KR19980075814A - Foamed ceramic material using silicon carbide - Google Patents

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Abstract

1. 청구범위에 기재된 발명이 속한 기술분야1. TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION

탄화규소를 이용한 발포세라믹재.Foamed ceramic material using silicon carbide.

[청구항 2][Claim 2]

발명이 해결하려고 하는 기술적과제The technical problem that the invention is trying to solve

주지된 바와 같이 종래에는 탄화규소가 혼합되지 아니하였거나 거의 간과된 상태에서 소성하였기에 발포시 균일한 크기의 공극형성이 어렵고, 공극이 불규칙하며, 공극이 성형물의 어느한쪽에만 형성되거나 하여 성형물 자체가 소성시심하게 틀어지거나 변형되는 등 상당한 폐단이 따랐다.As is well known, it is difficult to form pores of uniform size during foaming because the silicon carbide is not mixed or almost overlooked, and the pores are irregular, and the pores are formed only on one side of the molding so that the molding itself is calcined. Significant closures were followed, such as distorted or distorted.

3. 발명의 해결방법의 요지3. Summary of Solution to Invention

본 발명은 SiO2+3C → SiC+2CO를 1800℃~1900℃의 온도와 10~30시간의 반응시간을 통하여 얻어진 탄화규소 초미립자물을 점토, 황토, 장석, 도석, 규석, 납석, 화산재, 제오라이트, 벤토나이트 등의 무기물 미립자와 일정비율 조합한뒤 1050℃~1250℃ 온도범위내에서 소성하여 발포성세라믹재를 제조할 수 있도록 한 것이다.The present invention is a silicon carbide ultra-fine particles obtained from SiO2 + 3C → SiC + 2CO through a temperature of 1800 ℃ ~ 1900 ℃ and a reaction time of 10 to 30 hours clay, ocher, feldspar, pottery stone, quartz stone, lead stone, volcanic ash, zeolite, After mixing a certain ratio with inorganic fine particles such as bentonite and firing in a temperature range of 1050 ℃ to 1250 ℃ it is possible to manufacture a foamable ceramic material.

4. 발명의 중요한 용도4. Important uses of the invention

천정재 내·외장재등 각종의 건축자재 등으로 사용됨.Used for various building materials such as ceiling and interior materials.

Description

탄화규소를 이용한 발포세라믹재Foamed ceramic material using silicon carbide

본 발명은 SiO2+3C → SiC+2CO를 1800℃~1900℃의 온도와 10~30시간의 반응시간을 통하여 얻어진 탄화규소 초미립자를 중심으로 하여 이를 점토, 황토, 장석, 도석, 규석, 납석, 화산재, 제오라이트, 벤토나이트 등의 미립자와 일정비율을 조합한 후 약 1050℃~1250℃의 온도범위내에서 소성하여 발포성세라믹재를 제조할 수 있도록 한 것이다.The present invention focuses on Si2 + 3C → SiC + 2CO based on ultrafine silicon carbide particles obtained through the reaction time of 1800 ℃ ~ 1900 ℃ and the reaction time of 10 ~ 30 hours, and it is clay, loess, feldspar, pottery stone, silica, lead stone, volcanic ash. After combining a certain ratio with the fine particles, such as zeolite and bentonite, and then firing within a temperature range of about 1050 ℃ to 1250 ℃ to prepare a foamable ceramic material.

주지된 바와 같이 탄화규소가 혼합되지 않고 조합된 점토, 황토, 장석 등의 복합무기화합물을 소성하였을 때의 현상은 첫째 : 일정한 크기의 발포(공극형성)가 어렵고, 둘째 : 공극의 크기가 매우 불규칙한 상태로 불포되며, 셋째 : 공극이 성형물의 어느 한쪽으로만 형성되기도 하고, 넷째 : 성형물의 한쪽은 공극이 크고 다른쪽은 공극이 작게 형성되기도 하며, 다섯째 : 성형물이 틀어지거나, 좌우 및 전후 높이가 크게 달라져서 울퉁불퉁해지기도 하는 등 이루말할 수 있는 문제점이 야기되는데, 그 원인으로 혼합상의 문제나 소성로내의 온도편차 등의 문제점도 있겠으나, 주된 원인은 발포가 완료된 융해점에서 냉각직선으로 이어질때 열에 의해 팽창되었다가 낮은 온도로 전환되는 냉각직선 과정에서 소성물 자체의 수축성에 주된 문제점이 발생(발포된 원형이 으깨어지거나 일그러지는 현상이 다량 발생됨)되었기 때문이다.As is well known, when firing complex inorganic compounds such as clay, loess, feldspar, etc., which are not mixed with silicon carbide, firstly, it is difficult to foam a certain size (pore formation) and secondly, the size of the pores is very irregular. Third, the voids may be formed only on one side of the molding, and the fourth: one side of the molding may have a large void, and the other side may have small voids. There are some problems that can be said, such as a big change and a bumpy effect, but there may be problems such as mixing problems and temperature deviations in the kiln, but the main cause is expansion by heat when leading to a cooling line at the melting point where foaming is completed. The main problem occurs in the shrinkage of the fired material itself during the cooling process, which is converted to low temperature. Crushed or distorted phenomena occur a lot).

한편, 현대의 건축물은 한정된 대지 면적위에 점점더 고층화 추세에 있고, 이에따라 건축자재의 경량화가 보다 더 절실하게 요구되고 있다하여도 과언은 아니나 아직까지는 시멘트재 건축자재보다 경량이면서도 값이 저렴한 건축자재의 개발은 이루어지지 못한 실정에 있으며, 따라서 건축물 공사시 공사기간의 장기화와 과다한 중량으로 인한 건축자재의 운반 및 시공이 큰 난제로 작용할 수 밖에 없었던 것이며, 특히 해체시 건축폐기물 처리가 크게 대두되는 등 많은 폐단이 따랐던 것이기에, 근자에 와서는 철골조, 스틸조로 전환되면서 건축물의 조립화에 박차를 가하고 있는 실정이어서 보다 더 경량화된 건축자재의 개발이 시급한 것이다.On the other hand, modern buildings are becoming increasingly higher on a limited land area, and thus, the weight reduction of building materials is more urgently required, but it is not an exaggeration to date, but it is still lighter and cheaper than cement materials. Development has not been achieved, and therefore, the construction and transportation of construction materials due to prolonged periods of construction and excessive weight had to be a big challenge. Since the end was followed, in recent years, the transition to steel frame and steel structure has spurred the assembling of buildings, and therefore, it is urgent to develop lighter construction materials.

따라서 본 발명은 일반시멘트로 제조된 건축자재보다 훨씬 경량이면서 인체와의 관계에서 볼때 매우 유익한 발포성세라믹재를 제공하려는 그 1차적 목적이 있지만 이보다 더 중요한 목적은 탄화규소를 매우 효과성있게 활용하여 발포성세라믹재를 제공하고자 함에 있다는 것이다.Therefore, the present invention has a primary purpose of providing a very lightweight foamable ceramic material which is much lighter than the building materials made of general cement and is very beneficial in relation to the human body, but more importantly, the use of silicon carbide is highly effective for foaming properties. It is to provide a ceramic material.

다시말해 종래에도 일반 세라믹재를 제조함에 있어 탄화규소를 일부포함시켜 제조한예가 가끔있지만 이는 어디까지나 탄화규소의 중요성을 충분히 감안한 상태에서 사용하였다기 보다는 부차적인 요소로서 일부가미한 정도에 지나지 아니한 반면 본 발명에 따른 탄화규소는 본 발명에서 가장 중추적인 역할과 기능을 담당함과 동시에 후술할 복합무기화합물과의 상관관계를 충분히 살펴 개발되어진 것이라 할 수 있는데, 이를 전통적인 세라믹재의 제조와 관련하여 좀더 구체성 있게 설명하여 보면 다음과 같다. 즉 전통적으로 이어져오고 있는 세라믹재의 제조와 발포세라믹재의 차이점을 살펴보면 먼저 전자의 경우에는 진공상태의 유지외에 고온소성된 기물(器物)이 반드시 수축되는데 반해 발포세라믹재는 팽창 발포하여 늘어나는 정반대의 현상이 일어나게 되며 그렇지만 전·후자 모두 고온·소성후에는 기물(器物)의 절대적 안정이 요구됨은 동일함 또한 전자는 수천년동안 그 원료와 기물의 안정을 위한 개발이 상당하여 오래전부터 그 기틀이 짜여진 연구자료 및 임상적 실시예가 허다할 뿐아니라 이러한 원료가운데에서도 팽창성 원료들이 많음과 동시에 팽창성 원료들을 사용하는 주된 요인으로서는 물질이 팽창됨으로 인해 소성온도를 낮추고 소성시간을 단축하기 위함이지만 가끔은 조성이 잘못되어 소성된 기물의 일부분에 발포현상을 가져오는 문제점(전통적인 세라믹재에 있어 내부 및 표면부에 공기구멍과 같은 부분이 간혹 눈에 띄면 불량품으로 취급함)이 있는 반면 발포세라믹재의 무기원료들은 수많은 발포팽창성 원료중에서 가장 원활한 발포(공극현상)가 이루어지는 원료들만을 선택함과 동시에 그 원료들을 조합비에 따라 조성하고 조성되어진 혼합조성물을 다시 고온소성시켜 발포세라믹재를 제조하게 되는데 이때 제조되어진 발포세라믹재는 조합된 조성물에 따라 각기 다른 특정이 있게 되고 이러한 특정에 따라 그 사용용도가 여러가지로 구분되어질 수 있게 된다.In other words, there have been some cases in which conventional silicon materials are partially included in the manufacture of general ceramic materials, but these are only secondary parts rather than used in consideration of the importance of silicon carbide. Silicon carbide according to the present invention can be said to have been developed in consideration of the correlation with the composite inorganic compound which will play a pivotal role and function in the present invention, and at the same time, which will be described in more detail with respect to the manufacture of traditional ceramic materials The explanation is as follows. In other words, the difference between the manufacture of ceramic material and the foam ceramic material, which has been traditionally followed, first of all, in the former case, the hot-fired materials are contracted in addition to the maintenance of the vacuum state, whereas the foam ceramic material expands and expands so that the opposite phenomenon occurs. However, both the former and the latter are equally required for the absolute stability of the substance after high temperature and firing. In addition, the former has been developed for the stabilization of raw materials and substances for thousands of years. Not only are there many examples, but among these raw materials, there are a lot of expandable raw materials and the main factor for using the expandable raw materials is to lower the firing temperature and to shorten the firing time due to the expansion of the material, but sometimes a part of the fired material due to incorrect composition Doors that cause a fire While there are some problems (such as air holes in the interior and surface areas of the traditional ceramic materials, they are treated as defective products), the inorganic raw materials of the foamed ceramic materials are the most smooth among the many expandable raw materials. At the same time, only the raw materials are selected and the raw materials are formulated according to the combination ratio, and the mixed composition is calcined again at high temperature to produce the foamed ceramic material. The foamed ceramic material thus prepared has different specificity according to the combined composition. According to the use can be divided into various ways.

그러나 앞서 말한대로 탄화규소가 혼합되지 않고 조합된 점토 등의 복합무기화합물(조성물) 내지 탄화규소가 적정비율대로 혼합되지 않은 상태에서 고온소성시켰을시에는 (ⅰ) 일정한 크기의 발포(공극형성)가 어렵고, (ⅱ) 공극의 크기가 매우 불규칙한 상태로 발포되며, (ⅲ) 공극이 성형물의 어느 한쪽으로만 형성되기도 하는 등의 문제가 다량 발생하게 되는 것이다.However, as mentioned above, when high temperature firing is performed in which a mixed inorganic compound (composition) such as clay or silicon carbide, which is not mixed with silicon carbide and mixed at an appropriate ratio, (i) foaming of a certain size (pore formation) It is difficult to cause a large amount of problems such as (ii) the voids are foamed in a very irregular state, and (iii) the voids are formed only on one of the moldings.

따라서 이러한 문제점을 해결하기 위해 점토등 각종 무기물질들을 조합비에 따라 조성시키고 이렇게 조성된 조성물마다의 성질내지 그 특성에 따라 탄화규소(SIC)의 비율을 같거나 각기 다른 비율로 투입·혼합하여 고온·소성할 경우에는 일정한 크기의 공극형성이 어렵거나 공극의 크기가 매우 불규칙한 상태로 발포되는 등의 전술한 문제점을 완벽히 제거할 수 있게되고 이로써 그야말로 인체에 유익한 각종 내·외장재 등의 건축자재를 가장 경제적으로 제공할 수 있음에 또 하나의 커다란 목적이 있다 할 것이다.Therefore, in order to solve these problems, various inorganic materials such as clays are formed according to the combination ratio, and the ratio of silicon carbide (SIC) is added or mixed at the same or different ratio according to the properties or characteristics of each composition so that high temperature and When firing, it is possible to completely eliminate the above-mentioned problems such as difficult formation of a certain size of pores or foaming with very irregular sizes of pores, thereby making construction materials such as various interior and exterior materials, which are beneficial to the human body, most economical. There is another big purpose in that it can be provided.

또한 본 발명에 따른 탄화규소에 이용은 가장 적은 비용으로서 고품질의 제품을 생산해낼 수 있음과 동시에 고른 공극 형성은 제품의 경량화 및 공극부분의 진공상태로 말미암아 방음·흡음·축열등의 여러 효과를 가져오므로 이 역시 본 발명이 노리고자하는 또다른 목적이라 할 것이다.In addition, the use of silicon carbide according to the present invention can produce high quality products at the lowest cost, and at the same time, the formation of even pores has various effects such as light weight of the product and the vacuum of the pores, resulting in sound insulation, sound absorption, and heat storage. This is also another object that the present invention aims at.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제를 좀더 구체성 있게 설명하여 보면 다음과 같다.As described above, the technical problem to be achieved by the present invention will be described in more detail as follows.

점토, 황토, 장석, 도석, 규석, 납석, 화산재, 제오라이트, 벤토나이트 등의 미립자(微粒子)를 조합(이처럼 점토나 황토 등의 미립자물을 조합한 것을 복합무기 화합물 이라고도 함)하 탄화규소와 혼합하고 이를 판재, 블럭, 골재(인조자갈), 인조모래 등으로 1차성형한 후, 수분이 10% 이하가 되도록 건조한 다음 1050℃~1250℃로 소성하되 용해점에서 일정한 시간을 유지시켜 일부다공질의 미립자를 용해시키면, 미립자가 용해되어 승화(昇華 Sublimation)하면서 핵으로 작용하게 되어 발포가 이루어지게 된다. 그리고 복합무기화합물의 원재료중 화산재, 제오라이트, 벤토나이트내의 일부성분이 용해하면서 융해 알칼리(融解 alkali)화하여 탄화규소를 분해하게 되는데, 이러한 탄화규소가 분해되면서 발포(공극형성)된 폐기공(공극) 내부에 강한 팽창감을 주게되고 이에 따라 냉각대의 냉각곡선 과정(약 1200℃내외의 융해점에서 융해를 마친점에서 약 300℃까지는 온도가 서서히 하강을 하면서도 서냉하게 되는데, 이때의 냉각그래프는 곡선형태가 아니라 직선형태로 이루어지게 된다)에서 발포된 것에 변화를 주지 않게 하면서도 탄화규소의 양과 조성되는 미립자물의 조절로서 요구하는 발포(공극) 크기를 가진 경량발포세라믹재를 제조할 수 있도록 함에 본 발명의 근원적인 목적이 있는 것이다.The fine particles of clay, loess, feldspar, pottery stone, quartzite, feldspar, volcanic ash, zeolite, bentonite, etc. are mixed with silicon carbide under a combination (so-called combination inorganic particles such as clay or loess). This is first molded into plate, block, aggregate (artificial gravel), artificial sand, etc., and then dried to less than 10% of moisture, and then calcined at 1050 ℃ ~ 1250 ℃, while maintaining a certain time at the melting point to give a part of porous particles When dissolved, the fine particles dissolve and act as nuclei during sublimation, resulting in foaming. In addition, some components in the volcanic ash, zeolite, and bentonite are dissolved in the raw material of the composite inorganic compound, and dissolved into alkali to decompose the silicon carbide, and the silicon carbide is decomposed (pore). It gives a strong feeling of expansion to the inside and accordingly the cooling curve of the cooling stage (from the melting point of about 1200 ℃ to about 300 ℃ from the melting point to about 300 ℃ slowly slow down while cooling, the cooling graph at this time is not curved It is possible to produce a lightweight foamed ceramic material having a foaming (pore) size required by controlling the amount of silicon carbide and the amount of particulate matter formed without changing the foamed material in the straight form). There is a purpose.

본 발명은 인체에 매우 유익하게 작용하면서 경량화의 실현이 가능한 것으로서 먼저 제조에 들어가기전의 준비과정을 살펴보면, 원광의 원석들을 전문 가공회사에서 함마밀이나 로울러크락샤 또는 죠오크락샤 등으로 1차분쇄하고 이어 레이몬드 밀이나 진동밀 또는 습식의 볼밀(Ball Mill)로 분쇄한 60메쉬(Mesh) 이상의 미립자(微粒子)를 구비한 후 조합비에 따라 조합된 조성물을 약 200메쉬 이상으로 재차 미분쇄하여 혼합한 다음, 이곳에 주요재료인 1000메쉬 이상의 탄화규소 초미립자를 혼합, 혼련하여 대형토련기나 대형프레스로 성형한 뒤(혼합된 미립자들이 건식일때는 붕판으로 사각체함을 만들고 그 내부에 카오린 등을 도포한 후 그 속에 혼합된 미립자물을 2/3가량 채워 넣고서 이 사각체함을 소성·발포시키는 방법을 채택함) 이러한 성형물을 대차에 요적한 후 1050℃~1250℃에서 소성하고 발포시켜 경량화된 발포세라믹재가 제조되어질 수 있도록 한 것으로, 이하 제조방법을 공정별로 설명하면 다음과 같다.The present invention is very beneficial to the human body while being able to realize a light weight, first look at the preparation process before entering the manufacturing, the primary grinding the ore ore in the specialized processing company such as hammer mill or roller crusher or jao crusher Subsequently, after having 60 or more meshes finely pulverized with a Raymond mill, a vibrating mill or a wet ball mill, the combined composition is pulverized again to about 200 mesh or more according to the mixing ratio, and then mixed. After mixing and kneading 1000 micron or more silicon carbide ultrafine particles, which are the main materials, and molding them into a large pottery machine or a large press (when the mixed fine particles are dry, they make a box with a shelf and apply kaolin, etc. A method of firing and foaming the box containing two-thirds of the fine particles mixed therein is adopted. After yojeok to that to be produced by sintering and a firing ceramic material is light weight foamed at 1050 ℃ ~ 1250 ℃, it will now be described below for each method step follows.

다만, 앞서 말한바 있지만 본 발명에서 가장 강조하고 싶고 또 요지로 잡고 싶은 점은 전공정의 상세한 설명보다는 후술한 복합무기화합물의 원료들과 탄화규소간의 조합비, 이중에서도 특히 탄화규소의 투입비 및 복합무기화합물 속에서 작용하는 탄화규소의 기능·역할이라는 점이다.However, as mentioned above, what is most emphasized and pointed out in the present invention is the combination ratio between the raw materials of the composite inorganic compound and silicon carbide described below, especially the input ratio of silicon carbide and the composite inorganic compound. It is the function and role of silicon carbide in the environment.

제 1 공정 : 원료준비 공정1st process: raw material preparation process

점토 및 황토는 약 60메쉬 정도이상 분쇄된 것을 구비하고 장석, 도석, 규석, 납석, 백운석, 방해석, 페유약소지, 골재채석장슬럿지, 화산재, 제오라이트, 벤토나이트 등은 약 120메쉬 이상의 입자로 된것을 구비하며, 탄화규소는 1000메쉬 이상으로 하여 구비한다.Clay and loess have more than about 60 mesh crushed, feldspar, pottery stone, quartzite, feldspar, dolomite, calcite, waste glaze, aggregate quarry sludge, volcanic ash, zeolite, bentonite, etc. Silicon carbide is provided with 1000 mesh or more.

또한 본 발명에서 사용하고 있는 복합무기화합물이란 점토, 장석 등의 각 원석원료들을 입자화한 상태에서 후술하는 제 3 공정상의 조합비에 따라 작절히 혼합되어진 미립자물을 말한다. 그리고 위해서 언급한 원료 가운데 화산재, 폐유약소지, 골재채석장슬럿지 등은 사실상 원료입고시에 약 200메쉬 이상될 정도로 미립자화되어 있다하여도 과언이 아니지만(왜냐면 위 원료들은 더이상 사용할 수 없을 정도로 잘게 분쇄되어진 산업폐기물성 재료이기 때문) 본 발명에서는 미립자화되어 있을수록 발포가 용이하므로 매우 좋은 원료라 할 수 있다.In addition, the composite inorganic compound used in the present invention refers to particulate matter that is suitably mixed in accordance with the combination ratio of the third process described later in the state of granulating each raw material such as clay and feldspar. Among the raw materials mentioned, volcanic ash, waste glazing, aggregate quarries sludge, etc., are actually exaggerated to be over 200 mesh at the time of raw material input (because these raw materials are finely pulverized so that they can no longer be used). In the present invention, it is a very good raw material because it is easier to foam as it becomes finer in the present invention.

제 2 공정 : 단미시험 공정2nd process: simple test process

융해점, 가소성, 수분함유, 점력등 각 무기물질의 원료마다 그 성질을 분석·시험하는 공정을 말함인데 각 원료들이 입고 될때마다 이러한 단미시험 공정을 거침이 원칙이라 할 수 있다.It refers to the process of analyzing and testing the properties of each inorganic material such as melting point, plasticity, water content, and viscous force. The principle is to go through such simple test process whenever each raw material is received.

제 3 공정 : 조합조성공정Third Process: Combination Composition Process

단미 시험을 토대로 조합된 원료가 발포상에서 트러블(troable)이 없는 조합비로 되게 조성하는데, 발포시 융합이 원활한 조합비를 상세히 설명해 보면 다음과 같다. 여기서 재삼강조컨대 이 조합공정은 본 발명에 있어 핵심이자 가장 중요한 공정이라 할 수 있다.Based on the simple test, the raw materials are formulated to have a trouble-free combination ratio in the foamed phase. Here again, this combination process is the core and most important process in the present invention.

다시말해 제 1의 원료준비 공정에서부터 발포세라믹재를 완전제조한후 검사하여 출하하는 공정들은 본출원인의 선출원특허 등에 의해 기히 소개된 바가 있으므로 그리 새삼스러울 것이 못되지만 본 공정에서 소개되는 조합비 특히 각 무기화합물들과 탄화규소간의 조합비는 일정한 크기의 발포형성 등을 위해 수없는 연구와 반복실험끝에 얻어진 결과라는 것이고 또한 본 발명에 따른 공정중에서 제 3 의 조합공정을 제외한 나머지공정들은 사실상 세라믹재를 제조하기 위한 일련의 공정이라고 할 수 있을 뿐만 아니라 일반세라믹 및 발포세라믹 분야의 개발이라고 한다면 원료선택 및 조합비의 조성을 말한다고해도 과언이 아니라는 것, 그러므로 본 발명에서도 조합공정을 무척강조하지만 이중에서도 탄화규소의 조합비에 보다 큰 비중을 두고 있음을 반드시 적시하고자 한다.In other words, the processes for preparing and inspecting the foamed ceramics after the first raw material preparation process are completely introduced by the applicant's prior application patents. The combination ratio between the compounds and silicon carbide is the result obtained after numerous studies and repeated experiments for the formation of a certain size of foam and the like. It is not an exaggeration to say that the development of general ceramics and foamed ceramics is not only a series of processes, but also the selection of raw materials and the composition of the composition ratio. Greater weight To be sure a timely manner.

그리고 본 발명에 따른 조합공정외에도 수많은 조합비가 있음은 사실이나 거의 경제적이질 못하다는 것. 다시말해 본출원인 역시 값싸면서도 손쉽게 제조가능한 방법을 강구하다보니 하기하는 바와 같이 배합하여 제조하는 것이 저렴한 가격으로서 고품질의 발포세라믹재를 제조할 수 있다는 것이다.And in addition to the combination process according to the present invention is a fact that there are a number of combination ratios, but it is hardly economical. In other words, the present applicant is also inexpensive and easy to find a method that can be manufactured by combining as described below can be produced at a low price high-quality foam ceramic material.

※ 도표 1 : 복합무기화합물과 탄화규소간의 조합비 관계도표※ Table 1: Combination Ratio Relationship between Complex Inorganic Compounds and Silicon Carbide

※ 예를 들어 박운석 대신 석회석의 대체사용이 가능한 이유는 단미시험결과 상호간의 성질내지 특성이 대체적으로 보아 같기 때문이다.※ For example, the reason why limestone can be used instead of Park Unseok is because the characteristics and characteristics of each other are generally the same.

제 4 공정 : 미분쇄 공정Fourth Process: Grinding Process

제 3 공정의 조합비로 조성된 각 원재료가운데Of each raw material created by combination ratio of the third process

1) 건식방법(원재료를 건조시킨 상태에서 분쇄하는 방법)을 이용하여 미분쇄할 경우에 황토 및 점토는 100메쉬 이상이 되게 팜밀로 미분쇄시키고 장석, 규석, 도석, 납석, 백운석, 방해석, 폐유약소지, 골재채석장슬럿지, 화산재, 제오라이트, 벤토나이트는 진동밀로 평균 200메쉬 이상이 되도록 2시간~12시간 동안 미분쇄하며 이때의 비중은 1.1~1.4의 비중으로 계산하여 미분쇄토록 한다.1) In the case of fine grinding using dry method (raw material grinding), ocher and clay are finely ground with palm mill to be 100 mesh or more, and feldspar, silica, pottery stone, dolomite, dolomite, calcite, waste oil. Weak ground, aggregate quarry sludge, volcanic ash, zeolite and bentonite are ground in a vibrating mill for 2 to 12 hours so that the average is 200 mesh or more, and the specific gravity is calculated as the specific gravity of 1.1 to 1.4.

2) 습식방법(원재료에 수분을 첨가하여 분쇄하는 방법)을 이용하여 미분쇄할 경우에는 볼밀로 10시간~24시간 분쇄하되, 수분은 45%~65%를 첨가하여 평균 200메쉬 이상이 되도록 하고, 이때 비중은 1.1~1.4의 비중으로 하며 잔사량은 0.4g~5g 이하가 되도록 미분쇄한다.2) In the case of pulverizing by using the wet method (the method of pulverizing with the addition of moisture to the raw materials), grind it with a ball mill for 10 to 24 hours, but add 45% to 65% of water so that the average is over 200 mesh. At this time, the specific gravity is 1.1-1.4, and the fineness is pulverized so that the residue amount is 0.4g ~ 5g or less.

3) 위에서 언급한 원료들중 입고 당시부터 200메쉬 이상으로 미립자화된 것은 제 4 공정상의 미분쇄공정을 거칠필요가 없음은 물론이다.3) Of the raw materials mentioned above, the finer particles than 200 mesh from the time of receipt do not need to go through the fine grinding process of the fourth process.

제 5 공정 : 교반공정5th process: stirring process

[제 4 공정의 1)항은 본제 5 공정이 필요하지 않음][Section 1) of the fourth process does not require the fifth process]

미분쇄된 복합무기화합물을 슬립탱크에 넣은 다음 침전물이 생성되지 않도록 교반하며, 아울러 침전을 방지하기 위해 2.4/1000의 염화칼슘을 사용한다.The pulverized composite inorganic compound is placed in a slip tank, stirred to prevent the formation of precipitates, and 2.4 / 1000 calcium chloride is used to prevent precipitation.

제 6 공정 : 휠타프레싱(Filter Pressing) 공정(케익화Cake化시키는 공정)6th process: Filter Pressing process (cake making process)

[제 4 공정의 1)항은 본제 6 공정이 필요하지 않음][Section 1) of the fourth process does not require the sixth process]

제 5 공정에서 교반된 미분쇄물을 휠타프레스로 수분을 제거한뒤 케이크화시키는데 이때의 이수분 함유량은 20%~25%로 하여 소지화한다.In the fifth step, the finely ground pulverized product is removed by moisture with a filterta press and then caked. At this time, the dihydrate content is 20% to 25% and possessed.

※ 별도 공정 [제 6 공정의 또 다른 방법임]※ Separate process [another method of the sixth process]

제 4 공정 2)항의 조성물을 볼밀로 미분쇄한 후에 이러한 미분쇄물이 건식성형이나 프레싱성형이 요구될시에는 제 5 공정상의 교반 공중후에 제 6 공정상의 휠타프레싱 공정을 스프레이 드라이어기로 된 건조공정으로 전환토록하고 후술하는 제 8 공정의 건조공정은 생략하도록 한다.When the finely ground product is required to be dry or pressed after the fine grinding of the composition of the fourth step 2) with a ball mill, the wheeltapressing step of the sixth step is carried out after the stirring air in the fifth step. The drying step of the eighth step, which will be switched to the following, will be omitted.

제 7 공정 : 성형공정7th process: molding process

1) 제 6 공정에서 케이크화된 소지를 대형토련기로 성형할 수도 있고(이것은 약간 녹진녹진하면서도 밀가루반죽 상태와 같은 소지를 내·외장재 등의 각종 건축자재 형태로 성형하는 것을 말한다.1) The cake cake in the sixth process can be molded with a large scale grinder (this means molding the dough into a variety of building materials such as interior and exterior materials while being slightly rusted and flour-like.

2) 제 6 공정의 하단에 기술되어 있는 ※표의 별도공정에서 보듯 스프레이 드라이어기(Spray Dryer기)로 건조시킨 소지를 ① 프레스기로 프레싱하여 성형토록 하거나 ② 또는 소성용 붕판으로 형성된 상부면이 없는 사각체함속에 건조시킨 소지를 넣어서 성형할 수도 있다.2) As shown in the separate process shown in the bottom of the 6th process, as shown in the separate process of the table, the material dried by the spray dryer machine can be molded by pressing with a press machine or squared without the upper surface formed by baking board. It is also possible to shape the dried body in the box.

③ 제 7 공정의 제 2 항은 밀가루반죽 상태와 같은 소지를 어느정도 건조시키고 이어 프레스기로 원하는 제조형태로 성형하거나 또는 일정한 형틀을 가진 사각체함속에 소지를 넣어(성형) 소성·발포시킴을 말한다.③ Paragraph 2 of the 7th process is to dry the material to some extent such as the state of the dough dough and then to shape it into the desired manufacturing form with a press or to put the material into a rectangular box having a certain mold (molding) to fire and foam.

3) 그리고 제 4 공정의 1)항에서 기히 기술한바 있듯이 건식 상태로 미분쇄한 미분쇄물을 소성용 붕판으로 형성된, 상부면이 없는 소정의 사각체함속에 미분쇄된 건식분말을 일정량채워 넣음으써 성형작업을 마무리한다.3) And as previously described in 1) of the fourth process, by filling a predetermined amount of finely ground dry powder into a predetermined rectangular box containing no upper surface, the finely ground pulverized powder in the dry state is formed of a baking board. Finish the molding work.

(이대목에서의 성형이란 일정한 형틀을 가진 사각체함속에 미분쇄된 건식분말을 2/3 가량 채우는 것을 의미한다)(Moulding in this tree means filling two-thirds of the finely ground dry powder in a rectangular box with a constant mold)

제 8 공정 : 건조공정8th process: drying process

제 7 공저의 1)항의 경우에는 성형공정을 마친 성형물을 150℃~300℃의 건조실에서 약 10시간 이상 건조하여 수분이 10% 이하가 될때까지 건조시키도록 한다.In the case of paragraph 1) of the seventh co-operation, the molded product after the molding process is dried in a drying chamber at 150 ° C. to 300 ° C. for about 10 hours or more until the water content is 10% or less.

제 7 공정의 2)항과 3)항의 경우는 제 8 공정인 건조공정이 필요없다.In the case of 2) and 3) of 7th process, the drying process which is 8th process is unnecessary.

제 9 공정 : 적재공정9th process: loading process

건조된 성형물을 이송수단의 하나인 대차에 차곡차속 적재토록 한다.The dried molded product is to be loaded on a trolley which is one of the conveying means.

제 10 공정 : 소성공정10th process: firing process

제 3 공정의 조합비에 따라 소성온도가 약간씩 다르지만 융해점에서 부터는 융해되는 시간을 적절히 주어야 하며 융해완료후 이어지는 냉각에 있어서는 하강 온도가 곡선상태가 아니라 직선상태가 되도록 하면서도 매우 천천히 서냉시킨다.The firing temperature varies slightly depending on the combination ratio of the third process, but the melting time should be appropriately given from the melting point. In the subsequent cooling after the melting, the cooling temperature is slowly cooled while allowing the falling temperature to be linear rather than curved.

아울러 이를 좀더 부연하면, 제 9 공정에서 기술한 바 있는 대차의 적재는 대차를 터널키른이나 샤틀키른에 넣어 소성시킬 때 사용하는 방법이며, 슬라이딩키른이나 로라스키른의 경우에는 소성용붕판에 소지 또는 미분쇄된 건식분말이 요적된 상태 그대로를 밀어넣어 소성시킬때 사용하는 방법이지만, 양자공히 소성로내에 넣어 소성시키는 것은 동일하며, 또한 소성로마다 각기 다른 면은 일부있지만 소성곡선과 융해점(融解點)에서의 융해시간, 그리고 냉각과정에서의 냉각온도를 직선 형태로 하여 매우 천천히 서냉시켜야 하는 소성로내에서의 분위기는 모두 동일하다 할 것이다.In addition, the loading of the trolley described in the ninth process is a method used when the trolley is put into a tunnel kiln or a shackle kiln and fired. This method is used when the finely ground dry powder is pushed into the firing state as it is, but the firing process is the same for both firing furnaces, and the firing curve and melting point are different in some of them. The melting time and the atmosphere in the kiln where the cooling temperature in the cooling process should be cooled slowly in a straight line form are all the same.

(아래도표 Ⅱ 참조)(See Chart II below)

도표 Ⅱ : 소성공정도표Table Ⅱ: Firing Process Chart

그리고 곡선형태의 소성과정에서부터 융해점에 이르기까지 성형물에 닿는 승온은 통상 1050℃~1250℃로서 이러한 승온시간에 따른 문제는 크게 없지만 일단 조합된 조성물마다의 융해시간 즉 조성물이 용융(발포)되기 시작한 융해점에서부터 시작하여 연속이어지는 융해시간(melting time)은 통상 25~30 분가량 지속시켜줌이 필요하다 할 것이다.And the temperature rising to the molding from the firing process of the curved form to the melting point is usually 1050 ℃ ~ 1250 ℃, there is no problem according to the temperature rise time, but the melting time for each composition combined, that is, the melting point at which the composition began to melt (foam) The continuous melting time starting from, and will usually need to last about 25-30 minutes.

한편, 본 발명에서 가장 중요한 사항이자 핵심이라 할 수 있는 탄화규소의 작용·역할을 소성공정면에서 살펴보면, 우선 소성융점에 이르게되면 장석, 규석등 혼합되어진 무기원료 가운데 제오라이트나 벤토나이트와 같이 발포성질이 강한 물질들이 발포시핵의 역할을 하여 공극(패기공)을 형성함과 동시에 주변의 또다른 물질들의 발포를 자극케되고 이어 용융시 발생되는 융해알칼리(融解 alkail)가 탄화규소를 분해(分解; decomposition)하게 하고 탄화규소가 분해하면서 발포된 공극을 더욱더 팽창하게 해줌으로써 탄화규소가 발포물질체를 더욱 가볍게 하는 작용를 하게 된다는 것이다.On the other hand, when looking at the operation and role of silicon carbide, which is the most important matter and the core of the present invention, in terms of the firing process, firstly, when the plastic melting point is reached, the foaming properties such as zeolite and bentonite are mixed among inorganic materials mixed with feldspar and silica. Strong materials act as foaming cores to form voids and stimulate the foaming of other materials around them, followed by melting alkails generated during melting to break down silicon carbide. by disassembling and allowing the expanded pores to expand further as the silicon carbide decomposes, thus making the silicon carbide lighter.

아울러 본 발명에서 또하나 주의해야할 것은 탄화규소에 의해 더욱 팽창된 공극을 가진 발포체가 소성로내에서의 냉각과정에서 발생되는 수축현상과 발포된 공극의 일그러짐 현상 등이 없게끔 냉각온도를 서서히 낮추되, 직선상태로 하여 서냉시켜야 한다는 것이며, 그리고 매우 중요한 사실 하나는 탄화규소의 적정한 투입이라 할 수 있다. 다시 말해 일정비율로 혼합되어진 무기원료에 탄화규소를 소량의 적정비율 만큼만 투입·혼합시켜야만이 아무런 부작용이나 역작용 없이 발포의 안정성을 기할수가 있다는 것이다.In addition, it should be noted in the present invention that the foam having the pores further expanded by silicon carbide is gradually lowered the cooling temperature such that there is no shrinkage or distortion of the foamed pores generated during the cooling process in the kiln, It is necessary to cool slowly in a straight state, and one very important fact is the proper input of silicon carbide. In other words, only a small amount of silicon carbide should be added and mixed to the inorganic raw materials mixed at a certain ratio, so that the foaming stability can be achieved without any side effects or adverse effects.

이밖에 제 3 공정상에 기술되어 있는 도표 Ⅰ의 조합비를 중심으로 이들의 융해점 등을 살펴보면 다음과 같다.In addition, the melting point and the like of the combination ratio of Table I described in the third process are as follows.

전술한 도표 Ⅰ의 내용중Among the contents of the above Table I

a. 번호 1의 조합비에 따른 복합무기화합물 및 탄화규소의 혼합조성물은 그 소성온도를 1050℃~1100℃로 하며, 번호 2의 조합비에 따른 혼합조성물은 그 소성온도를 1000℃~1050℃로 하고 용융시간(Melting time)은 25분 정도로하여 소성·발포시킨후 서냉시키되, 연속로를 이용하여 주로 대형블럭이나 판재로 사용할 수 있도록 제조한다.a. The mixed composition of the composite inorganic compound and silicon carbide according to the combination ratio of No. 1 has a firing temperature of 1050 ° C. to 1100 ° C., and the mixed composition of the combination ratio of No. 2 has a firing temperature of 1000 ° C. to 1050 ° C. and a melting time. (Melting time) is about 25 minutes, fired and foamed, then cooled slowly, but is manufactured to be used mainly as a large block or plate using a continuous furnace.

b. 번호 3, 4, 6, 8, 9, 10, 19, 20, 22, 23의 조합비에 따른 혼합조성물은 그 소성융점을 1100℃~1150℃로 하고 용융시간은 30분정도로 하여 소성·발포한 후 서내시키되, 주로 연속로를 사용하여 대형블럭이나 판재가 제조될 수 있게끔하며, 아울러 번호 19, 20, 22, 23의 혼합조성물은 로타리키른을 이용하여 제조하여도 고품질의 제품제조가 가능하다 할 것이다.b. The mixed composition according to the combination ratio of Nos. 3, 4, 6, 8, 9, 10, 19, 20, 22, and 23 was calcined and foamed at its melting point of 1100 ° C to 1150 ° C and the melting time of about 30 minutes. It is possible to make a large block or board by using a continuous furnace, and a mixed composition of Nos. 19, 20, 22, and 23 may be manufactured using a rotary kiln. .

c. 번호 5, 7, 11, 12, 13, 21, 24, 25의 조합비에 따른 혼합조성물은 그 소성융점을 1150℃~1200℃로 하고 용융시간은 30분정도로 하여 소성·발포한후 서냉시키되, 연속로를 이용하여 주로 대형블럭이나 내·외장재 등과 같은 판재가 제조될 수 있게끔 한다.c. The mixed composition according to the combination ratio of Nos. 5, 7, 11, 12, 13, 21, 24, and 25 is calcined and foamed with the firing melting point of 1150 ° C to 1200 ° C and the melting time of about 30 minutes. By using the furnace, it is possible to produce a plate, such as large blocks or interior and exterior materials.

d. 번호 14, 15, 16, 17, 18, 26의 조합비에 따른 혼합조성물은 그 소성융점을 1150℃~1200℃로 하고 용융시간은 30분정도로 하여 소성·발포한 후 서냉시키되, 연속로를 사용하여 주로 판재가 제조될 수 있도록 한다.d. The mixed composition according to the combination ratio of Nos. 14, 15, 16, 17, 18, and 26 should be fired and foamed after firing and foaming with the melting point of 1150 ℃ ~ 1200 ℃ and the melting time of about 30 minutes. Mainly plate can be manufactured.

e. 번호 29, 34, 37의 조합비에 따른 혼합조성물은 그 소성융점을 1150℃~1200℃로 하고 용융시간은 30분정도로 하여 소성·발포한 후 서냉시키되, 연속로를 이용하여 대형블럭 및 판재 등의 제조가 가능하도록 하고 이외에도 로타리키른도 이용하여 자갈 등과 같은 골재의 제조도 가능하도록 한다.e. The mixed composition according to the combination ratio of Nos. 29, 34, and 37 has a firing melting point of 1150 ° C. to 1200 ° C. and a melting time of about 30 minutes, followed by firing and foaming, followed by slow cooling. In addition to this, it is also possible to manufacture aggregates such as gravel using a rotary kiln.

f. 번호 38, 39, 40의 조합비에 따른 혼합조성물은 그 소성융점을 1200℃~1250℃로 하고 용융시간은 35분정도로 하여 소성·발포한 후 서냉시키되, 연속로를 이용한 대형블럭 등의 제조 및 로타리키튼을 이용한 골재 등의 제조가 가능하도록 한다.f. The mixed composition according to the combination ratio of Nos. 38, 39, and 40 has a firing melting point of 1200 ° C to 1250 ° C and a melting time of about 35 minutes, followed by firing and foaming, followed by slow cooling. It is possible to manufacture aggregates, etc. using Kitten.

g. 번호 27, 28, 30, 31, 32, 33, 34, 35이 조합비에 따른 혼합조성물은 그 소성융점을 1170℃~1220℃로 하고 용융시간은 30분정도로 하여 소성·발포한 후 서냉시키되, 연속로를 이용한 대형블럭 등의 제조 및 로타리키튼을 이용한 골재 등의 제조가 가능하도록 한다.g. No. 27, 28, 30, 31, 32, 33, 34, 35 The mixed composition according to the combination ratio is calcined and foamed with the firing melting point of 1170 ℃ ~ 1220 ℃ and the melting time of about 30 minutes, followed by slow cooling. It is possible to manufacture large blocks using furnaces and aggregates using rotary kites.

h. 번호 41, 42, 43, 44, 45의 조합비에 따른 혼합조성물은 그 소성융점을 1200℃~1250℃로 하고 용융시간을 40분정도로 하여 소성·발포한 후 서냉시키되, 연속로를 이용한 대형블럭 등의 제조 및 로타리키른을 이용한 골재 등의 제조가 가능하도록 한다.h. Mixed compositions according to the combination ratio of Nos. 41, 42, 43, 44, and 45 should be calcined and foamed with the firing melting point of 1200 ° C to 1250 ° C and the melting time of about 40 minutes, and then cooled slowly. Manufacture and production of aggregates, etc. using rotary kiln.

제 11 공정 : 해체, 검사공정, 출하11th Process: Dismantling, Inspection Process, Shipment

소성물이 충분히 발포되고 냉각된 후에는 대차에서 소성물을 꺼내어 해체한 뒤 검사한다. 검사가 이루어진 제품에 대해서는 출하한다.After the fired material is sufficiently foamed and cooled, the fired material is removed from the trolley and dismantled for inspection. Ship products that have been inspected.

위와 같은 공정을 거쳐 제조되는 본 발명에 따르면, 발포성무기화합물들을 소성시키되, 조성되는 무기화합물마다 탄화규소를 적절히 혼합·조성하여 소성·발포시킴으로서 공극의 분포와 그 크기가 매우 일정한 상태로 발포세라믹재가 제조되므로 부가가치가 높는 고품질의 제품제조가 가능하며 또한 가벼우면서도 세라믹 자체의 특성에 의해 원적외선 등이 방사됨으로서 인체에 매우 유익한 신 건축자재로서 편리하고 유용하게 사용할 수 있는 이점이 있다할 것이다.According to the present invention manufactured through the above process, by firing the foamed inorganic compounds, the foamed ceramic material in a state in which the distribution and size of the pores are very constant by firing and foaming by appropriately mixing and forming silicon carbide for each inorganic compound composition Since it is manufactured, it is possible to manufacture high-quality products with high added value, and also it may be advantageous and useful as a new building material which is very beneficial to the human body by emitting far infrared rays due to the characteristics of the ceramic itself.

이하 본 발명을 실시예를 들어 설명한다.(건식공정에 따른 실시예만 설명한다)Hereinafter, the present invention will be described with reference to Examples. (Only Examples according to a dry process will be described.)

[실시예]EXAMPLE

제 1 공정 : 원료입고First step: raw material receipt

황토 및 점토는 100메쉬 정도의 것으로 준비하였고 장석, 규석, 도석, 납석, 화산재, 방해석, 백운석, 폐유약소지, 골재채석장슬럿지, 제오라이트, 벤토나이트 등은 150메쉬 정도로 된 입자의 원료를 준비하고 탄화규소는 1100메쉬 정도의 것을 준비하였다.Ocher and clay are prepared with about 100 mesh and feldspar, quartz stone, pottery stone, feldspar, volcanic ash, calcite, dolomite, waste glaze, aggregate quarry sludge, zeolite, bentonite, etc. Prepared about 1100 mesh.

제 2 공정 : 단미시험 공정2nd process: simple test process

준비딘 각 원료마다 융해점, 가소성, 수분함유, 점력의 특성을 분석하였다.The melting point, plasticity, water content, and viscosity of each raw material were analyzed.

제 3 공정 : 무기원료조합조성 공정Third Process: Inorganic Raw Material Combination Process

단미시험에 의해 원활한 조합비로 조성하되, 준비된 원료들을 이용하여 조성한 것을 보면,By the simple test, it was formulated in a smooth combination ratio, but using the prepared raw materials,

1) 제오라이트 63%, 폐유약소지 27%, 규석 9.97%, 탄화규소 0.03%로 조합하였다.1) 63% zeolite, 27% waste glaze, 9.97% silica, and 0.03% silicon carbide.

2) 화산재 80%, 벤토나이트 10%, 규석 9.92%, 탄화규소 0.08%로 조합하였다.2) 80% volcanic ash, 10% bentonite, 9.92% silica, 0.08% silicon carbide.

3) 장석 50%, 제오라이트 33%, 벤토나이트 10%, 도석 6.9%, 탄화규소 0.1%로 조합하였다.3) 50% feldspar, 33% zeolite, 10% bentonite, 6.9% pottery stone, and 0.1% silicon carbide.

4) 골재채석장슬럿지 88%, 장석 11.8%, 탄화규소 0.2%로 조합하였다.4) Aggregate quarry sludge 88%, feldspar 11.8%, silicon carbide 0.2%.

5) 제오라이트 51.6%, 황토 30%, 방해석 18%, 탄화규소 0.4%로 조합하였다.5) Zeolite 51.6%, loess 30%, calcite 18%, silicon carbide 0.4%.

6) 제오라이트 60.3%, 점토 29%, 백운석 10%, 탄화규소 0.7%로 조합하였다.6) Zeolite 60.3%, clay 29%, dolomite 10%, silicon carbide 0.7%.

7) 점토 38%, 제오라이트 28.1%, 납석 20%, 규석 13%, 탄화규소 0.9%로 조합하였다.7) 38% clay, 28.1% zeolite, 20% tinite, 13% silica, and 0.9% silicon carbide.

제 4 공정 : 미분쇄 공정(건식공정만 선택)4th process: fine grinding process (dry process only)

제 3 공정의 조합비로 조성한 발포성 복합무기화합물을 진동밀에 넣어 4시간 동안 분쇄시켰더니 220메쉬 정도의 미립자로 미분쇄되었고 이때의 비중은 1.3이었다.The expanded composite inorganic compound prepared at the combination ratio of the third step was put into a vibration mill and pulverized for 4 hours, and then pulverized into fine particles of about 220 mesh, and the specific gravity was 1.3.

제 5 공정 : 성형공정5th process: forming process

뚜껑이 없는, 성냥값과 같은 모양의 사각체함을 소성용 붕판으로 제작한뒤 그 내부에 카오린 분말을 도포하고 다시 이 안에 제 4 공정에서 조성된 발포성 복합무기화합물의 미립자 분말을 넣어 하나의 성형체를 이루도록하거나 또는 상기 사각체함속에 스프레이드라이어기로 건조시킨 소지를 넣어 하나의 성형체가 형성될 수 있도록 하였다.A box-shaped box-shaped box without a lid is made of a shelf for baking, and then kaolin powder is applied therein, and therein, the particulate powder of the expandable composite inorganic compound prepared in the fourth step is put thereinto form a molded article. In order to achieve or to put the dried material in a spray dryer in the rectangular box to form a molded body to be formed.

제 6 공정 : 적재공정6th process: loading process

제 5 공정을 거침으로써 소성용 붕판에 요적되어진 성형물들을 대차에 차곡차곡 적재했다.By the fifth process, moldings deposited on the baking shelf were loaded on a trolley one after another.

제 7 공정 : 소성공정7th step: firing process

앞서 말한대로 터널키른이나 로라스키른등 소성로마다의 소성환경은 다소 다르지만 주된 소성곡선과 융해점(融解點)에서의 융해시간, 냉각대에서의 냉각온도를 직선상태로 하여 매우 천천히 서냉시켜야 하는등 소성로내의 분위기는 동일하였고, 아울러 소성곡선에서 융해점까지의 성형물에 닿는 승온은 주로 1050℃~1250℃로서, 이러한 승온 시간의 문제는 별 제약을 받지 않았으나(시간이 그리중요하지 아니하나), 조합된 조성물 마다의 융해점에서 융해시간(멜팅타임)은 발포의 완전함을 이루는데 중요하므로 반드시 지켜져야 함이 필요하였다.As mentioned above, the firing environment of the kilns such as tunnel kilns and lorskin kilns is slightly different, but the firing furnaces have to be cooled slowly and slowly with the main firing curve, the melting time at the melting point, and the cooling temperature at the cooling zone in a straight state. The atmosphere inside was the same, and the temperature rising to the molding from the firing curve to the melting point was mainly 1050 ° C to 1250 ° C. The problem of the temperature rise time was not restricted (although time is not critical), but the combined composition Melting time (melting time) at each melting point was important to achieve the completeness of the foam, so it had to be observed.

그리고 시험소성에서 얻어진 결과는 아래에 그 예를 기술하기로 하고, 냉각온도 그래프는 직선으로서 매우 서냉시켜야 하므로 소성로내의 냉각대를 매우 길게하여 서냉시켰던 것이다.The results obtained in the test firing will be described below, and the cooling temperature graph should be very slow cooling as a straight line, so the cooling zone in the kiln was extended to be slow cooling.

소성예Firing example

실시예 제 3 공정상의 무기원료 조합조성예 가운데,Example In the inorganic raw material combination example of a 3rd process,

1)의 경우에는 융해점 온도인 1100℃에서 25분가량 융해하여 서냉하였고,In the case of 1), it melted for about 25 minutes at 1100 ° C, which is a melting point temperature, and cooled slowly.

2)와 3)의 경우에는 소성융점을 1170℃로 한뒤 30분가량 융해하여 서냉시켰으며,In the case of 2) and 3), the melting point was set at 1170 ℃ and then cooled for 30 minutes.

4)의 경우에는 소성융점을 1150℃로 한뒤 30분정도 융해하여 서냉하였고,In the case of 4), the melting point was set to 1150 ° C, followed by melting for about 30 minutes.

5)와 6)과 7)의 경우에는 그 소성융점을 1200℃로 한뒤 30분정도 융해하여 서냉시켰다.In the case of 5), 6) and 7), the calcining melting point was set at 1200 ° C. and then melted for about 30 minutes to slow cooling.

위 소성예대로 실시한 결과 제각기 다른 장점을 지나면서도 매우 가벼운 발포성세라믹재(이를 플로우팅세라믹이라고도 함)가 완성되었다.As a result of the above firing example, very light foamable ceramic material (also called floating ceramic) was completed while passing through different advantages.

제 8 공정 : 해체 및 검사공정8th process: dismantling and inspection process

소성물이 충분히 냉각된 후 사각체함을 해체하여서 소성물을 꺼낸뒤 발포는 제대로 되었는지, 공극현상이 너무 한쪽으로만 쏠리지 않았는지, 공극크기는 균일한지 등을 살펴보는 선별검사를 실시하였다.After the plastic was sufficiently cooled, the rectangular box was dismantled to remove the plastic, and then the screening was checked to see if the foaming was correct, whether the void phenomenon was not oriented too much, and the pore size was uniform.

이상과 같이 여러 공정을 거쳐 발포세라믹(플로우팅세라믹)을 얻을 수 있었으며, 이렇게 완성된 발포성세라믹재는 사용목적에 따라 재가공 여부가 결정나겠지만 가공에 따라 벽돌, 타일, 지붕재, 천정재, 내·외장재 등으로 다양하게 사용될 수 있을 뿐만 아니라, 이미앞의 성형공정에서 기술하였듯이 자갈이나 모래 등으로 성형된 상태에서 전(全) 공정을 거쳐 완성된 경우에는 가공여부와는 무관하게 곧바로 사용할 수가 있는 것이다.As mentioned above, foamed ceramics (floating ceramics) can be obtained through various processes.The finished foamed ceramic materials may be reworked depending on the purpose of use, but depending on the processing, bricks, tiles, roofing materials, ceiling materials, interior and exterior materials, etc. Not only can be used in various ways, but as described in the previous molding process, if it is completed through the whole process in the state of being formed with gravel or sand, etc., it can be used immediately regardless of processing.

상술한 바와 같이 본 발명에 따른 발포성세라믹재는 순수하게 흙 종류로만 제조된 제품으로서 인간에게 매우 유익한 것이며, 원적외선 등의 방사로 인하여 모든 사람들이 갈구해오던 신소재임은 물론, 고층화·조립화 시대에 아주 적절한 초경량 제품인것이며, 또한 발포제품이므로 [제품자체가 수많은 공극(패기공)과 공극으로 이루어져 있고 그 공극은 개개의 전부가 진공상태이므로] 방음, 흡음, 단열, 축열효과가 뛰어난 건축자재로 사용시 그 효능이 뛰어난 매우 유용한 발명이라 할 것이다.As described above, the expandable ceramic material according to the present invention is a product manufactured purely in the form of soil, which is very beneficial to humans, and is a new material that everyone has been craving for due to the radiation of far infrared rays. It is a suitable ultra-light product and it is a foamed product. As the product itself is composed of numerous voids and voids, and all the voids are in a vacuum state, it is used as a building material with excellent soundproofing, sound absorption, heat insulation and heat storage effect. It is a very useful invention with excellent efficacy.

또한 본 발명에 있어 위의 사실보다 더 중요한 사실은 복합무기화합물과 탄화규소의 유효적적한 혼합비로 말미암아 발포현상이 이상하게 변질되는 것을 방지하여 고급 제품으로서의 가치를 드높였다는데에 있을 뿐아니라 매우 저렴한 가격으로 제조·공급할 수 있다는데에 개발의 획기적인 전기를 마련한 뛰어난 발명이라 할 것이다.In addition, in the present invention, more important than the above fact is that the effective mixing ratio of the composite inorganic compound and silicon carbide prevents abnormally deterioration of the foaming phenomenon, thereby increasing the value as a high-end product at a very low price. It can be said to be an excellent invention that provided breakthrough electricity of development in that it can be manufactured and supplied.

Claims (27)

발포성세라믹재를 형성함에 있어,In forming the expandable ceramic material, 일정 메쉬(Mesh)이상의 크기를 가진 황토, 점토, 제오라이트(Zeolite), 규석, 납석, 장석, 백운석, 방해석, 프릿트, 화산재, 골재채석장슬럿지, 폐유약소지, 도석, 벤토나이트(Bentonite)등의 무기원료를 일정한 비율로 혼합하고 이어 약 1000메쉬 가량의 크기를 가진 탄화규소(炭化硅素)의 초미립자물 0.02~2.5%를 상기 무기원료의 혼합물에 일정비율 만큼만 다시 투입·혼합시켜 복합무기화합물을 형성하며 이러한 복합무기화합물을 재차 소성로에 넣고 1050℃~1250℃의 언도범위 내에서 약25~30분정도 융해(融解)한뒤 서냉시킴으로써 공극크기가 일정한 양질의 발포세라믹재가 제조되어짐을 특징으로 하는 탄화규소를 이용한 발포세라믹재.Weapons such as loess, clay, zeolite, quartzite, feldspar, feldspar, dolomite, calcite, frit, volcanic ash, aggregate quarry sludge, waste glaze, pottery stone, bentonite, etc. The raw materials are mixed at a constant ratio, and then 0.02 to 2.5% of ultrafine particles of silicon carbide having a size of about 1000 mesh are added and mixed again to the mixture of the inorganic raw materials only by a predetermined ratio to form a composite inorganic compound. The composite inorganic compound is put into a kiln again and melted for about 25 to 30 minutes within a range of 1050 ° C. to 1250 ° C., followed by slow cooling to produce a high-quality foamed ceramic material having a uniform pore size. Foamed ceramic material used. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 제오라이트 50~65%, 폐유약소지 25~40%, 규석 7~15%의 혼합무기원료에 탄화규소 0.02~0.5% 정도가 추가·혼합되어져 소성·발포되어짐을 특징으로 하는 탄화규소를 이용한 발포세라믹재.Foamed ceramics using silicon carbide, characterized in that about 0.02 to 0.5% of silicon carbide is added and mixed with 50 to 65% of zeolite, 25 to 40% of waste glaze, and 7 to 15% of silica. ashes. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 제오라이트 40~55%, 폐유약소지 35~53%, 규석 10~19%의 혼합무기원료에 탄화규소 0.02~0.5%의 정도가 추가·혼합되어져 소성·발포되어짐을 특징으로 하는 탄화규소를 이용한 발포세라믹재.Foaming using silicon carbide, characterized by the addition of 40% to 55% of zeolite, 35 ~ 53% of waste glaze, and 10 ~ 19% of silica to 0.02 ~ 0.5% of silicon carbide. Ceramic materials. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 제오라이트 65~83%, 규석 18~30%에 탄화규소 0.02~0.5%가 혼합되어 소성·발포되어짐을 특징으로 하는 탄화규소를 이용한 발포세라믹재.A foamed ceramic material using silicon carbide, characterized by firing and foaming by mixing 65% to 83% of zeolite and 18% to 30% of silica. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 제오라이트 70~90%, 장석 10~20%에 탄화규소 0.02~0.5%가 혼합되어 소성·발포되어짐을 특징으로 하는 탄화규소를 이용한 발포세라믹재.A foamed ceramic material using silicon carbide, characterized in that 0.02 to 0.5% of silicon carbide is mixed with 70 to 90% of zeolite and 10 to 20% of feldspar. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 제오라이트 46~65%, 장석 45~60%, 탄화규소 0.02~0.5%를 혼합하거나 제오라이트 35~50%, 장석 55~76%에 탄화규소 0.02~0.5%를 혼합하거나 제오라이트 67~86%, 규석 20~35%에 탄화규소 0.02~05.%를 혼합하여 소성·발포시킬 수도 있음을 특징으로 하는 탄화규소를 이용한 발포세라믹재.Zeolite 46 ~ 65%, Feldspar 45 ~ 60%, Silicon Carbide 0.02 ~ 0.5% or Zeolite 35 ~ 50%, Feldspar 55 ~ 76%, Silicon Carbide 0.02 ~ 0.5% or Zeolite 67 ~ 86%, Quartz 20 A foamed ceramic material using silicon carbide, characterized in that the mixture may be fired and foamed by mixing 0.02 to 05.% of silicon carbide with ˜35%. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 제오라이트 70~87%, 방해석 9~20%, 규석 7~18%에 탄화규소 0.02~0.5%를 혼합하여 소성·발포됨을 특징으로 하는 탄화규소를 이용한 발포세라믹재.A foamed ceramic material using silicon carbide, characterized by firing and foaming by mixing zeolite 70-87%, calcite 9-20%, and silica 7-7% with 0.02-0.5% silicon carbide. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 제오라이트 65~80%, 방해석 10~26%, 규석 10~20%에 탄화규소 0.02~0.5%를 혼합하거나, 제오라이트 70~88%, 백운석 5~10%, 규석 5~16%에 탄화규소 0.02~0.5%를 혼합하거나 제오라이트 58~75%, 백운석 14~30%, 규석 10~20%에 탄화규소 0.02~0.5를 혼합하여 소성·발포시킬 수도 있음을 특징으로 하는 탄화규소를 이용한 발포세라믹재.Zeolite 65 ~ 80%, calcite 10 ~ 26%, silica 10 ~ 20%, silicon carbide 0.02 ~ 0.5%, or zeolite 70 ~ 88%, dolomite 5 ~ 10%, silica 5 ~ 16% silicon carbide 0.02 ~ A foamed ceramic material using silicon carbide, characterized in that it can be mixed with 0.5%, zeolite 58-75%, dolomite 14-30%, silica 10-20%, and 0.02 ~ 0.5 silicon carbide. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 화산재 70~90%, 벤토나이트 5~18%, 규석 5~16%에 탄화규소 0.02~0.5%를 혼합하여 소성·발포되어짐을 특징으로 하는 탄화규소를 이용한 발포세라믹재.A foamed ceramic material using silicon carbide, characterized by firing and foaming by mixing 70% to 90% of volcanic ash, 5% to 18% of bentonite, and 5% to 16% of silica. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 제오라이트 27~30%, 장석 57~75%, 규석 10~20%에 탄화규소 0.02~0.5%를 혼합하거나 제오라이트 25~38%, 장석 50~65%, 벤토나이트 10~20%, 도석 5~10%에 탄화규소 0.02~0.5%를 혼합하거나 제오라이트 60~80%, 장석 10~26%, 규석 10~20%에 탄화규소 0.02~0.5%를 혼합하거나 제오라이트 70~90%, 도석 7~15%, 규석 5~12% 에 탄화규소 0.02~0.5%를 혼합하여 소성·발포시킬 수도 있음을 특징으로 하는 탄화규소를 이용한 발포세라믹재.Zeolite 27 ~ 30%, feldspar 57 ~ 75%, silica 10 ~ 20%, silicon carbide 0.02 ~ 0.5% or zeolite 25 ~ 38%, feldspar 50 ~ 65%, bentonite 10 ~ 20%, pottery 5 ~ 10% Mixed with 0.02 ~ 0.5% silicon carbide or zeolite 60 ~ 80%, feldspar 10 ~ 26%, quartzite 10 ~ 20% with silicon carbide 0.02 ~ 0.5% or zeolite 70 ~ 90%, pottery 7-15%, silica A foamed ceramic material using silicon carbide, characterized in that it can be calcined and foamed by mixing 5 to 12% of 0.02 to 0.5% of silicon carbide. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 골재채석장슬럿지 70~90%, 장석 10~25%에 탄화규소 0.03~0.8%를 혼합하여 소성·발포시킬 수도 있음을 특징으로 하는 탄화규소를 이용한 발포세라믹재.Aggregate quarry sludge 70-90%, feldspar 10-25%, silicon carbide 0.03 ~ 0.8% by mixing and firing and foaming, characterized in that the foamed ceramic material using silicon carbide. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 골재채석장슬럿지 70~90%, 규석 11~28%에 탄화규소 0.03~0.8%를 혼합하여 소성·발포시킬 수도 있음을 특징으로 하는 탄화규소를 이용한 발포세라믹재.Aggregate quarry sludge 70 ~ 90%, silica 11 ~ 28%, silicon carbide 0.03 ~ 0.8% by mixing and firing and foaming, characterized in that the foamed ceramic material using silicon carbide. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 화산재 60~75%, 장석 10~26%, 규석 10~20%, 도석 6~13%에 탄화규소 0.03~0.8%를 혼합하여 소성·발포시킬 수도 있음을 특징으로 하는 탄화규소를 이용한 발포세라믹재.60-75% volcanic ash, 10-26% feldspar, 10-20% quartzite, 6-13% pottery, 0.03-0.8% silicon carbide can be mixed and fired and foamed. . 제1항에 있어서,The method of claim 1, 황토 25~39%, 장석 22~37%, 제오라이트 50~68%에 탄화규소 01.~1.1%를 혼합하여 소성·발포시킬 수도 있음을 특징으로 하는 탄화규소를 이용한 발포세라믹재.A foamed ceramic material using silicon carbide, characterized in that it can be calcined and foamed by mixing 25% to 39% of ocher, 22% to 37% of feldspar, and 50% to 68% of zeolite. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 골재채석장슬럿지 70~90%, 납석 20~35%에 탄화규소 0.03~0.8%를 혼합하거나 골재채석장슬럿지 70~90%, 백운석 19~35%에 탄화규소 0.03~0.8%를 혼합하여 소성·발포시킬 수도 있음을 특징으로 하는 탄화규소를 이용한 발포세라믹재.70 ~ 90% of aggregate quarries sludge, 0.03 ~ 0.8% of silicon carbide mixed with 20 ~ 35% of feldspar, or 0.03 ~ 0.8% of silicon carbide mixed with 70 ~ 90% of aggregate quarries sludge, 19 ~ 35% of dolomite Foamed ceramic material using silicon carbide, characterized in that may be. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 화산재 45~65%, 장석 35~50%, 규석 11~21%에 탄화규소 0.03~0.8%를 혼합하거나 화산재 38~55%, 장석 7~15%, 제오라이트 30~45%, 규석 10~21%, 탄화규소 0.03~0.8%를 혼합하여 소성·발포시킬 수도 있음을 특징으로 하는 탄화규소를 이용한 발포세라믹재.45-65% volcanic ash, 35-50% feldspar, 11-21% silica, 0.03-0.8% silicon carbide or 38-55% volcanic ash, 7-15% feldspar, 30-45% zeolite, 10-21% quartzite , Foamed ceramic material using silicon carbide, characterized in that the mixture may be fired and foamed by mixing 0.03 to 0.8% silicon carbide. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 황토 23~35%, 제오라이트 50~67%, 방해석 16~31%, 탄화규소 0.1~1.5%를 혼합하거나 점토 25~38%, 제오라이트 60~78%, 백운석 7~15%에 탄화규소 0.1~1.1%를 혼합하여 소성·발포시킬 수도 있음을 특징으로 하는 탄화규소를 이용한 발포세라믹재.Ocher 23-35%, zeolite 50-67%, calcite 16-31%, silicon carbide 0.1-1.5% or clay 25-38%, zeolite 60-78%, dolomite 7-15% silicon carbide 0.1-1.1 A foamed ceramic material using silicon carbide, characterized by mixing and firing by mixing%. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 황토 25~36%, 제오라이트 56~79%, 장석 15~12%, 규석 4~10%에 탄화규소 0.1~1.1%를 혼합하거나 점토 25~38%, 제오라이트 46~65%, 장석 8~18%, 규석 10~20%에 탄화규소 0.1~1.1%를 혼합하여 소성·발포시킬 수도 있음을 특징으로 하는 탄화규소를 이용한 발포세라믹재.Ocher 25 ~ 36%, zeolite 56 ~ 79%, feldspar 15 ~ 12%, silica 4 ~ 10%, silicon carbide 0.1 ~ 1.1% or clay 25 ~ 38%, zeolite 46 ~ 65%, feldspar 8 ~ 18% , Foamed ceramic material using silicon carbide, characterized in that 10-20% of silica and 0.1-1.1% of silicon carbide may be mixed and calcined and foamed. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 황토 30~45%, 제오라이트 45~62%, 백운색 10~21%, 탄화규소 0.15~1.5%를 혼합하거나 점토 30~42%, 제오라이트 48~67%, 방해석 10~25%에 탄화규소 0.15~1.3%를 혼합하거나 점토 30~43%, 제오라이트 45~58%, 도석 17~32%에 탄화규소 0.15~1.3%를 혼합하여 소성·발포시킬 수도 있음을 특징으로 하는 탄화규소를 이용한 발포세라믹재.Ocher 30 ~ 45%, zeolite 45 ~ 62%, dolomite 10 ~ 21%, silicon carbide 0.15 ~ 1.5% or clay 30 ~ 42%, zeolite 48 ~ 67%, calcite 10-25%, silicon carbide 0.15 ~ A foamed ceramic material using silicon carbide, characterized in that it can be mixed with 1.3%, clay 30-43%, zeolite 45-58%, and pottery 17-32% by mixing 0.15-1.3% of silicon carbide. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 점토 35~47%, 제오라이트 37~52%, 장석 13~25%, 규석 6~13%에 탄화규소 0.1~1.5를 혼합하거나 점토 35~47%, 제오라이트 25~39%, 납석 12~25%, 규석 11~21%에 탄화규소 0.1~1.5%를 혼합하여 소성·발포시킴을 특징으로 하는 탄화규소를 이용한 발포세라믹재.35-47% clay, 37-52% zeolite, 13-25% feldspar, 6-13% silica, 0.1-1.5 silicon carbide, 35-47% clay, 25-39% zeolite, 12-25% tinite, A foamed ceramic material using silicon carbide, characterized by firing and foaming by mixing 11-21% of silica with 0.1-1.5% of silicon carbide. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 황토 30~46%, 제오라이트 45~63%, 장석 10~20%, 도석 8~15%에 탄화규소 0.15~1.3%를 혼합하여 소성·발포시킴을 특징으로 하는 탄화규소를 이용한 발포세라믹재.A foamed ceramic material using silicon carbide, characterized by firing and foaming by mixing 0.15 to 1.3% of silicon carbide with 30 to 46% of ocher, 45 to 63% of zeolite, 10 to 20% of feldspar and 8 to 15% of pottery stone. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 점토 40~57%, 제오라이트 40~55%, 백운석 9~19%에 탄화규소 0.25~1.8%를 혼합하거나 황토 40~57%, 제오라이트 34~50%, 방해석 14~25%에 탄화규소 0.25~1.8%를 혼합하여 소성·발포시킬 수도 있음을 특징으로 하는 탄화규소를 이용한 발포세라믹재.40 ~ 57% clay, 40 ~ 55% zeolite, dolomite 9 ~ 19%, silicon carbide 0.25 ~ 1.8% or ocher 40 ~ 57%, zeolite 34 ~ 50%, calcite 14 ~ 25% silicon carbide 0.25 ~ 1.8 A foamed ceramic material using silicon carbide, characterized by mixing and firing by mixing%. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 점토 50~69%, 장석 25~38%, 벤토나이트 15~29%에 탄화규소 0.3~2%를 혼합하여 소성·발포시킴을 특징으로 하는 탄화규소를 이용한 발포세라믹재.A foamed ceramic material using silicon carbide, characterized by firing and foaming by mixing 50% to 69% of clay, 25% to 38% of feldspar and 15% to 29% of bentonite. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 황토 35~50%, 제오라이트 40~59%, 장석 8~20%에 탄화규소 0.2~1.5를 혼합하여 소성·발포시킴을 특징으로 하는 탄화규소를 이용한 발포세라믹재.A foamed ceramic material using silicon carbide characterized by firing and foaming by mixing 35 ~ 50% of ocher, 40 ~ 59% of zeolite and 8 ~ 20% of feldspar with 0.2 ~ 1.5 of silicon carbide. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 점토 50~68%, 제오라이트 12~27%, 규석 12~28%, 납석 15~28%에 탄화규소 0.3~2%를 혼합하거나 점토 50~70%, 제오라이트 20~33%, 방해석 22~35%에 탄화규소 0.3~2%를 혼합하거나 점토 50~67%, 제오라이트 23~38%, 백운석 17~30%에 탄화규소 0.3~2%를 혼합하여 소성·발포시킬 수도 있음을 특징으로 하는 탄화규소를 이용한 발포세라믹재.50% to 68% clay, 12% to 27% zeolite, 12% to 28% silica, 15% to 28% pyrite, 0.3% to 2% silicon carbide, 50% to 70% clay, 20% to 33% zeolite, 22% to 35% calcite Silicon carbide, which may be mixed with 0.3-2% of silicon carbide, 0.3--2% of clay, 50-67% of zeolite, 23-38% of zeolite, and 0.3-2% of silicon carbide with 17-30% of dolomite. Foamed ceramic material used. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 황토 50~67%, 제오라이트 23~38%, 장석 17~30%에 탄화규소 0.25~1.8%를 혼합하여 소성·발포시킴을 특징으로 하는 탄화규소를 이용한 발포세라믹재.Foamed ceramic material using silicon carbide, characterized by firing and foaming by mixing 50% to 67% of ocher, 23% to 38% of zeolite, and 17% to 30% of feldspar. 재1항에 있어서,The method of claim 1, 점토 60~78%, 장석 20~35%, 벤토나이트 17~32%에 탄화규소 0.35~2.5%를 혼합하여 소성·발포시킴을 특징으로 하는 탄화규소를 이용한 발포세라믹재.A foamed ceramic material using silicon carbide characterized by firing and foaming by mixing 60 to 78% of clay, 20 to 35% of feldspar and 17 to 32% of bentonite.
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