KR20010042386A - 열충격 저항성 세라믹 제품 - Google Patents

Abstract

열충격 저항성 세라믹 제품 및 그 제품의 생산 방법은 용융성 입상 세라믹 조성물로 이루어진 제1 소재(2)의 층과, 일반적으로 다공성, 열분해성 물질로 이루어진 제2 소재(3)의 층을 교대로 배치하는 것을 포함한다. 이러한 층이 이루어진 구조는 제품의 파괴일과 강도를 증기시키며, 열충격 저항성도 또한 개량된다. 본 발명의 제조 방법은 상기 제품를 가열할 채비를 갖추기 위해 시트, 필름, 또는 슬리브를 사용하는 것이 유익하다. 제2 소재의 조성, 두께 및 다공성은 필요한 특성에 영향을 미친다. 본 발명의 제조 방법은 금속 주조 산업용 전지봉, 노즐, 주입관 등의 실린더형 제품을 제조하는데 특히 적합하다.

Description

열충격 저항성 세라믹 제품{THERMAL SHOCK-RESISTANT CERAMIC ARTICLE}

물론, 세라믹 제품은 잘 알려져 있으며, 예를 들어, 강도, 내화성, 또는 상대적인 화학적 불활성 등을 필요로 하는 곳에서 상업적으로 사용되고 있다. 그러나, 세라믹 제품의 취성(脆性), 또는 다시 말해서, 낮은 경도나 파괴일이 세라믹 제품의 주요한 결점이다. 이러한 제한은 예를 들어, 미국 특허 제5,657,729호 및 제5,687,787호에 기술된 강화 세라믹 부품을 내연 기관에 결합하기 위한 시도와 같이, 세라믹 제품의 다른 특성을 크게 요하는 영역에서 사용될 수 없게 한다.

일반적으로, 취성 소재는 치명적으로, 그리고 때때로는 아무 경고 없이 파괴된다. 이와는 반대로, 강성 소재는 보통 파괴전에 굽거나 변형된다. 대부분의 경우 후자 형태의 파괴가 바람직하다. 강도를 시험하는 일반적인 방법으로는 SENB(single edge notch bend)시험 및 MOR(modulus of rupture)시험이 있다. 두 시험은 모두 3점 굽힘 기하학을 필요로 하며, 시험되는 표본에 노치의 존재 또는 부재에 따라 각각 다르다. 양 시험 모두 표본에 가해지는 응력이 변형률에 함수 관계로 천천히 증가된다. 응력 대 변형률 플롯(plot)의 아래쪽 결과 영역은 파괴일이며, 상기 시험 동안 흡수되는 에너지의 양을 나타낸다.

강성 소재는 취성 소재 보다 더 많은 양의 에너지를 흡수할 수 있다. 소재가 에너지를 흡수하는 한가지 방법은 미세 조직의 형태를 변화시키는 것이다. 예를 들어, 강성 금속 또는 합금강은, 전위가 발달되거나, 결정면을 가로질러 미끄러지거나, 또는 결정이 결합함으로써, 에너지를 흡수한다. 또한, 균열 둔화 과정으로 알려진 과정을 통하여 새로운 표면 영역을 만듦으로써 소재는 에너지를 흡수할 수 있다. 예를 들어, 유리 섬유와 같은 복합 소재는 불균질하고 복수개의 상을 포함한다. 균열이 상계면에 도달할 때, 균열은 경계면을 따라 성장하여 탈층 균열이 생겨난다. 둔화는 균열 끝에서 넓은 영역으로 에너지를 분산하여 균열의 성장을 둔화시킨다.

일반적으로, 세라믹 소재는 그 결정 구조가 미세 조직의 형태 변화를 방해하기 때문에, 많은 에너지를 흡수할 수 없다. 또한, 균열의 둔화는 균질한 소재에서는 실질적인 정도로 발생하지 않는다. 세라믹 소재의 강도를 개량하려는 시도는 세라믹 내에 어느 정도의 불균질도를 도입하는데 집중되었다. 예를 들어, 세라믹 내에 미국 특허 제5,589,115호에서 알 수 있는 바와 같이, 섬유 층과 같은 제2 상을 설치함으로써 강도가 증가된다. 아마, 섬유층은 균열 끝을 둔화시킴으로써 군열의 성장을 분열시킨다. 불행히도, 이 해법도 단점이 있다. 섬유가 배치된 새로운 세라믹 수지는 가열될 때 수축하지만, 섬유는 그러지 않다. 이는 세라믹으로부터 섬유의 탈층을 초래하여, 취성 세라믹내에 실질적인 공간을 형성한다. 일반적으로 공간은 응력을 집중시키고, 균열 형성을 일으키며, 취성 파괴의 가능성이 커진다.

이러한 문제점을 해결하는 기술은 미립자형 세라믹 소재, 희석액, 그리고 유기결합재가 주입된 복수개의 세라믹 섬유 매트를 포함한다. 이 기술은 세라믹 입자를 섬유와 더 밀접하게 설치한다. 그러나, 가열되면 세라믹 입자는 여전히 수축한다. 종전 기술에 비해 개량되었지만, 이 방법은 탈층 문제를 완전히 해결하지 못하는, 다양한 기계적 특성을 지닌 세라믹 복합재가 된다.

실질적으로, 탈층은 용융 침투를 포함한 기술에 의해 해결될 수 있다. 이 기술은 용융된 세라믹 소재를 세라믹 섬유에 살포하는 것을 포함한다. 세라믹을 용융하는데 매우 높은 온도가 필요하며, 일부 세라믹은 용융되기 전에 승화한다. 또한, 매우 높은 온도로 인해 세라믹 섬유가 손상될 수 있다. 세라믹이 용융되더라도, 용융 세라믹의 점성은 높아서 섬유 내로의 침투 속도가 매우 느려서, 용융 세라믹은 섬유 표면을 균등하게 적실 수 없다.

예를 들어, 미국 특허 제5,488,017호에 기재된 증기 침투 기술에 의해 초고온으로 용융 침투하는 것을 피할 수 있다. 비교적 낮은 온도에서, 세라믹 전구체(前驅體)를 포함한 증기가 세라믹 섬유에 침투한다. 그 후, 화학물이 분해되어 세라믹 잔류물이 남게 된다. 예를 들어, 기체 상태의 메틸 트리클로로실란은 단지 수백 ℃ 에서 세라믹 섬유에 증착되며, 그 후 1200℃ 미만의 온도에서 탄화규소로 분해된다. 세라믹 섬유에 의해 보강된 곳에서 탄화규소 기질이 만들어진다. 이전 기술의 몇몇 단점을 해결했음에도 불구하고, 증기 침투는 시간이 많이 걸리며, 휘발성 전구체를 구비한 세라믹으로 제한된다.

미국 특허 제5,591,287호는 섬유, 용해물, 또는 휘발성 전구체의 사용을 피한다. 상기 특허는 소결성 세라믹 소재 입자로 이루어진 층 사이에 하나 이상의 취약 영역을 만든다. 상기 취약 영역은 매우 얇은 비소결성 또는 약소결성 소재의 층으로 이루어진다. 비소결성 소재의 예로는 탄소 또는 탄소로 열분해하는 유기 폴리머 소재를 포함한다. 약소결성 소재는 스스로 및 소결성 세라믹 입자와 결합을 형성하지만, 이렇게 형성된 결합체는 실질적으로 소결성 세라믹의 층 내에서 및 사이에서 형성된 결합체보다 약하다.

취약 영역은 세라믹 층 사이에서 소결이 일어날 수 있도록 약 50 미크론 미만이어야 한다. 이러한 얇은 취약 영역은 비소결성 또는 약소결성 소재 현탁액을 미리 형성된 소결성 세라믹의 한 면에 살포함으로써 만들어진다. 많은 취약 영역이 비소결성 소재를 복수개의 세라믹 층의 각 사이에 증착함으로써 만들어진다. 이렇게 형성된 취약 영역은 세라믹을 통해 성장하는 균열을 빗나가게 한다. 그 후, 균열은 취약 영역을 따라 이동하여 세라믹 층 간의 탈층 균열을 형성한다. 탈층 과정은 파괴일을 증가시킨다. 불행히도, 상기 방법은 비소결성 소재가 살포될 수 있는 층으로 미리 형성되는 소결성 세라믹 소재에 한정된다. 이는 상기 방법에 사용하여 제작되는 물품의 기하학적 구조나 구성 모두를 제한한다.

세라믹 제품의 강도를 개량하기 위한 상기 공지된 방법이 있음에도 불구하고, 상업적으로 유용한 형상에서 강한 형태를 빠르고 저렴하게 생산하는 방법에 대한 산업계의 필요성이 여전히 존재한다. 단순히 소결성 소재에 세라믹 섬유를 혼합하는 것은 종종 상기 두 소재간의 탈층에 이르게 된다. 탈층을 방지하기 위한 방법은 시간이 많이 걸리거나, 기하학적 구조나 구성을 제한하거나, 일정치 않은 결과를 내거나, 또는 과도한 온도를 요구한다. 상업적으로 가능한 방법은 세라믹 제품을 강화시키는 것을 필요로 한다.

본 발명은 세라믹 제품 및 그 제품의 생산 방법에 관한 것이며, 특히 파괴일(work of fracture)이 개량된 제품을 생산하기 하기 위해, 다른 소재로 이루어진 층을 교대로 배치하여 이루어지는 제품 및 그 생산 방법에 관한 것이다.

도 1은 본 발명의 교대로 층을 이루는 구조를 갖는 제품의 도면이며,

도 2는 유기 시트를 사용하여 도 1에 도시된 제품을 제조하는 방법을 도시한 것이고,

도 3은 유기 외피를 사용하여 도 1에 도시된 제품을 제조하는 방법을 도시한 것이다.

본 발명은 다층 세라믹 제품 및 그 제품의 제작 방법에 관한 것이다. 대부분의 태양에서, 상기 제품은 기계적으로 또는 화학적으로 다른 제2 상의 층에 의해 각각 분리되는 복수개의 제1 상의 층을 포함한다. 본 발명의 제품은 층 구조를 갖지 않는 세라믹 제품에 비해 실질적으로 향상된 파괴일을 갖는 것으로 기술된다.

제1 상은 용융 또는 탄소 결합된 입상 세라믹으로 기술된다. 제2 상은 금속망, 또는 약하게 용융 또는 탄소 결합되는 내화물 등과 같은 다공성 소재가 될 수 있으며, 또는 가연성 물질의 열분해된 잔류물도 포함한다. 만약 제1 상이 탄소 결합된 세라믹이라면, 소결 등과 같은 제1 상과 관계가 없는 공정에 의해 제2 상은 선택적으로 용융될 것이다. 본 발명의 다른 실시예에서, 제2 상은 제1 상과 유사한 결합 구조를 공유하지만, 그 기계적 특성은 현저히 취약하다.

본 발명은 우선적으로 제1 상의 층은 그 두께가 약 0.5 mm ~ 10 mm 이고, 제2 상의 층은 그 두께가 약 0.005 mm ~ 2 mm 인 것으로 기술한다.

본 발명의 한 태양에서, 실린더 형태의 종방향 축선을 따라 상기 층이 나선형을 그리는 것으로 기술된다. 또한, 그 제품은 구멍을 포함한다.

또한, 본 발명은 향상된 열충격 저항 및 강도를 갖는 세라믹 제품의 생산 방법에 관한 것이다. 대부분의 태양에서, 본 발명은 제1 소재층과 제2 소재층을 교대로 배치함으로써 세라믹 제품을 형성하는 방법을 설명한다. 제1 소재는 용융 또는 탄소 결합된 입상 세라믹이다. 제2 소재는 약하게 용융 또는 탄소 결합되는 층을 형성할 것이다. 만약 제1 소재가 탄소 결합된 세라믹이라면, 소결 등과 같이 제1 소재와 관계가 없는 공정에 의해 제2 소재는 선택적으로 용융할 것이다. 제2 소재는 제1 소재가 배치되는 곳의 내부 또는 위에 시트, 필름, 박막, 또는 심지어 외피의 형태로 제공된다. 그 후, 상기 층들은 한 부분으로 압박되고 가열되어 완성된 제품을 형성한다.

본 발명의 한 태양에서, 제2 소재는 고온에서 열분해하는 가연성 물질로서 기술된다. 상기 가연성 물질은 플라스틱, 종이, 면, 또는 다른 천연 또는 합성 폴리머 등과 같은 유기물이다.

본 발명의 또 다른 태양에서도, 층을 이루는 실린더형 제품을 제조하는 공정을 설명한다. 제1 소재는 세라믹 내화물로, 제2 소재는 가연성 시트로 기술되어 있다. 가연성 시트를 세라믹으로 코팅하고, 상기 시트 상에 세라믹을 압착함으로써 층이 교대로 배치되고, 그 후, 상기 코팅된 시트를 둥글게 만들어 "젤리 롤" 형태의 실린더를 만든다. 제2 소재는 선택적으로 관형 외피일 수도 있다. 세라믹 소재는 상기 외피에 삽입된 후, 압착되어, "젤리 롤" 형태 등의 필요한 형상으로 형성된다.

본 발명의 또 다른 태양에서도, 관 형태로 제품을 제조하는 방법을 설명하고 있으며, 상기 방법은 심축(心軸) 주위에 코팅된 시트 또는 충전된 외피를 감싸는 단계와, 이렇게 감싸여진 시트 또는 외피를 심축 상에서 압박하는 단계와, 상기 심축으로부터 만들어진 부품을 떼어내는 단계와(이로 인해, 심축이 있던 자리에 구멍이 만들어진다), 상기 감싸여진 시트 또는 외피를 가열하여 제품을 제조하는 단계를 포함한다.

본 발명의 다른 상세한 목적 및 장점은 후술되는 본 발명의 절차를 실행하는 본 원의 바람직한 방법의 설명을 통해 명확해질 것이다.

본 발명의 방법에 의해 관에서 형성되는 제품이 도 1에 도시되어 있다. 관(1)은 복수 개의 교대로 배치되는 제1 상(2)의 층과 제2 상(3)의 층을 포함한다. 층의 전체 수는 각 층의 두께와 관(1)의 바람직한 두께(4)에 따라 결정된다. 제1 상(2)과 제2 상(3) 모두 관 내부의 구멍(5)으로부터 외부를 향하는 나선형을 그린다. 이러한 기하학적 구조는 관(1)의 종방향 축선(7)에 수직으로 균열(6)이 성장하는 것을 막는다.

도 2에서는, 관형 세라믹 제품의 제조 방법이 도해되어 있다. 제2 소재로 이루어진 유기 시트(10)는 인출 롤(11)에서 풀려 있다. 제1 소재(12)는 상기 시트(10) 상에 증착되고, 시트(10)는 심축(13) 상에 감겨져 바람직한 두께(15)가 될 때까지 복수개의 층을 갖는 관(14)을 형성한다.

도 3에서는, 제2 소재로 이루어진 외피(20)를 포함하는 대안이 도시된다. 제1 소재(21)는 깔대기 모양의 투입 장치(22)에 공급되어, 외피(20) 내로 강입된다. 충전된 외피(20)는 롤러(23) 사이에서 압착되고, 심축(24) 상에 감겨져 관(25)을 형성한다.

본 발명은 열충격 저항 및 강도가 개량된 세라믹 제품과, 그 제품의 생산 방법을 설명한다. 상기 제품은 쇳물의 연속 주조에 특히 유용하며, 다양한 세라믹 혼합물이 쇳물의 흐름, 슬랙선 및 주형 영역에 노출될 수 있도록 제조된다. 상기 제조 방법은 제1 소재를 제2 소재 상에 또는 내에 증착 및 압착하는 단계를 포함한다. 이 후에, 모재는 형체가 만들어지고, 압박되며, 가열되어 세라믹 제품이 된다.

상기 제품은 2가지 상 이상으로 이루어진 복수개의 층을 포함한다. 제1 상의 인접한 층들은 상호간에 물리적 접촉을 하며, 상기 층 사이에는 계면이 존재한다. 상기 계면은 제1 상의 인접한 층들 사이의 감소된 접촉 영역을 포함하며, 이로 인해, 우선적으로 균열의 성장이 계면을 따라 이동하여, 효과적으로 균열이 둔화된다. 균열의 둔화는 제품에 의해 흡수되는, 즉 파괴일로서 측정되는 에너지를 증가시키고, 제품의 강도를 개량한다.

제1 상은 모든 형태의 용융성 또는 탄소 결합된 입상 세라믹을 포함한다. 편의상, "용융된" 또는 "용융성" 은 "소결된" 또는 "탄소 결합된" 세라믹을 포함하기로 한다. 입상 세라믹은 분말 형태이거나, 과립 형태이거나, 섬유 형태이거나, 큰 조각 형태이거나, 모든 형태 또는 결합 형태이며, 한 형태로 압박될 수 있는 모든 크기 모든 형태의 세라믹을 포함한다. 용융성이란 세라믹이 가열되어 세라믹 입자의 퇴적물로부터 용융된 제품을 만드는 것을 의미한다. 결합재는 종종 가열되기 전에 용융성 세라믹을 결합시키는데 사용된다. 마침내, 상기 세라믹은 세라믹 입자를 융합하기 충부한 높은 온도로 가열되어, 용융물이 만들어진다. 세라믹 입자는 완전히 용융하거나 특유의 본질을 잃지 않기 때문에, 어느 정도의 공극률이 유지된다. 반면에, 비용융성 세라믹은 용융이 일어나기 전에 승화하거나 열화되며, 또는 예정된 가열 온도가 매우 낮아 용융을 일으킬 수 없다. 용융성 입상 세라믹은 공지된 세라믹 화합물에서 얼마든지 선택될 수 있으며, 적어도 상업적으로 사용되는 세라믹 화합물의 혼합물을 일반적으로 포함한다. 실제 선택된 혼합물은 세라믹 제품이 사용될 특정 응용 분야에 따라 결정된다. 예를 들어, 쇳물을 다루는 곳에서 사용되는 세라믹의 조성물은 알루미나, 이산화규소, 탄화규소, 산화 지르코늄, 및 다른 내화 세라믹 화합물을 포함한다. 제강 공정용 전지봉에 사용되는 대표적인 내화 세라믹 혼합물은 알루미나 및 흑연이 대부분을 차지하며 소량의 산화 규소 및 다른 내화 세라믹을 포함한다. 흑연, 즉 비세라믹 입자로 된 소재는 일반적으로 열충격 저항성을 개량하기 위해 첨가된다. 선택적으로, 뛰어난 내부식성 및 내침식성을 갖지만, 열충격 저항성이 나쁜 특정 내화물은 알루미나가 대부분을 차지하며 소량의 산화 규소 및 산화 지르코늄을 포함한다.

또한, 본 발명은 층을 이루는 구조와 같이 강도가 개량되는 잇점이 있는, 새로운 세라믹 조성물을 사용 가능하게 한다. 예를 들어, 이전에 취성이 지나치게 크거나 열충격에 민감하지만, 다른 바람직한 특성을 지닌 세라믹 조성물이 사용된다. 특정 물리적 특성에 필요한 성분은 감소되거나 제거될 수 있다. 특히, 열충격 저항성을 걔량하는 흑연은 유해 산화 과정을 거친다. 층을 이루는 구조는 흑연의 사용을 줄일 수 있어, 그 결과, 생산품은 산화성 분해에 덜 민감하게 된다.

본 발명은 어떤 한 제품 내에 한가지 세라믹 혼합물 또는 조성물 만을 사용하는 것으로 제한되지 않는다. 실제, 복수개의 세라믹 조성물이 모든 완성 제품에 사용될 것이라고 이해된다. 이는 완성된 제품이 다양한 곳에서 다양한 특성을 필요로 할 때, 특히 유익하다. 예를 들어, 쇳물의 연속 주조용 부차적 보호판의 경우, 슬래그(slag) 저항성이 좋은 제1 세라믹 조성물이 보호판의 외층을 차지하고, 중간층은 열충격 저항성이 좋은 세라믹 조성물을 포함하며, 내측 조성물은 내침식성이 좋은 세라믹을 포함한다.

또한, 상기 제품은 세라믹 소재를 포함하는 제1 상과 함께, 제2 상을 포함한다. 상기 제2 상은 제1 상의 층들 사이에 끼워 넣어져서 상기 층을 분리한다. 예를 들어, 제2 상은 탄소 섬유, 금속망, 열분해된 잔여물, 비교적 약하게 용융되는 세라믹, 또는 제1 상의 메카니즘과 다른 메카니즘에 의해 용융되는 세라믹을 포함한다. 모든 경우, 제2 상은 제1 상의 인접한 층들의 상호 층간 용융을 방해하도록 의도된다. 이러한 방해는 제1 상 보다 약한 계면을 만든다. 상기 계면은 제품의 미세 구조에서의 불연속성, 또는, 인접한 층들 사이에서 상대적 결합이 거의 없는 영역인 것을 특징으로 한다. 제2 상은 분말, 슬러리(slurry) 또는 현탁액으로 주입될 수 있으나, 바람직하게는, 제2 상은 세라믹 입자를 지지 또는 함유할 수 있는 모재로서 시작한다. 가장 일반적인 모재는 시트 또는 외피일 것이다. "시트" 란 용어는 모든 필름, 직물, 천, 또는 그 중 2가지 치수가 제3의 치수를 크게 넘어서는 것을 특징으로 하는 다른 모든 물질을 포함한다. "외피" 는 모든 가요성 피복, 재킷, 관, 슬리브, 또는, 상기 시트의 대향하는 모서리를 연결하여 형성되며 세라믹 입자가 그 내부에 배치되는 유사한 제품을 포함한다.

가장 일반적인 시트 또는 외피는 합성 또는 천연 폴리머 등과 같은 유기물 이지만, 무기물로 만들어진 망도 포함한다. 무기물은 흑연 또는 세라믹 섬유 등과 같은 무기 섬유 또는 금속을 포함한다. 예를 들어, 합성 폴리머는 폴리 올레핀 또는 폴리 에스테르를 포함하지만, 시트 또는 외피 형태로 만들어지는 다른 형태의 폴리머도 포함한다. 예를 들어, 천연 폴리머는 종이 또는 면을 포함하지만, 다른 천연 폴리머도 또한 사용될 수 있다.

종이가 저렴하고, 기계적 강도가 좋으며, 인장될 때 조금 늘어나기 때문에, 주로 시트는 종이 제품인 것이 바람직하다. 상기 시트는 공정이 진행되는 동안 인장을 받게 될 것이며, 다수의 일반적인 합성 폴리머는 허용치를 넘어서 늘어난다. 시트의 두께는 대략적으로 세라믹 층의 두께에 따라 결정된다. 두꺼운 시트는 두꺼운 세라믹 층을 지지하는 것이 지지하는 것이 바람직하다. 일반적으로, 상기 시트는 세라믹 층 보다 얇으며, 그 두께는 주로 세라믹 층의 두께의 대략 1/10 이다. 그러나, 본 발명은 세라믹 층의 두께와는 관계 없이, 시트의 두께의 범위를 대략 0.005 mm ~ 2.0 mm 으로 구체화하였다.

일반적으로, 시트, 특히 그 화학 조성물의 일부로서 산소를 포함하는 유기 시트는 세라믹 소재를 용융하는데 필요한 온도에서 열분해한다. 열분해는 인접한 세라믹 층들 사이에 미량의 잔여물을 남기지만, 용융된 제품의 잔여분보다 약한 흠도 남긴다. 상기 흠은 세라믹 층 내에서 발견되는 용융에 비해 약하게 용융되는 영역으로서 설명된다. 세라믹 층 내에서 성장하는 균열은 상기 영역에 충돌하여 상기 흠을 따라 빗나가게 되며, 이로 인해, 탈층 균열을 형성한다. 탈층을 생성하는데 필요한 에너지는 세라믹 제품의 파괴일과 강도를 상응하게 증가시킨다.

가연성 시트는 구멍을 구비하는 것이 바람직하다. 구멍은 세라믹 입자에 인접한 층들이 상기 시트내의 구멍을 통해 상호간에 접촉하게 한다. 제품을 가열하면, 상기 구멍을 통한 세라믹 층 간의 접촉은 층들 사이에서 약간의 융합이 일어나게 한다. 상기 가연성 시트는 가열 온도에서 열분해 할 것이지만, 세라믹 층 간의 영역에서 실질적인 접촉 및 그로 인한 융합을 막기 전까지는 열분해하지 않는다. 현재 열분화된 시트에 의해 차지되고 있는 영역은, 가열 후에 세라믹 제품의 약하게 용융되는 흠을 포함할 것이다.

가연성 시트에 구멍이 없을 때 조차도, 세라믹 층 사이에 약간의 융합이 발생할 수 있다고 이해된다. 그러나, 구멍은 시트를 더 두껍게하여, 그 결과 구멍이 없는 시트 보다 더 강해지고 다루기가 더 쉬어진다. 약하게 용융되는 흠은 구멍이 없는 시트에 의해서도 생성되지만, 이러한 시트는 상응하는 다공성 시트보다 더 얇을 필요가 있다. 본 발명의 방법을 따라 세라믹 제품을 생산할 때, 얇은 시트는 제조상 어려움을 겪게 된다. 얇은 시트는 더 잘 굽어질 것이며, 좌굴되기 전에 세라믹 입자를 덜 지지할 것이다.

구멍이 없는 시트 또는 지나치게 두꺼운 시트는, 세라믹 제품의 강도도 실질적으로 감소시키는 흠까지도 만든다. 가연성 시트가 열분해 한 후에 세라믹 층 간에 융합이 일어난다면, 상기 흠은 덜 생겨날 것이다. 세라믹을 통해 성장하는 균열은 가연성층의 열분해에 의해 세라믹 층 사이에 발생되는 흠을 만난다. 상기 균열은 흠의 평면을 따라 빗겨나간다. 세라믹 층 간에 약간의 융합도 일어나지 않는다면, 예를 들어, 융합에 의해 형성된 결합을 파괴하는데 필요한 추가 에너지가 필요하지 않으므로, 균열은 상기 흠의 평면을 따라 빠르게 성장할 것이다. 이전에 교시된 바와 같이, 더 큰 강도를 갖는다는 것은 더 큰 에너지 입력과 관련이 있기 때문에, 이러한 형태의 흠에 의해 강도는 일반적으로 개량되지 않는다. 에너지 입력이 필요없는 균열은 강도를 개량할 것이라고 여겨지지 않는다.

따라서, 세라믹 층 간의 융합도의 최대화 및 최소화 사이에 경쟁이 존재한다. 세라믹 층 간에 융합이 덜 일어나면 더 "완벽한" 흠이 만들어지고, 세라믹을 통해 성장하는 균열이 흠의 평면을 따라 빗겨나갈 가능성이 증가한다. 그러나, 일단 균열이 상기 흠을 따라 빗겨나가면, 결합을 파괴하는데 더 많은 에너지가 필요하기 때문에, 가능한 한 많은 융합점을 갖는 것이 바람직하다. 그러나, 세라믹 층 간의 융합도가 커질수록, 더 많은 흠들이 세라믹 복합재처럼 보이기 시작하고, 균열이 흠을 따라 빗나가게 될 가능성은 줄어들게 된다. 시트의 두께 뿐만 아니라 구멍의 수, 형태, 크기는 제품의 융합도에 영향을 미치게 되므로, 가연성 시트는 이러한 요소의 균형을 염두하여 선택되어야 한다.

가연성 시트는 두께가 약 0.005㎜ 내지 약 0.5㎜인 다공질 종이인 것이 바람직하다. 다공질 종이는 용융성 입상 세라믹 층이 종이의 양면에서 서로 간헐적으로 접촉할 수 있게 하는 종이이다. 다공질 종이는 세라믹 입자의 크기와 유사하거나 그보다 큰 구멍이 있는 종이를 포함할 수 있다. 예컨대, 이러한 구멍은 종이를 구성하는 셀룰로오스 섬유 사이의 공간에 의하여 형성될 수 있다. 또한, 구멍은 종이를 천공하는 것과 같은 기계적 수단에 의하여 형성될 수 있다. 종이는 본 발명의 방법에서 세라믹 물질을 지지하는 데 필요한 상당한 정도의 강성과 강도를 갖는다. 동시에, 종이는 종이의 양면에서 세라믹 층 사이의 간헐적 접촉을 허용할 정도로 얇게 제조될 수 있다. 또한, 종이는 비교적 인화점이 낮으며, 그 종이에는 최소의 열분해된 잔유물이 남는다.

또한, 가연성 시트는 폴리프로필렌, 폴리에틸렌 같은 폴리머 필름 또는 임의의 가요성 유기 폴리머 시트일 수 있다. 일반적으로, 합성수지 필름은 연속적이고 핀홀과 같은 결점이 없다. 이 성질로 인하여 세라믹 층 사이의 융합이 방지될 수 있지만, 세라믹 층 사이의 융합을 향상시키도록 합성수지에 구성이 마련될 수 있다. 폴리머 필름은 공정 중에 필름이 겪을 수 있는 인장 작용하에 바람직하지 않게 신장될 수 있다.

가연성 시트에 구멍이 있는 경우에 시트는 구멍이 없는 경우보다 실질적으로 두껍게 될 수 있다. 예컨대, 두께가 0.1㎜ 이상인 다공질 종이 시트는 인접한 세라믹 층들이 서로 접촉되게 하고, 가열 시에 함께 융합될 수 있게 한다. 취급은 시트를 감거나 푸는 것과 같이 시트 자체와 관련한 모든 공정을 포함하며, 세라믹과 일체인 시트와 관련된 모든 공정도 또한 포함한다. 비교에 의하면, 비다공질 시트는 세라믹 층 사이의 어떤 융합을 얻도록 실질적으로 보다 얇아야 한다. 시트가 점점 더 얇아짐에 따라, 시트는 가요성이 점증되고 늘어나기 쉽다. 이런 성질로 인하여 시트를 취급하기가 보다 힘들어진다.

시트의 기계적 성질이 중요한데, 이는 본 발명이 공정의 지지부로서 시트를 이용하기 때문이다. 일실시예에 있어서, 세라믹 제품은, 예컨대 용융 금속의 처리에 이용되는 전지봉, 주입관 또는 노즐로서 실린더형이다. 가연성 유기물 시트는 인출롤로부터 풀려서 권취롤을 향해 수평으로 운반된다. 두 롤 사이에서, 시트는 용융성 입상 세라믹으로 약 0.5 ㎜ ~ 10 ㎜의 두께로 피복된다. 공정 중에, 세라믹 층의 조성과 두께는 일회 또는 그 이상 변경될 수 있다. 시트는 세라믹 층의 두께의 적어도 약 1/10과 동일한 두께는 갖는다. 시트의 기계적 강도가 충분한 경우, 보다 얇은 시트가 또한 사용될 수 있다. 원하는 경우, 보다 두꺼운 시트도 또한 사용될 수 있다. 시트는 약 0.05 ㎜ ~ 1.0 ㎜ 사이의 두께를 갖는 것이 바람직하다. 시트 상에 적층된 후에, 세라믹 물질은 세라믹 층의 밀도를 증가시키도록 압착된다. 세라믹 층은 쉽게 취급할 수 있도록 압착되어야 하지만, 균열 없이 굽을 수 있을 정도로 여전히 가요성이 있어야 한다. 압착된 용융성 세라믹을 포함한 시트가 권취롤에 감긴다. 권취롤 상에 바람직한 두께가 얻어진 경우, 권취롤은 제거된다. 권취롤 상의 물질은 세라믹 제품을 포함하거나, 그 물질은 다른 형상으로 또는 다른 세라믹 부품 둘레에 다시 감싸질 수 있다. 이러한 방식으로, 시트와 세라믹 물질의 나선형 층이 세라믹 제품 내에 적층된다.

압착된 세라믹/시트를 다시 감싸는 것은 제2의 압착된 세라믹/시트가 제1의 압착된 세라믹/시트와 함께 감싸질 수 있게 한다. 이러한 방식으로, 2개의 실질적으로 상이한 세라믹 복합물은 최종 제품을 형성하도록 긴밀하게 융합될 수 있다. 예컨대, 우수한 열충격 저항을 갖는 세라믹이 우수한 내식성의 세라믹과 함께 층이 교대하여 배치되는 방식으로 층을 이룰 수 있다. 최종 제품은 우수한 열충격 저항과 우수한 내식성의 이점을 얻을 수 있다. 유사한 방식으로, 제3, 제4 또는 그 이상의 세라믹 복합물이 최적의 특성을 얻도록 감싸질 수 있다.

제품이 최종 형상으로 형성된 후에, 감싸진 롤은 부품으로 압박된다. 압박은 여러 공지의 공정을 이용할 수 있으며, 예컨대 3차원 대상물에 일반적인 등압 압착 성형이 이용될 수 있다. 그 다음에, 부품은 융합을 위하여 필요한 온도로 가열된다. 물론, 가열 온도는 세라믹 조성에 따라 결정된다. 가열 온도는 가열 시간과 최종 제품의 바람직한 다공성과 같은 여러 다른 요인에 따라서도 결정될 수 있다. 이러한 변수는 당업자에게 잘 알려져 있다. 가열 후에, 최종의 세라믹 부품을 얻는다.

본 발명의 제품은 시트를 이용하여 제조될 수 있지만, 개시된 제품을 제조하는 바람직한 방법은 입자 세라믹을 외피에 위치시키고 충전된 외피를 가압하는 것을 포함한다. 시트 공정에 이용된 기술이 외피를 이용한 기술에도 또한 적용될 수 있다. 시트 상에서 압착하는 것과는 달리, 압착된 외피는 입상 세라믹을 쉽게 조작하는 방법을 제공하는데, 이는 입상 세라믹이 외피 내에 완전히 포함되기 때문이다. 비교에 의하면, 시트 표면 상의 압착된 세라믹은 뒤집어지거나 또는 심지어 옆으로 회전되는 경우에는 시트로부터 떨어질 수 있다. 입상 세라믹으로 외피를 충전하는 것은 소시지 제조와 유사한 기술을 일반적으로 포함하며, 이 기술에서 세라믹은 호퍼 내에 위치되어 외피에 강입된다. 충전된 외피는 압착되고, 압착된 외프는 제품을 제조하는 임의의 방식으로 조작될 수 있다. 통상적으로, 외피는 한 쌍의 롤러 사이에서 압착되지만, 어떤 환경에서는 하나의 롤이 바람직할 수 있다. 자연적으로, 어떤 시간에 입자상 세라믹이 케이싱으로 공급되는 형태는 제조되는 제품의 형태와 요구되는 특성에 의존하여 변경될 수 있다. 예컨대, 열충격 저항성을 갖는 세라믹은 외피를 충전하는 한 단계에서 이용될 수 있는 반면, 내식성이 보다 좋은 조성이 나중의 단계 중에 이용될 수 있다. 상이한 세라믹 복합물을 갖는 다양한 외피가 서로 감싸거나 서로 압박되어, 최종의 제품으로 소결될 수 있다.

전술한 바와 같이, 외피는 종이 또는 합성관(synthetic tubing)과 같은 어떤 형태의 관형 물질일 수 있지만, 실질적으로 바람직한 물질은 면 거즈이다. 면 거즈는 값이 싸고 용이하게 입수할 수 있으며, 열분해될 수 있고, 많은 구멍을 포함하는 개방 직물로 구성된다. 거즈는 직물을 완전히 개방하도록 인장 상태로 위치될 수 있다. 거즈에는 결합제, 흑연, 또는 공정에 바람직한 어떤 다른 물질이 또한 스며들 수 있다. 시트로 제조된 제품과 달리, 압착된 외피를 권취함으로써 형성되는 제품은 세라믹 층에 뒤이어 2개의 외피 층이 따르는 것을 특징으로 하는 구조를 갖는다는 것을 알아야 한다. 실질적으로, 2개의 개별적인 층이 하나로서 고려될 수 있다. 압착된 외피는 시트와 유사해질 수 있으며, 그에 따라 제2의 또는 평탄한 세라믹 입자 층이 압착된 외피의 외면에 배치될 수 있는 것이 기대된다. 일실시예에 있어서, 최종 제품 내의 층은 시트로 제조된 제품에서 기대되는 세라믹/기재가 정확하게 번갈아 있는 것과는 다를 수 있다.

시트 공정을 이용하든 외피 공정을 이용하든 간에, 제조된 세라믹 제품은 통상적으로 실린더형이며, 구멍을 또한 구비할 수 있다. 노즐과 주입관은 일반적으로 구멍을 포함한다. 보어는 코팅된 시트 또는 충전될 외피를 심축 둘레에 권취함으로써 최종 제품에 용이하게 형성될 수 있다. 그 다음에, 가압 및 소결로 보어가 있는 세라믹 제품을 제조한다. 제1 물질 및 제2 물질로 구성되는 층은 보어로부터 외측으로 그 둘레에서 나선형이지만, 이러한 나선이 동심일 필요는 없으며, 심지어는 제품 내의 다른 구성 요소 또는 최종 제품의 요구되는 형상에 의하여 간섭될 수도 있다.

공정은 실린더형 제품의 제조로 한정되지 않는다. 여러 다양한 형상이 또한 형성될 수 있다. 시트를 이용하여 생성된 제품에 있어서, 시트의 두께는 적어도 약 0.005 ㎜ ~ 0.5 ㎜ 이상이어야 하지만, 처리 조건에 의존하여 보다 얇거나 두꺼운 시트가 이용될 수 있다. 추가로, 세라믹은 가압 전에 반드시 압착되는 것은 아니다. 예컨대, 간단한 보드 제품을 제조하는 방법은 시트를 놓는 단계와, 용융성 입상 세라믹 물질을 시트 상에 배치하는 단계와, 제2 시트와 세라믹 물질의 제2 층을 놓는 단계와, 소정의 두께가 될 때까지 층이 교대로 배치하며 연속적으로 수행하는 단계를 포함한다. 이러한 공정은 슬라이드 게이트 플레이트의 제조에도 또한 유용하다. 그 다음에, 전체 제품은 가압되고 가열되어 다층 제품을 형성할 수 있다. 외피 방법을 이용한 제조는 시트 물질을 이용하여 제조하는 방법보다 훨씬 많은 융통성을 갖는다. 외피는 세라믹을 제 위치에 유지하고, 뒤이어 보다 큰 효과를 얻도록 배치될 수 있다.

층을 이룬 제품은 층을 이루지 않은 대상물에 끼워 넣어지거나 심지어 완전히 둘러싸일 수 있다. 이는 상업적 제품의 특정 지점에서 균열을 방지하는데 특히 유용할 수 있다. 예컨대, 강의 연속 주조에 이용되는 부차적 보호판(sub-entry shroud)은 슬래그 라인에서 최악의 열 응력과, 화학적 침식 및 부식을 경험한다. 보호판 내의 슬래그 라인에 층을 이룬 제품을 포함함으로써, 균열을 효율적으로 방지하여, 보다 내식성이 좋은 세라믹을 이용할 수 있다.

예 1

두께가 0.05㎜ 인 소정량의 다공질 종이를 종이의 롤로부터 제거하였다. 종이를 소정의 길이로 절단하고 정렬하였다. 용융성 입상 세라믹 조성을 갖는 표준 혼합물을 종이 위에 적층하였다. 혼합물을 50 ~ 55 중량%의 알루미나와, 13 ~ 17 중량%의 실리카와, 30 ~ 35 중량%의 흑연으로 구성하였다. 조성은 용융 강의 연속 주조를 위하여 노즐에 이용되는 형태의 세라믹 혼합물을 나타내는 것으로 선택하였다. 종이 상의 세라믹 혼합물을 1.0 ㎜의 두께로 압착하였고, 그 다음에 코팅된 종이를 소정의 두께가 얻어질 때까지 강 심축 둘레에 연속적으로 감쌌다. 심축 상의 코팅된 종이를 세라믹 입자로 압착되도록 등압 압착 성형하고, 그에 의하여 부품을 형성하였다. 부품을 환원 분위기에서 1000℃에 이르는 온도로 소결하여, 세라믹 제품을 형성하였다. 세라믹 제품을 MOR 시험을 위한 시험 샘플로 절삭하였다. 비교를 위하여, 종이 시트 없이 세라믹 혼합물로 구성된 층을 이루지 않는 표준물(non-layered standard)을 생성하였다. 동일한 세라믹 조성, 가압 및 가열 상태는 층을 이룬 조각에 대한 것과 동일하게 이용하였다. 층을 이루지 않는 10개의 부품 샘플을 MOR 시험을 위하여 다시 절삭하였다. 다층 부품은 평균 파괴 일이 42000ergs/㎠인 표준 부품과 비교하여 177,000ergs/㎠와 동일한 평균 파괴 워크를 가졌다.

예 2

입상 세라믹 혼합물을 호퍼의 제1 개방 단부에 공급함으로써 본 발명의 관형 제품을 제조하였다. 전술한 예와 동일한 세라믹 조성을 이용하였다. 의료용의 면 거즈 슬리브를 호퍼의 제2 개방 단부 위에 배치하였다. 세라믹을 호퍼로부터 면 슬리브로 압출하였다. 슬리브를 2개의 롤러 사이에서 인출하였고, 그에 의하여 슬리브 내측의 세라믹 혼합물이 압착되었다. 압착된 슬리브를 굴대 둘레에 권취하여 실린더로 형상화하였다. 권취된 슬리브는 140MPa(20,000psi)에 이르도록 등압 압착 성형하고 환원 분위기에서 1000℃ 이하에서 소결하였다.

예 3

입자상의 알루미나-흑연을 면 거즈 슬리브의 내측에서 압착하여 12층의 알루미나-흑연을 갖는 환형 링으로 형성하였다. 각 층의 두께는 5 ㎜ 이하로 하였다. 부차적 보호판을 슬래그 라인에서 환형 링으로 형성하였으며, 보호판의 본체에 의하여 완전히 감쌌다. 보호판을 환형 링의 레벨로 2900℉의 용융 강 내에 배치하였다. 온도에 도달된 후에, 보호판을 제거하고, 최악의 열 충격 상태를 예비 시험하도록 물을 분무하였다. 보호판의 외부는 환형 링의 레벨에서 균열되었다. 보호판을 종방향으로 톱질한 후에, 보호판의 외부에 크랙이 확실하게 보이기 시작했으며, 다층 환형 링에서 균열이 멈추었다. 환형 링이 없는 유사한 보호판에서는, 크랙이 보호판을 완전히 관통하여 연장하였다. 층을 이룬 물질로 형성한 환형 링은 전진하는 균열의 끝을 무디게 하였다.

Claims (30)

1. (a) 그 두께가 약 0.05 mm ~ 20 mm 이며, 용융성 입상 세라믹으로 이루어진 복수개의 제1 상(2)의 층과, 그리고,

   (b) 그 두께가 약 0.005 mm ~ 2 mm 이며, 제1 상(2)의 인접한 층들 사이에 배치되어 그 사이에 약화된 경계면을 만드는 제2 상(3)의 층을 포함하는 것을 특징으로 하는 쇳물 주조용 제품.
2. 제1항에 있어서, 제1 상은 탄소 결합되는 것을 특징으로 하는 쇳물 주조용 제품.
3. 선행항 중 어느 한 항에 있어서, 제2 상(3)은 유기물의 열분해된 잔여물을 포함하는 것을 특징으로 하는 쇳물 주조용 제품.
4. 선행항 중 어느 한 항에 있어서, 제2 상(3)은 탄소 섬유를 포함하는 것을 특징으로 하는 쇳물 주조용 제품.
5. 선행항 중 어느 한 항에 있어서, 제2 상(3)은 금속망을 포함하는 것을 특징으로 하는 쇳물 주조용 제품.
6. 선행항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제품은 슬라이드 게이트 플레이트인 것을 특징으로 하는 쇳물 주조용 제품.
7. 선행항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제품은 실질적으로 종방향 축선(7)을 갖는 실린더 형상이며, 제1 상(2)의 층과 제2 상(3)의 층이 상기 종방향 축선(7) 둘레에서 나선형을 그리는 것을 특징으로 하는 쇳물 주조용 제품.
8. 선행항 중 어느 한 항에 있어서, 실린더 형상은 구멍(5)을 형성하는 내부면을 구비하는 것을 특징으로 하는 쇳물 주조용 제품.
9. 선행항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제품은 층을 이루지 않는 물체에서 적어도 부분적으로 캡슐에 싸이는 것을 특징으로 하는 쇳물 주조용 제품.
10. 선행항 중 어느 한 항에 있어서, 하나 이상의 제1 상(2)의 층은 제1 상(2)의 인접한 층들과 다른 조성을 갖는 것을 특징으로 하는 쇳물 주조용 제품.
11. 선행항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제품은 내침식성이 좋은 하나 이상의 제1 상(2) 층과, 열충격 저항성이 좋은 하나 이상의 제1 상(2) 층을 구비하는 것을 특징으로 하는 쇳물 주조용 제품.
12. (a) 종방향 축선(7)을 갖고, 상기 종방향 축선(7)에 평행하게 정렬되는 구멍(5)을 형성하는 내부면과 외부면을 구비하며, 상기 외부면과 내부면에 의해 형성되는 벽의 두께(4)를 갖는 본체와,

    (b) 상기 본체의 종방향 축선(7)에 대해 나선형을 그리고, 탄소 결합된 입상 세라믹을 포함하며, 각각 그 두께가 약 1 mm ~ 5 mm 이고, 벽의 두께를 이루기에 충분한 수가 존재하는 복수개의 제1 상(2) 층과, 그리고

    (c) 그 두께가 약 0.005 mm ~ 1 mm 이고, 가연성 물질의 열분해된 잔여물을 포함하며, 제1 상(2)의 인접한 층들 사이에 하나 이상의 제2 상(3)의 층을 포함하는 것을 특징으로 하는 쇳물의 연속 주조용 노즐.
13. 제12항에 있어서, 상기 노즐은 3개 이상의 제1 상(2) 층과 2개 이상의 제2 상(3) 층을 포함하는 것을 특징으로 하는 것을 쇳물 연속 주조용 노즐.
14. (a) 두께가 약 0.005 mm ~ 2.0 mm 인 시트를 아래에 놓는 단계와,

    (b) 상기 시트 상에 용융성 입상 세라믹 조성물을 약 0.05 mm ~ 20 mm 의 두께로 증착시키는 단계와,

    (c) 필요한 두께(4, 15)가 얻어질 때까지 시트 및 세라믹 조성물의 층 또는 충전된 슬리브를 교대로 배치하는 단계와,

    (d) 상기 층을 압박하여 하나의 부품을 형성하는 단계와, 그리고,

    (e) 상기 부품을 세라믹 조성물이 용융하기 충분한 온도로 가열하는 단계를 포함하는 특징으로 하는 쇳물 주조용 제품의 제조 방법.
15. 제14항에 있어서, 상기 방법은 층을 교대로 배치하기 전에 시트 상이 세라믹 조성물을 압박하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 쇳물 주조용 제품의 제조 방법.
16. (a) 두께가 약 0.005 mm ~ 1.0 mm 인 시트를 아래에 놓는 단계와,

    (b) 상기 시트 상에 용융성 입상 세라믹 조성물을 약 0.05 mm ~ 10 mm 의 두께로 증착시키는 단계와,

    (c) 상기 세라믹 조성물을 압착하는 단계와,

    (d) 필요한 두께(4, 15)가 얻어질 때까지 시트 및 세라믹 조성물의 층 또는 충전된 슬리브를 교대로 배치하여, 이로 인해, 제1 상(2)의 층과 제2 상(3)의 층이 그 중심점으로부터 외측으로 나선형을 그리게 되는 단계와,

    (d) 상기 층을 압박하여 하나의 부품을 형성하는 단계와, 그리고,

    (e) 상기 부품을 세라믹 조성물이 용융하기 충분한 온도로 가열하는 단계를 포함하는 특징으로 하는 쇳물 주조용 제품의 제조 방법.
17. 제16항에 있어서, 상기 중심점은 심축(13, 24)이 차지하는 것을 특징으로 하는 쇳물 주조용 제품의 제조 방법.
18. 제16항 또는 제17항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 압박 단계는 등압과정으로 수행되는 것을 특징으로 하는 쇳물 주조용 제품의 제조 방법.
19. 제14항 내지 제18항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 시트는 다공질인 것을 특징으로 하는 쇳물 주조용 제품의 제조 방법.
20. 제14항 내지 제19항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 시트는 가연성인 것을 특징으로 하는 쇳물 주조용 제품의 제조 방법.
21. (a) 가요성 슬리브를 용융성 입상 세라믹 조성물로 충전하는 단계와,

    (b) 상기 충전된 슬리브를 압착하는 단계와,

    (c) 복수개의 압착된 슬리브로 층을 형성하여 하나의 부품을 형성하는 단계와,

    (d) 상기 부품을 압박하는 단계와, 그리고,

    (e) 상기 부품을 세라믹 조성물이 용융하기 충분한 온도로 가열하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 쇳물 주조용 제품의 제조 방법.
22. 제21항에 있어서, 상기 슬리브는 가연성 물질인 것을 특징으로 하는 쇳물 주조용 제품의 제조 방법.
23. 제21항 또는 제22항에 있어서, 상기 가연성 물질은 천연 및 합성 폴리머로 구성되는 그룹 중에서 선택되는 소재로 이루어지는 것을 특징으로 하는 쇳물 주조용 제품의 제조 방법.
24. 제21항 내지 제23항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 슬리브는 다공질인 것을 특징으로 하는 쇳물 주조용 제품의 제조 방법.
25. 제21항 내지 제24항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 압박 단계는 등압과정으로 수행되는 것을 특징으로 하는 쇳물 주조용 제품의 제조 방법.
26. 제21항 내지 제25항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 압착된 슬리브는 그 두께가 약 0.05mm ~ 10 mm 인 것을 특징으로 하는 쇳물 주조용 제품의 제조 방법.
27. 제21항 내지 제26항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 층 형성 단계는 상기 압착된 슬리브를 자체적으로 둥글게 하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 쇳물 주조용 제품의 제조 방법.
28. 제21항 내지 제26항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 층 형성 단계는 상기 압착된 슬리브를 심축(13, 24) 둘레에서 둥글게 하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 쇳물 주조용 제품의 제조 방법.
29. 제14항 내지 제28항 중 어느 한 항에 있어서, 세라믹 조성물은 상기 방법이 진행되는 중에 변화되는 것을 특징으로 하는 다층 세라믹 제품의 제조 방법.
30. (a) 가요성 다공질 슬리브를 용융성 입상 세라믹 조성물로 충전하는 단계와,

    (b) 상기 충전된 슬리브를 압착하는 단계와,

    (c) 상기 압착된 슬리브를 심축(13, 24) 둘레에서 감싸 하나의 부품을 형성하는 단계와,

    (d) 상기 부품을 등압과정으로 압박하는 단계와, 그리고,

    (e) 상기 부품을 세라믹 조성물이 용융하기 충분한 온도로 가열하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 쇳물 주조용 제품의 제조 방법.