KR20110004871A - 지르콘계 장입물로부터 제조되는 소결 생성물 - Google Patents

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Abstract

본 발명은, 산화물을 기준으로 질량 백분율로 75 내지 99%의 지르콘을 포함하는 출발 장입물로부터 형성되며, 총 100%에 대해 산화물을 기준으로 질량 백분율로 아래의 평균 중량 화학적 조성을 갖는 소결 생성물,
60% ≤ ZrO2 ≤ 72.8%,
27% ≤ SiO2 ≤ 36%,
0.1 % ≤ B2O3 + GeO2 + P2O5 + Sb2O3 + Nb2O5 + Ta2O5 + V2O5,
0.1 % ≤ ZnO + PbO + CdO,
B2O3 + GeO2 + P2O5 + Sb2O3 + Nb2O5 + Ta2O5 + V2O5+ ZnO + PbO + CdO ≤ 5%,
0% ≤ Al2O3 + TiO2 + MgO + Fe2O3 + NiO + MnO2 + CoO + CuO ≤ 5%,
기타 산화물: ≤ 1.5%, 특히, 유리로에서 사용되는 소결 생성물에 관한 것이다.

Description

지르콘계 장입물로부터 제조되는 소결 생성물 {SINTERED PRODUCT PRODUCED FROM A ZIRCON-BASED CHARGE}
본 발명은 지르콘으로부터 제조되는 신규한 소결 물질, 그의 제조 방법, 및 유리로(glass furnace)에서 그의 용도에 관한 것이다.
내화성 생성물들 가운데, 용융 및 주조된 생성물과 소결 생성물 사이에는 구별되는 점이 있다.
소결 생성물과 달리, 용융 및 주조된 생성물은 거의 대부분 매우 풍부한 입자간 유리상을 포함하며, 이는 결정화된 입자들의 격자를 채운다. 이에 따라, 소결 생성물과 용융 및 주조된 생성물이 각각 적용시에 봉착하는 문제점, 그리고 그를 해결하기 위해 사용되는 기술적인 해결 방법이 일반적으로 서로 다르다. 게다가, 제조 공정의 상당한 차이로 인해, 용융 및 주조된 생성물을 제조하기 위해 개발된 조성은 소결 생성물을 제조하기 위해 사용될 수 없으며 그 반대도 마찬가지다.
소결 생성물은 적합한 원료들을 혼합한 다음, 미가공 형태의 소결을 달성하기 위하여 이 혼합물을 미가공 상태로 성형하고, 결과로 얻은 미가공 형태를 충분한 온도에서 충분한 시간 동안 베이킹한다.
소결 생성물은 화학적 조성과 제조 방법에 따라 매우 다양한 산업 분야용으로 제조된다.
따라서, 특정 적용에 적합한 소결 생성물은 온도, 부식 또는 마모 조건이 상이한 다른 적용에서 요구하는 특성을 갖지 않는다.
예를 들면, 미국 특허 US 3,899,341에서는 지르콘(50~90%) 및 지르코니아로부터 형성된 소결 생성물을 기술한다. 지르코니아는 크랙을 발생시키는 생성물의 탄성 변형을 제한하기 위하여 부분적으로 안정화된다. 그러나, US 3,899,341의 생성물은 용융 스틸(steel)과 접촉하여 사용되도록 설계되었다. 따라서, 용융 유리와 접촉하여 사용되기에 적합하지 않다.
소결 생성물들 가운데, 지르콘(지르코늄 실리케이트: ZrO2.SiO2, 또는 ZrSiO4) 및 선택적으로 지르코니아(산화 지르코늄 ZrO2 불포함)로부터 형성된 치밀(dense) 생성물은 용융 유리, 특히 비-알카리성 유리와 직접적으로 접촉하는 적용에 사용될 수 있다.
따라서, 유럽 특허 공개 EP 952 125에서는 지르콘(5~40%) 및 지르코니아로부터 형성된, 유리로(glass furnace) 용도용 소결 생성물을 기술하고 있다. 이 생성물은 크랙없이 대형 블록이 형성될 수 있게 하는 티타늄, 알루미늄 및 이트륨 옥사이드를 더 포함한다. 이 생성물의 SiO2 함량은 14% 미만이다. ZrO2 함량은 82% 초과이다.
WO 02/44102에서는 유리 시트를 제조하기 위해 사용되는 아이소파이프(isopipe)를 기술한다. 아이소파이프는 95 질량% 초과의 지르콘을 포함하며, 0.2 내지 0.4%의 산화티타늄을 포함하지 않을 경우, 충분하지 못한 크리핑(creeping) 거동을 나타낸다. 종래의 기술을 설명하기 위하여, WO 02/44102는 미국 특허 5,124,287을 인용하였다.
미국 특허 5,124,287에서는 75% 내지 95%의 지르콘 및 산화 티타늄을 포함하며, 용융 유리와 접촉하도록 설계된 조성을 기술한다. 산화 티타늄의 존재는 수득된 생성물을 소결 후에 치밀화하는데 유리한 것으로 설명한다. 최종 생성물에서, 지르코니아는 비-안정화되어야 하며, 따라서 비-안정화된 지르코니아를 출발 혼합물에 사용하는 것이 바람직하다. 그러나, 예를 들면, 산화이트륨 또는 산화칼슘과 같은 지르코니아의 안정화제로 안정화된 지르코니아의 사용은 취소적(redhibitory)이지 않아서, 혼합물의 가열은 지르코니아의 비안정화를 일으킨다.
WO 2006/073841에서는 유리 산업 분야용 내화 물질을 기술한다. 이 지르콘계 물질은 Y2O3를 포함할 수 있다. 이 물질은 적어도 1%의 P2O5 또는 V2O5를 항상 포함한다.
러시아 특허 공개 SU 1 020 404에서는 지르콘계 내화성 생성물을 코팅하기 위한 혼합물을 기술한다.
무알카리 유리와 같은 새로운 유리의 출현은 유리에 대한 용융 및/또는 성형 온도를 증가시킨다. 그 결과, 통상적인 지르콘계 물질은 그 성능이 감소된다. 사실, 통상적인 지르콘계 물질은 1,550℃ 이상의 온도에서 삼출(exudate)되는 경향이 있다. 온도가 상승하고 이러한 온도에 노출되는 시간이 증가할수록 삼출은 더욱 심해진다. 이러한 현상은 유리에 결함을 형성시키며, 유리의 부식을 증가시키며, 버블 현상을 일으키므로, 특히 해로울 수 있다.
따라서, 매우 양호한 내삼출성을 갖고 유리로(glass furnace)에 사용될 수 있는 생성물에 대한 필요성이 있다. 본 발명의 목적은 이러한 필요성을 충족시키기 위함이다.
이러한 목적을 위하여, 본 발명은 출발 장입물을 기준으로 질량 백분율로 75 내지 99%의 지르콘을 포함하는 출발 장입물로부터 형성되며, 총 100%에 대해 산화물을 기준으로 질량 백분율로 아래의 평균 중량 화학적 조성을 갖는 소결 생성물을 제안한다.
60% ≤ ZrO2 ≤ 72.8%,
27% ≤ SiO2 ≤ 36%,
0.1 % ≤ B2O3 + GeO2 + P2O5 + Sb2O3 + Nb2O5 + Ta2O5 + V2O5,
0.1 % ≤ ZnO + PbO + CdO,
B2O3 + GeO2 + P2O5 + Sb2O3 + Nb2O5 + Ta2O5 + V2O5+ ZnO + PbO + CdO ≤ 5%,
0% ≤ Al2O3 + TiO2 + MgO + Fe2O3 + NiO + MnO2 + CoO + CuO ≤ 5%,
기타 산화물: ≤ 1.5%.
이 소결된 내화성 생성물은 특히 상기한 생성물에 비해 우수한 내삼출성을 갖는다. 유리하게, 이 생성물은 또한 공지된 생성물의 밀도와 같거나 더 높은 고밀도를 갖는다.
바람직하게, 본 발명에 따른 생성물은 또한 아래의 특성들 중 하나 또는 그 이상을 갖는다.
- Ta2O5 함량은 산화물을 기준으로 질량 백분율로 0.3% 초과, 바람직하게는 0.5% 초과, 더욱 바람직하게는 0.8% 초과이다.
- Ta2O5 함량은 산화물을 기준으로 질량 백분율로 3% 미만, 바람직하게는 2.5% 미만, 더욱 바람직하게는 2% 미만이다.
- 산화물을 기준으로 질량 백분율로,
0,1 % ≤ GeO2 + P2O5 + Nb2O5 + Ta2O5, 및/또는
0,1 % ≤ ZnO, 및/또는
GeO2 + P2O5 + Nb2O5 + Ta2O5 + ZnO ≤ 5%, 및/또는
0% ≤ Al2O3 + TiO2 + MgO + Fe2O3 + NiO + MnO2 + CoO + CuO ≤ 5%이다.
- ZnO 함량은 산화물을 기준으로 질량 백분율로 0.3% 초과, 바람직하게는 0.5% 초과, 더욱 바람직하게는 0.8% 초과이다.
- ZnO 함량은 산화물을 기준으로 질량 백분율로 3% 미만, 바람직하게는 2.5% 미만, 더욱 바람직하게는 2% 미만이다.
- 본 발명의 생성물은, Al2O3, TiO2, MgO, Fe2O3, NiO, MnO2, CoO 및 CuO로부터 적어도 하나의 산화물, 바람직하게는 적어도 두 개의 산화물을 포함한다. 바람직하게, 이들 산화물 중 적어도 하나의 함량, 또는 이들 산화물 중 적어도 두 개의 각각의 함량은 산화물을 기준으로 질량 백분율로 0.05% 초과, 바람직하게는 0.10% 초과, 더욱 바람직하게는 0.15% 초과, 더더욱 바람직하게는 0.3% 초과이다. 바람직하게, 0.05% < Al2O3 + TiO2, 바람직하게 0.9% < Al2O3 + TiO2, 더욱 바람직하게 1 % < Al2O3 + TiO2이다. 또한, 바람직하게, 산화물을 기준으로 질량 백분율로 Al2O3 + TiO2 < 3%, 바람직하게 Al2O3 + TiO2 < 2%이다.
- 본 생성물은 총 100%에 대해 산화물을 기준으로 질량 백분율로 아래의 평균 중량 화학적 조성을 갖는다.
60% ≤ ZrO2 ≤ 72.4%,
27% ≤ SiO2 ≤ 36%,
0.2 % ≤ B2O3 + Nb2O5 + Ta2O5 ≤ 2.5%,
0.2 % ≤ ZnO ≤ 2.5%,
0.2% ≤ Al2O3 + TiO2 + MgO + NiO + MnO2 + CoO + CuO ≤ 3%,
기타 산화물: ≤ 1.5%.
- 본 생성물은 총 100%에 대해 산화물을 기준으로 질량 백분율로 아래의 평균 중량 화학적 조성을 갖는다.
60% ≤ ZrO2 ≤ 72.4%,
27% ≤ SiO2 ≤ 36%,
0.2 % ≤ Nb2O5 + Ta2O5 ≤ 2.5%,
0.2 % ≤ ZnO ≤ 2.5%,
0.2% ≤ Al2O3 + TiO2 ≤ 2%,
기타 산화물: ≤ 1.5%.
- 《기타 산화물》은 불순물이다. 바람직하게, 《기타 산화물》의 함량은 산화물을 기준으로 질량 백분율로 1.2% 미만, 바람직하게는 1% 미만, 더욱 바람직하게는 0.7% 미만, 바람직하게는 0.5% 미만, 더더욱 바람직하게는 0.2% 미만이다.
- P2O5 함량은 1% 미만, 바람직하게는 0.5% 미만이다.
- 산화이트륨 Y2O3 함량은 산화물을 기준으로 질량 백분율로 0.5% 미만, 바람직하게는 0.3%이다.
- 출발 장입물에서 지르콘 함량은 출발 장입물을 기준으로 질량 백분율로 80% 보다 크거나 같다.
- 생성물에서 지르코니아 함량은 산화물을 기준으로 질량 백분율로 5% 초과, 바람직하게는 10% 초과, 및/또는 15% 미만이다.
- 수량으로 90% 초과 또는 실질적으로 100%의 입자는 50 마이크론 미만, 바람직하게는 30 마이크론 미만, 바람직하게는 20 마이크론 미만, 더욱 바람직하게는 10 마이크론 미만의 크기를 갖는다.
- 생성물의 겉보기 기공율은 5% 미만, 바람직하게는 2% 미만, 바람직하게는 1% 미만, 바람직하게는 0.5% 미만이다.
- 생성물은 4.0 g/㎤ 초과, 바람직하게는 4.1 g/㎤ 초과, 바람직하게는 4.2 g/㎤ 초과의 겉보기 밀도를 갖는다.
- 생성물은 바람직하게 5㎏ 초과, 바람직하게는 10㎏ 초과의 질량을 갖는 블록의 형상을 갖는다.
또한, 본 발명은,
a) 출발 장입물을 형성하기 위하여 원료들을 혼합하는 단계,
b) 상기 출발 장입물로부터 미가공(green) 부분을 성형하는 단계, 및
c) 상기 소결 생성물을 얻기 위하여 상기 미가공 부분을 소결하는 단계를 포함하는 소결 생성물의 제조 방법에 관한 것이며,
출발 장입물은 상기 생성물이 본 발명에 따르도록 결정되는 것을 특징으로 한다.
바람직하게, 본 발명에 따른 방법은 아래의 선택적인 특성들 중 하나 또는 그 이상을 더 구비할 수 있다.
- a)단계에서, 지르콘과 지르코니아의 총함량이 출발 장입물을 기준으로 질량 백분율로 출발 장입물의 적어도 95%가 되도록, 지르콘 및 선택적으로 지르코니아가 첨가된다.
- Al2O3, TiO2, MgO, Fe2O3, NiO, MnO2, CoO, CuO, B2O3, GeO2, P2O5, Sb2O3, Nb2O5, Ta2O5, V2O5, PbO, ZnO 및 CdO의 산화물들 중 하나 또는 그 이상이, c)단계에서 수득된 소결 생성물이 본 발명에 따르도록 보장하는 양으로, 의도적으로(즉, 체계적이고 조직적으로) 첨가된다.
- 적어도 50 질량%, 바람직하게는 적어도 80 질량%, 바람직하게는 적어도 90 질량%, 더욱 바람직하게는 실질적으로 100 질량%의 아연이 산화물 ZnO에 첨가된다.
- 인산 함량은 1% 미만, 바람직하게는 0.8% 미만, 더욱 바람직하게는 0.5% 미만이다.
- a)단계에 사용된 원료는 50㎛ 미만, 또는 40㎛ 미만, 또는 20㎛ 미만, 또는 5㎛ 미만, 또는 4㎛ 미만의 중간 크기(D50)를 갖는다.
또한, 본 발명은 본 발명에 따른 방법에 따라 제조되는 또는 제조될 수 있는 본 발명에 따른 내화 생성물의 유리로, 특히 용융 유리와 접촉하는 로의 영역에서의 용도에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 그러한 유리로에 관한 것이다.
정의
본 명세서에서 그리고 종래의 기술에 따라, 출발 장입물 또는 생성물에서, 지르콘을 형성하기 위해 SiO2 분자와 결합되지 않은 ZrO2의 분자는 《지르코니아》로 칭한다. 동일하게, 지르콘을 형성하기 위해 ZrO2 분자와 결합되지 않은 SiO2의 분자는 《실리카》로 칭한다. 본 발명에 따른 생성물의 ZrO2 함량은 지르콘의 ZrO2 함량 및 지르코니아와 상응한다. 본 발명에 따른 생성물의 SiO2 함량은 지르콘의 SiO2 함량 및 실리카와 상응한다.
화학적 조성에서, 산화물 함량은 해당 산업의 관습에 따라 가장 안정적인 산화물로 표현되는 각각의 해당 화학 성분의 전체 함량에 관한 것으로, 아산화물(sub-oxides), 및 선택적으로 질화물(nitrides), 산화질화물(oxynitrides), 탄화물(carbides), 산화탄화물(oxicarbides), 탄화질화물(carbonitrides), 또는 전술한 성분들의 금속 종들(metal species)이 포함된다.
본 생성물의 화학적 조성을 정의하기 위해 사용되는 산화물 Al2O3, TiO2, MgO, Fe2O3, NiO, MnO2, CoO, CuO, B2O3, GeO2, P2O5, Sb2O3, Nb2O5, Ta2O5, V2O5, PbO, ZnO 및 CdO의 질량 함량의 총량에서, 이들 산화물 중 하나 또는 그 이상이 생략될 수 있다.
또한, 산화지르코늄 ZrO2을 포함하는 원료들은 소량(1.5% 내지 2%)의 HfO2도 포함한다. 《ZrO2》은 통상적으로 산화지르코늄 ZrO2, 및 ZrO2로 도입된 미량의 HfO2를 지칭한다.
달리 표시되지 않는 한, 모든 백분율은 산화물을 기준으로 한 질량 백분율이다. 특히, 출발 장입물에서, 지르콘 백분율은 출발 장입물의 총질량을 기준으로 표현된다.
《불순물》은 원료에 필수적으로 도입되는 불가피한 구성 성분 또는 이러한 성분들 간의 반응으로 발생된 구성 성분을 의미한다. 특정한 하나의 실시예에서, P2O5가 불순물이다.
일군(set)의 입자의 《중간 크기》D50는 상기 일군의 입자를 동일한 질량의 제1 및 제2 개체군으로 나눌 때의 크기로, 제1 및 제2 개체군은 각각 중간 크기보다 더 크거나 더 작은 크기를 갖는 입자만을 포함한다.
입자의 크기는 폴리싱된 부분(polished section)에서 관찰할 때 더 큰 크기이다.
실시예의 상세한 설명
지르콘은 지르콘 모래 또는 높은 지르콘 함량을 갖는 치밀한 생성물의 샤모트(chamotte)에 의해 제공될 수 있다.
본 발명에 따르면, 출발 장입물이 적어도 75%, 바람직하게는 적어도 80%의 지르콘을 포함하는 것이 절대적으로 필요하다. 본 발명에 따른 지르콘에 의해 얻은 SiO2 및 ZrO2의 양이 실리카 및 지르코니아로 제공될 경우, 본 발명에 따른 생성물의 유리한 특성을 얻을 수 없다.
바람직하게, 지르콘과 지르코니아의 총함량은 출발 장입물의 적어도 95%이다.
지르코니아는 고온에서 결정 상태의 변이로 인해 상당한 열팽창 편차를 갖는다. 특히 대형 블록에서 이러한 열팽창 편차를 제한하기 위하여, 지르코니아 함량을 제한하는 것이 필요하다. 따라서, 출발 장입물은 적어도 75%의 지르콘 함량이 보장되는 25% 미만의 지르코니아를 포함한다.
본 발명에 따르면, B2O3, GeO2, P2O5, Sb2O3, Nb2O5, Ta2O5 또는 V2O5로부터 선택된 적어도 하나의 산화물, 특히 Ta2O5 및 Nb2O5, 더구나 특히 Ta2O5의 존재, 및 이와 함께, ZnO, PbO 및 CdO, 특히 ZnO의 존재가 지르콘계 내화 생성물의 내삼출성을 향상시킨다.
필요하다면, Al2O3, TiO2, MgO, Fe2O3, NiO, MnO2, CoO, CuO로부터 선택된 적어도 하나의 산화물의 첨가로, 본 발명에 따른 생성물의 밀도를 향상시키는 것이 가능하다. 따라서, 이러한 첨가는 생성물이 부식 환경에 놓이는, 특히 용융 유리와 접촉하는 적용시에 특히 유리하다. 본 발명자들은, 본 발명의 생성물에서, 특히 Ta2O5을 포함한 생성물에서, 이러한 첨가가, 특히 Al2O3 및 TiO2이 낮은 함량, 특히 산화물을 기준으로 질량 백분율로 3% 미만, 2% 미만, 또는 1% 미만, 또는 0.5% 미만의 낮은 함량으로 제한되면 고밀도가 성취될 수 있는 것을 알아냈다.
바람직하게, 순수한 지르콘을 치밀화하기 위해 요구되는 온도보다 더 낮은 온도에서 치밀화의 시작을 촉진시키기 위하여, 출발 장입물에 적어도 1%의 실리카가 첨가된다.
《기타 산화물》은 Na2O 또는 Y2O3와 같은 산화물이다. (지르콘의 해리를 촉진시키는) Na2O 함량은 최소화되어야 한다. 바람직하게, 이들 산화물은 원료에 도입된 불순물로, 필수적인 구성성분이 아니며 단지 묵인해야 한다. 1.5% 미만의 함량에서, 이들 《기타 산화물》의 효과는 수득된 결과물을 실질적으로 변화시키지 않는 것으로 여겨진다.
바람직하게, 본 발명에 따른 소결 생성물에서 산화물 Na2O 및 Y2O3의 각각의 함량은 산화물을 기준으로 질량 백분율로 0.5% 미만, 바람직하게는 0.3% 미만, 더욱 바람직하게는 0.15% 미만이다.
소결된 내화 블록은 a) 내지 c)단계를 포함하는 통상적인 방법에 따라 제조될 수 있다. 선택적으로, 이 방법은 a)단계 전에 지르콘 공급원 및 기타 원료들을 밀링(milling)하는 단계를 포함한다. 이 단계로, 물질의 이후의 양호한 치밀화를 위해 요구되는 통상적인 입자 크기 특성을 얻는 것이 가능하다. 특히, 그에 따라 제조된 분말은 50㎛ 미만, 또는 40㎛ 미만, 또는 20㎛ 미만, 또는 5㎛ 미만, 또는 4㎛ 미만의 중간 크기(D50)를 가질 수 있다.
a)단계에서, 혼합물이 원하는 평균 중량 화학적 조성을 갖도록 모든 원료들이 투입되고, 지르콘 소결 방법에서 통상적으로 사용되는 해교제(deflocculant) 및/또는 바인더, 예를 들면, 인산의 존재하에 혼합된다.
b)단계로 진입하기 전에, 원료들의 혼합물은 선택적으로 미세화(atomized)될 수 있다.
그리고, b)단계에서, 원하는 크기의 블록을 형성하기 위하여, 혼합물은, 예를 들면, 등압 압축성형(isostatic pressing)에 의해 성형된다.
슬립-캐스팅(slip-casting), 일축 가압성형(uniaxial pressing), 겔 캐스팅(gel casting), 바이브로캐스팅(vibrocasting), 또는 이들 기술의 조합과 같은 기타 기술들이 사용될 수 있다.
c)단계에서, 치밀한 내화 블록을 형성하기 위하여, 미가공된 부분은 1,400℃ 내지 1,700℃의 온도에서 대기압에서 공기하에 소결된다.
물론, 본 발명은 예시적이고 비한정적인 예로 제공된 상기한 실시예에 한정되지 않는다.
실시예
아래의 비한정적인 실시예들은 본 발명을 설명하기 위한 목적으로 제공된다.
이들 예에서, 아래의 사용된 원료들이 선택되었으며, 기재된 백분율은 질량백분율이다.
- 아래의 평균 화학적 분석(중량 기준)을 갖는 미분화된(micronized) 지르콘:ZrO2+HfO2: 66%, SiO2: 33%, Al2O3: 0.3%, P2O5: 0.3%, Fe2O3: 0.07%, TiO2: 0.08%, 및 0.2% 미만의 Y2O3와 같은 기타 화합물. 입자는 2.5㎛의 중간 크기(D50)를 갖는다.
- 80% 인산 H3PO4의 용액.
- 99% 초과의 ZnO를 포함하고, 입자의 중간 크기가 약 3㎛인 산화 아연.
- 약 95%의 TiO2를 포함하고, 입자의 중간 크기가 2.3㎛인 산화 티타늄.
- 입자의 중간 크기가 약 3㎛인 알루미나.
- 약 99%의 GeO2를 포함하고, 입자의 중간 크기가 약 3㎛인 산화 게르마늄.
- 약 99.85%의 Ta2O5를 포함하고, 입자의 크기가 44㎛ 미만인 산화 탄탈럼.
소결된 내화 블록은,
a) 출발 장입물을 형성하기 위하여 원료들을 혼합하는 단계;
b) 상기 혼합물로부터 미가공(green) 부분을 성형하는 단계; 및
c) 상기 미가공 부분을 소결하는 단계를 포함하는 통상의 방법에 따라 제조되었다.
a)단계에서, 혼합물이 원하는 평균 중량 화학적 조성을 갖도록 모든 원료들이 투입되고, 소결제, 통상적으로 사용되는 해교제 및/또는 바인더, 예를 들면, 인산의 존재하에 혼합되었다.
a)단계로 진입하기 전에, 원료들의 혼합물은 선택적으로 미세화(atomized)될 수 있다.
그리고, b)단계에서, 200㎜의 직경과 약 200㎜의 높이를 갖는 원통형의 미가공 부분을 형성하기 위하여, 혼합물은 등압 압축성형에 의해 성형되었다.
c)단계에서, 미가공된 부분은 1,600℃의 소결 온도에서 대기압에서 공기하에 소결되었으며, 안정 상태는 20시간 동안 유지되었다.
삼출 수준을 측정하기 위하여, 25㎜의 측면 길이와 75㎜의 높이를 갖는 사각형의 바(bar) 형태의 생성물 시료들을 사용하여 1,700℃에서 24시간 동안 가열시켰다. 이 기간 말기에, 시료의 부피를 측정하였다. 가열 후의 시료의 부피를 "Vm"이라 하고, 가열 전의 시료의 부피를 "Vi"라 하며, 그 두 부피의 차(부피 증가) "Va"는 Va=Vm-Vi이다. Va/Vi 비율은 《삼출 지수》라 하고 표 1에 《EI》로 표시된다.
사용된 원료들의 비율(질량 백분율), 겉보기 기공율(%), 밀도, 및 수득된 소결된 생성물의 "EI" 지수가 표 1에 기재된다.
1 2 3 4 5 6(비교예) 7(비교예)
지르콘 98.75 98.5 97 97.3 97.33 98.5 98.6
ZnO 0.25 0.5 2.5 2.5 2.5
H3PO4 0.17
Al2O3 0.8 0.3
Ta2O5 1 1 0.5
GeO2 0.2
TiO2 0.7 1.1
겉보기 기공율 4.14 4.71 0.12 0.79 1.23 0.29 0.25
겉보기 밀도(g/㎤) 4.11 4.10 4.31 4.28 4.28 4.32 4.39
EI 3% 6% 3% 5% 3% 12% 9%
표 1은 본 발명에 따른 생성물의 매우 양호한 내삼출성을 분명히 보여주고 있다. 이러한 생성물의 밀도는 공지된 생성물의 밀도와 동일하다.
따라서, 이러한 생성물은 유리로에서 사용하기에 매우 적합하다.

Claims (18)

  1. 산화물을 기준으로 질량 백분율로 75 내지 99%의 지르콘을 포함하는 출발 장입물로부터 형성되며, 총 100%에 대해 산화물을 기준으로 질량 백분율로 아래의 평균 중량 화학적 조성을 갖는 소결 생성물:
    60% ≤ ZrO2 ≤ 72.8%,
    27% ≤ SiO2 ≤ 36%,
    0.1 % ≤ B2O3 + GeO2 + P2O5 + Sb2O3 + Nb2O5 + Ta2O5 + V2O5,
    0.1 % ≤ ZnO + PbO + CdO,
    B2O3 + GeO2 + P2O5 + Sb2O3 + Nb2O5 + Ta2O5 + V2O5+ ZnO + PbO + CdO ≤ 5%,
    0% ≤ Al2O3 + TiO2 + MgO + Fe2O3 + NiO + MnO2 + CoO + CuO ≤ 5%,
    기타 산화물: ≤ 1.5%.
  2. 전술한 청구항에 있어서,
    0.1 % ≤ GeO2 + P2O5 + Nb2O5 + Ta2O5, 및/또는
    0.1 % ≤ ZnO, 및/또는
    GeO2 + P2O5 + Nb2O5 + Ta2O5 + ZnO ≤ 5%, 및/또는
    0% ≤ Al2O3 + TiO2 + MgO + Fe2O3 + NiO + MnO2 + CoO + CuO ≤ 5%인 것을 특징으로 하는 소결 생성물.
  3. 전술한 청구항들 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 Ta2O5 함량은 산화물을 기준으로 질량 백분율로 0.3% 초과 및 3% 미만인 것을 특징으로 하는 소결 생성물.
  4. 전술한 청구항들 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 Ta2O5 함량은 산화물을 기준으로 질량 백분율로 0.8% 초과인 것을 특징으로 하는 소결 생성물.
  5. 전술한 청구항들 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 ZnO 함량은 산화물을 기준으로 질량 백분율로 0.3% 초과 및 3% 미만인 것을 특징으로 하는 소결 생성물.
  6. 전술한 청구항들 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 ZnO 함량은 산화물을 기준으로 질량 백분율로 0.8% 초과인 것을 특징으로 하는 소결 생성물.
  7. 전술한 청구항들 중 어느 한 항에 있어서,
    산화물을 기준으로 질량 백분율로 0.05% 초과의 Al2O3, TiO2, MgO, Fe2O3, NiO, MnO2, CoO 및 CuO로부터 선택되는 적어도 하나의 산화물을 포함하는 것을 특징으로 하는 소결 생성물.
  8. 전술한 청구항들 중 어느 한 항에 있어서,
    산화물을 기준으로 질량 백분율로 0.3% 초과의 Al2O3, TiO2, MgO, Fe2O3, NiO, MnO2, CoO 및 CuO로부터 선택되는 적어도 2종의 산화물을 포함하는 것을 특징으로 하는 소결 생성물.
  9. 전술한 청구항들 중 어느 한 항에 있어서,
    산화물을 기준으로 질량 백분율로 0.05% < Al2O3 + TiO2 < 3%인 화학적 조성을 갖는 것을 특징으로 하는 소결 생성물.
  10. 전술한 청구항들 중 어느 한 항에 있어서,
    산화물을 기준으로 질량 백분율로 0.9% < Al2O3 + TiO2인 화학적 조성을 갖는 것을 특징으로 하는 소결 생성물.
  11. 전술한 청구항들 중 어느 한 항에 있어서,
    총 100%에 대해 산화물을 기준으로 질량 백분율로,
    60% ≤ ZrO2 ≤ 72.4%,
    27% ≤ SiO2 ≤ 36%,
    0.2 % ≤ B2O3 + Nb2O5 + Ta2O5 ≤ 2.5%,
    0.2 % ≤ ZnO ≤ 2.5%,
    0.2% ≤ Al2O3 + TiO2 + MgO + NiO + MnO2 + CoO + CuO ≤ 3%,
    기타 산화물: ≤ 1.5%의 평균 중량 화학적 조성을 갖는 것을 특징으로 하는 소결 생성물.
  12. 전술한 청구항들 중 어느 한 항에 있어서,
    총 100%에 대해 산화물을 기준으로 질량 백분율로,
    60% ≤ ZrO2 ≤ 72.4%,
    27% ≤ SiO2 ≤ 36%,
    0.2 % ≤ Nb2O5 + Ta2O5 ≤ 2.5%,
    0.2 % ≤ ZnO ≤ 2.5%,
    0.2% ≤ Al2O3 + TiO2 ≤ 2%,
    기타 산화물: ≤ 1.5%의 평균 중량 화학적 조성을 갖는 것을 특징으로 하는 소결 생성물.
  13. 전술한 청구항들 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 기타 산화물의 함량은 산화물을 기준으로 질량 백분율로 0.5% 미만 인 것을 특징으로 하는 소결 생성물.
  14. 전술한 청구항들 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 산화이트륨 Y2O3 함량은 산화물을 기준으로 질량 백분율로 0.5% 미만인 것을 특징으로 하는 소결 생성물.
  15. 전술한 청구항들 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 지르콘 함량은 산화물을 기준으로 질량 백분율로 5% 초과인 것을 특징으로 하는 소결 생성물.
  16. a) 출발 장입물을 형성하기 위하여 원료들을 혼합하는 단계,
    b) 상기 출발 장입물로부터 미가공(green) 부분을 성형하는 단계, 및
    c) 상기 소결 장입물을 얻기 위하여 상기 미가공 부분을 소결하는 단계를 포함하고,
    상기 출발 장입물은 상기 생성물이 전술한 청구항들 중 어느 한 항에 따르도록 결정되고, 상기 a)단계에 사용된 원료들은 50㎛ 미만의 중간 크기를 갖는 것을 특징으로 하는 소결 생성물 제조 방법.
  17. 전술한 청구항에 있어서,
    상기 a)단계에 사용된 원료들은 5㎛ 미만의 중간 크기를 갖는 것을 특징으로 하는 소결 생성물 제조 방법.
  18. 용융 유리와 접촉되는 유리로의 영역에서 사용되는,
    제1항 내지 제15항 중 어느 한 항에 따른 생성물 또는 전술한 직전의 2개의 청구항들 중 어느 한 항에 따른 방법에 따라 제조되거나 제조될 수 있는 생성물의 용도.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20140112523A (ko) * 2011-12-23 2014-09-23 생-고뱅 생트레 드 레체르체 에 데투드 유로삐엔 통신 소자
WO2015153551A1 (en) 2014-03-31 2015-10-08 Saint-Gobain Ceramics & Plastics, Inc. Sintered zircon material for forming block
US10308556B2 (en) 2014-03-31 2019-06-04 Saint-Gobain Ceramics & Plastics, Inc. Sintered zircon material for forming block
US11465940B2 (en) 2014-03-31 2022-10-11 Saint-Gobain Ceramics & Plastics, Inc. Sintered zircon material for forming block

Families Citing this family (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2907116B1 (fr) * 2006-10-16 2008-12-19 Saint Gobain Ct Recherches Produit fritte a base de zircon+nb2o5 ou ta2o5
FR2978144B1 (fr) * 2011-07-22 2013-08-30 Saint Gobain Ct Recherches Bloc refractaire et four de fusion de verre
CN102381882B (zh) * 2011-07-27 2013-09-11 浙江自立股份有限公司 一种均质微晶化结构氧化锆耐火材料及其制备方法
CA2861581C (en) 2011-12-30 2021-05-04 Scoperta, Inc. Coating compositions
JP2013212943A (ja) * 2012-03-30 2013-10-17 Avanstrate Inc フラットパネルディスプレイ用ガラス基板の製造方法
CN105189406A (zh) 2013-02-18 2015-12-23 圣戈本陶瓷及塑料股份有限公司 用于成型块体的烧结锆石材料
CA2951628C (en) 2014-06-09 2024-03-19 Scoperta, Inc. Crack resistant hardfacing alloys
EP3234209A4 (en) 2014-12-16 2018-07-18 Scoperta, Inc. Tough and wear resistant ferrous alloys containing multiple hardphases
KR20170139656A (ko) * 2015-04-24 2017-12-19 코닝 인코포레이티드 결합된 지르코니아 내화물 및 이를 제조하는 방법
CN105060902B (zh) * 2015-07-24 2017-05-31 淄博工陶耐火材料有限公司 改性的锆英石质烧结制品及其制备方法
AU2016317860B2 (en) 2015-09-04 2021-09-30 Scoperta, Inc. Chromium free and low-chromium wear resistant alloys
FR3056208A1 (fr) * 2016-09-19 2018-03-23 Saint-Gobain Centre De Recherches Et D'etudes Europeen Produit fritte colore a base d'alumine et de zircone
FR3059998B1 (fr) 2016-12-14 2022-07-15 Saint Gobain Ct Recherches Beton fritte a base de zircon
FR3069243B1 (fr) 2017-07-20 2023-11-03 Saint Gobain Ct Recherches Billes frittees de zircon
CN108752017B (zh) * 2018-04-25 2023-04-28 郑州新光色耐火材料有限公司 电熔锆刚玉砖及其制备方法
WO2020086971A1 (en) 2018-10-26 2020-04-30 Oerlikon Metco (Us) Inc. Corrosion and wear resistant nickel based alloys
EP4271661A1 (en) 2020-12-29 2023-11-08 Saint-Gobain Ceramics & Plastics Inc. Refractory object and method of forming

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2220412A (en) * 1939-02-17 1940-11-05 Titanium Alloy Mfg Co Refractory and method of making same
US5407873A (en) * 1992-12-22 1995-04-18 Dyko Industriekeramik Gmbh Zirconium silicate brick and method for its production
WO2006108945A1 (fr) * 2005-04-15 2006-10-19 Saint-Gobain Centre De Recherches Et D'etudes Europeen Produit fritte a base de zircon
US7297171B2 (en) * 2003-09-18 2007-11-20 3M Innovative Properties Company Methods of making ceramics comprising Al2O3, REO, ZrO2 and/or HfO2 and Nb205 and/or Ta2O5

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3899341A (en) * 1973-04-30 1975-08-12 Didier Werke Ag Refractory fired shaped element and process of its manufacture
SU1020404A1 (ru) * 1981-03-30 1983-05-30 Предприятие П/Я Р-6681 Огнеупорна масса дл покрыти шамотных изделий
EP0447509B1 (en) * 1989-09-08 1998-01-07 Corhart Refractories Corporation Zircon refractories with improved thermal shock resistance
JP2870188B2 (ja) * 1990-11-27 1999-03-10 旭硝子株式会社 高ジルコニア質溶融鋳造耐火物
FR2777882B1 (fr) 1998-04-22 2000-07-21 Produits Refractaires Nouveaux materiaux frittes produits a partir de zircon et de zircone
JP4471190B2 (ja) 2000-12-01 2010-06-02 コーニング インコーポレイテッド フュージョン法による板ガラスの製造に用いられるアイソパイプのサグコントロール
US7238635B2 (en) * 2003-12-16 2007-07-03 Corning Incorporated Creep resistant zircon refractory material used in a glass manufacturing system
WO2006073841A1 (en) 2004-12-30 2006-07-13 Corning Incorporated Refractory materials
JP4630190B2 (ja) * 2005-12-28 2011-02-09 サンゴバン・ティーエム株式会社 高ジルコニア鋳造耐火物
FR2897861B1 (fr) * 2006-02-24 2008-06-13 Saint Gobain Ct Recherches Refractaire a forte teneur en zircone a grande resistivite
FR2907116B1 (fr) * 2006-10-16 2008-12-19 Saint Gobain Ct Recherches Produit fritte a base de zircon+nb2o5 ou ta2o5
US7759268B2 (en) * 2006-11-27 2010-07-20 Corning Incorporated Refractory ceramic composite and method of making
FR2910467B1 (fr) * 2006-12-21 2010-02-05 Saint Gobain Ct Recherches Produit fritte dope a base de zircon et de zircone
FR2920152B1 (fr) * 2007-08-24 2009-12-04 Saint Gobain Ct Recherches Refractaire a fortre teneur en zircone et teneur en silice elevee.
FR2920153B1 (fr) * 2007-08-24 2010-11-26 Saint Gobain Ct Recherches Produit refractaire a forte teneur en zircone dope.

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2220412A (en) * 1939-02-17 1940-11-05 Titanium Alloy Mfg Co Refractory and method of making same
US5407873A (en) * 1992-12-22 1995-04-18 Dyko Industriekeramik Gmbh Zirconium silicate brick and method for its production
US7297171B2 (en) * 2003-09-18 2007-11-20 3M Innovative Properties Company Methods of making ceramics comprising Al2O3, REO, ZrO2 and/or HfO2 and Nb205 and/or Ta2O5
WO2006108945A1 (fr) * 2005-04-15 2006-10-19 Saint-Gobain Centre De Recherches Et D'etudes Europeen Produit fritte a base de zircon

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20140112523A (ko) * 2011-12-23 2014-09-23 생-고뱅 생트레 드 레체르체 에 데투드 유로삐엔 통신 소자
WO2015153551A1 (en) 2014-03-31 2015-10-08 Saint-Gobain Ceramics & Plastics, Inc. Sintered zircon material for forming block
EP3126309A4 (en) * 2014-03-31 2018-01-03 Saint-Gobain Ceramics & Plastics Inc. Sintered zircon material for forming block
US10308556B2 (en) 2014-03-31 2019-06-04 Saint-Gobain Ceramics & Plastics, Inc. Sintered zircon material for forming block
US11465940B2 (en) 2014-03-31 2022-10-11 Saint-Gobain Ceramics & Plastics, Inc. Sintered zircon material for forming block

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