KR20150076460A - 타이타늄 정밀주조용 주형 및 그 제조방법 - Google Patents

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KR20150076460A
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성시영
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윤정일
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재단법인 포항산업과학연구원
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Abstract

본 발명은 타이타늄 정밀주조용 주형 및 그 제조방법에 관한 것으로, 본 발명의 타이타늄 정밀주조용 주형은 산화물 분말, 타이타늄 분말 및 점결제를 포함하고, 본 발명의 타이타늄 정밀주조용 주형 제조방법은 타이타늄 분말을 제공하는 단계, 타이타늄 분말에 산화물 분말을 혼합하는 단계, 타이타늄 분말과 산화물 분말의 혼합물에 점결제를 혼합하는 단계, 산화물 분말, 타이타늄 분말 및 점결제를 혼합하여 슬러리로 제조하는 단계 및 슬러리를 소성 가공하는 단계를 포함한다.

Description

타이타늄 정밀주조용 주형 및 그 제조방법{MOLD FOR TITANIUM PRECISION CASTINGS AND METHOD OF MANUFACTURING THE SAME}
본 발명은 타이타늄 정밀주조용 주형 및 그 제조방법에 관한 것이다.
가볍고 강하며 내식성이 우수한 타이타늄 소재는 자동차, 항공기, 화학플랜트, 생체재료로도 활용이 되고 있으나, 주조시 용탕상태에서 강한 활성으로 인해 도가니 및 주형재료와의 반응성을 억제하기 위해 많은 기술개발이 이루어지고 있다.
하지만, 타이타늄 소재는 철계 소재나 알루미늄, 마그네슘과 같은 비철 소재에 비하여 원소재의 가격이 고가일 뿐만 아니라, 용탕 상태에서 대기 중의 산소와의 격렬한 반응을 억제하기 위하여 반드시 진공장비를 사용하여 진공분위기 혹은 불활성 분위기에서 공정을 진행하므로 주조 공정이 복잡해지므로 타이타늄 소재의 주조 비용이 높아지는 문제가 있다.
따라서, 타이타늄 소재의 경량성, 높은 비강도, 내식성 및 생체적합성 등의 우수한 특성에도 불구하고, 타이타늄 소재는 우주항공, 군수사업, 생체재료 및 고성능 자동차와 같은 비용보다는 재료의 특성이 우선시되는 분야에만 적용되는 한계가 있다.
최근에는 첨단기술의 고도화로 인하여 복잡한 형상의 산업제품에 대한 수요가 증가하고 있다.
이에 따라 제품의 절삭이나 용접 등의 추가적인 공정이 생략된 타이타늄 소재 정형가공 기술로서 타이타늄 소재로 역구배를 갖는 복잡한 3차원의 형상을 구현하는 타이타늄 정밀주조 공정이 활용되고 있다.
하지만, 상기와 같은 타이타늄 정밀주조 공정에 의하면 타이타늄 용탕과 정밀주조 주형의 반응에 의해 타이타늄 주물 표면에 알파케이스로 불리는 부서지기 쉬운 반응층이 형성되고 상기 알파케이스가 부서져 형성된 크랙이 형성되므로 타이타늄 주물의 기계적 특성 및 수명을 저하된다는 문제가 있다.
또한, 알파케이스는 화학적인 산세처리 (Chemical Milling)와 같은 후가공을 통하여 알파케이스 제거될 수 있으나, 후가공에 사용되는 불산 및 질산과 같은 강산으로 인해 환경 오염이 발생되고 및 후가공에 의한 치수 변경을 고려하여 제품 형상을 설계해야 하는 문제가 있다.
또한, 타이타늄 정밀주조용 주형에 사용되는 지르콘(ZrSiO4),지르코니아(ZrO2), 산화이트륨(Y2O3) 및 희토류 산화물 분말은 열역학적인 안정성이 뛰어남에도 불구하고 타이타늄 주물 표면에 알파케이스의 형성을 효과적으로 방지하지 못한다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 타이타늄 주물 표면에 알파케이스가 형성되는 것을 방지할 수 있는 타이타늄 정밀주조용 주형 및 그 제조방법을 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 타이타늄 정밀주조용 주형은 산화물 분말, 타이타늄 분말 및 점결제를 포함한다.
또한, 산화물 분말은 산화 알루미늄(Al2O3), 지르코늄(ZrSiO4), 지르코니아(ZrO2) 및 샤모트(Al2O3-SiO2) 중 하나 이상을 포함할 수 있다.
또한, 산화물 분말에 혼합되는 타이타늄 분말의 중량비는 0.3 내지 60 중량%일 수 있다.
또한, 산화물 분말 및 타이타늄 분말의 각각의 분말의 직경은 1 내지 200 ㎛일 수 있다.
또한, 점결제는 수계 콜로이달 실리카 또는 에틸계 콜로이달 실리카를 포함할 수 있다.
또한, 수계 콜로이달 실리카 또는 에틸계 콜로이달 실리카에는 중량비 10 내지 50 중량%인 실리카가 포함될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 타이타늄 정밀주조용 주형 제조방법은 타이타늄 분말을 제공하는 단계, 타이타늄 분말에 산화물 분말을 혼합하는 단계, 타이타늄 분말과 산화물 분말의 혼합물에 점결제를 혼합하는 단계, 산화물 분말, 타이타늄 분말 및 점결제를 혼합하여 슬러리로 제조하는 단계 및 슬러리를 소성 가공하는 단계를 포함할 수 있다.
또한, 산화물 분말은 산화 알루미늄(Al2O3), 지르코늄(ZrSiO4), 지르코니아(ZrO2) 및 샤모트(Al2O3-SiO2) 중 하나 이상을 포함할 수 있다.
또한, 산화물 분말에 혼합되는 타이타늄 분말의 중량비는 0.3 내지 60 중량%일 수 있다.
또한, 산화물 분말 및 타이타늄 분말의 각각의 직경은 1 내지 200 ㎛일 수 있다.
또한, 점결제는 수계 콜로이달 실리카 또는 에틸계 콜로이달 실리카를 포함할 수 있다.
또한, 수계 콜로이달 실리카 또는 에틸계 콜로이달 실리카에는 중량비 10 내지 50 중량%인 실리카가 포함될 수 있다.
또한, 슬러리는 850 ~ 1200 ℃ 사이의 온도에서 0.5 내지 3 시간 동안 소성 가공될 수 있다.
본 발명에 따른 타이타늄 정밀주조용 주형 및 그 제조방법에 따르면, 타이타늄 주물 표면에 알파케이스가 형성되는 것을 효과적으로 방지하여 타이타늄 주물의 제조 비용을 낮추고 환경 오염을 방지할 수 있으며 정밀한 치수를 가진 타이타늄 주물을 제조할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 타이타늄 정밀주조용 주형의 제조방법을 나타내는 흐름도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 타이타늄 정밀주조용 주형 내부의 엑스레이 회절 분석결과를 나타내는 그래프이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 산화 알루미늄(Al2O3)과 타이타늄 분말 혼합물로 이루어진 타이타늄 정밀주조용 주형의 표면을 확대한 이미지이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 타이타늄 정밀주조용 주형으로 제작된 타이타늄 주물 표면의 확대 이미지 및 타이타늄 분말이 첨가되지 않고 산화물 분말로 이루어진 타이타늄 정밀주조용 주형으로 제작된 타이타늄 주물 표면의 확대 이미지이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 타이타늄 정밀주조용 주형으로 제작된 타이타늄 주물 표면에서 내부 방향으로 측정된 마이크로비커스 경도 측정결과 및 타이타늄 분말이 첨가되지 않고 산화물 분말로 이루어진 타이타늄 정밀주조용 주형으로 제작된 타이타늄 주물 표면에서 내부 방향으로 측정된 마이크로비커스 경도 측정결과를 나타내는 그래프이다.
이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 이하에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 타이타늄 정밀주조용 주형의 제조방법을 나타내는 흐름도이다.
도 1를 참고하여 설명하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 타이타늄 주물용 주형 제조방법은 타이타늄 분말을 제공하는 단계 (S1), 타이타늄 분말에 산화물 분말을 혼합하는 단계(S2), 타이타늄 분말과 산화물 분말의 혼합물에 점결제를 혼합하는 단계(S3), 산화물 분말, 타이타늄 분말 및 점결제를 혼합하여 슬러리로 제조하는 단계(S4) 및 슬러리를 소성 가공하는 단계(S5)를 포함한다.
본 실시예에 따른 산화물 분말 및 타이타늄 분말을 혼합하는 단계(S2)에서의 산화물 분말은 산화 알루미늄(Al2O3), 지르코늄(ZrSiO4), 지르코니아(ZrO2) 및 샤모트(Al2O3-SiO2) 중 하나 이상을 포함한다.
또한, 산화물 분말에 혼합되는 타이타늄 분말의 중량비는 0.3 내지 60 중량% 이다.
또한, 타이타늄 분말 및 산화물 분말의 각각의 직경이 1 ㎛보다 작으면 분말의 뭉침현상으로 인하여 균일한 슬러리가 제조될 수 없고, 200 ㎛보다 크면 타이타늄 주물의 표면조도가 저하되므로, 균일한 슬러리 및 표면 조도가 높은 타이타늄 주물을 생산하기 위해 본 실시예에 따른 타이타늄 분말 및 산화물 분말 각각의 직경은 1 내지 200 ㎛ 사이로 한다.
즉, 본 실시예에 따른 산화 알루미늄(Al2O3), 지르코늄(ZrSiO4), 지르코니아(ZrO2) 및 샤모트(Al2O3-SiO2)는 1 내지 200 ㎛ 사이의 직경을 가지는 분말로 이루어진다.
본 실시예에 따른 산화물 분말과 타이타늄 분말 혼합물에 점결제를 혼합하여 슬러리로 제조하는 단계(S4)에서의 점결제는 수계 콜로이달 실리카 또는 에틸계 콜로이달 실리카를 포함한다.
여기서, 수계 콜로이달 실리카 또는 에틸계 콜로이달 실리카에서 실리카의 중량비는 10 내지 50 중량% 사이이다.
본 실시예에 따른 슬러리를 소성 가공하는 단계(S5)에서의 소성 가공은 850 ~ 1200 ℃ 사이의 온도에서 0.5 내지 3 시간 동안 진행된다.
본 실시예에 따르면 타이타늄 정밀주조용 주형 내부에 알파 케이스의 주요 성분인 이산화 타이타늄(TiO2)이 형성된다.
보다 상세하게는, 슬러리를 소성 가공하는 단계(S5)의 소성 과정에서 타이타늄 정밀주조용 주형을 구성하는 산화물 분말과 타이타늄 분말이 반응하여 알파 케이스의 주요 성분인 이산화 타이타늄(TiO2)이 타이타늄 정밀주조용 주형에 내부에 형성된다.
따라서, 본 실시예에 따르면 타이타늄 정밀주조용 주형을 구성하는 산화물 분말이 타이타늄 용탕과 반응하여도 알파 케이스의 주요 성분인 이산화 타이타늄(TiO2)이 형성되지 않거나 아주 조금 형성된다.
결국, 본 실시예에 따른 타이타늄 정밀주조용 주형에 타이타늄 용탕을 주입하여도 타이타늄 정밀주조용 주형과 알루미늄 용탕 사이에는 알파 케이스가 형성되지 않거나 아주 얇은 두께의 알파 케이스가 형성된다.
따라서, 본 실시예에 따른 타이타늄 정밀주조용 주형에 의하면 알파 케이스가 형성하지 않거나 아주 작은 두께의 알파 케이스가 형성된 표면을 가진 타이타늄 주물을 생산할 수 있다.
결국, 본 실시예에 따르면 타이타늄 주물 표면에 형성된 알파 케이스를 제거하기 위한 화학적 산세처리와 같은 후가공에 소요되는 비용을 절감할 수 있으므로 타이타늄 주물의 제조 비용을 낮출 수 있으며, 후가공에 따른 환경 오염을 방지할 수 있다.
또한, 후가공에 의한 치수 변경을 고려하여 제품을 설계하지 않아도 되므로 정밀한 타이타늄 주물을 제작할 수 있다.
실시예 1
산화 알루미늄(Al2O3), 지르코늄(ZrSiO4), 지르코니아(ZrO2), 샤모트(Al2O3-SiO2) 각각에 타이타늄 분말을 50 중량% 첨가하여, 산화 알루미늄(Al2O3)과 타이타늄 분말 50 중량% 혼합물, 지르코늄(ZrSiO4)과 타이타늄 분말 50 중량% 혼합물, 지르코니아(ZrO2)와 타이타늄 분말 50 중량% 혼합물 및 샤모트(Al2O3-SiO2)와 타이타늄 분말 50 중량% 혼합물을 각각 제조하였다.
이후 산화 알루미늄(Al2O3)과 타이타늄 분말 혼합물, 지르코늄(ZrSiO4)과 타이타늄 분말 혼합물, 지르코니아(ZrO2)와 타이타늄 분말 혼합물 및 샤모트(Al2O3-SiO2)와 타이타늄 분말 혼합물 각각에 실리카의 함량이 30 중량%인 콜로이달 실리카를 혼합하여 각각의 슬러리를 제조하였다.
상기와 같이 제조된 슬러리들 각각은 950℃에서 2시간 소성되었다.
비교예 1
타이타늄 분말을 산화 알루미늄(Al2O3), 지르코늄(ZrSiO4), 지르코니아(ZrO2), 샤모트(Al2O3-SiO2) 각각에 첨가하지 않은 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 타이타늄 정밀주조용 주형을 제조하였다.
실시예 1 분석
또한, 타이타늄 주물 표면 에 형성된 알파케이스 반응층의 두께를 측정하기 위하여 타이타늄 주물 표면에서내부 방향으로 마이크로 비커스 경도 값을 측정하였다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 타이타늄 정밀주조용 주형 내부의 엑스레이 회절 분석결과를 나타내는 그래프이다.
본 실시예에 따른 타이타늄 정밀주조용 주형 내부를 검사하기 위하여 엑스레이 회절 분석(X-ray Diffraction: XRD) 분석을 실시하였다.
여기서, 도 2의 (a)는 산화 알루미늄(Al2O3)과 타이타늄 분말 50 중량% 혼합물로 이루어진 타이타늄 정밀주조용 주형 내부의 엑스레이 회절 분석결과이고, (b)는 지르코늄(ZrSiO4)과 타이타늄 분말 50 중량% 혼합물로 이루어진 타이타늄 정밀주조용 주형 내부의 엑스레이 회절 분석결과이다.
또한, 도2의 (c)는 지르코니아(ZrO2)와 타이타늄 분말 50 중량% 혼합물로 이루어진 타이타늄 정밀주조용 주형 내부의 엑스레이 회절 분석결과이고, (d)는 샤모트(Al2O3-SiO2)와 타이타늄 분말 50 중량% 혼합물로 이루어진 타이타늄 정밀주조용 주형 내부의 엑스레이 회절 분석결과이다.
도 2에 도시된 바와 같이 산화 알루미늄(Al2O3)과 타이타늄 분말 50 중량% 혼합물, 지르코늄(ZrSiO4)과 타이타늄 분말 50 중량% 혼합물, 지르코니아(ZrO2)와 타이타늄 분말 50 중량% 혼합물 및 샤모트(Al2O3-SiO2)와 타이타늄 분말 50 중량% 혼합물 중 하나로 이루어진 모든 타이타늄 정밀주조용 주형 내부에 이산화 타이타늄(TiO2)이 형성된 것을 알 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 산화 알루미늄(Al2O3)과 타이타늄 분말 혼합물로 이루어진 타이타늄 정밀주조용 주형의 표면을 확대한 이미지이다.
도 3에 도시된 바와 같이, 산화 알루미늄(Al2O3)과 타이타늄 분말 혼합물로 이루어진 타이타늄 정밀주조용 주형의 표면에 1 ㎛ 정도 크기의 이산화 타이타늄(TiO2) 화합물이 형성된 것을 확인 할 수 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 타이타늄 정밀주조용 주형으로 제작된 타이타늄 주물 표면의 확대 이미지 및 타이타늄 분말이 첨가되지 않은 산화물 분말로 이루어진 타이타늄 정밀주조용 주형으로 제작된 타이타늄 주물 표면의 확대 이미지이다.
도 4에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 타이타늄 정밀주조용 주형(이하A 주형이라 한다)에 의해 만들어진 타이타늄 주물 표면(이하 A 주물 표면이라 한다)의 알파 케이스와 타이타늄 분말이 혼합되지 않은 산화물 분말로 구성된 타이타늄 정밀주조용 주형(이하 B 주형이라 한다)으로 만들어진 타이타늄 주물 표면(이하 B 주물 표면이라 한다)의 알파 케이스를 비교하기 위하여, 순 타이타늄을 플라즈마 아크 용해로에서 용해하여 A 주형 및 B 주형 각각에 주조하였으며, A 주물 표현과 B 주물 표면 각각의 미세조직을 관찰하였다.
도 4 의 (a)는 타이타늄 분말이 혼합되지 않은 산화 알루미늄(Al2O3)으로 이루어진 B주형으로 만들어진 B주물 표면의 확대 이미지이고 (b)는 산화 알루미늄(Al2O3)과 타늄 분말 50 중량%의 혼합물로 이루어진 A주형으로 만들어진 A주물 표면의 확대 이미지이다.
도 4의 (a) 및 (b)에 도시된 바와 같이, B주형으로 만들어진 B주물 표면에는 두께를 가진 알파 케이스층이 형성되었으나, A주형으로 만들어진 A주물 표면에는 알파 케이스층의 두께가 현저히 감소한 것을 알 수 있다.
도 4의 (c)는 타이타늄 분말이 혼합되지 않은 지르코늄(ZrSiO4)으로 이루어진 B주형으로 만들어진 B주물 표면의 확대 이미지이고, 도 3의 (d)는 지르코늄(ZrSiO4)과 타이타늄 분말 50 중량% 혼합물로 이루어진 A주형으로 만들어진 A주물 표면의 확대 이미지이다.
도 4의 (c) 및 (d)에 도시된 바와 같이, B주형으로 만들어진 B주물 표면에는 두께를 가진 알파 케이스층이 형성되었으나, A주형으로 만들어진 A주물 표면에는 알파 케이스층의 두께가 현저히 감소한 것을 알 수 있다.
도 4의 (e)는 타이타늄 분말이 혼합되지 않은 지르코니아(ZrO2)로 이루어진 B주형으로 만들어진 B주물 표면의 확대 이미지이고, 도 3의 (f)는 지르코니아(ZrO2)와 타이타늄 분말 50 중량% 혼합물로 이루어진 A주형으로 만들어진 A주물 표면의 확대 이미지이다.
도 4의 (e) 및 (f)에 도시된 바와 같이, B주형으로 만들어진 B주물 표면에는 두께를 가진 알파 케이스층이 형성되었으나, A주형으로 만들어진 A주물 표면에는 알파 케이스층의 두께가 현저히 감소한 것을 알 수 있다.
도 4의 (g)는 타이타늄 분말이 혼합되지 않은 샤모트(Al2O3-SiO2)로 이루어진 B주형으로 만들어진 B주물 표면의 확대 이미지이고, 도 3의 (h)는 샤모트(Al2O3-SiO2)와 타이타늄 분말 50 중량% 혼합물로 이루어진 A주형으로 만들어진 A주물 표면의 확대 이미지이다.
도 4의 (g) 및 (h)에 도시된 바와 같이, B주형으로 만들어진 B주물 표면에는 두께를 가진 알파 케이스층이 형성되었으나, A주형으로 만들어진 A주물 표면에는 알파 케이스층의 두께가 현저히 감소한 것을 알 수 있다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 타이타늄 정밀주조용 주형으로 제작된 타이타늄 주물 표면에서 내부 방향으로 측정된 마이크로비커스 경도 측정결과 및 타이타늄 분말이 첨가되지 않고 산화물 분말로 이루어진 타이타늄 정밀주조용 주형으로 제작된 타이타늄 주물 표면에서 내부 방향으로 측정된 마이크로비커스 경도 측정결과를 나타내는 그래프이다.
여기서, 본 실시예에 따른 타이타늄 분말 50 중량%과 혼합되는 산화물 분말은 도 4 에 대한 설명에서의 산화물 분말과 동일하므로 자세한 설명은 생략한다.
도 5에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 타이타늄 분말 50 중량%과 산화물 분말의 혼합물 이루어진 타이타늄 정밀주조용 주형으로 만들어진 타이타늄 주물 표면의 마이크로비커스 경도가 타이타늄 분말과 혼합되지 않은 산화물 분말로 이루어진 타이타늄 정밀주조용 주형으로 만들어진 타이타늄 주물 표면의 마이크로비커스 경도보다 낮은 것을 알 수 있다.
여기서, 타이타늄 분말과 혼합되지 않은 산화물 분말로 이루어진 타이타늄 정밀주조용 주형으로 만들어진 타이타늄 주물 표면이 본 발명의 일 실시예에 따른 타이타늄 정밀주조용 주형으로 제작된 타이타늄 주물 표면 보다 쉽게 부서질 수 있다는 것을 알 수 있다.
타이타늄 정밀주조용
주형 조성물		 알파케이스　층 두께(㎛) 타이타늄 주물
표면 최대경도(Hv)		 타이타늄 주물
내부 경도(Hv)
Al2O3 350 318 160
Al2O3+50Ti 50 179 167
ZrSiO4 350 324 161
ZrSiO4+50Ti 100 194 151
ZrO2 350 261 156
ZrO2+50Ti 100 221 162
샤모트 550 316 166
샤모트+50Ti 150 204 173
표 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 타이타늄 정밀주조용 주형으로 제작된 타이타늄 주물 표면에 형성된 알파 케이스의 두께와 표면 최대경도 및 타이타늄 분말이 첨가되지 않고 산화물 분말로 이루어진 타이타늄 정밀주조용 주형으로 제작된 타이타늄 주물 표면에 형성된 알파 케이스의 두께와 표면 최대경도를 나타낸다.
여기서, 본 실시예에 따른 타이타늄 분말 50 중량%과 혼합되는 산화물 분말은 도 4 에 대한 설명에서의 산화물 분말과 동일하므로 자세한 설명은 생략한다.
표 1에 기재된 바와 같이, 본 실시예에 따른 타이타늄 분말 50 중량%과 산화물 분말의 혼합물 이루어진 타이타늄 정밀주조용 주형으로 만들어진 타이타늄 주물 표면에 형성된 알파 케이스층의 두께는 타이타늄 분말과 혼합되지 않은 산화물 분말로 이루어진 타이타늄 정밀주조용 주형으로 만들어진 타이타늄 주물 표면에 형성된 알파 케이스층의 두께보다 얇다는 것을 알 수 있다.
또한, 본 실시예에 따른 타이타늄 분말 50 중량%과 산화물 분말의 혼합물 이루어진 타이타늄 정밀주조용 주형으로 만들어진 타이타늄 주물 표면의 최대 경도는 타이타늄 분말과 혼합되지 않은 산화물 분말로 이루어진 타이타늄 정밀주조용 주형으로 만들어진 타이타늄 주물 표면의 최대 경도 보다 작다는 것을 알 수 있다.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고 특허청구범위와 발명의 상세한 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러 가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고 이 또한 본 발명의 범위에 속하는 것은 당연하다.
S1: 타이타늄 분말을 제공하는 단계
S2: 타이타늄 분말에 산화물 분말을 혼합하는 단계
S3: 타이타늄 분말과 산화물 분말의 혼합물에 점결제를 혼합하는 단계
S4: 산화물 분말, 타이타늄 분말 및 점결제를 혼합하여 슬러리로 제조하는 단계
S5: 슬러리를 소성 가공하는 단계

Claims (13)

  1. 산화물 분말;
    타이타늄 분말; 및
    점결제를 포함하는 타이타늄 정밀주조용 주형.
  2. 제1 항 에 있어서,
    상기 산화물 분말은,
    산화 알루미늄(Al2O3), 지르코늄(ZrSiO4), 지르코니아(ZrO2) 및 샤모트(Al2O3-SiO2) 중 하나 이상을 포함하는 타이타늄 정밀주조용 주형.
  3. 제1 항에 있어서,
    상기 산화물 분말에 혼합되는 타이타늄 분말의 중량비는 0.3 내지 60 중량%인 타이타늄 정밀주조용 주형.
  4. 제1 항에 있어서,
    상기 산화물 분말 및 상기 타이타늄 분말의 각각의 분말의 직경은 1 내지 200 ㎛인 타이타늄 정밀주조용 주형.
  5. 제1 항에 있어서,
    상기 점결제는,
    수계 콜로이달 실리카 또는 에틸계 콜로이달 실리카를 포함하는 타이타늄 정밀주조용 주형.
  6. 제5 항 에 있어서,
    상기 수계 콜로이달 실리카 또는 상기 에틸계 콜로이달 실리카에는 중량비 10 내지 50 중량%인 실리카가 포함되는 타이타늄 정밀주조용 주형.
  7. 타이타늄 분말을 제공하는 단계;
    상기 타이타늄 분말에 산화물 분말을 혼합하는 단계;
    상기 타이타늄 분말과 상기 산화물 분말의 혼합물에 점결제를 혼합하는 단계;
    상기 산화물 분말, 상기 타이타늄 분말 및 상기 점결제를 혼합하여 슬러리로 제조하는 단계; 및
    상기 슬러리를 소성 가공하는 단계를 포함하는 타이타늄 정밀주조용 주형 제조방법.
  8. 제7 항 에 있어서,
    상기 산화물 분말은,
    산화 알루미늄(Al2O3), 지르코늄(ZrSiO4), 지르코니아(ZrO2) 및 샤모트(Al2O3-SiO2) 중 하나 이상을 포함하는 타이타늄 정밀주조용 주형 제조방법.
  9. 제7 항 에 있어서,
    상기 산화물 분말에 혼합되는 타이타늄 분말의 중량비는 0.3 내지 60 중량%인 타이타늄 정밀주조용 주형 제조 방법.
  10. 제7 항 에 있어서,
    상기 산화물 분말 및 상기 타이타늄 분말의 각각의 직경은 1 내지 200 ㎛인 타이타늄 정밀주조용 주형 제조방법.
  11. 제7 항 에 있어서,
    상기 점결제는,
    수계 콜로이달 실리카 또는 에틸계 콜로이달 실리카를 포함하는 타이타늄 정밀주조용 주형 제조방법.
  12. 제11 항 에 있어서,
    상기 수계 콜로이달 실리카 또는 에틸계 콜로이달 실리카에는 중량비 10 내지 50 중량%인 실리카가 포함되는 타이타늄 정밀주조용 주형 제조방법.
  13. 제7 항 에 있어서,
    상기 슬러리는,
    850 ~ 1200 ℃ 사이의 온도에서 0.5 내지 3 시간 동안 소성 가공되는 타이타늄 정밀주조용 주형 제조방법.
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