KR20140072073A - 귀금속 함량이 감소된 유리 섬유 전달 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 전력 공급에 의한 주울 발열에 의해 용융 재료, 특히 유리의 필라멘트를 전달하는 장치로서, 측면판, 용융 재료의 유동을 위한 노즐이 제공되어 있는 바닥판 및 임의로는 상부 스크린을 포함하고, 이들 세 부분 중 용융 재료와 접촉될 수 있는 적어도 하나의 부분이
- 용융점이 1450 ℃를 초과하는 철-기재 합금으로 이루어지며, 기판을 형성하는 솔리드 부분;
- 기판 표면의 적어도 일부에 형성된 금속 타이층;
- 금속 타이층을 덮는 세라믹층 - 금속층과 세라믹층은 기판을 형성하는 합급의 성분에 대한 확산 장벽을 형성함 -; 및
- 세라믹층 상에 직접 퇴적된, 백금 또는 백금 합금으로 이루어진 보호 코팅층
에 의해 형성되는 것을 특징으로 하는 장치에 관한 것이다.

Description

귀금속 함량이 감소된 유리 섬유 전달 장치 {DEVICE DELIVERING GLASS FIBRES WITH A REDUCED PRECIOUS METAL CONTENT}
본 발명은 섬유를 전달하는 섬유화 설비, 더욱 특별하게는 용융 재료, 특히 유리의 필라멘트를 전달하는 장치 및 그러한 장치의 제조 방법에 관한 것이다.
섬유화 설비는 통상적으로 유리가 용융되는 퍼니스에 연결된 공급기로부터 배출되는 용융 유리를 수용하는 유리 유동 블록, 부싱 블록 및 용융 재료의 필라멘트를 전달하는 장치 (부싱 또는 드레인 부싱)를 포함한다. 장치의 상부는 부싱 블록으로부터 생기는 유리 유동을 분산시키고 주울 (Joule) 발열에 의해 유리를 가열시키는 스크린을 포함할 수 있다. 장치는 마주보는 말단부에 각각 배치된 두 개의 단자를 외부 전기 접속부에 연결시켜 전기 변압기를 사용하여 가열된다. 단자는 부싱의 측벽에 용접에 의해 부착되며, 전기 전도성 재료로 된 조 클램프 (jaw clamp) 형태의 외부 전기 접속부에 연결되도록 돌출되어 있다. 장치의 바닥에는 용융 유리가 그를 통해 흘러서 다수의 필라멘트로 인출되는 홀 또는 노즐이 제공되어 있는 판이 있다.
이들 필라멘트는 직경이 일반적으로 5 내지 33 μm일 수 있으며, 예컨대, 권취될 수 있는 적어도 하나의 스트랜드를 형성하기 위하여, 어셈블리 장치 상으로 수렴되는 적어도 하나의 시트로 모아진다. 그 용도에 따라서, 스트랜드는 쵸핑되어 (chopped) 쵸핑된 스트랜드를 형성하거나, 벨트 상으로 방사되어 연속 스트랜드 매트를 형성할 수 있다. 수득된 제품은 주로 각종 강화재 용도로 사용된다.
부싱 또는 드레인 부싱은 용융 유리에 의해 부과되는 부식성 환경 및 높은 작업 온도에 처해진다. 이러한 장치는 통상적으로 귀금속, 일반적으로 시간이 흘러도 매우 높은 온도에 내성을 나타내는, 백금 또는 백금 합금, 예컨대, 비제한적으로는 PtRh, PtAu 또는 PtIr 합금 전도성 재료로 제조된다. 그러나, 이들 재료는 매우 고가이므로, 섬유화 설비에 필요한 귀금속의 양을 제한하는 것이 경제적으로 유리할 수 있다. 이와 관련하여, 본 발명은 부싱 또는 드레인 부싱과 같은 장치에 사용되는 귀금속의 양을 감소시키는 해결책을 제공하고자 하는 것이다.
문헌 US 2007/0178329는 텅스텐과 이리듐, 레늄, 오스뮴 및 루테늄으로부터 선택된 금속의 합금을 기재로 하는 보호 코팅을 포함하는 몰리브덴 또는 텅스텐으로 된 도가니를 기재하고 있다. 그러나, 몰리브덴 또는 텅스텐과 같은 금속은 내산화성이 낮기 때문에 유리 섬유를 전달하는 장치에는 사용될 수 없다. 섬유화 공정에서, 장치의 외부는 1100 ℃ 내지 1400 ℃ 정도의 고온의 공기에 노출되므로, 상당한 산화 환경에 놓인다. 또한, 레늄, 오스뮴 또는 루테늄과 같은 금속은 희귀하고 고가이므로, 원하는 용도로 사용하기가 어렵다.
특허 출원 WO 99/00336은 피어싱된 (pierced) 섬유화 스피너로서, 부식 방지를 위해 오리피스가 코발트와 크롬 기재의 합금으로 피복된 스피너를 기재하고 있다. 특허 US 5,417,735는 내부식 코팅을 제공하기 위해 스피너의 오리피스 상에 크롬 및 니켈이 교대하는 층을 배치하는 것을 제안하고 있다. 이 문헌에 따르면, 코팅은 금속 기판 상에 직접 퇴적된다. 그러나, 고온에서 사용하기 위해서는 확산이 문제점으로 대두되며, 결과적으로 계면에서 부서지기 쉬운 다공성 구조가 형성된다. 또한, 크롬-기재 코팅은 크롬이 이러한 온도에서 6가 크롬으로 전환되는 위험이 있으므로 바람직하지 않다.
존슨 (Johnson)은 문헌 [Glass, September 1972, page 372, "Platinum coating technique developed for glass industry"]에서 내부식성 백금-기재 코팅을 섬유화 스피너의 오리피스 표면에 퇴적시키는 방법을 제안하고 있다. 문헌 WO 98/50313 및 US 5,385,595에 기재된 바와 같이, 유해한 확산 영역은 일반적으로 크롬, 니켈 및 코발트로 된 기판의 금속 합금과 백금층 사이의 계면에서 형성된다. 붕소화물, 탄화물 또는 질화물을 기재로 하는 확산 장벽의 형성이 기재되어 있다. 이러한 해결책의 주된 단점은 섬유화 스피너에 사용되는 코발트 또는 니켈을 기재로 하는 초합금이 1400 ℃ 미만의 온도에서 용융되므로, 결과적으로 부싱이나 드레인 부싱과 같은 장치에 사용될 수 없다는 것이다.
본 발명은 적어도 부분적으로는 이제까지 사용되어 온 귀금속 재료보다는 경제적인 재료로 제조되고, 양호한 내산화성, 용융 유리와 접촉시 양호한 내부식성 및 유리에 의한 양호한 습윤성을 나타내는 유리 필라멘트 전달 장치를 제공한다. 재료는 또한 양호한 전기 및 열 전도체이어야 하며, 부싱이나 드레인 부싱은 주울 발열에 의해 가열된다.
본 발명에 따라서, 전력 공급에 의한 주울 발열에 의해 용융 재료, 특히 유리의 필라멘트를 전달하는 장치는 측면판, 용융 재료의 유동을 위한 노즐이 제공되어 있는 바닥판 및 임의로는 상부 스크린을 포함하고, 이들 세 부분 중 용융 재료와 접촉될 수 있는 적어도 하나의 부분이
- 용융점이 1450 ℃를 초과하는 철-기재 합금으로 이루어지며, 기판을 형성하는 솔리드 (solid) 부분,
- 기판 표면의 적어도 일부에 형성된 금속 타이층,
- 금속 타이층을 덮는 세라믹층 - 금속층과 세라믹층은 기판을 형성하는 합금의 성분에 대한 확산 장벽을 형성함 -, 및
- 세라믹층 상에 직접 퇴적된, 백금 또는 백금 합금으로 이루어진 보호 코팅층에 의해 형성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따라서, 철 합금으로 된 기판은 특히 측면판으로만 또는 이들 판의 일부에 의해 구성될 수 있다. 상부 스크린도, 존재하는 경우, 철 합금으로 제조될 수 있으며, 따라서 기판을 구성한다. 노즐이 있는 바닥판은 철 합금으로 제조될 수 있으며, 용융 재료의 유동을 가능하게 하는 노즐은 백금 또는 백금 합금으로 제조될 수 있다.
또한, 바닥판 및 노즐이 백금 또는 백금 합금으로 제조될 수 있다. 이 경우에, 기판은 측면판 및 임의로 존재하는 상부 스크린에 해당한다.
바람직하게는, 금속층, 세라믹층 및 보호 코팅층은 용융 재료와 접촉될 수 있는 기판의 모든 표면을 덮는다.
용융 재료와 접촉될 수 있는 장치의 부분은, 철 합금으로 이루어지지 않은 경우에는, 백금 또는 백금 합금으로 된 코팅을 포함하거나, 귀금속, 또는 문제가 되는 장치의 부분의 온도에서 사용하기에 적절한 경우 용융 재료와 접촉시 부식에 견뎌낼 수 있는 어떠한 다른 합금 또는 금속으로 제조될 수 있다. 이러한 유형의 합금 또는 금속으로는, 팔라듐, FeCrNi 타입의 합금, 또는 코발트 또는 니켈을 기재로 하는 초합금을 예로 들 수 있다.
장치 중 온도가 1200 ℃를 초과하게 되는 부분은 철-기재 합금으로 제조되고, 금속층, 세라믹층 및 보호 코팅층으로 덮이는 것이 유리하다.
바람직하게는, 기판은 FeCrAl 합금으로 이루어진다. 금속인 철, 크롬 및 알루미늄이 이들 합금의 주된 구성 성분이다.
FeCrAl 합금은 15 중량% 내지 25 중량%의 크롬, 4.5 중량% 내지 6.5 중량%의 알루미늄, 및 임의로는 탄소, 니켈, 규소, 망간, 티타늄, 텅스텐, 이트륨, 탄탈룸, 지르코늄, 란타늄, 세륨 및 하프늄으로부터 선택되는 1종 이상의 원소 - 바람직하게는 이들 원소 각각은 1 중량% 이하의 함량임 - 를 포함할 수 있으며, 나머지는 철이다.
FeCrAl 합금은 또한 추가로 2 중량% 내지 4 중량%의 몰리브덴을 포함할 수 있다.
확산 장벽층은 적어도 두 개의 층을 포함하며, 제1 층은 금속 타이층이고, 제2 층은 세라믹층이다. 바람직하게는, 세라믹층은 산화이트륨 및/또는 산화마그네슘으로 안정화된 지르코니아로 이루어진다.
지르코니아 중 산화이트륨의 함량은 5 중량% 내지 30 중량%, 바람직하게는 8 중량% 내지 20 중량%이다.
지르코니아 중 산화마그네슘의 함량은 4 중량% 내지 30 중량%, 바람직하게는 6 중량% 내지 22 중량%이다.
금속 타이층은 FeCrAl 합금으로 이루어지며, 두께는 100 내지 300 μm이다.
금속 타이층 상에 퇴적되는 세라믹층의 두께는 200 내지 400 μm이다.
본 발명에 따라서, 백금 또는 백금 합금의 층의 두께는 200 내지 500 μm, 바람직하게는 250 내지 350 μm이다.
하나의 실시양태에 따라서, 측면판 및 임의로 존재하는 상부 스크린은 철 합금으로 제조되고, 금속층, 세라믹층 및 보호 코팅층으로 덮이고, 노즐을 포함하는 바닥판은 백금 또는 백금 합금으로 제조된다.
또 다른 실시양태에 따라서, 측면판, 임의로 존재하는 상부 스크린 및 바닥판은 철 합금으로 제조되고, 금속층, 세라믹층 및 보호 코팅층으로 덮이고, 노즐은 백금 또는 백금 합금으로 제조된다.
본 발명은 또한 용융 재료, 특히 유리의 필라멘트를 전달하는 장치를 제조하는 방법으로서, 확산 장벽층을 형성하는 층들이 고속 산소 연료 분무법, 진공 플라즈마 분무법 또는 대기압 플라즈마 분무법으로부터 선택되는 기법에 의해 퇴적되는 방법에 관한 것이다.
유리하게는, 공기 중에서의 열처리는 금속 타이층을 퇴적시킨 후 세라믹층을 퇴적시키기 전에 900 ℃ 내지 1000 ℃의 온도에서 2 내지 5 시간 동안 수행된다.
본 발명에 따른 장치를 제조하기 위하여, 철 합금으로 제조되지 않는 장치의 부분은 비-소모성 전극을 사용한 아크 용접, 레이저 용접, 전자빔 용접 또는 확산 용접에 의해 철-기재 합금에 용접된다.
본 발명은 이하 첨부된 도면을 참조하여 더욱 상세히 설명된다:
도 1은 본 발명에 따른 용융 재료의 필라멘트를 전달하는 장치의 단면을 개략적으로 도시한 것이다.
도 2는 부싱의 작업 조건을 시뮬레이션하기 위하여, 1300 ℃의 공기에 100 시간 동안 노출된 보호 코팅의 현미경 관찰 사진이다.
도 1은 용융 유리의 필라멘트를 전달하는 장치의 단면을 나타낸 것으로, 장치는 일반적으로 노즐 (6)에 용융 재료를 다수의 필라멘트로 유동 및 인출시키는 다수의 홀이 드릴링되어 있는 바닥판 (5), 상부 스크린 및 측면판을 포함한다.
본 발명에 따라서, 장치의 적어도 일부는 철 합금으로 제조된다. 고온을 견디기 위하여, 이러한 합금은 용융점이 장치의 작업 온도를 초과, 즉, 1450 ℃를 초과하여야 한다. 장치는 장치의 마주보는 말단부에 각각 배치된 두 개의 단자를 외부 전기 접속부에 연결시켜 전기 변압기를 사용한 주울 (Joule) 발열에 의해 가열된다. 이러한 유형의 가열은 지엽적 온도가 1400 ℃에 근사할 수 있는 열점의 존재를 발생시킬 수 있다.
기판의 구성 재료로 사용되는 합금은 철 합금, 특히 FeCrAl 합금이다. 이들 3종의 원소가 주된 원소이며, 주기율표의 다른 원소, 예컨대, 탄소, 니켈, 규소, 망간, 몰리브덴, 티타늄, 텅스텐, 이트륨, 탄탈룸, 지르코늄, 란타늄, 세륨 및 하프늄이 또한 합금 중에 소량 구성 원소로 존재할 수 있다.
예를 들어, 철-기재 합금은 20.5 중량% 내지 23.5 중량%의 크롬, 5.8 중량%의 알루미늄, 0.7 중량% 이하의 규소, 0.4 중량% 이하의 망간, 0.08 중량% 이하의 탄소를 포함하며, 나머지는 철이다.
다른 예로서, 예컨대, 22 중량%의 크롬, 5.8 중량%의 알루미늄, 0.7 중량% 이하의 규소, 0.4 중량% 이하의 망간, 0.08 중량% 이하의 탄소와 나머지로서 철을 포함하는 합금을 들 수 있다. 이러한 합금은 상표명 칸탈 (Kanthal) APM®으로 알려져 있다. 이의 용융점은 1500 ℃이고, 양호한 고온 치수 안정성을 나타낸다.
이는 또한 20.5 중량% 내지 23.5 중량%의 크롬, 5 중량%의 알루미늄, 3 중량%의 몰리브덴, 0.7 중량% 이하의 규소, 0.4 중량% 이하의 망간, 0.08 중량% 이하의 탄소, 및 나머지로서 철을 포함할 수 있다.
매우 바람직하게는, 사용되는 합금의 조성은 21 중량%의 크롬, 5 중량%의 알루미늄, 3 중량%의 몰리브덴, 0.7 중량% 이하의 규소, 0.4 중량% 이하의 망간, 0.08 중량% 이하의 탄소와, 나머지로서 철을 포함한다. 이 합금은 상표명 칸탈 APMT®로 알려져 있다. 이의 용융점은 1500 ℃이고, 또한 양호한 고온 치수 안정성을 나타내며, 기계적 강도는 몰리브덴에 의해 강화되었다.
칸탈 A-1® 또는 칸탈 AF® 타입의 다른 합금이 또한 기판의 구성 재료로 사용될 수 있다.
ODS 합금으로도 알려진 산화물 분산 강화 합금이 또한 사용될 수 있다. 다음과 같은 예를 들 수 있다:
- MA 956 합금: 20 중량%의 크롬, 4.5 중량%의 알루미늄, 0.3 중량%의 티타늄, 0.04 중량%의 탄소, 0.5 중량%의 산화이트륨, 나머지는 철,
- PM 2000 합금: 20 중량%의 크롬, 약 55 중량%의 알루미늄, 0.3 중량%의 티타늄, 0.01 중량%의 탄소 및 산화이트륨, 나머지는 철, 또는
- ODM 751 합금: 16 중량%의 크롬, 약 4.5 중량%의 알루미늄, 0.6 중량%의 티타늄, 0.01 중량%의 탄소, 1 중량%의 몰리브덴 및 산화이트륨, 나머지는 철.
도 1에 도시된 실시양태에서, 상부 스크린 및 측면판으로 형성된 장치의 본체 전체는 철 합금 (4)으로 이루어지고, 기판을 구성하며, 노즐을 포함하는 바닥판은 백금 또는 백금 합금으로 이루어진다.
장치 중 용융 재료와 접촉하지 않는 부분은 임의로는 조질의 기판, 즉, 철 합금으로 되어 확산 장벽층이나 보호 코팅을 요하지 않는 기판의 형태로 있을 수 있다.
기판과 보호 코팅 사이에는 확산 장벽층이 퇴적되어 있다. 확산 장벽층은 기판과 보호 코팅 사이의 계면에서 형성될 수 있는 확산 구역의 형성을 방지하는데 필요하다. 이는 적어도 2개의 상이한 특성의 층을 포함한다. 기판 (4) 상에 직접 퇴적되는 제1 층 (3)은 금속 타이층으로 알려진 금속층이다. 금속 타이층은 기판과 실질적으로 동일한 조성을 갖는다. 이 층의 구성 성분은 따라서 기판의 구성 성분과 실질적으로 동일하다. 따라서, 금속 타이층과 기판의 용융점은 근사하며, 그들의 열팽창 계수도 또한 같은 정도의 크기이다. 그러나, 하기 설명하는 바와 같이 금속 타이층을 퇴적시키는데 사용되는 퇴적 기법에 의해서, 그들의 미세구조는 상이할 수 있다. 금속 타이층의 조성은 15 중량% 내지 25 중량%의 크롬, 4.5 중량% 내지 6.5 중량%의 알루미늄, 임의로는 2 중량% 내지 4 중량%의 몰리브덴 및/또는 임의로는 탄소, 니켈, 규소, 망간, 티타늄, 텅스텐, 이트륨, 탄탈룸, 지르코늄, 란타늄, 세륨 및 하프늄으로부터 선택되는 1종 이상의 원소 - 바람직하게는 이들 원소 각각은 1 중량% 이하임 - 를 포함하며, 나머지로 철을 포함한다.
예를 들어, 금속 타이층의 조성은 20.5 중량%의 크롬, 6.4 중량%의 알루미늄, 0.75 중량%의 규소, 0.11 중량%의 망간, 및 나머지는 철이다.
금속 타이층은 기판 상에 분무법에 의해 퇴적될 수 있다. 예를 들어, 고속 산소 연료 (HVOF) 분무법, 진공 플라즈마 분무법 (VPS) 또는 대기압 플라즈마 분무법 (APS)을 이용할 수 있다.
이와 같은 기법으로 100 내지 300 μm의 층 두께를 얻을 수 있다. 보다 큰 두께를 원하는 경우, 연속적인 퇴적을 실시할 수 있다.
기판의 구성 합금과의 상용성을 유지하면서 금속 타이층의 조성을 변경시킬 수 있으며, 또한 조성이 약간 상이한 수 개의 연속되는 금속층을 포함하는 스택을 생성할 수 있다.
확산 장벽층을 형성하는 제2 층 (2)은 세라믹층이다. 바람직하게는, 사용되는 세라믹은 산화이트륨 Y2O3 및/또는 산화마그네슘 MgO에 의해 안정화된 지르코니아 ZrO2이다.
지르코니아로 도입되는 Y2O3 또는 MgO 함량은 각각 5 중량% 내지 30 중량%, 바람직하게는 8 중량% 내지 20 중량%, 및 4 중량% 내지 30 중량%, 바람직하게는 6 중량% 내지 22 중량%이다.
세라믹층의 두께는 200 내지 400 μm이다. 세라믹층은 금속 타이층의 퇴적에 사용된 것과 동일한 기법, 즉, 고속 산소 연료 분무법, 진공 플라즈마 분무법 또는 대기압 플라즈마 분무법으로 퇴적될 수 있다.
금속 타이층에 의해 세라믹층의 양호한 부착이 이루어질 수 있다.
사용되는 세라믹은 그의 열팽창 계수의 기능에 의해 선택된다. 안정화된 지르코니아의 장점은 금속 타이층의 팽창과 양립될 수 있는 열팽창 계수를 갖는다는 것이다. 이들 열팽창 계수는 산화마그네슘 및 산화이트륨으로 안정화된 지르코니아에 있어서는 각각 10×10-6 K-1 및 5 내지 10×10-6 K-1이며, 20.5 중량%의 크롬, 6.4 중량%의 알루미늄, 0.75 중량%의 규소, 0.11 중량%의 망간과 나머지는 철로 조성된 상기한 바와 같은 금속 타이층에 있어서는 11×10-6 K-1이다.
확산 장벽층 위에는 백금 또는 백금 합금으로 된 보호 코팅층이 퇴적되어 있다. 이 층은 장치가 용융 유리와의 접촉에 의해 부식되는 것을 방지한다.
이러한 코팅은 열분무법에 의해 퇴적된다. 이러한 유형의 기술은, 예컨대, 존슨 매테이 (Johnson Matthey)에 의해 개발되어 ACT® 기술로 알려져 있으며, 이에 의해 백금 또는 백금-로듐 합금으로 된 두께 200 내지 500 μm의 코팅을 얻을 수 있다.
일단 백금-기재 보호 코팅으로 덮이면, 세라믹층은 고온에서 백금 보호 코팅 층에 대해 불활성으로 유지되는 장점이 있다. 백금-기재 보호 코팅은 확산 장벽층과의 사이에 아무런 화학적 상호작용이 없으므로 그로부터 쉽게 분리될 수 있다. 이와 같이 분리된 백금 층은 쉽게 재활용될 수 있다.
본 발명에 따른 장치는 상이한 조성의 층들을 연속적으로 퇴적시켜 제조될 수 있다.
기판의 표면은 당업계에 알려진 어떠한 표면 제조 기법에 의해서 세정되어야 한다. 금속 타이층을 열분무법으로 퇴적시키기 전에, 예컨대, 알코올 또는 아세톤으로 세정한 다음, 코런덤 (corundum)으로 샌드블래스팅할 수 있다. 이러한 세정 과정에 의해 표면 조도를 생성하고, 분무되는 층의 부착을 개선시킬 수 있다.
금속 타이층이 퇴적된 후에, 기판-금속 타이층 스택을 공기 중에서 열처리할 수 있다. 처리는 900 ℃ 내지 1000 ℃에서 2 내지 5 시간 동안 이루어지며, 금속 타이층의 표면에 산화알루미늄의 층을 생성시킬 수 있다. 이와 같은 알루미나 층은 고온 내산화성을 개선시킨다. 따라서, 장치 중 대기와 접촉되는 부분은 몰리브덴 또는 텅스텐과 같은 내화 금속에서 일어날 수 있는 경우와는 달리 안정하게 유지된다.
장치 중 철-기재 합금으로 제조되지 않는 부분은 장치의 나머지 부분에 용접되는 것이 유리할 수 있다.
사용될 수 있는 용접 기법은 비-소모성 전극으로 아크 용접 (텅스텐 불활성 가스 또는 TIG 용접), 레이저 용접, 전자빔 용접 또는 확산 용접이다.
필요에 따라서는, 이러한 부분들을 떼어내어 재활용할 수 있다.
도 2는 보호층 (1) 및 확산 장벽층으로 코팅된 기판 (4)의 현미경 관찰에서 얻어진 사진이다. 세라믹층 (2)은 ZrO2-8% Y2O3 층이다. 금속 타이층 (3)은 알루미나의 얇은 층이 형성되어 약간 산화되어 있는 층이며, 사진 중에 어두운 부분으로 나타나 있다. 금속 타이층과 기판의 조성은 실질적으로 동일하며, 이들 두 층 사이의 차이를 도 2에서 확인하기는 어렵다.

Claims (17)

  1. 전력 공급에 의한 주울 발열(Joule heating)에 의해 용융 재료, 특히 유리의 필라멘트를 전달하는 장치로서,
    측면판, 용융 재료의 유동을 위한 노즐이 제공되어 있는 바닥판 및 임의로는 상부 스크린을 포함하고, 이들 세 부분 중 용융 재료와 접촉될 수 있는 적어도 하나의 부분이
    - 용융점이 1450 ℃를 초과하는 철-기재 합금으로 이루어지며, 기판을 형성하는 솔리드(solid) 부분,
    - 기판 표면의 적어도 일부에 형성된 금속 타이층,
    - 금속 타이층을 덮는 세라믹층 - 금속층과 세라믹층은 기판을 형성하는 합금의 성분에 대한 확산 장벽을 형성함 -, 및
    - 세라믹층 상에 직접 퇴적된, 백금 또는 백금 합금으로 이루어진 보호 코팅층
    에 의해 형성되는 것을 특징으로 하는 장치.
  2. 제1항에 있어서, 금속층, 세라믹층 및 보호 코팅층이 용융 재료와 접촉될 수 있는 기판의 모든 표면을 덮는 것을 특징으로 하는 장치.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 기판이 FeCrAl 합금으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 장치.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, FeCrAl 합금이 15 중량% 내지 25 중량%의 크롬, 4.5 중량% 내지 6.5 중량%의 알루미늄, 및 임의로는 탄소, 니켈, 규소, 망간, 티타늄, 텅스텐, 이트륨, 탄탈룸, 지르코늄, 란타늄, 세륨 및 하프늄으로부터 선택되는 1종 이상의 원소 - 바람직하게는 이들 원소 각각은 1 중량% 이하의 함량임 - 를 포함하고, 나머지는 철인 것을 특징으로 하는 장치.
  5. 제4항에 있어서, FeCrAl 합금이 추가로 2 중량% 내지 4 중량%의 몰리브덴을 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 세라믹층이 산화이트륨 및/또는 산화마그네슘으로 안정화된 지르코니아로 이루어지는 것을 특징으로 하는 장치.
  7. 제6항에 있어서, 지르코니아 중 산화이트륨의 함량이 5 중량% 내지 30 중량%, 바람직하게는 8 중량% 내지 20 중량%인 것을 특징으로 하는 장치.
  8. 제6항에 있어서, 지르코니아 중 산화마그네슘의 함량이 4 중량% 내지 30 중량%, 바람직하게는 6 중량% 내지 22 중량%인 것을 특징으로 하는 장치.
  9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 금속 타이층이 FeCrAl 합금인 것을 특징으로 하는 장치.
  10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 금속 타이층의 두께가 100 내지 300 μm인 것을 특징으로 하는 장치.
  11. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서, 세라믹층의 두께가 200 내지 400 μm인 것을 특징으로 하는 장치.
  12. 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서, 백금 또는 백금 합금의 층의 두께가 200 내지 500 μm인 것을 특징으로 하는 장치.
  13. 제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서, 측면판 및 임의로 존재하는 상부 스크린이 철 합금으로 제조되고, 금속층, 세라믹층 및 보호 코팅층으로 덮이고, 노즐을 포함하는 바닥판이 백금 또는 백금 합금으로 제조되는 것을 특징으로 하는 장치.
  14. 제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서, 측면판, 임의로 존재하는 상부 스크린 및 바닥판이 철 합금으로 제조되고, 금속층, 세라믹층 및 보호 코팅층으로 덮이고, 노즐이 백금 또는 백금 합금으로 제조되는 것을 특징으로 하는 장치.
  15. 제1항 내지 제14항 중 어느 한 항에 따른, 용융 재료, 특히 유리의 필라멘트를 전달하는 장치를 제조하는 방법으로서,
    확산 장벽층을 형성하는 층이 고속 산소 연료 분무법, 진공 플라즈마 분무법 또는 대기압 플라즈마 분무법으로부터 선택되는 기법에 의해 기판 상에 퇴적되는 방법.
  16. 제15항에 있어서, 공기 중에서의 열처리는 금속 타이층을 퇴적시킨 후 세라믹층을 퇴적시키기 전에 900 ℃ 내지 1000 ℃의 온도에서 2 내지 5 시간 동안 수행되는 방법.
  17. 제15항 또는 제16항에 있어서, 철 합금으로 제조되지 않는 장치의 부분은 비-소모성 전극을 사용한 아크 용접, 레이저 용접, 전자빔 용접 또는 확산 용접에 의해 기판에 용접되는 방법.
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