KR20040040359A - 귀금속 성형용 점토 조성물 및 귀금속 소결체의 제조 방법 - Google Patents

Abstract

귀금속을 성형하기 위한 점토 조성물은 유기질 결합제 수용액과 함께, 주 성분으로서 평균 입도가 2.2 내지 3.0 ㎛인 중량비, 30 내지 70%의 분말 및 평균 입도가 5 내지 20 ㎛인 중량비, 70 내지 30%인 분말을 혼합한 반죽 혼합물로 형성된다.

Description

귀금속 성형용 점토 조성물 및 귀금속 소결체의 제조 방법 {CLAY COMPOSITION FOR SHAPING NOBLE METAL AND METHOD FOR PRODUCTION OF SINTER OF NOBLE METAL}

본 발명은 귀금속의 보석가공, 미술품 및 장신구 등과 같은 산업 분야에서 중요한 요소인 귀금속 성형체를 제조하기 위한 천연 재료로서 사용될 수 있고 단지 최소 수축율로 소결될 수 있는 귀금속 성형용 점토 조성물 및 귀금속 소결체의 제조 방법에 관한 것이다.

최근, 산업 분야의 중요 요소인 귀금속 성형체를 제조함에 있어서, 분말 형태의 귀금속과 기본 성분으로서 유기질 결합제를 갖춘 점토 조성물을 사용하고, 그 점토 조성물을 예정된 형태로 성형하고, 그 성형된 점토 조성물을 건조시켜 건조된 성형체를 소결시킴으로써 분해, 증발 또는 연소에 의해 결합제 조성물을 제거하고, 분말 귀금속의 인접 입자들의 점착을 유도함으로써, 목표로 하는 귀금속 성형체의 제조를 실행하는 방법이 유행되었다.

전술한 제조 방법과 같이, 귀금속을 성형하기 위한 점토 조성물은 5 내지 30 ㎛의 평균 입도와 주요 부분의 직경이 1 내지 100 ㎛ 범주에 속하는 분말 귀금속과0.02 내지 3.0 wt%의 전분과 0.02 내지 3.0 wt%의 수용성 셀룰로오스 수지로 형성되는 유기질 결합제를 포함하는 것이 공지되어 있다.

상이한 입자 직경을 갖는 분말 귀금속을 사용하여 저온 소결을 실현한 연구가 예를들어, 일본 출원 제 2002-241802호에 설명되어 있다.

그러나, 전술한 바와 같이 귀금속을 형성하기 위한 종래의 점토 조성물은 귀금속의 융점으로부터 그 융점 보다 250℃ 낮은 온도범위에서 소결될 때 규정된 수치로의 성공적인 수축율과 충분히 만족할 만한 강도를 얻을 수 있지만, 상기 온도 범위 보다 낮은 온도에서 소결될 때 충분히 만족할만한 강도를 얻을 수 없다. 점토 조성물을 규정된 높은 온도로 유지할 수 있는 전기로가 사용될 때, 충분히 만족할만한 강도를 갖는 소결체를 얻을 수 있다. 그러나, 그러한 용량의 전기로는 매우 고가이다. 대조적으로, 가정용 전기로는 소형이고 간단하나 대부분 가열 능력과 온도 제어 측면에서 다소 불충분하다. 따라서, 이는 노의 내부를 고온으로 유지하거나 온도를 정확히 유지할 수 없으므로, 충분히 만족할 만한 강도를 갖는 소결체의 제조를 불가능하게 한다. 충분히 만족할 만한 강도를 갖는 소결체를 제조하기 위한 귀금속 성형용 점토 조성물을 제공하기 위해, 채용될 수 있는 소결 온도의 범위를 확대할 필요가 있다.

지금까지는 전술한 일본 출원 제 2002-241802호에 설명된 점토 조성물에서 발견된 바와 같이 상이한 평균 입도를 갖는 복수의 분말을 사용함으로써 전술한 온도 범위를 확대할 수 있다는 것이 공지되었다. 그러나, 적어도 상기 일본 출원 공보의 점토 조성물은 소결로 인해 불가피하게 수축율을 악화시킨다. 그러므로, 성형 중에는 소결 이후에 얻어진 크기를 어림잡아, 즉 발생될 수축이 가능해지도록 형체의 크기를 증가시켜야 할 필요가 있다. 특히 세라믹과 다양한 금속 부속물을 조합하여 제품을 제조할 때, 예상 수축율을 비정상으로 크게 하면 소결 이전에 점토 부분이 이탈하고 부속물이 손실되는 결과를 초래한다. 반대로 예상 수축율을 비정상적으로 작게 하면 목표로 했던 형체로의 성형이 불가능하며 부속물 부근에 인접한 점토 부분이 커다란 수축율로 돌출함으로써 변형되기 때문에 균일한 분포로 인한 만족할 만한 성형체 대신에 굽은 형체를 얻게 된다.

본 발명의 목적은 전술한 바와 같은 그러한 문제점을 제거하는 것이며, 폭넓은 범위의 온도에서 효과적으로 소결할 수 있고 소결로 인한 단지 작은 수축만을 초래하는 귀금속 성형을 위한 점토 조성물을 제공하고자 하는 것이다.

귀금속 성형을 위한 본 발명의 점토 조성물은 유기질 결합제 수용액과 함께, 주 성분으로서 평균 입도가 2.2 내지 3.0 ㎛인 중량비, 30 내지 70%의 분말 및 평균 입도가 5 내지 20 ㎛인 중량비, 70 내지 30%인 분말을 혼합한 반죽 혼합물로 형성된다. 편리함을 위해, 본 명세서에 사용된 "중량비(% by weight)"는 귀금속의 혼합 분말 내에서의 중량 백분율이며 용어 "wt%"는 귀금속 성형을 위한 점토 조성물 내에서의 중량 백분율을 의미하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 전술한 귀금속 성형을 위한 점토 조성물을 성형하여 점토 성형체를 얻는 단계와, 상기 점토 성형체를 건조시키는 단계, 및 5분 동안 귀금속 혼합물의 융점으로부터 상기 융점 보다 360℃ 낮은 범위의 온도에서 상기 건조된 성형체를 소결하는 단계를 포함하는 귀금속 소결체를 제조하는 방법을 제공하고자 하는 것이다.

전술한 바와 같이 상이한 평균 입도를 갖는 복수 종류의 귀금속 분말을 혼합함으로써, 보다 작은 입자들이 커다란 입자들 사이에 끼여 공동 사이를 채우기 때문에 소결 온도가 귀금속의 융점 보다 360 ℃ 낮은 정도로 설정되더라도 수축 정도가 낮고 밀도가 높은 소결체를 얻을 수 있다.

본 발명에 사용될 귀금속 혼합 분말은 금, 백금, 팔라듐 및 은과 같은 순수한 귀금속 분말로 구성되는 그룹으로부터 선택된 적어도 하나의 부재 및 그의 주성분으로서 전술한 원소들을 가지는 합금분말을 포함하며, 이들은 평균 입도가 2.2 내지 3.0 ㎛인 분말 30 내지 70 wt%와 평균 입도가 5 내지 20 ㎛인 나머지 분말로 형성되는 혼합물이다.

전술한 바와 같이 상이한 입자 직경을 갖는 복수의 종류의 분말을 조합함으로써 생성된 점토 조성물은 상당히 낮은 온도에서 소성화(fired)될 수 있으며, 커다란 입자(이후, "대립자"라 칭함)들 사이에 작은 입자(이후, "소립자"라 칭함)가 끼이고 대립자들 사이의 간극을 미세한 입자들이 채움으로써 생성된 귀금속 소결체가 고밀도화되고 단지 낮은 정도의 수축율만을 나타내며, 특히 평균 입도 및 소립자와 대립자의 함량을 특정함으로써 결과적인 점토 조성물이 융점으로부터 상기 융점 보다 360 ℃ 낮은 온도 범위에 이르기까지 효과적으로 소결될 수 있으며, 소결에 의한 수축율을 (길이)10% 이하로 억제할 수 있으며, 파손 및 굽힘을 방지할 수있다.

본 발명에 사용되는 귀금속 소립자들은 전술한 바와 같이 2.2 내지 3.0 ㎛ 범위 평균 입도를 가진다. 2.2 이하의 평균 입도를 갖는 소립자들이 사용되면, 그러한 소립자의 전체 표면적이 비정상적으로 증대되고 그 표면적을 덮는데 필요한 유기질 결합제의 양이 비례해서 증가하여 결국 최종 점토 조성물의 과도한 수축을 유도한다. 수축율이 증가하면, 소결 이후의 형체의 크기를 고려하여 성형될 형체의 크기를 크게 할, 즉 전술한 바와 같이 예상 수축율에 대한 정당한 허용을 보장해야할 필요가 있다. 세라믹과 다양한 금속 부속물을 결합한 제품을 제조하는 경우에, 예를들어 목표로 하는 형상이 아닌 굽은 형상의 제품을 얻을 수 있는데, 그 이유는 예상 수축율이 과도하게 크거나 부속물에 인접한 점토 부분이 예상 수축율이 과도하게 작을 때 커다란 수축의 결과로 형체를 구부러지게 할 정도로 과도하게 돌출할 때 소성 이전에 떨어져 나가거나 굴러 내리기 때문이다. 또한, 성형 과정 중에 보이는 이미지와 다른 형태가 얻어진다. 또한, 예를들어 몰드의 성형에 의해 파손이 발생하는 일이 있다. 3.0 ㎛ 이상의 평균 입도를 갖는 소립자가 사용될 때, 결과적인 점토 조성물은 더 이상 고밀도의 소결체를 제조할 수 없게 되는데, 그 이유는 이들 소립자와 대립자들의 크기의 차이가 전술한 바와 같은 저온에서 소결을 수행할 정도로 크게 감소되기 때문이다.

2.2 내지 3.0 ㎛ 범위의 평균 입도를 갖는 소립자의 비율이 중량비 30% 이하로 감소되면, 생성된 소결체는 더 이상 고밀도를 성취할 수 없는데, 그 이유는 전술한 저온에서의 소결이 효과가 없기 때문이다. 단지 저온에서의 소결은 낮은 수축율과 고강도를 갖는 소결체가 되는 절대적인 결과를 초래한다. 비율이 중량비로 70%를 초과하면, 전술한 부속물과의 결합에 불편을 초래하여 최종 제품은 수축율이 10%를 초과하므로 성형 과정 중에 보이는 이미지와 다르게 된다.

본 발명에 사용될 귀금속 대립자들은 전술한 바와 같이 5 내지 20 ㎛ 범위의 평균 입도를 갖는 입자들이다. 5 ㎛ 이하의 평균 입도를 갖는 대립자가 사용되면, 저온에서의 소결은 소립자와 대립자들의 크기의 차가 과도하게 작게 되므로 더 이상 달성되지 않는다. 20 ㎛ 이상의 입자 직경을 갖는 대립자가 사용되면, 결과적인 소결체는 부분적으로 불균일한 밀도를 갖게 된다. 5.0 내지 20 ㎛ 범위의 평균 입도를 갖는 대립자의 비율은 전술한 소립자의 비율에 따라서 중량비로 대략 70 내지 30% 범위이다.

상기 공보에 게재된 바와 같이 2 ㎛ 이하의 평균 입도를 갖는 소립자가 사용되면, 예를들어 소결에 의한 수축이 전술한 바와 같이 과도하게 크게(약 12 내지 20%의 수축율) 될 것이다. 수축율이 이렇게 크게 되면, 최종 결과물은 물론, 성형 과정 중에 보이는 이미지와 다르며 부속물과 결합된 제품의 제조시 부속물이 점토 부분과 분리되고 굴러 떨어지며 점토 부분이 구부러지게 된다.

전술한 공보의 발명에서는 과도한 크기의 직경을 갖는 대립자를 사용하는 실시예가 포함되어 있다. 본 실시예의 경우에, 생성된 소결체는 부분적으로 불균일한 밀도를 가진다. 본 발명은 또한 소립자 직경과 대립자 직경이 대략적으로 매우 근접해 있는 실시예를 포함한다. 본 실시예의 경우에, 저온에서의 소결은 달성되지 않으며 생성된 소결체의 고밀도화에 실패했다.

전술한 바와 같이 귀금속 분말 입자들은 구형, 괴상 및 눈물형상과 같은 특정 형상에 제한될 필요는 없다. 내부에 저비율로 공동을 포함하는 고밀도 분말이 바람직하게 사용된다. 습식 방법으로 제조된 분말이 사용될 때, 예를들어 점토 조성물이 소결되는 동안에 소립자들이 열 용융되고 표면 장력에 의해 구의 형성을 초래하며 내부의 공동이 용융 금속으로 채워질 때와 같은 밀도를 얻도록 내부에 공동이 많게 된다. 따라서, 이러한 분말의 겉보기 체적은 감소하고 수축율이 증가한다.

귀금속 혼합 분말이 유기질 결합제와 물과 혼합 및 반죽되어 점토 조성물을 형성할 때에는 75 내지 99% 범위의 비율을 고려하는 바람직하다. 귀금속 혼합 분말의 양이 75% 이하이면 생성된 점토 조성물은 유기질 결합제와 물의 양이 비례해서 증가되므로 용이하게 처리될 수 있도록 매우 부드러워진다. 상기 양이 99 wt% 이상이면, 생성된 점토 조성물은 성형 능력이 떨어지며 그의 형체를 유지하는데 어려워진다.

본 발명에 사용되는 유기질 결합제는 후술되는 바와 같이 전분과 수용성 셀룰로오스 수지를 함유하는 것이 바람직하다.

전분은 두 가지 형태가 있다. 즉, 냉수에 녹지 않고 점성이 부족하며 효소에 의해 소화 또는 분해에 저항하지 못하는 β-전분과 냉수라도 잘 녹는 α-전분이 있다. 냉수에 일반적으로 불용성인 β-전분이 물 내부에서 가열될 때, 입자들이 부풀어오르기 시작하며 점성이 달성되고 결국에는 균일한 투명 또는 반투명 반죽형태가 된다. 이러한 상태는 소위 α-변태 그 자체를 구성한다. 이러한 α-전분은빠르게 탈수 및 건조되고 그 결과적인 건조물이 분쇄되어 α-전분을 얻게 된다. 이는 냉수에서 빠르게 분해되어 반죽 액체를 유발한다. 상기 형태 중 어느 하나의 전분이 본 발명에 사용될 수 있다.

전분은 형체가 건조될 때 점토 성형체의 건조 강도를 개선한다. 유기질 결합제로 전분만을 사용할 때 점토는 성형되는 동안에 점토 조직 내에 크랙을 형성하며 점토 조성물이 손에 부착되는 경향이 있다. 이러한 문제점은 수용성 셀룰로오스 수지와 결합하여 전분을 사용할 때 해결될 수 있다. 이러한 전분의 함량이 0.02 wt% 이하이면, 점토가 건조될 때 불충한 강도를 유발하며 성형체를 주형으로부터 해체하는 동안에 성형체가 용이하게 파손될 수 있게 한다. 함량이 3 wt%를 초과하면, 점토의 탄성을 유발하여 예상 형태로의 용이한 성형을 방해하며 조직내에 크랙을 유발한다. 이는 또한 수축율을 증가시킨다.

수용성 셀룰로오스 수지의 비율이 0.02 wt% 이하이면, 수지가 조직 내부의 크랙 발생을 방지하는 효과와 점토가 손에 부착되는 것을 방지하는 효과를 유지할 수 있게 한다. 그 비율이 3 wt%를 초과하면, 다시 점토가 손에 용이하게 부착되게 하고 점토의 수축율을 증가시키는데 도움을 주게 된다. 본 발명에 사용하기 위한 이러한 품질의 수용성 셀룰로오스 수지의 구체적인 예로서, 메틸 셀룰로오스, 하이드록시에틸 셀룰로오스, 하이드록시프로필 셀룰로오스, 하이드록시프로필메틸 셀룰로오스 등이 있다. 이러한 수지들은 물에 용해되어 사용된다.

전분과 수용성 셀룰로오스 수지를 포함하는 유기질 결합제의 양은 0.1 내지 4 wt%가 바람직하다. 유기질 결합제의 양이 0.1 wt% 이하로 떨어지면, 성형 특성의 결핍을 드러내게 하여 형상의 유지를 어렵게 한다. 이는 또한 성형과 건조 단계 이후에 점토의 강도를 약화시키면서 불편을 초래한다. 역으로, 유기질 결합제의 양이 4 wt%를 초과하면, 점토의 수축율을 약화시며 점토가 손에 부착되게 한다. 이러한 상태의 점토는 성형될 때, 완전한 소성 변형을 방해하며 탄성을 갖게 하며 예상된 형태로의 성형을 어렵게 한다.

필요한 양만큼 물이 첨가되어야 함을 알 수 있다. 물의 양이 과도하게 적으면, 점토는 초 경질 상태를 가진다. 물의 양이 과도하게 많으면, 점토가 너무 부드러워져 용이하게 취급되며 손에의 부착성이 증가된다. 점토가 건조될 때, 수분 손실에 비례하여 체적의 감소를 수반하며 소결 단계 이후의 수축율 증가를 유발한다.

전술한 성분들을 사용함으로써 귀금속을 성형하기 위한 본 발명의 점토 조성물을 제조하기 위한 하나의 예로서, 셀룰로오스와 전분이 분말 형태로 철저히 혼합되는 동안에 상이한 용해 조건을 갖게 하고, 상기 분말을 온수에 넣고, 그 혼합물을 분산 및 가열시킴으로써, 먼저 β-전분을 용해시키고 고온 혼합물이 셀룰로오스를 잘 용해시키도록 냉각되게 함으로써 수성 유기질 결합제 용액이 먼저 준비된다. 선택적으로, 점토 조성물은 상기 분말을 냉수 내에 분산시켜 셀룰로오스를 용해시킨 후 차가운 혼합물을 가열하여 β-전분을 용해시키는 단계를 통해 제조될 수 있다. 다음으로, 점토질7 물질은 전술한 대로 준비된 수성 유기질 결합제 용액과 전술한 비율을 갖는 귀금속 분말을 혼합하고 이를 반죽화함으로써 얻어질 수 있다.

이렇게 얻은 점토질 물질은 소정의 형상으로 성형되고 소결된다. 그러한 소결은 5 내지 30분의 기간 동안에, 귀금속의 융점으로부터 융점 보다 360℃ 낮은 범위의 온도에서 수행된다. 상기 기간이 30분을 초과하면, 수축율이 10%를 초과하여 바람직하지 않다.

전술한 바와 같이, 본 발명에 따라 예정된 비율로 혼합된 5 내지 20 ㎛의 평균 입도를 갖는 대립자와 2.2 내지 3.0 ㎛의 평균 입도를 갖는 소립자를 사용하여 5분의 기간 동안 혼합물의 융점 보다 360℃ 낮은 온도에서 소결을 수행함으로써 10% 이하의 수축율을 갖는 귀금속 소결체를 양호한 재현성으로 제조될 수 있게 한다.

이후, 본 발명의 실시예에 대해 설명한다.

표 1 내지 6에 나타낸 값들은 굽힘 강도에 대한 실험 결과를 두 부류로 나타내는데, 마크 "0"으로 나타낸 부류는 관련 시험편이 수축율 10% 이상 및 굽힘강도 10 kgf/㎣ 이하의 조건하에서 구부러졌으나 파괴되지 않았음을 나타내며, 다른 하나의 부류인 마크 "X"는 관련 시험편이 수축율 10% 이상 및 굽힘강도 10 kgf/㎣ 이하의 조건하에서 파괴되었음을 나타낸다.

실시예 1

점토 조성물은 평균 입도 2.5 ㎛인 중량비 50%(46 wt%)의 분말 은과 평균 입도 20 ㎛인 중량비 50%(46 wt%)의 분말 은으로 구성된 혼합 분말 은 92 wt%을, 0.7 wt% 전분과 0.8 wt% 셀룰로오스 및 나머지 물로 구성된 수용성 결합제와 혼합시킴으로써 얻어졌다. 이러한 점토 조성물이 주형 처리되어 길이 50 ㎜ ×폭 10 ×두께 1.5인 시편으로 형성되어 그 시편을 다음 조건 하에서 소성처리하였다. 메틸셀룰로오스(신-에쯔 케미컬 인두스트리 코포레이션, 리미티드에 의해 제조되어 메트로스 SM8000이란 상표명으로 시판됨)가 셀룰로오스로서 사용되며 β-감자 전분(니찌덴 가가꾸 가부시끼가이샤에 의해 제조되어 "DELICA M-9"란 상표명으로 시판됨)이 전분으로서 사용되었다.

소성 조건	수축율(%)	굽힘 강도(kgf/㎣)	파괴/굽힘	평가
590 ℃& 5분	5.9	9.87	파괴	×
590 ℃& 30분	6.0	9.91	파괴	×
600 ℃& 5분	6.7	12.57	굽힘	0
600 ℃& 30분	7.8	33.81	굽힘	0
650 ℃& 5분	7.9	31.21	굽힘	0
650 ℃& 30분	8.2	37.16	굽힘	0
850 ℃& 5분	9.5	38.74	굽힘	0

상기 결과치들은 590℃ 및 5분의 소성 조건의 시편과 590℃ 30분의 소성 조건의 시펀들이 불충분한 강도를 가지며 파괴되었음을 나타낸다.

다른 조건을 사용한 시편들은 수축율이 10%를 넘지 않았으며 굽혀졌으나 파괴되지는 않았음을 나타낸다.

비교예 1

점토 조성물은 평균 입도 2.5 ㎛인 중량비 81.5%(75 wt%)의 분말 은과 평균 입도 20 ㎛인 중량비 18.5%(17 wt%)의 분말 은으로 구성된 혼합 분말 은 92 wt%을, 0.7 wt% 전분과 0.8 wt% 셀룰로오스 및 나머지 물로 구성된 수용성 결합제와 혼합시킴으로써 얻어졌다. 이러한 점토 조성물이 주형 처리되어 길이 50 ㎜ ×폭 10 ×두께 1.5인 시편으로 형성되어 그 시편을 다음 조건 하에서 소성처리하였다.

소성 조건	수축율(%)	굽힘 강도(kgf/㎣)	파괴/굽힘	평가
590℃& 5분	8.5	9.43	파괴	×
590℃& 30분	9.7	9.68	파괴	×
600℃& 5분	11.5	24.32	굽힘	×
600℃& 30분	12.4	37.67	굽힘	×

상기 결과치들은 수축율이 600℃ 및 5분의 소성 조건 하에서 10%를 초과했음을 나타낸다.

비교예 2

점토 조성물은 평균 입도 1.5 ㎛인 중량비 32.6%(30 wt%)의 분말 은과 평균 입도 20 ㎛인 중량비 67.4%(62 wt%)의 분말 은으로 구성된 혼합 분말 은 92 wt%을, 0.7 wt% 전분과 0.8 wt% 셀룰로오스 및 나머지 물로 구성된 수용성 결합제와 혼합시킴으로써 얻어졌다. 이러한 점토 조성물이 주형 처리되어 길이 50 ㎜ ×폭 10 ×두께 1.5인 시편으로 형성되어 그 시편을 다음 조건 하에서 소성처리하였다.

소성 조건	수축율(%)	굽힘 강도(kgf/㎣)	파괴/굽힘	평가
590℃& 5분	8.3	9.13	파괴	×
590℃& 30분	9.2	9.53	파괴	×
600℃& 5분	11.8	24.32	굽힘	×
600℃& 30분	13.1	38.74	굽힘	×

상기 결과치들은 수축율이 600℃ 및 5분의 소성 조건 하에서 10%를 초과했음을 나타낸다.

실시예 2

점토 조성물은 평균 입도 2.5 ㎛인 중량비 50%(47 wt%)의 분말 금과 평균 입도 20 ㎛인 중량비 50%(47 wt%)의 분말 금으로 구성된 혼합 분말 금 94 wt%을, 0.5 wt% 전분과 0.6 wt% 셀룰로오스 및 나머지 물로 구성된 수용성 결합제와 혼합시킴으로써 얻어졌다. 이러한 점토 조성물이 주형 처리되어 길이 50 ㎜ ×폭 10 ×두께 1.5인 시편으로 형성되어 그 시편을 다음 조건 하에서 소성처리하였다.

소성 조건	수축율(%)	굽힘 강도(kgf/㎣)	파괴/굽힘	평가
690 ℃& 5분	5.9	7.98	파괴	×
690 ℃& 30분	5.9	8.12	파괴	×
700 ℃& 5분	6.7	10.88	굽힘	0
700 ℃& 30분	7.8	24.74	굽힘	0
750 ℃& 5분	7.9	28.86	굽힘	0

상기 결과치들은 690℃ 및 5분의 소성 조건의 시편과 690℃ 30분의 소성 조건의 시펀들이 불충분한 강도로 인해 파괴되었음을 나타낸다.

다른 조건을 사용한 시편들은 수축율이 10%를 넘지 않았으며 파괴되지 않았음을 나타낸다.

비교예 3

점토 조성물은 평균 입도 2.5 ㎛인 중량비 79.8%(75 wt%)의 분말 금과 평균 입도 20 ㎛인 중량비 20.2%(19 wt%)의 분말 금으로 구성된 혼합 분말 금 94 wt%을, 0.5 wt% 전분과 0.6 wt% 셀룰로오스 및 나머지 물로 구성된 수용성 결합제와 혼합시킴으로써 얻어졌다. 이러한 점토 조성물이 주형 처리되어 길이 50 ㎜ ×폭 10 ×두께 1.5인 시편으로 형성되어 그 시편을 다음 조건 하에서 소성처리하였다.

소성 조건	수축율(%)	굽힘 강도(kgf/㎣)	파괴/굽힘	평가
690 ℃& 5분	9.3	8.43	파괴	×
690 ℃& 30분	9.7	9.68	파괴	×
700 ℃& 5분	11.2	22.12	굽힘	×
700 ℃& 30분	13.2	28.47	굽힘	×

상기 결과치들은 700℃ 및 5분의 소성 조건의 시편의 수축율이 10%를 초과하였음을 나타낸다.

비교예 4

점토 조성물은 평균 입도 1.5 ㎛인 중량비 31.9%(30 wt%)의 분말 금과 평균 입도 20 ㎛인 중량비 68.1%(64 wt%)의 분말 금으로 구성된 혼합 분말 금 94 wt%을, 0.5 wt% 전분과 0.6 wt% 셀룰로오스 및 나머지 물로 구성된 수용성 결합제와 혼합시킴으로써 얻어졌다. 이러한 점토 조성물이 주형 처리되어 길이 50 ㎜ ×폭 10 ×두께 1.5인 시편으로 형성되어 그 시편을 다음 조건 하에서 소성처리하였다.

소성 조건	수축율(%)	굽힘 강도(kgf/㎣)	파괴/굽힘	평가
690 ℃& 5분	8.5	7.86	파괴	×
690 ℃& 30분	9.1	8.89	파괴	×
700 ℃& 5분	10.8	24.61	굽힘	×
700 ℃& 30분	12.3	26.84	굽힘	×

상기 결과치들은 700℃ 및 5분의 소성 조건 하에서 수축율이 10%를 초과함으로 나타낸다.

본 발명은 실시예들을 참조하여 상술했다. 그러나, 본 발명은 그러한 실시예들에 한정되는 것은 아니며 첨부된 청구범위에 기술된 본 발명의 사상으로 이탈함이 없이 변경될 수 있다는 것을 이해해야 한다.

전술한 바와 같이, 본 발명은 귀금속 성형을 위한 점토 조성물과 귀금속 소결체의 제조방법을 제공한다. 소결체는 귀금속의 융점 보다 360℃ 낮은 온도에서 제조될 수 있으며, 그렇게 제조된 소결체는 높은 밀도와 낮은 수축율을 가진다.소결 온도 범위를 확대하는 것은 미세한 온도 승강 프로파일의 요구없이도 간단한 노와 저렴한 설비를 사용하여 소결을 가능하게 한다. 저온 범위에서의 소결은 에너지 비용을 감소시킬 수 있게 한다.

Claims (5)

1. 귀금속 성형용 점토 조성물로서,

   유기질 결합제 수용액과 함께, 평균 입도가 2.2 내지 3.0 ㎛인 중량비, 30 내지 70%의 분말 및 평균 입도가 5 내지 20 ㎛인 중량비, 70 내지 30%인 분말을 주성분으로 갖는 혼합된 귀금속 분말의 반죽 혼합물로 형성되는,

   귀금속 성형용 점토 조성물.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 유기질 결합제는 0.02 내지 3.0 wt%의 전분과 0.02 내지 3.0 wt%의 수용성 셀룰로오스 수지를 함유하는,

   귀금속 성형용 점토 조성물.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 유기질 결합제는 0.1 내지 4 wt% 범위의 비율로 함유되는,

   귀금속 성형용 점토 조성물.
4. 제 2 항에 있어서,

   상기 유기질 결합제는 0.1 내지 4 wt% 범위의 비율로 함유되는,

   귀금속 성형용 점토 조성물.
5. 귀금속 소결체의 제조 방법으로서,

   제 1 항 내지 제 4항에 따른 귀금속 성형용 점토 조성물을 예상 형태로 성형하는 단계와,

   상기 점토 성형체를 건조하는 단계, 및

   건조된 상기 점토 성형체를, 사용된 귀금속 혼합분말의 융점으로부터 상기 융점보다 360℃ 낮은 범위의 온도에서 5분 동안 소결하는 단계를 포함하는,

   귀금속 소결체의 제조 방법.