 그 제조방법
TW201130776A (en) Production method of energy ceramic decoration accessories with functions of emitting negative ions and far infrared ray and products thereof
KR100292290B1 (ko) 게르마늄원적외선방사체의제조방법
KR101649927B1 (ko) 나노다이아몬드 바이오 세라믹의 제조 방법
KR101150925B1 (ko) 피부마사지용 기능성 미용팩 및 그 제조방법
KR20130016511A (ko) 다기능성 바이오 이온물질 제조방법 및 이에 의하여 제조되는 다기능성 바이오 이온물질
KR102149899B1 (ko) 옥분말 성형체 제조용 조성물, 옥분말 성형체의 제조방법, 및 옥분말 성형체를 포함한 포터블 발열기기
KR102442692B1 (ko) 제주 화산송이를 이용한 스톤 테라피 마사지용 도자기의 제조방법

Legal Events

Date Code Title Description
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant