KR20180081316A - Ceramic support body and method for manufacturing the same - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 세라믹 지지체 및 그 제조 방법에 관한 것으로써, 보다 상세하게는, 상판 및 하판 제조 시 기공률이 상이한 하나 이상의 그린 시트를 적층하여 형성함으로써, 물 투과도를 증가시키고 분리층 제조 시 사용되는 작은 입자가 기공 속으로 침투되는 것을 방지할 수 있는 세라믹 지지체 및 그 제조 방법에 관한 것이다. More particularly, the present invention relates to a ceramic support and a method of manufacturing the same. More particularly, the present invention relates to a ceramic support and a method of manufacturing the same, And to a method for manufacturing the same.
현재 세계는 물 부족 현상이 심화되고 있으며, 심각해지는 물 부족 현상으로 인하여 수처리 기술의 중요성이 증대되고 있다. Currently, the water shortage phenomenon is deepening in the world, and water treatment technology is becoming more important because of the serious water shortage.
수처리 기술 중 수처리용 세라믹 지지체의 경우, 내열성, 내화학적 성질 등이 뛰어나기 때문에 기존의 종이 필터나 각종 고분자로 제조된 필터가 사용될 수 없는 분야에 적극 이용되고 있다. In the water treatment ceramic support for water treatment, since it has excellent heat resistance and chemical resistance, it is widely used in fields where conventional paper filters and filters made of various polymers can not be used.
또한, 세라믹 지지체의 기공량이나 기공 크기를 조절하거나 또는 다른 미세한 기공을 갖는 물질을 코팅할 시 각종 멤브레인으로도 활용이 가능하다. In addition, it can be used as various membranes when controlling the amount of pores and pore size of a ceramic support or coating a material having other fine pores.
종래 수처리 또는 자동차 배기 가스 처리 장치에 사용되는 세라믹 지지체는 허니컴 형태의 일체형 구조가 제공되고 있다. 허니컴 형태의 경우 압출 성형 방식을 사용하고 있다. Conventionally, a ceramic support used for a water treatment or an automobile exhaust gas treatment apparatus is provided with an integral structure of a honeycomb type. In case of honeycomb type, extrusion molding method is used.
세라믹 성형 방법으로는 압축, 압출, 사출, 주입 성형과 테이프 캐스팅이 있으나, 압출 성형을 통해 제조된 그린시트가 건조 및 열처리 과정에서 뒤틀리거나 균열이 생기는 등의 불량률이 높아 생산 수율이 좋지 못하고, 세라믹 재료 자체의 높은 경도와 전단응력 때문에 발생하는 기계 장치의 마모로 인한 오염과 교체 비용이 많이 발생한다. Examples of ceramic forming methods include compression, extrusion, injection, injection molding, and tape casting. However, since the green sheet produced by extrusion molding has a high defective rate such as warping or cracking during drying and heat treatment, The high hardness of the material itself and the shearing stress cause the contamination and replacement cost of the machine due to abrasion.
또한, 압출 성형의 경우 성형물 자체에 기공률 또는 기공 크기 구배를 부여하지 못하여 물 투과도가 감소하는 문제점이 있었다. Further, in the case of extrusion molding, the molded article itself can not be provided with a porosity or a pore size gradient, thereby decreasing water permeability.
이와 관련하여, 기공률 또는 기공 크기 구배를 가져 물 투과도를 증가시켜 우수한 여과 특성을 가지는 세라믹 지지체가 필요한 실정이다. In this connection, there is a need for a ceramic substrate having a porosity or a pore size gradient, thereby increasing water permeability and having excellent filtering characteristics.
본 발명은 상술된 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 본 발명의 목적은, 물 투과도를 증가시켜 보다 우수한 여과 특성을 제공하기 위해 중간판을 기준으로 수직 방향으로 기공률 차이를 가지는 상판 및 하판을 포함하는 세라믹 지지체를 제공하는 것이다. SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been conceived to solve the problems described above, and it is an object of the present invention to provide an air conditioner which includes a top plate and a bottom plate having a porosity difference in a vertical direction with respect to an intermediate plate in order to increase water permeability and provide better filtering characteristics To provide a ceramic support.
또한, 본 발명의 목적은, 분리층 코팅 시 분리층에 사용되는 작은 입자가 기공 속으로 침투되는 것을 방지하기 위해, 기공률이 상이한 하나 이상의 그린시트를 적층하여 형성된 상판 및 하판을 포함하는 세라믹 지지체를 제공하는 것이다. It is also an object of the present invention to provide a ceramic support comprising an upper plate and a lower plate formed by laminating at least one green sheet having a different porosity from each other in order to prevent penetration of small particles used in the separation layer into the pores, .
본 발명에 따른 세라믹 지지체는 채널(channel)이 형성된 중간판; 및 상기 중간판 일측 및 타측에 각각 위치되는 상판 및 하판;을 포함하고, 상기 상판 및 상기 하판은, 상기 중간판을 중심으로 수직 방향을 따라 기공률 차이를 가지는 것을 특징으로 한다. The ceramic support according to the present invention comprises an intermediate plate on which channels are formed; And an upper plate and a lower plate positioned on one side and the other side of the intermediate plate, respectively, wherein the upper plate and the lower plate have a porosity difference along a vertical direction about the intermediate plate.
바람직하게는, 상기 상판 및 상기 하판은, 테이프 캐스팅에 의해 제조된 80㎛ 내지 2㎜ 두께의 그린 시트가 2장 내지 7장 적층되어 제공되는 것을 특징으로 한다. Preferably, the upper plate and the lower plate are provided by laminating two to seven sheets of green sheets having a thickness of 80 to 2 mm produced by tape casting.
바람직하게는, 상기 상판 및 상기 하판은, 0.1㎜ 내지 2.5㎜의 두께로 제공되는 것을 특징으로 한다. Preferably, the upper plate and the lower plate are provided in a thickness of 0.1 mm to 2.5 mm.
바람직하게는, 상기 상판 및 상기 하판은, 기공률이 28% 내지 100%인 것을 특징으로 한다. Preferably, the upper plate and the lower plate have a porosity of 28% to 100%.
바람직하게는, 상기 기공률 차이는, 5% 내지 50%인 것을 특징으로 한다. Preferably, the porosity difference is in the range of 5% to 50%.
바람직하게는, 상기 기공률 차이는, 상기 중간판을 중심으로 상기 상판은 상부로 갈수록 기공률이 작아지고, 상기 하판은 하부로 갈수록 기공률이 작아지는 것을 특징으로 한다. Preferably, the difference in porosity between the upper and lower plates has a lower porosity as the upper plate moves toward the upper portion and a lower porosity as the lower plate moves toward the lower portion.
바람직하게는, 상기 상판 및 상기 하판은, 알루미나 분말, TiO2, SiC 및 MgAl2O4 중 어느 하나 이상을 포함하는 세라믹 분말을 포함하는 세라믹 슬러리에 의해 제조되고, 상기 상판은 상부로 갈수록 상기 세라믹 분말 입도가 작아지며, 상기 하판은 하부로 갈수록 상기 세라믹 분말 입도가 작아지는 것을 특징으로 한다. Preferably, the upper plate and the lower plate are made of a ceramic slurry containing a ceramic powder containing at least one of alumina powder, TiO 2 , SiC and MgAl 2 O 4 , and the upper plate is made of ceramics The particle size of the powder becomes smaller, and the particle size of the ceramic powder becomes smaller as the lower plate moves downward.
바람직하게는, 상기 상판 및 상기 하판은, 알루미나 분말, TiO2, SiC 및 MgAl2O4 중 어느 하나 이상을 포함하는 세라믹 분말 및 카본 분말, 녹말가루, 카본 블랙 및 구형 유기물입자 중 어느 하나 이상을 포함하는 기공형성제를 포함하는 세라믹 슬러리에 의해 제조되고, 상기 상판은 상부로 갈수록 상기 기공형성제의 함유량이 작아지며, 상기 하판은 하부로 갈수록 상기 기공형성제 함유량이 작아지는 것을 특징으로 한다. Preferably, the upper plate and the lower plate include at least one of a ceramic powder and at least one of carbon powder, starch powder, carbon black and spherical organic particles including at least one of alumina powder, TiO 2 , SiC, and MgAl 2 O 4 Wherein the content of the pore-forming agent decreases as the upper surface of the upper plate approaches the lower surface, and the content of the pore-forming agent decreases as the lower surface of the upper plate approaches the lower surface.
본 발명에 따른 세라믹 지지체 제조방법은 세라믹 슬러리를 제조한 후, 테이프 캐스팅 방법을 이용하여 하나 이상의 그린 시트를 제조하는 단계; 하나 이상의 상기 그린 시트를 적층하여 상판 및 하판을 제조하는 단계; 세로 방향으로 분할되어 있는 테이프 캐스팅 틀에 세라믹 슬러리와 카본 슬러리를 교대로 도포한 후, 테이프 캐스팅 하여 하나 이상의 테이프를 형성하는 단계; 하나 이상의 상기 테이프를 적층하여 중간판을 제조하는 단계; 및 상기 상판, 상기 중간판 및 상기 하판을 적층한 후, 프레스 및 소성하는 단계;를 포함하고, 상기 하나 이상의 그린 시트는, 각각 기공률이 상이한 것을 특징으로 한다. A method for manufacturing a ceramic support according to the present invention includes the steps of: preparing a ceramic slurry and then producing at least one green sheet using a tape casting method; Laminating at least one green sheet to produce a top plate and a bottom plate; Alternately applying a ceramic slurry and a carbon slurry to a tape casting frame divided in the longitudinal direction, and then tape casting to form one or more tapes; Laminating one or more of the tapes to produce an intermediate plate; And a step of laminating the upper plate, the intermediate plate and the lower plate, followed by pressing and firing, wherein the one or more green sheets have different porosities.
바람직하게는, 상기 세라믹 슬러리는, 세라믹 분말, 기공형성제, 용매, 분산제, 결합제 및 가소제를 혼합하여 제조하고, 상기 세라믹 분말은 알루미나 분말, TiO2, SiC 및 MgAl2O4 중 어느 하나 이상을 포함하고, 상기 기공형성제는 카본 분말, 녹말가루, 카본 블랙 및 구형 유기물입자 중 어느 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 한다. Preferably, the ceramic slurry is prepared by mixing a ceramic powder, a pore-forming agent, a solvent, a dispersant, a binder and a plasticizer, and the ceramic powder is at least one of alumina powder, TiO 2 , SiC, and MgAl 2 O 4 Wherein the pore former comprises at least one of carbon powder, starch powder, carbon black and spherical organic particles.
바람직하게는, 상기 기공형성제는, 2wt% 내지 30wt% 포함하고, 소성하는 단계에서 상기 기공형성제가 산화되어 상기 상판 및 상기 하판에 기공을 형성하는 것을 특징으로 한다. Preferably, the pore-forming agent comprises 2 wt% to 30 wt%, and the pore-forming agent is oxidized in the step of firing to form pores in the upper plate and the lower plate.
바람직하게는, 상기 세라믹 분말은, 1.4㎛ 내지 20㎛의 입도로 제공되어 상기 상판 및 상기 하판에 기공을 형성하는 것을 특징으로 한다. Preferably, the ceramic powder is provided at a particle size of 1.4 탆 to 20 탆 to form pores in the upper plate and the lower plate.
바람직하게는, 상기 소성하는 단계는, 1000℃ 내지 1700℃에서 열처리 되고, 상기 카본 슬러리가 산화되어 채널이 형성되는 것을 특징으로 한다. Preferably, the firing step is heat-treated at a temperature of 1000 ° C to 1700 ° C, and the carbon slurry is oxidized to form a channel.
본 발명에 따르면, 중간판을 중심으로 수직 방향을 따라 기공률 차이를 가지는 상판 및 하판을 포함함으로써, 세라믹 지지체의 물 투과도를 증가시키고, 물과 접촉하는 표면의 면적이 극대화되어 세라믹 지지체로 효율적인 효과가 발생하게 된다. According to the present invention, by including the upper plate and the lower plate having a porosity difference along the vertical direction with respect to the center plate, it is possible to increase the water permeability of the ceramic support, maximize the surface area of the ceramic support, .
또한, 카본 분말의 함유량 차이 또는 알루미나 분말의 입도 차에 의해 하나 이상의 그린 시트에 기공률을 상이하게 하여 형성하여 그린시트에 기공률 구배를 제공함으로써, 분리층 제조 시 사용되는 작은 입자가 기공에 침투되는 것을 방지하는 효과가 발생하게 된다. Also, by forming the green sheet with a porosity gradient by forming the green sheet with different porosity by the difference in the content of the carbon powder or the difference in particle size of the alumina powder, the small particles used in the production of the separation layer penetrate into the pores The effect is prevented.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 세라믹 지지체이고, (a)는 본 발명의 일 실시예에 따른 세라믹 지지체의 단면도이며, (b)는 본 발명의 일 실시예에 따른 세라믹 지지체의 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 상판 및 하판의 확대도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 세라믹 지지체 제조 방법 공정도이다. FIG. 1 is a cross-sectional view of a ceramic support according to an embodiment of the present invention, and FIG. 1 (b) is a perspective view of a ceramic support according to an embodiment of the present invention .
2 is an enlarged view of a top plate and a bottom plate according to an embodiment of the present invention.
3 is a process diagram of a method of manufacturing a ceramic support according to an embodiment of the present invention.
본 발명을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다. 여기서, 반복되는 설명, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다. 본 발명의 실시형태는 당 업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 따라서, 도면에서의 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위하여 과장될 수 있다. The present invention will now be described in detail with reference to the accompanying drawings. Hereinafter, a detailed description of known functions and configurations that may unnecessarily obscure the gist of the present invention will be omitted. The embodiments of the present invention are provided to fully explain the present invention to those skilled in the art. Accordingly, the shapes and sizes of the elements in the drawings and the like can be exaggerated for clarity.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성 요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. Throughout the specification, when an element is referred to as "comprising ", it means that it can include other elements as well, without excluding other elements unless specifically stated otherwise.
이하, 본 발명의 이해를 돕기 위하여 바람직한 실시예를 제시한다. 그러나 하기의 실시예는 본 발명을 보다 용이하게 이해하기 위하여 제공되는 것일 뿐, 실시예에 의해 본 발명의 내용이 한정되는 것은 아니다. Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in order to facilitate understanding of the present invention. However, the following examples are provided only for the better understanding of the present invention, and the present invention is not limited by the examples.
<세라믹 지지체> <Ceramic Support >
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 세라믹 지지체(100)이고, (a)는 본 발명의 일 실시예에 따른 세라믹 지지체(100)의 단면도이며, (b)는 본 발명의 일 실시예에 따른 세라믹 지지체(100)의 사시도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 상판(10) 및 하판(20)의 확대도이다. 1 is a cross-sectional view of a ceramic support 100 according to an embodiment of the present invention, and FIG. 1 (b) is a cross-sectional view of a ceramic support 100 according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is an enlarged view of a
세라믹 지지체(100)는 상판(10), 하판(20) 및 중간판(30)을 포함할 수 있다. The ceramic support 100 may include an
상판(10) 및 하판(20)은 세라믹 지지체(100)의 최외곽에 서로 대향되게 위치되고, 기공을 통해 오염된 물을 정화시키는 역할을 할 수 있다. The
상판(10) 및 하판(20)은 80㎛ 내지 2㎜ 두께를 가지는 한 장 이상의 그린 시트(도시되지 않음)를 적층하여 제조될 수 있다. 일부 일 실시 예에서는 그린 시트를 2장 내지 7장을 적층하여 상판 및 하판(10, 20)을 형성하는 것이 바람직하며, 이때 상판 및 하판(10, 20)의 두께는 0.1㎜ 내지 2.5㎜의 두ㅂ께로 제공될 수 있다. 상판 및 하판(10, 20)의 두께가 0.1㎜ 미만일 경우, 그린시트로서 기계적 안정성을 유지하기 힘들고, 2.5㎜ 초과할 경우, 기공을 통한 물질 이동이 어려워질 수 있는 문제점이 발생할 수 있다. The
상판 및 하판(10, 20)은 두께에 따라 기공율이 상이하게 제공될 수 있다. 상판 및 하판(10, 20)을 이루고 있는 그린 시트는 테이프 캐스터를 이용하여 세라믹 슬러리를 얇은 판상으로 형성함으로써 제조되는 것으로, 최외곽에 위치되는 그린 시트는 최종적으로 정수된 물을 배출하는 역할을 할 수 있다. 또한, 최외곽에 위치되는 그린 시트는 세라믹 분말만을 사용하여 제조될 수 있다. 따라서, 상판 및 하판(10, 20)을 형성하는 그린 시트 중 기공률이 작아 정수된 물은 통과될 수 있으나, 세라믹 분말, 기공형성제, 용매, 분산제, 결합제 및 가소제와 같은 작은 분말들은 통과될 수 없는 특징을 가질 수 있다. The upper and
이때, 세라믹 분말은 알루미나 분말, TiO2, SiC 및 MgAl2O4 중 어느 하나 이상을 포함될 수 있고, 기공형성제는 카본 분말, 녹말가루, 카본 블랙 및 구형 유기물입자 중 어느 하나 이상을 포함할 수 있다. At this time, the ceramic powder may include at least one of alumina powder, TiO 2 , SiC, and MgAl 2 O 4 , and the pore-forming agent may include at least one of carbon powder, starch powder, carbon black, and spherical organic particles have.
상판 및 하판(10, 20)에 기공율 구배를 형성하기 위해 세라믹 분말 및 기공형성제 중 어느 하나 이상을 사용할 수 있다. 예를 들어, 세라믹 분말만을 사용할 경우, 알루미나 분말의 입도 크기를 달리하여 적층되는 하나 이상의 테이프 각각에 기공률 구배를 형성할 수 있다. At least one of a ceramic powder and a pore-forming agent may be used to form a porosity gradient in the upper and
또한, 세라믹 분말 및 기공형성제를 모두 사용할 경우, 소결시 산화되는 기공형성제의 첨가량에 차이로 인하여 적층되는 하나 이상의 테이프 각각에 기공률 구배를 형성할 수 있다. Also, when both the ceramic powder and the pore-forming agent are used, a porosity gradient can be formed on each of the one or more tapes to be laminated due to the difference in the amount of the pore-forming agent to be oxidized during sintering.
예를 들어, 2장의 그린 시트를 적층하여 상판(10)을 형성할 경우, 제1 그린시트의 기공율은 100%로 설정하였을 때 제2 그린시트의 기공율은 50%가 될 수 있다. 이때, 제1 그린시트는 후술되는 중간판(30) 일측에 위치될 수 있고 제2 그린 시트는 상판(10) 최외곽에 위치될 수 있. 따라서, 상판은 두께의 상측으로 갈수록 기공율이 감소될 수 있다. 즉, 상판(10)은 중간판(30)을 기준으로 수직 방향 상측으로 갈수록 세라믹 분말의 입도 및 기공형성제의 함유량이 작아질 수 있다. For example, when the
같은 원리로, 2장의 그린 시트를 적층하여 하판(20)을 제조할 경우, 제1 그린시트는 중간판(30) 타측에 위치될 수 있고, 제2 그린 시트는 하판(20)의 최외곽에 위치될 수 있다. 따라서, 하판(20)은 두께의 하측으로 갈수록 기공율, 세라믹 분말의 입도 및 기공형성제의 함유량이 감소될 수 있다. The first green sheet may be positioned on the other side of the
그리고, 상판 및 하판(10, 20)의 기공율은 28% 내지 100%의 범위에서 형성될 수 있다. 여기서, 상판 및 하판(10, 20)의 기공율 중 가장 큰 기공율은 100% 기준으로 설정할 수 있다. 상판 및 하판(10, 20)의 기공율이 28% 미만인 경우, 기공의 크기가 작아 물질 이동이 원활하지 못하게 되어 물의 정수가 되지 않는 문제점이 발생할 수 있다. The porosity of the upper and
그리고, 상판 및 하판(10, 20)의 두께에 따른 기공율 차이는 5% 내지 50%로 형성될 수 있다. 기공율 차이가 5% 미만인 경우 두께에 따른 기공율의 차이가 미비하여 작은 세라믹 분말이 기공 속으로 침투되는 문제점이 발생할 수 있고, 기공율 차이가 50% 초과인 경우 두께에 따른 기공율의 차이가 심하여 여과 속도가 감소하고 밀도 차이에 의해 기계적 안정성이 떨어질 수 있다. The porosity difference according to the thickness of the upper and
중간판(30)은 외부로부터 원수가 유입되는 채널(channel)을 형성하며, 상판(10)과 하판(20)의 사이에 위치될 수 있어 상판(10)과 하판(20) 사이 간격을 유지하는 역할을 수행할 수 있다. 중간판(30)은 하나 이상의 시트가 일정 간격 이격되어 위치됨으로써 채널이 형성될 수 있다. 또한, 시트는 세라믹 분말만을 이용하여 제조됨으로써, 상판 및 하판(10, 20)보다 기공율이 작게 형성되어 원수가 하나 이상의 시트로 유입되지 않음을 유의한다. The
아울러, 본 발명의 일 실시예에 따른 세라믹 지지체(100)는 상판 및 하판(10, 20) 일측 혹은 타측에 분리층(도시되지 않음)이 더 포함될 수 있다. In addition, the ceramic support 100 according to an embodiment of the present invention may further include a separation layer (not shown) on one side or the other side of the upper and
<세라믹 지지체 제조방법>≪ Process for producing ceramic support &
<< 실시예Example 1> 1>
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 세라믹 지지체(100) 제조방법 공정도이다. 세라믹 지지체(100) 제조방법은 세라믹 슬러리를 제조한 후, 테이프 캐스팅 방법을 이용하여 하나 이상의 그린 시트를 제조하는 단계(S100), 하나 이상의 그린 시트를 적층하여 상판(10) 및 하판(20)을 제조하는 단계(S200), 세로 방향으로 분할되어 있는 테이프 캐스팅 틀에 세라믹 슬러리와 카본 슬러리를 교대로 도포한 후, 테이프 캐스팅 하여 하나 이상의 테이프(도시되지 않음)를 형성하는 단계(S300), 하나 이상의 테이프를 적층하여 중간판(30)을 제조하는 단계(S400) 및 상판, 중간판 및 하판을 적층한 후, 프레스 및 소성하는 단계(S500)를 포함할 수 있다. 3 is a process diagram of a method of manufacturing a ceramic support 100 according to an embodiment of the present invention. The ceramic support 100 may be manufactured by preparing a ceramic slurry and then fabricating at least one green sheet using a tape casting method (S100), stacking one or more green sheets to form a
S100단계 및 S200단계는 세라믹 지지체(100)의 외관 및 지지대를 형성하는 단계로써, 세라믹 슬러리는 세라믹 분말, 용매, 분산제, 결합제 및 가소제를 혼합하여 세라믹 슬러리를 제조한 후, 테이프 캐스터를 이용하여 세라믹 슬러리를 바탕 테이프 위에 얇게 펼친다. 그 후, 레일을 이용하여 세라믹 슬러리가 도포된 바탕 테이프를 드라이 챔버에 통과시킨 후 바탕 테이프를 제거함으로써 제조된 하나 이상의 그린 시트를 적층하여 상판 및 하판(10, 20)을 형성할 수 있다. In steps S100 and S200, the ceramic slurry is prepared by mixing a ceramic powder, a solvent, a dispersant, a binder, and a plasticizer to prepare a ceramic slurry. Then, a ceramic slurry is prepared by mixing a ceramic slurry Spread the slurry thinly over the base tape. Thereafter, the upper and
상판 및 하판(10, 20) 제조 시, 세라믹 분말로 알루미나 분말, TiO2, SiC 및 MgAl2O4 중 어느 하나 이상을 사용할 수 있다. 이때, 세라믹 분말의 입도는 1.4㎛ 내지 20㎛로 제공될 수 있다. At least one of alumina powder, TiO 2 , SiC, and MgAl 2 O 4 may be used as the ceramic powder when the upper and
세라믹 분말의 입도가 1.4㎛ 미만일 경우, 기공율 및 기공크기가 작아 원수가 상판 및 하판(10, 20)을 통과 및 이동하기 어려워 정수가 되지 않는 문제점이 발생할 수 있고, 알루미나 분말 입도가 20㎛ 초과일 경우, 기공율 및 기공크기가 커져 상판 및 하판(10, 20)의 기계적 강도가 약해 안정성을 유지하기 힘들 수 있다. When the particle size of the ceramic powder is less than 1.4 mu m, the porosity and the pore size are so small that the raw water is difficult to pass through the upper and
S300단계 및 S400단계는 외부로부터 유입되는 원수의 이동 채널을 포함하는 중간판(30)을 제조하는 단계로써, 세라믹 슬러리와 카본 슬러리를 교대로 도포하여 하나 이상의 테이프를 제조할 수 있다. 이때, 세라믹 슬러리와 카본 슬러리의 일정한 간격을 위해서 세로로 분할되어 있는 테이프 캐스팅 틀을 사용할 수 있다. 세라믹 슬러리는 세라믹 분말로 알루미나 분말, TiO2, SiC 및 MgAl2O4 중 어느 하나 이상을 사용함으로 중간판(30)을 이루는 시트의 기공율은 상판 및 하판(10, 20)의 최내곽 기공율보다 작은 것을 유의한다. In steps S300 and S400, the
S500단계는 상판 및 하판(10, 20)의 기공율 구배 및 중간판(30)의 채널을 형성하는 단계로써, 적층된 상판(10), 중간판(30) 및 하판(20)으로 순서대로 적층한 후, 1000℃ 내지 1700℃에서 열처리 하여 중간판(30)의 세라믹 및 카본 슬러리를 산화시킴으로써 기공 및 채널을 형성할 수 있다. Step S500 is a step of forming a channel of the
<< 실시예Example 2> 2>
본 발명의 다른 실시예에 따른 세라믹 지지체(100) 제조 방법은 기공형성제가 더 포함된 세라믹 슬러리를 사용할 수 있다. 즉, 세라믹 분말, 기공형성제, 용매, 분산제, 결합제 및 가소제를 혼합하여 세라믹 슬러리를 제조한 후, 테이프 캐스터를 이용하여 세라믹 슬러리를 바탕 테이프 위에 얇게 펼친다. 그 후, 레일을 이용하여 세라믹 슬러리가 도포된 바탕 테이프를 드라이 챔버에 통과시킨 후 바탕 테이프를 제거함으로써 제조된 하나 이상의 그린 시트를 적층하여 상판 및 하판(10, 20)을 형성할 수 있다. 이때, 기공형성제는 녹말가루, 카본 블랙 및 구형 유기물입자 중 어느 하나 이상을 포함할 수 있다. The method of manufacturing the ceramic support 100 according to another embodiment of the present invention may use a ceramic slurry including a pore-forming agent. That is, a ceramic slurry is prepared by mixing a ceramic powder, a pore-forming agent, a solvent, a dispersant, a binder and a plasticizer, and then the ceramic slurry is spread thinly on the base tape using a tape castor. Thereafter, the upper and
기공형성제는 고온에서 산화됨으로써 S500단계를 통해 상판 및 하판(10, 20)에 기공을 형성할 수 있다. 이때, 세라믹 분말의 입자 크기는 동일하고, 기공형성제의 첨가량을 상이하게 하여 상판 및 하판(10, 20)에 기공율 구배를 형성할 수 있다. 카본 분말은 2wt% 내지 30wt% 포함할 수 있다. The pore-forming agent is oxidized at a high temperature to form pores in the upper and
기공형성제의 첨가량이 2wt% 미만일 경우, 기공율 및 기공크기가 작아 원수가 상판 및 하판(10, 20)을 통과 및 이동하기 어려워 정수가 되지 않는 문제점이 발생할 수 있고, 기공형성제의 첨가량이 30wt% 초과일 경우, 기공율 및 기공크기가 커져 상판 및 하판(10, 20)의 기계적 강도가 약해 안정성을 유지하기 힘들 수 있다. If the amount of the pore-forming agent is less than 2 wt%, the porosity and the pore size are small, and the raw water is difficult to pass through the upper and
아울러, S200 내지 S500단계는 앞서 설명한 본 발명응 l일 실시예에 따른 세라믹 지지체(100) 제조방법과 동일하여 생략하기로 한다. Steps S200 to S500 are the same as those of the ceramic support 100 according to the first embodiment of the present invention.
상기 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 당업계에서 통상의 지식을 가진 자라면 이하의 특허 청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역을 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit or scope of the present invention as defined by the following claims It can be understood that
100: 세라믹 지지체
10: 상판
20: 하판
30: 중간판 100: ceramic support
10: Top plate
20: Lower plate
30: Middle plate
Claims (13)
상기 중간판 일측 및 타측에 각각 위치되는 상판 및 하판;을 포함하고,
상기 상판 및 상기 하판은,
상기 중간판을 중심으로 수직 방향을 따라 기공률 차이를 가지는 것을 특징으로 하는,
세라믹 지지체.
An intermediate plate on which a channel is formed; And
And an upper plate and a lower plate respectively positioned on one side and the other side of the intermediate plate,
The upper plate and the lower plate may be formed,
Wherein the intermediate plate has a porosity difference along a vertical direction about the center plate.
Ceramic support.
상기 상판 및 상기 하판은,
테이프 캐스팅에 의해 제조된 80㎛ 내지 2㎜ 두께의 그린 시트가 2장 내지 7장 적층되어 제공되는 것을 특징으로 하는, 세라믹 지지체.
The method according to claim 1,
The upper plate and the lower plate may be formed,
Characterized in that two to seven green sheets (80 to 2 mm thick) produced by tape casting are laminated and provided.
상기 상판 및 상기 하판은,
0.1㎜ 내지 2.5㎜의 두께로 제공되는 것을 특징으로 하는, 세라믹 지지체.
The method according to claim 1,
The upper plate and the lower plate may be formed,
Wherein the ceramic support is provided in a thickness of 0.1 mm to 2.5 mm.
상기 상판 및 상기 하판은,
기공률이 28% 내지 100%인 것을 특징으로 하는, 세라믹 지지체.
The method according to claim 1,
The upper plate and the lower plate may be formed,
And a porosity of 28% to 100%.
상기 기공률 차이는,
5% 내지 50%인 것을 특징으로 하는, 세라믹 지지체.
The method according to claim 1,
The difference in porosity,
≪ / RTI > 5% to 50%.
상기 기공률 차이는,
상기 중간판을 중심으로 상기 상판은 상부로 갈수록 기공률이 작아지고, 상기 하판은 하부로 갈수록 기공률이 작아지는 것을 특징으로 하는, 세라믹 지지체.
The method according to claim 1,
The difference in porosity,
Wherein the porosity of the upper plate is lowered toward the upper portion with respect to the intermediate plate, and the porosity of the lower plate becomes lower toward the lower portion.
상기 상판 및 상기 하판은,
알루미나 분말, TiO2, SiC 및 MgAl2O4 중 어느 하나 이상을 포함하는 세라믹 분말을 포함하는 세라믹 슬러리에 의해 제조되고, 상기 상판은 상부로 갈수록 상기 세라믹 분말 입도가 작아지며, 상기 하판은 하부로 갈수록 상기 세라믹 분말 입도가 작아지는 것을 특징으로 하는, 세라믹 지지체.
The method according to claim 1,
The upper plate and the lower plate may be formed,
Alumina powder, ceramic powder containing at least one of TiO 2 , SiC and MgAl 2 O 4 , wherein the upper plate has a smaller particle size of the ceramic powder as it goes to the upper part, And the particle size of the ceramic powder becomes smaller the smaller the size of the ceramic powder becomes.
상기 상판 및 상기 하판은,
알루미나 분말, TiO2, SiC 및 MgAl2O4 중 어느 하나 이상을 포함하는 세라믹 분말 및 카본 분말, 녹말가루, 카본 블랙 및 구형 유기물입자 중 어느 하나 이상을 포함하는 기공형성제를 포함하는 세라믹 슬러리에 의해 제조되고, 상기 상판은 상부로 갈수록 상기 기공형성제의 함유량이 작아지며, 상기 하판은 하부로 갈수록 상기 기공형성제 함유량이 작아지는 것을 특징으로 하는, 세라믹 지지체.
The method according to claim 1,
The upper plate and the lower plate may be formed,
A ceramic slurry containing a ceramic powder containing at least one of alumina powder, TiO 2 , SiC and MgAl 2 O 4 and a pore-forming agent containing at least one of carbon powder, starch powder, carbon black and spherical organic particles Wherein the content of the pore-forming agent decreases as the upper surface of the upper plate moves downward, and the content of the pore-forming agent decreases as the lower plate moves downward.
하나 이상의 상기 그린 시트를 적층하여 상판 및 하판을 제조하는 단계;
세로 방향으로 분할되어 있는 테이프 캐스팅 틀에 세라믹 슬러리와 카본 슬러리를 교대로 도포한 후, 테이프 캐스팅 하여 하나 이상의 테이프를 형성하는 단계;
하나 이상의 상기 테이프를 적층하여 중간판을 제조하는 단계; 및
상기 상판, 상기 중간판 및 상기 하판을 적층한 후, 프레스 및 소성하는 단계;를 포함하고,
상기 하나 이상의 그린 시트는,
각각 기공률이 상이한 것을 특징으로 하는,
세라믹 지지체 제조 방법.
Preparing a ceramic slurry and then producing one or more green sheets using a tape casting method;
Laminating at least one green sheet to produce a top plate and a bottom plate;
Alternately applying a ceramic slurry and a carbon slurry to a tape casting frame divided in the longitudinal direction, and then tape casting to form one or more tapes;
Laminating one or more of the tapes to produce an intermediate plate; And
Pressing and baking after laminating the upper plate, the intermediate plate and the lower plate,
Wherein the at least one green sheet comprises:
Characterized in that the porosity is different from each other,
A method for manufacturing a ceramic support.
상기 세라믹 슬러리는,
세라믹 분말, 기공형성제, 용매, 분산제, 결합제 및 가소제를 혼합하여 제조하고, 상기 세라믹 분말은 알루미나 분말, TiO2, SiC 및 MgAl2O4 중 어느 하나 이상을 포함하고, 상기 기공형성제는 카본 분말, 녹말가루, 카본 블랙 및 구형 유기물입자 중 어느 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는,
세라믹 지지체 제조 방법.
10. The method of claim 9,
In the ceramic slurry,
Wherein the ceramic powder comprises at least one of alumina powder, TiO 2 , SiC and MgAl 2 O 4 , and the pore-forming agent is selected from the group consisting of carbon Powder, starch powder, carbon black, and spherical organic particles.
A method for manufacturing a ceramic support.
상기 기공형성제는,
2wt% 내지 30wt% 포함하고, 소성하는 단계에서 상기 기공형성제가 산화되어 상기 상판 및 상기 하판에 기공을 형성하는 것을 특징으로 하는, 세라믹 지지체 제조 방법.
11. The method of claim 10,
The pore-
And 2wt% to 30wt%, and in the step of firing, the pore-forming agent is oxidized to form pores in the upper plate and the lower plate.
상기 세라믹 분말은,
1.4㎛ 내지 20㎛의 입도로 제공되어 상기 상판 및 상기 하판에 기공을 형성하는 것을 특징으로 하는, 세라믹 지지체 제조 방법.
11. The method of claim 10,
In the ceramic powder,
Wherein the pores are provided at a particle size of 1.4 mu m to 20 mu m to form pores in the upper plate and the lower plate.
상기 소성하는 단계는,
1000℃ 내지 1700℃에서 열처리 되고, 상기 카본 슬러리가 산화되어 채널이 형성되는 것을 특징으로 하는,
세라믹 지지체 제조 방법.
In the ninth aspect,
Wherein the firing comprises:
Treated at 1000 to 1700 占 폚, and the carbon slurry is oxidized to form a channel.
A method for manufacturing a ceramic support.
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| KR1020170002405A KR20180081316A (en) | 2017-01-06 | 2017-01-06 | Ceramic support body and method for manufacturing the same |
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|---|---|---|---|---|
| KR20200020118A (en) | 2018-08-16 | 2020-02-26 | 주식회사 엘지화학 | Method for manufacturing the ceramic membrane |
| KR20200035597A (en) * | 2018-09-27 | 2020-04-06 | 주식회사 엘지화학 | Intermediate plate for ceramic support body, method for manufacturing same, ceramic support body comprising the intermediate plate and method for manufacturing same |
| KR20200036300A (en) * | 2018-09-28 | 2020-04-07 | 주식회사 엘지화학 | Intermediate plate for ceramic support body, method for manufacturing same, ceramic support body comprising the intermediate plate and method for manufacturing same |
| EP3684991B1 (en) | 2018-07-12 | 2021-10-06 | iKamper Co., Ltd. | Roof-top tent for vehicle |
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| KR20140028705A (en) | 2012-08-30 | 2014-03-10 | 세이브기술 (주) | Method for producing ceramic honeycomb structure |
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