KR102439674B1

KR102439674B1 - 내플라즈마성이 향상된 알루미나 세라믹 소재 및 내플라즈마성이 향상된 알루미나 세라믹 소재의 제조 장치

Info

Publication number: KR102439674B1
Application number: KR1020220091614A
Authority: KR
Inventors: 고상기; 윤정민; 손태겸
Original assignee: 주식회사 코닉스
Priority date: 2022-07-25
Filing date: 2022-07-25
Publication date: 2022-09-02

Abstract

개시되는 상기 내플라즈마성이 향상된 알루미나 세라믹 소재가 알루미나 세라믹층과, 이트리아층과, 접합층을 포함함에 따라, 상기 접합층에 의해 상기 알루미나 세라믹층과 상기 이트리아층이 견고하게 접합된 상태를 유지할 수 있게 되므로, 상기 이트리아층의 주기적인 재코팅이 요구되지 않으면서도 상기 내플라즈마성이 향상된 알루미나 세라믹 소재의 내플라즈마성이 향상될 수 있도록 할 수 있는 장점이 있다.

Description

내플라즈마성이 향상된 알루미나 세라믹 소재 및 내플라즈마성이 향상된 알루미나 세라믹 소재의 제조 장치{Alumina ceramics material having improvement of plasma-resistant characteristic, and manufacturing apparatus of the alumina ceramics material having improvement of plasma-resistant characteristic}

본 발명은 내플라즈마성이 향상된 알루미나 세라믹 소재 및 내플라즈마성이 향상된 알루미나 세라믹 소재의 제조 장치에 관한 것이다.

알루미나 세라믹은 산화 알루미늄으로 성형(成型)하여 1,600℃ 이상의 고온에서 열처리한 세라믹을 말하는데, 반도체 등의 제조에 이용되는 것으로, 그 예로 제시될 수 있는 것이 아래 제시된 특허문헌의 그 것이다.

이러한 알루미나 세라믹으로 이루어진 물체인 알루미나 세라믹 소재의 내플라즈마성을 향상시키기 위하여, 플라즈마 내식각성이 우수한 이트리아(yttria, Y₂O₃)가 적용된다.

그러나, 종래에는, 이트리아가 코팅 방식으로 알루미나 세라믹의 표면에 도포되었는데, 이러한 방식에 의하면, 코팅막이 얇아서 주기적으로 재코팅을 해주어야 하는 문제가 발생되었다.

등록특허 제 10-0256142호, 등록일자: 2000.02.21., 발명의 명칭: 플라즈마불소저항성다결정질알루미나세라믹재료및그제조방법

본 발명은 주기적인 재코팅이 요구되지 않으면서도 내플라즈마성이 향상될 수 있도록 하는 내플라즈마성이 향상된 알루미나 세라믹 소재 및 내플라즈마성이 향상된 알루미나 세라믹 소재의 제조 장치를 제공하는 것을 일 목적으로 한다.

본 발명의 일 측면에 따른 내플라즈마성이 향상된 알루미나 세라믹 소재는 알루미나 세라믹으로 이루어진 알루미나 세라믹층; 상기 알루미나 세라믹층 상에 놓이고, 이트리아(yttria)로 이루어진 이트리아층; 및 상기 알루미나 세라믹층과 상기 이트리아층 사이에 개재되어, 상기 알루미나 세라믹층과 상기 이트리아층을 접합시키는 접합층;을 포함하고,
상기 접합층은 산화알루미늄(Al2O3)과 이트리아를 포함하고, 소결조제로 탄산칼슘(CaCO₃), 이산화타이타늄(TiO₂), 산화가돌리늄(Gd₂O₃), 산화란탄(La₂O₃) 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 일 측면에 따른 내플라즈마성이 향상된 알루미나 세라믹 소재의 제조 장치는 상기 내플라즈마성이 향상된 알루미나 세라믹 소재를 제조하기 위한 것으로서,

상기 내플라즈마성이 향상된 알루미나 세라믹 소재가 제조될 수 있도록, 상기 알루미나 세라믹층을 소성시킬 수 있는 소성로 부재; 및 상기 소성로 부재의 설치면으로부터 상기 소성로 부재로 전달되는 바닥 충격을 완충시킬 수 있는 바닥 충격 완충 부재;를 포함하고,

상기 바닥 충격 완충 부재는 상기 소성로 부재의 저면으로부터 하방으로 연장되는 완충 몸체와, 상기 완충 몸체의 외곽을 따라 하방으로 실린더 형태로 연장되는 외부 안내체와, 상기 외부 안내체의 내면과 밀착된 상태로 상기 외부 안내체의 내부에서 승강될 수 있고, 그 상면이 그 중앙부로 갈수록 상대적으로 높아지는 테이퍼 형태로 형성되는 테이퍼 승강체와, 상기 테이퍼 승강체의 중앙부의 상면으로부터 소정 깊이로 함몰되는 수직 상승홀과, 상기 수직 상승홀을 따라 승강될 수 있어서, 상기 수직 상승홀의 내부로 삽입되거나 상기 수직 상승홀의 외부로 돌출될 수 있는 수직 상승체와, 상기 외부 안내체의 내부를 수평 방향으로 구획하도록 패널 형태로 형성되되, 그 중앙부의 저면이 상기 테이퍼 승강체의 중앙부 및 상기 수직 상승체와 접하여 지지되는 피파쇄 지지 패널과, 상기 완충 몸체로부터 서로 이격되도록 소정 길이로 하향 연장되어, 상기 피파쇄 지지 패널의 상면의 중앙부로부터 소정 간격 이격되도록 편심된 대칭 지점을 각각 편심되게 가압하게 되는 한 쌍의 편심 가압 기둥과, 상기 완충 몸체의 저면 중앙부로부터 하방으로 돌출되는 하방 돌출 스토퍼와, 상기 하방 돌출 스토퍼의 중앙부를 따라 소정 직경으로 함몰되다가 상기 완충 몸체의 내부에서 상대적으로 더 큰 직경으로 확장된 형태로 형성되는 공기 압축 완충홀과, 상기 공기 압축 완충홀 중 상기 하방 돌출 스토퍼의 중앙부를 따라 소정 직경으로 함몰된 부분을 따라 승강될 수 있는 피가압 상승체와, 상기 공기 압축 완충홀 중 상기 완충 몸체의 내부에서 상대적으로 더 큰 직경으로 확장된 형태로 형성된 부분의 내면에 그 외곽면이 밀접되도록 삽입되어, 상기 공기 압축 완충홀 중 상기 완충 몸체의 내부에서 상대적으로 더 큰 직경으로 확장된 형태로 형성된 부분을 따라 승강될 수 있고, 상기 피가압 상승체의 상부와 연결되어 함께 승강될 수 있는 피가압 상승 패널과, 상기 테이퍼 승강체의 경사진 상면에 서로 대칭되도록 한 쌍으로 설치되고, 탄성이 있는 물질로 이루어지고, 그 내부에 공기가 수용되어 있고, 상기 피파쇄 지지 패널이 패널 형태를 유지하는 동안에는 상기 피파쇄 지지 패널과 비접촉되고, 상기 피파쇄 지지 패널이 파쇄되어 하강될 때 상기 피파쇄 지지 패널에 의해 눌려져서 그 내부에 있던 공기가 배출되도록 하는 피가압 탄성 공기 수용체와, 상기 피가압 탄성 공기 수용체와 상기 수직 상승홀의 하부를 연통시켜, 상기 피가압 탄성 공기 수용체의 내부에 있다가 배출된 공기가 유동되어 상기 수직 상승홀의 하부로 유입됨으로써 상기 수직 상승체가 상승될 수 있도록 하는 공기 유동관을 포함하고,

상기 피파쇄 지지 패널이 패널 형태를 유지하는 동안에는, 상기 수직 상승체는 상기 수직 상승홀의 내부에 삽입된 상태를 유지하고, 상기 테이퍼 승강체의 중앙부와 상기 수직 상승체는 상기 피파쇄 지지 패널의 저면의 중앙부에 접하고, 상기 피가압 탄성 공기 수용체는 상기 피파쇄 지지 패널과 비접촉되고, 상기 각 편심 가압 기둥은 상기 피파쇄 지지 패널의 상면의 중앙부로부터 소정 거리로 편심된 각 부분을 각각 눌러주면서 상기 완충 몸체를 지지하고, 상기 피가압 상승 패널은 상기 공기 압축 완충홀의 바닥면에 접하고, 상기 피가압 상승체의 하부가 상기 하방 돌출 스토퍼의 외부로 돌출되도록 상기 피가압 상승체가 하강되되 상기 피파쇄 지지 패널의 상면과 비접촉된 상태를 유지하고,

상기 소성로 부재의 설치면으로부터 상기 소성로 부재로 전달되는 상기 바닥 충격에 의해 상기 테이퍼 승강체가 상기 외부 안내체의 내부에서 상승되면, 상기 피파쇄 지지 패널이 상기 테이퍼 승강체에 의해 눌려 파쇄되어, 상기 피파쇄 지지 패널의 파쇄된 각 부분이 하강되면서 상기 피가압 탄성 공기 수용체를 눌러주게 됨으로써, 상기 피가압 탄성 공기 수용체가 탄성 변형되면서 상기 피가압 탄성 공기 수용체의 내부에 있던 공기가 유출되어 상기 공기 유동관을 통해 유동된 다음 상기 수직 상승홀의 하부로 유입되고, 그에 따라 상기 수직 상승홀로 유입된 공기의 압력에 의해 상기 수직 상승체가 상승되어 상기 테이퍼 승강체의 중앙부의 외부로 돌출되면서 상기 피가압 상승체를 누르게 되어, 상기 피가압 상승체 및 상기 피가압 상승 패널이 함께 상승됨으로써, 상기 공기 압축 완충홀의 내부에 있던 공기가 상기 피가압 상승 패널에 의해 압축되면서 상기 바닥 충격을 완충시키게 되고,

상기 바닥 충격 완충 부재는 상기 수직 상승체를 상하로 길게 관통하는 상하 관통관과, 상기 수직 상승체의 상단의 함몰된 홀 내에 배치되어 상기 피파쇄 지지 패널과 대면되되 탄성을 가진 물질로 이루어지는 상단 탄성체와, 상기 상단 탄성체의 내부에 빈 홀 형태로 형성되고 상기 상하 관통관과 연통되는 상단 탄성홀과, 상기 상하 관통관의 상부에 배치되되 상기 상단 탄성홀을 향해 개방된 형태로 배치되는 역류 유입 노즐과, 상기 수직 상승체의 상단의 함몰된 홀의 바닥면과 상기 상단 탄성체의 저면 사이에 형성되는 개재 홀과, 상기 역류 유입 노즐로부터 연장되어 상기 개재 홀과 연통되어 상기 역류 유입 노즐을 지지함과 함께 상기 역류 유입 노즐을 통해 유입된 공기가 상기 개재 홀로 유입되도록 하는 노즐 개재 연결관과, 상기 수직 상승체 중 상기 테이퍼 승강체과 대면되는 측면의 내부에 상기 테이퍼 승강체와 접하도록 배치되되 탄성을 가진 물질로 이루어지는 측면 탄성체와, 상기 개재 홀과 상기 측면 탄성체를 연통시키는 개재 측면 연결관을 포함하고,

상기 피파쇄 지지 패널이 파손되면서 상기 수직 상승체가 상승될 때, 상기 수직 상승홀로 유입된 공기 중 일부가 상기 상하 관통관을 통해 유동된 다음 상기 상단 탄성홀로 유입됨으로써 상기 상단 탄성체이 탄성 변형되어 팽창되고, 그에 따라 상기 수직 상승체가 상기 피가압 상승체와 접촉될 때 상기 상단 탄성체가 상기 수직 상승체와 상기 피가압 상승체를 완충시키게 되고,

상기 상단 탄성체가 상기 수직 상승체와 상기 피가압 상승체를 완충시키도록 상기 상단 탄성체가 상기 피가압 상승체와 접하게 되면, 상기 상단 탄성체가 눌리면서 상기 상단 탄성홀의 내부에 있던 공기 중의 일부가 상기 상하 관통관으로 역류되고, 상기 상하 관통관으로 역류된 공기 중의 일부가 상기 역류 유입 노즐로 유입된 다음 상기 노즐 개재 연결관을 통해 유동된 후 상기 개재 홀 및 상기 개재 측면 연결관을 순차적으로 경유한 다음 상기 측면 탄성체로 유입되고, 그에 따라 상기 측면 탄성체가 탄성 변형되어 팽창됨으로써 상기 측면 탄성체가 상기 테이퍼 승강체와 접하면서 마찰되어 상기 테이퍼 승강체 내부에서의 상기 수직 상승체의 임의 하강을 막아주게 되는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 일 측면에 따른 내플라즈마성이 향상된 알루미나 세라믹 소재 및 내플라즈마성이 향상된 알루미나 세라믹 소재의 제조 장치에 의하면, 상기 내플라즈마성이 향상된 알루미나 세라믹 소재가 알루미나 세라믹층과, 이트리아층과, 접합층을 포함함에 따라, 상기 접합층에 의해 상기 알루미나 세라믹층과 상기 이트리아층이 견고하게 접합된 상태를 유지할 수 있게 되므로, 상기 이트리아층의 주기적인 재코팅이 요구되지 않으면서도 상기 내플라즈마성이 향상된 알루미나 세라믹 소재의 내플라즈마성이 향상될 수 있도록 할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 내플라즈마성이 향상된 알루미나 세라믹 소재에 대한 단면도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 내플라즈마성이 향상된 알루미나 세라믹 소재의 제조 장치를 구성하는 소성로 부재를 보이는 도면.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 내플라즈마성이 향상된 알루미나 세라믹 소재의 제조 장치를 구성하는 바닥 충격 완충 부재를 확대한 단면도.
도 4는 도 3에 도시된 바닥 충격 완충 부재의 일부를 확대한 도면.

이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 내플라즈마성이 향상된 알루미나 세라믹 소재 및 내플라즈마성이 향상된 알루미나 세라믹 소재의 제조 장치에 대하여 설명한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 내플라즈마성이 향상된 알루미나 세라믹 소재에 대한 단면도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 내플라즈마성이 향상된 알루미나 세라믹 소재의 제조 장치를 구성하는 소성로 부재를 보이는 도면이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 내플라즈마성이 향상된 알루미나 세라믹 소재의 제조 장치를 구성하는 바닥 충격 완충 부재를 확대한 단면도이고, 도 4는 도 3에 도시된 바닥 충격 완충 부재의 일부를 확대한 도면이다.

도 1 내지 도 4를 함께 참조하면, 본 실시예에 따른 내플라즈마성이 향상된 알루미나 세라믹 소재(100)는 알루미나 세라믹층(110)과, 이트리아층(120)과, 접합층(130)을 포함한다.

상기 알루미나 세라믹층(110)은 알루미나 세라믹으로 이루어진 것이다.

상기 이트리아층(120)은 상기 알루미나 세라믹층(110) 상에 놓이고, 이트리아(yttria)로 이루어진 것이다.

상기 접합층(130)은 상기 알루미나 세라믹층(110)과 상기 이트리아층(120) 사이에 개재되어, 상기 알루미나 세라믹층(110)과 상기 이트리아층(120)을 접합시키는 것이다.

본 실시예에서는, 상기 접합층(130)은 산화알루미늄(Al2O3)과 이트리아를 주 구성 물질로 포함하고, 소결조제로 탄산칼슘(CaCO₃), 이산화타이타늄(TiO₂), 산화가돌리늄(Gd₂O₃), 산화란탄(La₂O₃) 중 적어도 하나를 포함한다.

상기 접합층(130)이 상기 알루미나 세라믹층(110) 상에 페이스트 인쇄되거나, 상기 접합층(130)이 필름 형태로 성형된 상태로 상기 알루미나 세라믹층(110)과 상기 이트리아층(120) 사이에 개재된 다음 가압 소성됨으로써, 상기 접합층(130)에 의해 상기 알루미나 세라믹층(110)과 상기 이트리아층(120)가 접합될 수 있게 된다.

상기 접합층(130)의 적용에는 제트밀(jet mill)이 이용될 수 있다.

상기와 같이, 상기 내플라즈마성이 향상된 알루미나 세라믹 소재(100)가 상기 알루미나 세라믹층(110)과, 상기 이트리아층(120)과, 상기 접합층(130)을 포함함에 따라, 상기 접합층(130)에 의해 상기 알루미나 세라믹층(110)과 상기 이트리아층(120)이 견고하게 접합된 상태를 유지할 수 있게 되므로, 상기 이트리아층(120)의 주기적인 재코팅이 요구되지 않으면서도 상기 내플라즈마성이 향상된 알루미나 세라믹 소재(100)의 내플라즈마성이 향상될 수 있도록 할 수 있다.

본 실시예에 따른 내플라즈마성이 향상된 알루미나 세라믹 소재의 제조 장치는 소성로 부재(150)를 포함한다.

상기 소성로 부재(150)는 상기 내플라즈마성이 향상된 알루미나 세라믹 소재가 제조될 수 있도록, 상기 알루미나 세라믹층을 소성시킬 수 있는 것이다.

본 실시예에서는, 상기 내플라즈마성이 향상된 알루미나 세라믹 소재의 제조 장치가 바닥 충격 완충 부재(170)를 더 포함한다.

상기 바닥 충격 완충 부재(170)는 상기 소성로 부재(150)의 설치면(바닥면)으로부터 상기 소성로 부재(150)로 전달되는 바닥 충격을 완충시킬 수 있는 것으로, 완충 몸체(171)와, 외부 안내체(172)와, 테이퍼 승강체(173)와, 수직 상승홀(174)과, 수직 상승체(175)와, 피파쇄 지지 패널(176)과, 한 쌍의 편심 가압 기둥(177)과, 하방 돌출 스토퍼(178)와, 공기 압축 완충홀(180)과, 피가압 상승체(179)와, 피가압 상승 패널(181)과, 피가압 탄성 공기 수용체(182)와, 공기 유동관(183)을 포함한다.

상기 완충 몸체(171)는 상기 소성로 부재(150)의 저면으로부터 하방으로 연장되는 것이다.

상기 외부 안내체(172)는 상기 완충 몸체(171)의 외곽을 따라 하방으로 실린더 형태로 연장되는 것으로, 상기 외부 안내체(172)의 내부는 상기 테이퍼 승강체(173)가 상승될 수 있도록 빈 형태로 형성된다.

상기 테이퍼 승강체(173)는 상기 외부 안내체(172)의 내면과 밀착된 상태로 상기 외부 안내체(172)의 내부에서 승강될 수 있고, 그 상면이 그 중앙부로 갈수록 상대적으로 높아지는 테이퍼 형태로 형성되는 것이다.

상기 외부 안내체(172)는 관 형태로 형성되고, 상기 테이퍼 승강체(173)는 전체적으로 상기 외부 안내체(172)의 내면에 밀접될 수 있는 원기둥 형태로 형성되되, 상기 테이퍼 승강체(173)의 상면은 삿갓 형태로 테이퍼진 형태로 돌출된다.

상기 수직 상승홀(174)은 상기 테이퍼 승강체(173)의 중앙부의 상면으로부터 소정 깊이로 수직으로 함몰되는 것이다.

상기 수직 상승체(175)는 상기 수직 상승홀(174)을 따라 승강될 수 있어서, 상기 수직 상승홀(174)의 내부로 삽입되거나 상기 수직 상승홀(174)의 외부로 돌출될 수 있는 것이다.

상기 피파쇄 지지 패널(176)은 상기 외부 안내체(172)의 내부를 수평 방향으로 구획하도록 패널 형태로 형성되되, 상기 피파쇄 지지 패널(176)의 중앙부의 저면이 상기 테이퍼 승강체(173)의 중앙부 및 상기 수직 상승체(175)와 접하여 지지되는 것이다.

상기 피파쇄 지지 패널(176)은 상기 외부 안내체(172)의 내부에 삽입되는 평평한 원형 패널 형태로 형성되고, 상기 피파쇄 지지 패널(176)이 상기 바닥 충격에 의해 파쇄되기 전이어서 그 원형을 유지하는 동안에는, 상기 피파쇄 지지 패널(176)의 중앙부의 저면은 상기 테이퍼 승강체(173)의 중앙부 및 상기 수직 상승체(175)에 의해 지지되고, 상기 피파쇄 지지 패널(176)의 중앙부의 상면으로부터 소정 간격 이격된 가장자리 부분 중 서로 대칭되는 두 지점은 상기 각 편심 가압 기둥(177)에 의해 가압된다.

상기 각 편심 가압 기둥(177)은 상기 완충 몸체(171)로부터 소정 길이로 하향 연장되되, 서로 이격되도록 형성되고, 상기 피파쇄 지지 패널(176)의 상면의 중앙부로부터 소정 간격 이격되도록 편심된 대칭 지점을 각각 편심되게 가압하게 되는 것이다.

상기 각 편심 가압 기둥(177)이 상기 피파쇄 지지 패널(176)의 각 부분을 각각 가압하는 상태를 유지하면, 상기 테이퍼 승강체(173)의 중앙부 및 상기 수직 상승체(175)에 의해 지지된 상태의 상기 피파쇄 지지 패널(176) 상에 상기 각 편심 가압 기둥(177)이 얹혀진 상태가 되고, 그에 따라 상기 완충 몸체(171) 및 상기 소성로 부재(150)도 상기 피파쇄 지지 패널(176)에 의해 지지된 상태를 유지하게 된다.

상기 하방 돌출 스토퍼(178)는 상기 완충 몸체(171)의 저면 중앙부로부터 하방으로 돌출되는 것이다.

상기 공기 압축 완충홀(180)은 상기 하방 돌출 스토퍼(178)의 중앙부를 따라 소정 직경으로 상방으로 수직으로 함몰되다가 상기 완충 몸체(171)의 내부에서 상대적으로 더 큰 직경으로 확장된 형태로 형성되는 것으로, T자 형태의 단면으로 형성된다.

상기 피가압 상승체(179)는 상기 공기 압축 완충홀(180) 중 상기 하방 돌출 스토퍼(178)의 중앙부를 따라 소정 직경으로 함몰된 부분을 따라 승강될 수 있는 것이다.

상기 피파쇄 지지 패널(176)이 상기 바닥 충격에 의해 파쇄되기 전이어서 그 원형을 유지하는 동안에는, 상기 각 편심 가압 기둥(177)은 상기 피파쇄 지지 패널(176)의 각 부분에 접하되, 상기 하방 돌출 스토퍼(178)와 상기 피가압 상승체(179)는 상기 피파쇄 지지 패널(176)의 상공에 머물어 상기 피파쇄 지지 패널(176)과 비접촉 상태를 유지하게 된다.

상기 피가압 상승 패널(181)은 상기 공기 압축 완충홀(180) 중 상기 완충 몸체(171)의 내부에서 상대적으로 더 큰 직경으로 확장된 형태로 형성된 부분의 내면에 그 외곽면이 밀접되도록 삽입되어, 상기 공기 압축 완충홀(180) 중 상기 완충 몸체(171)의 내부에서 상대적으로 더 큰 직경으로 확장된 형태로 형성된 부분을 따라 승강될 수 있고, 상기 피가압 상승체(179)의 상부와 연결되어 함께 승강될 수 있는 것이다.

상기 피가압 상승 패널(181)이 상승하게 되면, 상기 공기 압축 완충홀(180)의 내부에 있던 공기가 압축된다.

상기 공기 압축 완충홀(180)의 T자 형태의 단면 중 다리 부분을 따라 상기 피가압 상승체(179)가 승강될 수 있고, 상기 공기 압축 완충홀(180)의 T자 형태의 단면 중 상대적으로 넓은 머리 부분을 따라 상기 피가압 상승 패널(181)이 승강될 수 있다.

상기 피가압 탄성 공기 수용체(182)는 상기 테이퍼 승강체(173)의 경사진 상면에 서로 대칭되도록 한 쌍으로 설치되고, 고무 등 탄성이 있는 물질로 이루어지고, 그 내부에 공기가 수용되어 있고, 상기 피파쇄 지지 패널(176)이 패널 형태를 유지하는 동안에는 상기 피파쇄 지지 패널(176)과 비접촉되고, 상기 피파쇄 지지 패널(176)이 파쇄되어 하강될 때 상기 피파쇄 지지 패널(176)에 의해 눌려져서 그 내부에 있던 공기가 배출되도록 하는 것이다.

상기 피파쇄 지지 패널(176)이 패널 형태를 유지하는 동안에는, 상기 피가압 탄성 공기 수용체(182)의 내부에는 공기가 충진되어 상기 피가압 탄성 공기 수용체(182)는 부풀어오른 형태를 유지하고, 상기 피파쇄 지지 패널(176)이 파쇄되어 하강될 때에는, 상기 피파쇄 지지 패널(176)의 파쇄되어 하강되는 파편에 의해 상기 피가압 탄성 공기 수용체(182)가 눌리면서 탄성 변형되고, 그에 따라 상기 피가압 탄성 공기 수용체(182)의 내부에 있던 공기가 배출된다.

예를 들어, 상기 바닥 충격이 가해지면, 상기 테이퍼 승강체(173)가 상승되면서 상기 피파쇄 지지 패널(176)의 중앙부 저면을 충격하게 됨으로써, 상기 피파쇄 지지 패널(176)의 중앙부부터 파쇄되면서 상기 피파쇄 지지 패널(176)이 두 동강이 나는 등의 형태로 부서지게 되고, 그에 따라 상기 피파쇄 지지 패널(176)의 각 부서진 파편이 상기 각 피가압 탄성 공기 수용체(182)를 누르게 된다.

상기 공기 유동관(183)은 상기 피가압 탄성 공기 수용체(182)와 상기 수직 상승홀(174)의 하부를 연통시켜, 상기 피가압 탄성 공기 수용체(182)의 내부에 있다가 배출된 공기가 유동되어 상기 수직 상승홀(174)의 하부로 유입됨으로써, 상기 피가압 탄성 공기 수용체(182)로부터 전달된 공기의 압력에 의해 상기 수직 상승체(175)가 상승될 수 있도록 하는 것이다.

상기와 같이 구성되면, 상기 피파쇄 지지 패널(176)이 패널 형태를 유지하는 동안에는, 상기 수직 상승체(175)는 상기 수직 상승홀(174)의 내부에 삽입된 상태를 유지하고, 상기 테이퍼 승강체(173)의 중앙부와 상기 수직 상승체(175)는 상기 피파쇄 지지 패널(176)의 저면의 중앙부에 접하고, 상기 피가압 탄성 공기 수용체(182)는 상기 피파쇄 지지 패널(176)과 비접촉되고, 상기 각 편심 가압 기둥(177)은 상기 피파쇄 지지 패널(176)의 상면의 중앙부로부터 소정 거리로 편심된 각 부분을 각각 눌러주면서 상기 완충 몸체(171)를 지지하고, 상기 피가압 상승 패널(181)은 상기 공기 압축 완충홀(180)의 바닥면에 접하고, 상기 피가압 상승체(179)의 하부가 상기 하방 돌출 스토퍼(178)의 외부로 돌출되도록 상기 피가압 상승체(179)가 하강되되 상기 피파쇄 지지 패널(176)의 상면과 비접촉된 상태를 유지한다.

반면, 상기 소성로 부재(150)의 설치면으로부터 상기 소성로 부재(150)로 전달되는 상기 바닥 충격에 의해 상기 테이퍼 승강체(173)가 상기 외부 안내체(172)의 내부에서 상승되면, 상기 피파쇄 지지 패널(176)이 상기 테이퍼 승강체(173)에 의해 눌려 파쇄되어, 상기 피파쇄 지지 패널(176)의 파쇄된 각 부분이 하강되면서 상기 피가압 탄성 공기 수용체(182)를 눌러주게 됨으로써, 상기 피가압 탄성 공기 수용체(182)가 탄성 변형되면서 상기 피가압 탄성 공기 수용체(182)의 내부에 있던 공기가 유출되어 상기 공기 유동관(183)을 통해 유동된 다음 상기 수직 상승홀(174)의 하부로 유입되고, 그에 따라 상기 수직 상승홀(174)로 유입된 공기의 압력에 의해 상기 수직 상승체(175)가 상승되어 상기 테이퍼 승강체(173)의 중앙부의 외부로 돌출되면서 상기 피가압 상승체(179)를 누르게 되어, 상기 피가압 상승체(179) 및 상기 피가압 상승 패널(181)이 함께 상승됨으로써, 상기 공기 압축 완충홀(180)의 내부에 있던 공기가 상기 피가압 상승 패널(181)에 의해 압축되면서 상기 바닥 충격을 완충시키게 된다.

이 때, 상기 피파쇄 지지 패널(176)의 파쇄된 부분을 통과하여 상승된 상기 수직 상승체(175)가 상기 하방 돌출 스토퍼(178)에 접하면, 상기 수직 상승체(175)의 상승이 멈추게 된다.

또한, 상기 바닥 충격 완충 부재(170)는 상기 수직 상승체(175)를 상하로 길게 관통하는 상하 관통관(190)과, 상기 수직 상승체(175)의 상단의 함몰된 홀 내에 배치되어 상기 피파쇄 지지 패널(176)과 대면되되 고무 등 탄성을 가진 물질로 이루어지는 상단 탄성체(191)와, 상기 상단 탄성체(191)의 내부에 빈 홀 형태로 형성되고 상기 상하 관통관(190)과 연통되는 상단 탄성홀(192)과, 상기 상하 관통관(190)의 내측의 상부에 배치되되 상기 상단 탄성홀(192)을 향해 개방된 형태로 배치되는 역류 유입 노즐(193)과, 상기 수직 상승체(175)의 상단의 함몰된 홀의 바닥면과 상기 상단 탄성체(191)의 저면 사이에 형성되는 개재 홀(195)과, 상기 역류 유입 노즐(193)로부터 연장되어 상기 개재 홀(195)과 연통되어 상기 역류 유입 노즐(193)을 지지함과 함께 상기 역류 유입 노즐(193)을 통해 유입된 공기가 상기 개재 홀(195)로 유입되도록 하는 노즐 개재 연결관(194)과, 상기 수직 상승체(175) 중 상기 테이퍼 승강체(173)과 대면되는 측면의 내부에 상기 테이퍼 승강체(173)와 접하도록 배치되되 고무 등 탄성을 가진 물질로 이루어지는 측면 탄성체(197)와, 상기 개재 홀(195)과 상기 측면 탄성체(197)를 연통시키는 개재 측면 연결관(196)을 포함한다.

상기와 같이 형성되면, 상기 피파쇄 지지 패널(176)이 파손되면서 상기 수직 상승체(175)가 상승될 때, 상기 수직 상승홀(174)로 유입된 공기 중 일부가 상기 상하 관통관(190)을 통해 유동된 다음 상기 상단 탄성홀(192)로 유입됨으로써 상기 상단 탄성체(191)이 탄성 변형되어 팽창되고, 그에 따라 상기 수직 상승체(175)가 상기 피가압 상승체(179)와 접촉될 때 상기 상단 탄성체(191)가 상기 수직 상승체(175)와 상기 피가압 상승체(179)를 완충시키게 된다.

한편, 상기 상단 탄성체(191)가 상기 수직 상승체(175)와 상기 피가압 상승체(179)를 완충시키도록 상기 상단 탄성체(191)가 상기 피가압 상승체(179)와 접하게 되면, 상기 상단 탄성체(191)가 눌리면서 상기 상단 탄성홀(192)의 내부에 있던 공기 중의 일부가 상기 상하 관통관(190)으로 역류되고, 상기 상하 관통관(190)으로 역류된 공기 중의 일부가 상기 역류 유입 노즐(193)로 유입된 다음 상기 노즐 개재 연결관(194)을 통해 유동된 후 상기 개재 홀(195) 및 상기 개재 측면 연결관(196)을 순차적으로 경유한 다음 상기 측면 탄성체(197)로 유입되고, 그에 따라 상기 측면 탄성체(197)가 탄성 변형되어 팽창됨으로써 상기 측면 탄성체(197)가 상기 테이퍼 승강체(173)와 접하면서 마찰되어 상기 테이퍼 승강체(173) 내부에서의 상기 수직 상승체(175)의 임의 하강을 막아주게 된다.

상기에서 본 발명은 특정한 실시예에 관하여 도시되고 설명되었지만, 당업계에서 통상의 지식을 가진 자라면 이하의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역을 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 알 수 있을 것이다. 그렇지만 이러한 수정 및 변형 구조들은 모두 본 발명의 권리범위 내에 포함되는 것임을 분명하게 밝혀두고자 한다.

본 발명의 일 측면에 따른 내플라즈마성이 향상된 알루미나 세라믹 소재 및 내플라즈마성이 향상된 알루미나 세라믹 소재의 제조 장치에 의하면, 주기적인 재코팅이 요구되지 않으면서도 내플라즈마성이 향상될 수 있도록 할 수 있으므로, 그 산업상 이용가능성이 높다고 하겠다.

100 : 내플라즈마성이 향상된 알루미나 세라믹 소재
110 : 알루미나 세라믹층
120 : 이트리아층
130 : 접합층
150 : 소성로 부재
170 : 바닥 충격 완충 부재

Claims

알루미나 세라믹으로 이루어진 알루미나 세라믹층;
상기 알루미나 세라믹층 상에 놓이고, 이트리아(yttria)로 이루어진 이트리아층; 및
상기 알루미나 세라믹층과 상기 이트리아층 사이에 개재되어, 상기 알루미나 세라믹층과 상기 이트리아층을 접합시키는 접합층;을 포함하고,
상기 접합층은 산화알루미늄(Al2O3)과 이트리아를 포함하고, 소결조제로 탄산칼슘(CaCO₃), 이산화타이타늄(TiO₂), 산화가돌리늄(Gd₂O₃), 산화란탄(La₂O₃) 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 내플라즈마성이 향상된 알루미나 세라믹 소재.
삭제
알루미나 세라믹으로 이루어진 알루미나 세라믹층과,
상기 알루미나 세라믹층 상에 놓이고, 이트리아로 이루어진 이트리아층 및
상기 알루미나 세라믹층과 상기 이트리아층 사이에 개재되어, 상기 알루미나 세라믹층과 상기 이트리아층을 접합시키는 접합층을 포함하는 내플라즈마성이 향상된 알루미나 세라믹 소재를 제조하기 위한 것으로서,
상기 내플라즈마성이 향상된 알루미나 세라믹 소재가 제조될 수 있도록, 상기 알루미나 세라믹층을 소성시킬 수 있는 소성로 부재; 및
상기 소성로 부재의 설치면으로부터 상기 소성로 부재로 전달되는 바닥 충격을 완충시킬 수 있는 바닥 충격 완충 부재;를 포함하고,
상기 바닥 충격 완충 부재는
상기 소성로 부재의 저면으로부터 하방으로 연장되는 완충 몸체와,
상기 완충 몸체의 외곽을 따라 하방으로 실린더 형태로 연장되는 외부 안내체와,
상기 외부 안내체의 내면과 밀착된 상태로 상기 외부 안내체의 내부에서 승강될 수 있고, 그 상면이 그 중앙부로 갈수록 상대적으로 높아지는 테이퍼 형태로 형성되는 테이퍼 승강체와,
상기 테이퍼 승강체의 중앙부의 상면으로부터 소정 깊이로 함몰되는 수직 상승홀과,
상기 수직 상승홀을 따라 승강될 수 있어서, 상기 수직 상승홀의 내부로 삽입되거나 상기 수직 상승홀의 외부로 돌출될 수 있는 수직 상승체와,
상기 외부 안내체의 내부를 수평 방향으로 구획하도록 패널 형태로 형성되되, 그 중앙부의 저면이 상기 테이퍼 승강체의 중앙부 및 상기 수직 상승체와 접하여 지지되는 피파쇄 지지 패널과,
상기 완충 몸체로부터 서로 이격되도록 소정 길이로 하향 연장되어, 상기 피파쇄 지지 패널의 상면의 중앙부로부터 소정 간격 이격되도록 편심된 대칭 지점을 각각 편심되게 가압하게 되는 한 쌍의 편심 가압 기둥과,
상기 완충 몸체의 저면 중앙부로부터 하방으로 돌출되는 하방 돌출 스토퍼와,
상기 하방 돌출 스토퍼의 중앙부를 따라 소정 직경으로 함몰되다가 상기 완충 몸체의 내부에서 상대적으로 더 큰 직경으로 확장된 형태로 형성되는 공기 압축 완충홀과,
상기 공기 압축 완충홀 중 상기 하방 돌출 스토퍼의 중앙부를 따라 소정 직경으로 함몰된 부분을 따라 승강될 수 있는 피가압 상승체와,
상기 공기 압축 완충홀 중 상기 완충 몸체의 내부에서 상대적으로 더 큰 직경으로 확장된 형태로 형성된 부분의 내면에 그 외곽면이 밀접되도록 삽입되어, 상기 공기 압축 완충홀 중 상기 완충 몸체의 내부에서 상대적으로 더 큰 직경으로 확장된 형태로 형성된 부분을 따라 승강될 수 있고, 상기 피가압 상승체의 상부와 연결되어 함께 승강될 수 있는 피가압 상승 패널과,
상기 테이퍼 승강체의 경사진 상면에 서로 대칭되도록 한 쌍으로 설치되고, 탄성이 있는 물질로 이루어지고, 그 내부에 공기가 수용되어 있고, 상기 피파쇄 지지 패널이 패널 형태를 유지하는 동안에는 상기 피파쇄 지지 패널과 비접촉되고, 상기 피파쇄 지지 패널이 파쇄되어 하강될 때 상기 피파쇄 지지 패널에 의해 눌려져서 그 내부에 있던 공기가 배출되도록 하는 피가압 탄성 공기 수용체와,
상기 피가압 탄성 공기 수용체와 상기 수직 상승홀의 하부를 연통시켜, 상기 피가압 탄성 공기 수용체의 내부에 있다가 배출된 공기가 유동되어 상기 수직 상승홀의 하부로 유입됨으로써 상기 수직 상승체가 상승될 수 있도록 하는 공기 유동관을 포함하고,
상기 피파쇄 지지 패널이 패널 형태를 유지하는 동안에는, 상기 수직 상승체는 상기 수직 상승홀의 내부에 삽입된 상태를 유지하고, 상기 테이퍼 승강체의 중앙부와 상기 수직 상승체는 상기 피파쇄 지지 패널의 저면의 중앙부에 접하고, 상기 피가압 탄성 공기 수용체는 상기 피파쇄 지지 패널과 비접촉되고, 상기 각 편심 가압 기둥은 상기 피파쇄 지지 패널의 상면의 중앙부로부터 소정 거리로 편심된 각 부분을 각각 눌러주면서 상기 완충 몸체를 지지하고, 상기 피가압 상승 패널은 상기 공기 압축 완충홀의 바닥면에 접하고, 상기 피가압 상승체의 하부가 상기 하방 돌출 스토퍼의 외부로 돌출되도록 상기 피가압 상승체가 하강되되 상기 피파쇄 지지 패널의 상면과 비접촉된 상태를 유지하고,
상기 소성로 부재의 설치면으로부터 상기 소성로 부재로 전달되는 상기 바닥 충격에 의해 상기 테이퍼 승강체가 상기 외부 안내체의 내부에서 상승되면, 상기 피파쇄 지지 패널이 상기 테이퍼 승강체에 의해 눌려 파쇄되어, 상기 피파쇄 지지 패널의 파쇄된 각 부분이 하강되면서 상기 피가압 탄성 공기 수용체를 눌러주게 됨으로써, 상기 피가압 탄성 공기 수용체가 탄성 변형되면서 상기 피가압 탄성 공기 수용체의 내부에 있던 공기가 유출되어 상기 공기 유동관을 통해 유동된 다음 상기 수직 상승홀의 하부로 유입되고, 그에 따라 상기 수직 상승홀로 유입된 공기의 압력에 의해 상기 수직 상승체가 상승되어 상기 테이퍼 승강체의 중앙부의 외부로 돌출되면서 상기 피가압 상승체를 누르게 되어, 상기 피가압 상승체 및 상기 피가압 상승 패널이 함께 상승됨으로써, 상기 공기 압축 완충홀의 내부에 있던 공기가 상기 피가압 상승 패널에 의해 압축되면서 상기 바닥 충격을 완충시키게 되고,
상기 바닥 충격 완충 부재는
상기 수직 상승체를 상하로 길게 관통하는 상하 관통관과,
상기 수직 상승체의 상단의 함몰된 홀 내에 배치되어 상기 피파쇄 지지 패널과 대면되되 탄성을 가진 물질로 이루어지는 상단 탄성체와,
상기 상단 탄성체의 내부에 빈 홀 형태로 형성되고 상기 상하 관통관과 연통되는 상단 탄성홀과,
상기 상하 관통관의 상부에 배치되되 상기 상단 탄성홀을 향해 개방된 형태로 배치되는 역류 유입 노즐과,
상기 수직 상승체의 상단의 함몰된 홀의 바닥면과 상기 상단 탄성체의 저면 사이에 형성되는 개재 홀과,
상기 역류 유입 노즐로부터 연장되어 상기 개재 홀과 연통되어 상기 역류 유입 노즐을 지지함과 함께 상기 역류 유입 노즐을 통해 유입된 공기가 상기 개재 홀로 유입되도록 하는 노즐 개재 연결관과,
상기 수직 상승체 중 상기 테이퍼 승강체과 대면되는 측면의 내부에 상기 테이퍼 승강체와 접하도록 배치되되 탄성을 가진 물질로 이루어지는 측면 탄성체와,
상기 개재 홀과 상기 측면 탄성체를 연통시키는 개재 측면 연결관을 포함하고,
상기 피파쇄 지지 패널이 파손되면서 상기 수직 상승체가 상승될 때, 상기 수직 상승홀로 유입된 공기 중 일부가 상기 상하 관통관을 통해 유동된 다음 상기 상단 탄성홀로 유입됨으로써 상기 상단 탄성체이 탄성 변형되어 팽창되고, 그에 따라 상기 수직 상승체가 상기 피가압 상승체와 접촉될 때 상기 상단 탄성체가 상기 수직 상승체와 상기 피가압 상승체를 완충시키게 되고,
상기 상단 탄성체가 상기 수직 상승체와 상기 피가압 상승체를 완충시키도록 상기 상단 탄성체가 상기 피가압 상승체와 접하게 되면, 상기 상단 탄성체가 눌리면서 상기 상단 탄성홀의 내부에 있던 공기 중의 일부가 상기 상하 관통관으로 역류되고, 상기 상하 관통관으로 역류된 공기 중의 일부가 상기 역류 유입 노즐로 유입된 다음 상기 노즐 개재 연결관을 통해 유동된 후 상기 개재 홀 및 상기 개재 측면 연결관을 순차적으로 경유한 다음 상기 측면 탄성체로 유입되고, 그에 따라 상기 측면 탄성체가 탄성 변형되어 팽창됨으로써 상기 측면 탄성체가 상기 테이퍼 승강체와 접하면서 마찰되어 상기 테이퍼 승강체 내부에서의 상기 수직 상승체의 임의 하강을 막아주게 되는 것을 특징으로 하는 내플라즈마성이 향상된 알루미나 세라믹 소재의 제조 장치.