KR20230064692A - Method Of Manufacturing Black Alumina Ceramic With Far-infrared Radiation Function - Google Patents

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Abstract

A method for manufacturing black alumina ceramics having a far-infrared radiation function according to exemplary embodiments of the present invention comprises: a raw material preparation step of combining black alumina raw materials; a ball mill step of grinding the black alumina raw material to produce black alumina powder; a stirring step of stirring the black alumina powder and binder; a molding step of filling the stirred black alumina powder into a mold and pressurizing it to form a molded body; a drying step of drying the molded body; and a sintering step of heating the dried molded body and then cooling and sintering the dried molded body. In the raw material preparation step, the black alumina raw material can form a second mixture by adding 15 to 35 parts by weight of a first additive to 100 parts by weight of the first mixture after mixing 55 to 45 wt% of a colorant with 45 to 55 wt% of aluminum oxide (Al_2O_3) to form a first mixture, and be combined by further adding 48.65 to 55.95 parts by weight of a second additive based on 100 parts by weight of the second mixture, wherein the first additive may be germanium (Ge).

Description

원적외선 방사 기능을 가지는 블랙 알루미나 세라믹의 제조 방법{Method Of Manufacturing Black Alumina Ceramic With Far-infrared Radiation Function}Manufacturing method of black alumina ceramic with far-infrared radiation function {Method Of Manufacturing Black Alumina Ceramic With Far-infrared Radiation Function}

본 발명은 원적외선 방사 기능을 가지는 블랙 알루미나 세라믹의 제조 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 블랙 알루미나 원료에 대해 볼밀 공정, 교반 공정, 성형 공정, 건조 공정 및 소성 공정을 각각 최적화된 조건으로 수행하여, 밴딩, 크랙, 기포 등의 불량률을 최소화하고 생산수율을 증대시킬 수 있는 원적외선 방사 기능을 가지는 블랙 알루미나 세라믹의 제조 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for manufacturing a black alumina ceramic having a far-infrared radiation function, and more particularly, by performing a ball mill process, a stirring process, a molding process, a drying process, and a firing process under optimized conditions for a black alumina raw material, respectively, It relates to a method for manufacturing black alumina ceramics having a far-infrared radiation function capable of minimizing defects such as bending, cracks, and bubbles and increasing production yield.

현대 과학과 의학의 발전과 더불어 파(波)를 이용한 의료기기가 개발되어 진단과 치료에 혁신을 이루고 있는데, 대표적인 의료기기로는 X-선 촬영기, γ-선 촬영기, 뇌파검사기, 초음파 진단기, MRI(자기공명영상기), 전신체열촬영기(DITI) 등의 진단기, 방사선 치료기, 적외선 치료기, 레이저 치료기, 자석, 자력발생기 등의 치료기 등이 있다.Along with the development of modern science and medicine, medical devices using waves have been developed, making innovations in diagnosis and treatment. Resonance Imaging), diagnostic devices such as whole body thermography (DITI), and treatment devices such as radiation therapy devices, infrared therapy devices, laser therapy devices, magnets, and magnetic generators.

그러나, 인체 내에서 받고 내보내는 파인 인체파(human wave)보다 강한 파(2㎛ 이하)는 고유기능 회복보다 거부반응을 일으켜 백혈구 감소, 조직변이 등 부작용을 일으키기 때문에 제한적으로 사용되며(γ선, X선, 방사선, 자외선), 약한파(36㎛이상)는 치료효과를 기대할 수가 없다. 따라서, 인체파의 파장인 2~36㎛에 속하는 파장범위를 갖는 원적외선을 이용한 많은 치료방법, 기기들이 개발되고 있다.However, waves (2㎛ or less) that are stronger than human waves, which are received and sent out in the human body, cause rejection rather than restoration of intrinsic function, causing side effects such as reduction of leukocytes and tissue transformation. ,  Radiation, ultraviolet rays), and weak waves (more than 36㎛) cannot expect a therapeutic effect. Therefore, many treatment methods and devices using far-infrared rays having a wavelength range of 2 to 36 μm, which is the wavelength of human body waves, are being developed.

이와 관련하여, 일반적으로 적외선은 파장의 길이에 따라 근적외선, 중적외선 및 원적외선으로 구분되고, 물리적인 특징 중 전자기파의 성질인 직진성, 반사성, 투과성 및 흡수성을 갖는다. 그리고 이와 같은 적외선은 전달 매질이 없는 상태에서 전자기파의 성질에 대해 피 대상물에 직접 조사되어 열을 발생하게 되는 특징이 있다.In this regard, infrared rays are generally classified into near-infrared rays, mid-infrared rays, and far-infrared rays according to the length of the wavelength, and have straightness, reflectivity, permeability, and absorption, which are properties of electromagnetic waves among physical characteristics. In addition, such infrared rays are characterized by generating heat by being directly irradiated to the target object for the property of electromagnetic waves in the absence of a transmission medium.

즉, 원적외선은 물체의 심부까지 투시되어 물체의 구성분자에 공명, 공진작용을 일으켜서 생체활동을 촉진시켜 온열, 속성, 건조, 연수 등 다양한 작용을 유발하여 인체를 건강상태로 유지시켜 줄 수 있기 때문에, 인체 내부의 온도상승으로 인해 효과를 볼 수 있는 치료부분, 사우나 계통 및 일반인들의 건강증진 등 다양한 목적으로 이용되고 있고, 인체파의 파장범위에 속하는 원적외선을 방사하는 방사체에 대한 연구가 활발하게 진행되고 있다.In other words, far-infrared rays penetrate deep into the object and cause resonance and resonance in the constituent molecules of the object to promote biological activity and induce various effects such as heat, property, drying, and softening to keep the human body in a healthy state. , It is used for various purposes such as a treatment part that can be effective due to a rise in temperature inside the human body, a sauna system, and health promotion of the general public. there is.

이와 같은 적외선 중 긴 파장(통상 25㎛ 이상)을 갖는 원적외선은 눈에 보이지 않고 침투력이 강해 물질에 잘 흡수되며 유기화합물 분자에 대한 공진 및 공명 작용이 강한 특성이 있기 때문에 열 작용에 의한 각종 질병의 원인이 되는 세균을 없애는 데 도움이 되고, 모세혈관을 확장시켜 혈액순환과 세포조직 생성에 도움을 주게 되어 세포조직의 활성화를 통한 노화방지, 신진대사 촉진, 만성피로 등 각종 성인병 예방에 효과가 있는 것으로 알려지면서 원적외선 방열패널을 갖는 다양한 형태의 난방장치가 개발되어 사용되고 있다.Among these infrared rays, far-infrared rays with a long wavelength (usually 25㎛ or more) are invisible to the eye, have strong penetrating power, are well absorbed by materials, and have strong resonance and resonance effects on organic compound molecules, which can prevent various diseases caused by heat action. It helps to eliminate the causative bacteria and expands capillaries to help blood circulation and cell tissue generation, which is effective in preventing aging, promoting metabolism, and preventing various adult diseases such as chronic fatigue through activation of cell tissue. As it is known, various types of heating devices having far-infrared ray heat dissipation panels have been developed and used.

일반적으로, 상기 방열패널에 적용되는 소재로써는 지르코니아, 알루미노실리케이트 등이 주성분으로 사용된다. 한편, 방열 또는 방사 특성을 높이기 위하여, 상기 방열패널의 주요 소재에 Fe2O3, MnO2 등을 첨가하거나, 상기 성분들을 폴리에틸렌과 같은 수지에 소량 첨가하여 성형, 소결 등의 공정을 거쳐 방열 패널이 제조되기도 한다. 나아가, 방열패널의 전면에 특수한 코팅 처리를 통하여, 방열특성을 향상시키거나 추가적인 기능성을 갖게 하는 기술들이 있다.In general, as a material applied to the heat dissipation panel, zirconia, aluminosilicate, and the like are used as main components. On the other hand, in order to increase heat dissipation or radiation characteristics, Fe 2 O 3 , MnO 2 , etc. are added to the main material of the heat dissipation panel, or a small amount of the components are added to a resin such as polyethylene, and the heat dissipation panel is subjected to a process such as molding and sintering. It is also manufactured. Furthermore, there are techniques for improving heat dissipation characteristics or having additional functionality through a special coating treatment on the front surface of the heat dissipation panel.

한국 등록특허 제10-1028946호(선행특허 1)에는 방열특성 등을 강화하기 위한 코팅제로서, 실리카졸, 산화규소, 충전체, 실란 등으로 이루어진 조성물이 개시되어 있다. 상기 코팅제는 방열특성이나 항균력, 공기정화 기능 등의 부가특성은 우수하나 고온 환경에서 장시간 노출될 경우, 균열이나 색상 변질 등의 문제가 발생할 수 있고, 코팅의 균일성이 다소 열악하여 균일한 방열특성을 내지 못하는 경우가 있다. 나아가 코팅막 자체의 내마모성 개선 및 스크레치 발생 방지 등 아직 보완해야할 문제점이 있다.Korean Patent Registration No. 10-1028946 (Prior Patent 1) discloses a composition made of silica sol, silicon oxide, a filler, silane, etc. as a coating agent for enhancing heat dissipation characteristics. The coating agent has excellent additional properties such as heat dissipation properties, antibacterial activity, and air purifying function, but when exposed to a high temperature environment for a long time, problems such as cracks or color change may occur, and the uniformity of the coating is somewhat poor, resulting in uniform heat dissipation characteristics There are cases where you cannot pay. Furthermore, there are still problems to be supplemented, such as improving the wear resistance of the coating film itself and preventing scratches.

즉, 선행특허 1의 경우, 피코팅재인 원적외선 방열패널 자체가 낮은 방열특성 내지 낮은 방사특성을 가지므로, 코팅막을 이용하여 방열특성 내지 방사특성을 향상시키는 대안을 제시하고 있으나, 원적외선 방열패널의 고유 물성을 향상시키지 못하고 있다.That is, in the case of Prior Patent 1, since the far-infrared heat dissipation panel itself, which is a coated material, has low heat dissipation characteristics or low radiation characteristics, an alternative to improve heat dissipation characteristics or radiation characteristics using a coating film is proposed, but the unique far-infrared radiation heat dissipation panel properties cannot be improved.

한국 등록특허 제10-2231527호(선행특허 2)에는 원적외선 방사용 광석분과 첨가제들을 혼합한 후 이를 가압 성형 및 소성하여 만든 소결체를 제조하는 방법으로서, 인체에서 방출되는 원적외선 파장대와 흡사한 방사영역을 가져 부작용없이 인체에 장시간 조사되어 원적외선 치료효과를 제공할 수 있는 원적외선 방사 세라믹 소결체 및 이를 이용한 세라믹 주얼리의 제조 방법이 개시되어 있다.Korean Patent Registration No. 10-2231527 (Prior Patent 2) discloses a method for manufacturing a sintered body made by mixing ore powder and additives for far-infrared radiation and then pressurizing and sintering the same, which emits a radiation range similar to the wavelength band of far-infrared radiation emitted from the human body. Disclosed is a far-infrared ray "radiation" ceramic sintered body that can be irradiated to the human body for a long time without side effects to provide a "far-infrared ray" therapeutic effect, and a manufacturing method of "ceramic" jewelry using the same.

그러나, 원적외선 방사 기능을 가지는 일반적인 세라믹은 게르마늄과 같은 무기광물을 포함하고 있기 때문에, 체온과 유사한 온도에서의 원적외선 방출량이 다소 미흡한 문제가 있었고 표면에 원적외선 방출이 가능한 기능성 물질이 코팅된 종래 주얼리는 기능성 물질이 주얼리의 표면에서 쉽게 박리되는 문제가 있었다.However, since general ceramics having a far-infrared radiation function contain inorganic minerals such as germanium, there is a problem that the emission of far-infrared rays at a temperature similar to body temperature is somewhat insufficient, and conventional jewelry coated with a functional material capable of emitting far-infrared rays on the surface has functional properties. There was a problem that the material was easily peeled off from the surface of the jewelry.

또한, 선행특허 2의 경우, 원적외선 방사 기능을 가지는 세라믹의 제조 방법을 개시하고 있으나, 주성분으로 견운모(sericite)를 포함하고 있어 최종제품의 색상이 하얀색 내지 밝은 회색으로 발현되게 되며, 이러한 밝은 색상은 높은 빛 반사율을 가지게 되어 방열특성 내지 방사특성을 극대화하기 어렵다는 단점이 있다.In addition, in the case of Prior Patent 2, a method for manufacturing a ceramic having a far-infrared radiation function is disclosed, but since sericite is included as a main component, the color of the final product is expressed in white or light gray, and such a bright color It has a high light reflectance, so it is difficult to maximize heat dissipation or radiation characteristics.

위와 같이, 원적외선 방사 기능을 가지는 블랙 알루미나 세라믹은 일반적인 원적외선 방사 세라믹과 동일하거나 유사한 물성을 가지면서도, 검은색 내지 검은색에 가까운 색상을 발현시켜야 하므로, 보다 정밀하고 세분화된 공정이 수행되어야 하지만, 이와 관련된 공정의 세부 조건 또한 일반화되어 있지는 않은 실정이다.As described above, black alumina ceramics having a far-infrared ray emitting function have the same or similar physical properties as general far-infrared ray emitting ceramics, but since black or close-to-black colors must be developed, a more precise and subdivided process must be performed. The specific conditions of the related process are also not generalized.

본 발명의 다양한 과제 중 하나는, 검은색 내지 검은색에 가까운 색상을 발현시킴으로써 낮은 빛 반사율을 가지면서도, 뛰어난 원적외선 방사 기능을 가지는 블랙 알루미나 세라믹의 제조 방법을 제공하는 것이다.One of the various problems of the present invention is to provide a method for producing a black alumina ceramic having a low light reflectance and an excellent far-infrared radiation function by expressing a color close to black to black.

본 발명의 다양한 과제 중 하나는, 세부 공정조건을 최적화 시킴으로써 밴딩, 크랙, 기포 등의 소결불량을 최소화할 수 있는 원적외선 방사 기능을 가지는 블랙 알루미나 세라믹의 제조 방법을 제공하는 것이다.One of the various tasks of the present invention is to provide a method for producing a black alumina ceramic having a far-infrared radiation function capable of minimizing sintering defects such as bending, cracks, and bubbles by optimizing detailed process conditions.

본 발명의 다양한 과제 중 하나는, 단계적인 냉각과정을 통해 순차적으로 수행되는 복수 개의 소성 단계를 통해 향상된 생산수율을 가지는 원적외선 방사 기능을 가지는 블랙 알루미나 세라믹의 제조 방법을 제공하는 것이다.One of the various tasks of the present invention is to provide a method for manufacturing a black alumina ceramic having a far-infrared radiation function with improved production yield through a plurality of firing steps sequentially performed through a step-by-step cooling process.

본 발명의 예시적인 실시예들에 따른 원적외선 방사 기능을 가지는 블랙 알루미나 세라믹의 제조 방법은 블랙 알루미나 원료를 조합하는 원료 준비 단계; 상기 블랙 알루미나 원료를 분쇄하여 블랙 알루미나 파우더를 제조하는 볼밀 단계; 상기 블랙 알루미나 파우더와 바인더를 교반하는 교반 단계; 상기 교반된 블랙 알루미나 파우더를 몰드에 충진한 후 가압하여 성형체로 성형하는 성형 단계; 상기 성형체를 건조하는 건조 단계; 및 상기 건조된 성형체를 가열한 후 냉각하여 소성하는 소성 단계;를 포함할 수 있다. 상기 원료 준비 단계에서, 상기 블랙 알루미나 원료는 45 내지 55 중량%의 산화알루미늄(Al2O3)에 대해 55 내지 45 중량%의 착색제를 혼합하여 제1 혼합물을 형성한 후, 상기 제1 혼합물 100 중량부에 대해 15 내지 35 중량부의 제1 첨가제를 첨가하여 제2 혼합물을 형성하고, 상기 제2 혼합물 100 중량부에 대해 48.65 내지 55.95 중량부의 제2 첨가제를 더 첨가함으로써 조합될 수 있으며, 상기 제1 첨가제는 게르마늄(Ge)일 수 있다.A method of manufacturing a black alumina ceramic having a far-infrared radiation function according to exemplary embodiments of the present invention includes a raw material preparation step of combining black alumina raw materials; A ball mill step of producing black alumina powder by pulverizing the black alumina raw material; A stirring step of stirring the black alumina powder and a binder; A molding step of filling a mold with the agitated black alumina powder and then pressurizing it to form a molded body; A drying step of drying the molded body; and a sintering step of heating and then cooling the dried molded body to sinter it. In the raw material preparation step, the black alumina raw material is mixed with 55 to 45% by weight of a colorant with respect to 45 to 55% by weight of aluminum oxide (Al 2 O 3 ) to form a first mixture, and then the first mixture 100 It may be combined by adding 15 to 35 parts by weight of the first additive to form a second mixture, and further adding 48.65 to 55.95 parts by weight of the second additive based on 100 parts by weight of the second mixture. 1 additive may be germanium (Ge).

상기 착색제는 4 내지 6 중량%의 TiO2, 9 내지 11 중량%의 Fe2O3, 19 내지 21 중량%의 MnO2, 9 내지 11 중량% 이하의 SiO2, 및 4 내지 6 중량% 이하의 Co2O3를 포함할 수 있다.The colorant comprises 4 to 6% by weight of TiO 2 , 9 to 11% by weight of Fe 2 O 3 , 19 to 21% by weight of MnO 2 , 9 to 11% by weight of SiO 2 , and 4 to 6% by weight or less of Co 2 O 3 may be included.

상기 볼밀 단계는 상기 블랙 알루미나 원료를 볼밀 장치에 투입시킨 후, 상기 볼밀 장치를 8시간 내지 12시간동안 구동시킴으로써 수행될 수 있으며, 상기 볼밀 단계에서 제조된 상기 블랙 알루미나 파우더의 입도 사이즈는 0.109 μm 내지 0.153 μm일 수 있다.The ball milling step may be performed by putting the black alumina raw material into a ball mill device and driving the ball mill device for 8 hours to 12 hours, and the particle size of the black alumina powder produced in the ball mill step is 0.109 μm to 0.109 μm. may be 0.153 μm.

상기 소성단계는, 0 ℃부터 1,380 ℃까지 온도를 상승 시킴으로써 수행되는 제1 소성 단계; 1,380 ℃부터 1,100 ℃까지 온도를 하강 시킴으로써 수행되는 제2 소성 단계; 및 1,100 ℃부터 650 ℃까지 온도를 하강 시킴으로써 수행되는 제3 소성 단계;를 포함할 수 있다.The firing step may include a first firing step performed by raising the temperature from 0 ° C to 1,380 ° C; a second baking step performed by lowering the temperature from 1,380° C. to 1,100° C.; and a third firing step performed by lowering the temperature from 1,100 °C to 650 °C.

상기 제1 소성 단계는, 상기 바인더를 제거하기 위해 400 ℃의 온도를 특정시간동안 유지함으로써 수행되는 바인더 제거 단계;를 포함할 수 있다.The first firing step may include a binder removing step performed by maintaining a temperature of 400° C. for a specific time to remove the binder.

상기 제1 소성 단계는, 800 ℃ 내지 1,100 ℃의 온도범위에서 수행되는 제1 수축 단계; 및 1,100 ℃ 내지 1,380 ℃의 온도범위에서 수행되는 제2 수축 단계;를 더 포함할 수 있다.The first firing step may include a first shrinkage step performed in a temperature range of 800 °C to 1,100 °C; And a second shrinkage step performed at a temperature range of 1,100 ℃ to 1,380 ℃; may further include.

상기 제2 첨가제는 100 중량부의 상기 제2 혼합물에 대해, 38 내지 42 중량부의 수분(H2O), 1,1 내지 1.3 중량부의 분산제, 9 내지 11 중량부의 PVA, 0.5 내지 1.5 중량부의 PEG, 및 0.05 내지 0.15 중량부의 구연산으로 이루어질 수 있다.The second additive is based on 100 parts by weight of the second mixture, 38 to 42 parts by weight of water (H 2 O), 1,1 to 1.3 parts by weight of a dispersant, 9 to 11 parts by weight of PVA, 0.5 to 1.5 parts by weight of PEG, and 0.05 to 0.15 parts by weight of citric acid.

본 발명의 예시적인 실시예들에 따른 원적외선 방사 기능을 가지는 블랙 알루미나 세라믹의 제조 방법은 블랙 알루미나 원료를 조합하는 원료 준비 단계; 상기 블랙 알루미나 원료를 분쇄하여 블랙 알루미나 파우더를 제조하는 볼밀 단계; 상기 블랙 알루미나 파우더와 바인더를 교반하는 교반 단계; 상기 교반된 블랙 알루미나 파우더를 몰드에 충진한 후 가압하여 성형체로 성형하는 성형 단계; 상기 성형체를 건조하는 건조 단계; 및 상기 건조된 성형체를 가열한 후 냉각하여 소성하는 소성 단계;를 포함할 수 있다. 상기 원료 준비 단계에서, 상기 블랙 알루미나 원료는 45 내지 55 중량%의 산화알루미늄(Al2O3)에 대해 55 내지 45 중량%의 착색제를 혼합하여 제1 혼합물을 형성한 후, 상기 제1 혼합물 100 중량부에 대해 15 내지 35 중량부의 제1 첨가제를 첨가하여 제2 혼합물을 형성하고, 상기 제1 혼합물 100 중량부에 대해 52.3 중량부의 제2 첨가제를 더 첨가함으로써 조합될 수 있으며, 상기 제1 첨가제는 게르마늄(Ge)일 수 있다.A method of manufacturing a black alumina ceramic having a far-infrared radiation function according to exemplary embodiments of the present invention includes a raw material preparation step of combining black alumina raw materials; A ball mill step of producing black alumina powder by pulverizing the black alumina raw material; A stirring step of stirring the black alumina powder and a binder; A molding step of filling a mold with the agitated black alumina powder and then pressurizing it to form a molded body; A drying step of drying the molded body; and a sintering step of heating and then cooling the dried molded body to sinter it. In the raw material preparation step, the black alumina raw material is mixed with 55 to 45% by weight of a colorant with respect to 45 to 55% by weight of aluminum oxide (Al 2 O 3 ) to form a first mixture, and then the first mixture 100 It may be combined by adding 15 to 35 parts by weight of the first additive to form a second mixture, and further adding 52.3 parts by weight of the second additive to 100 parts by weight of the first mixture, the first additive may be germanium (Ge).

상기 제2 첨가제는 100 중량부의 상기 제1 혼합물에 대해, 40 중량부의 수분(H2O), 1.2 중량부의 분산제, 10 중량부의 PVA, 1 중량부의 PEG, 및 0.1 중량부의 구연산으로 이루어질 수 있다.The second additive may be composed of 40 parts by weight of water (H 2 O), 1.2 parts by weight of a dispersant, 10 parts by weight of PVA, 1 part by weight of PEG, and 0.1 part by weight of citric acid, based on 100 parts by weight of the first mixture.

본 발명의 예시적인 실시예들에 따른 원적외선 방사 기능을 가지는 블랙 알루미나 세라믹의 제조 방법에 의하면, 검은색 내지 검은색에 가까운 색상을 발현시킴으로써 낮은 빛 반사율을 가지면서도, 뛰어난 원적외선 방사 기능을 가지는 블랙 알루미나 세라믹이 제조될 수 있다.According to the manufacturing method of the black alumina ceramic having a far-infrared radiation function according to exemplary embodiments of the present invention, the black alumina having a low light reflectance and an excellent far-infrared radiation function by expressing a color close to black to black Ceramics can be made.

이때, 상기 원적외선 방사 기능을 가지는 블랙 알루미나 세라믹의 제조 방법에 포함된 원료 준비 단계, 볼밀 단계, 교반 단계, 성형 단계, 건조 단계 및 소성 단계 각각의 세부 공정조건을 최적화 시킬 수 있으며, 이에 따라 밴딩, 크랙, 기포 등 원적외선 방사 기능을 가지는 블랙 알루미나 세라믹의 소결불량이 최소화될 수 있다.At this time, it is possible to optimize the detailed process conditions of each of the raw material preparation step, the ball mill step, the stirring step, the forming step, the drying step, and the firing step included in the manufacturing method of the black alumina ceramic having a far-infrared radiation function. Accordingly, bending, Sintering defects of black alumina ceramics having a far-infrared radiation function, such as cracks and bubbles, can be minimized.

또한, 상기 소성 단계는, 단계적인 냉각과정을 통해 순차적으로 수행되는 복수 개의 소성 단계를 포함할 수 있으며, 이에 따라 원적외선 방사 기능을 가지는 블랙 알루미나 세라믹의 생산수율이 크게 향상될 수 있다.In addition, the firing step may include a plurality of firing steps sequentially performed through a step-by-step cooling process, and accordingly, the production yield of black alumina ceramics having a far-infrared ray emitting function can be greatly improved.

도 1은 본 발명의 예시적인 실시예들에 따른 원적외선 방사 기능을 가지는 블랙 알루미나 세라믹의 제조 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 2는 본 발명의 예시적인 실시예들에 따른 원적외선 기능을 가지는 블랙 알루미나 세라믹의 소성 단계를 설명하기 위한 순서도이다.
1 is a flowchart illustrating a method of manufacturing a black alumina ceramic having a far-infrared radiation function according to exemplary embodiments of the present invention.
2 is a flowchart illustrating a firing step of a black alumina ceramic having a far-infrared ray function according to exemplary embodiments of the present invention.

이하, 본 발명의 구체적인 실시형태를 설명하기로 한다. 이하의 상세한 설명은 본 명세서에서 기술된 방법, 장치 및/또는 시스템에 대한 포괄적인 이해를 돕기 위해 제공된다. 그러나 이는 예시에 불과하며 본 발명은 이에 제한되지 않는다.Hereinafter, specific embodiments of the present invention will be described. The detailed descriptions that follow are provided to provide a comprehensive understanding of the methods, devices and/or systems described herein. However, this is only an example and the present invention is not limited thereto.

본 발명의 실시예들을 설명함에 있어서, 본 발명과 관련된 공지기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다. 그리고, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다. 상세한 설명에서 사용되는 용어는 단지 본 발명의 실시예들을 기술하기 위한 것이며, 결코 제한적이어서는 안 된다. 명확하게 달리 사용되지 않는 한, 단수 형태의 표현은 복수 형태의 의미를 포함한다. 본 설명에서, "포함" 또는 "구비"와 같은 표현은 어떤 특성들, 숫자들, 단계들, 동작들, 요소들, 이들의 일부 또는 조합을 가리키기 위한 것이며, 기술된 것 이외에 하나 또는 그 이상의 다른 특성, 숫자, 단계, 동작, 요소, 이들의 일부 또는 조합의 존재 또는 가능성을 배제하도록 해석되어서는 안 된다.In describing the embodiments of the present invention, if it is determined that the detailed description of the known technology related to the present invention may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention, the detailed description will be omitted. In addition, terms to be described later are terms defined in consideration of functions in the present invention, which may vary according to the intention or custom of a user or operator. Therefore, the definition should be made based on the contents throughout this specification. Terminology used in the detailed description is only for describing the embodiments of the present invention and should in no way be limiting. Unless expressly used otherwise, singular forms of expression include plural forms. In this description, expressions such as "comprising" or "comprising" are intended to indicate any characteristic, number, step, operation, element, portion or combination thereof, one or more other than those described. It should not be construed to exclude the existence or possibility of any other feature, number, step, operation, element, part or combination thereof.

또한, 본 발명의 실시예의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다.Also, terms such as first, second, A, B, (a), and (b) may be used to describe components of an embodiment of the present invention. These terms are only used to distinguish the component from other components, and the nature, order, or order of the corresponding component is not limited by the term.

원적외선 방사 기능을 가지는 블랙 알루미나 세라믹의 제조 방법Manufacturing method of black alumina ceramic having far-infrared radiation function

도 1을 참조하면, 본 발명의 예시적인 실시예들에 따른 원적외선 방사 기능을 가지는 블랙 알루미나 세라믹의 제조 방법은 블랙 알루미나 원료를 조합하는 원료 준비 단계(S1), 상기 블랙 알루미나 원료를 분쇄하여 블랙 알루미나 파우더를 제조하는 볼밀 단계(S2), 상기 블랙 알루미나 파우더와 바인더를 교반하는 교반 단계(S3), 상기 교반된 블랙 알루미나 파우더를 몰드에 충진한 후 가압하여 성형체로 성형하는 성형 단계(S4), 상기 성형체를 건조하는 건조 단계(S5), 및 상기 건조된 성형체를 가열한 후 냉각하여 소성하는 소성 단계(S6)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 1 , a method for manufacturing a black alumina ceramic having a far-infrared ray emission function according to exemplary embodiments of the present invention includes a raw material preparation step (S1) of combining black alumina raw materials, and pulverizing the black alumina raw materials to obtain black alumina A ball mill step of producing powder (S2), an agitation step of stirring the black alumina powder and a binder (S3), a molding step of filling a mold with the agitated black alumina powder and then pressurizing it to form a molded body (S4), A drying step (S5) of drying the molded body, and a firing step (S6) of heating and then cooling the dried molded body to sinter it may be included.

예시적인 실시예들에 있어서, 원료 준비 단계(S1)에서, 상기 블랙 알루미나 원료는 45 내지 55 중량%의 산화알루미늄(Al2O3)에 대해 55 내지 45 중량%의 착색제를 혼합하여 제1 혼합물을 형성한 후, 상기 제1 혼합물 100 중량부에 대해 15 내지 35 중량부의 제1 첨가제를 첨가하여 제2 혼합물을 형성하고, 상기 제2 혼합물 100 중량부에 대해 48.65 내지 55.95 중량부의 제2 첨가제를 더 첨가함으로써 조합될 수 있다.In exemplary embodiments, in the raw material preparation step (S1), the black alumina raw material is a first mixture by mixing 55 to 45% by weight of a colorant with respect to 45 to 55% by weight of aluminum oxide (Al 2 O 3 ). After forming, a second mixture is formed by adding 15 to 35 parts by weight of the first additive based on 100 parts by weight of the first mixture, and 48.65 to 55.95 parts by weight of the second additive based on 100 parts by weight of the second mixture They can be combined by adding more.

상기 블랙 알루미나 원료에 포함된 산화알루미늄의 함량이 45 중량%에 미달하는 경우, 최종적으로 제조된 원적외선 기능을 가지는 블랙 알루미나 세라믹의 물성이 저하될 수 있으며, 상기 블랙 알루미나 원료에 포함된 산화알루미늄의 함량이 55 중량%를 초과하는 경우, 검은색 내지 검은색에 가까운 색상의 발현이 제대로 이루어지지 않아 빛 반사율이 높아질 수 있다.When the content of aluminum oxide contained in the black alumina raw material is less than 45% by weight, the physical properties of the finally manufactured black alumina ceramic having a far-infrared ray function may be deteriorated, and the content of aluminum oxide contained in the black alumina raw material When this amount exceeds 55% by weight, the expression of a color close to black or black may not be properly performed, and thus light reflectance may be increased.

일 실시예에 있어서, 상기 블랙 알루미나 원료에 포함된 산화 알루미늄의 함량은 47.5 중량% 내지 52.5 중량%, 바람직하게는 50 중량%일 수 있다.In one embodiment, the content of aluminum oxide included in the black alumina raw material may be 47.5 wt% to 52.5 wt%, preferably 50 wt%.

상기 착색제는 4 내지 6 중량%의 TiO2, 9 내지 11 중량%의 Fe2O3, 19 내지 21 중량%의 MnO2, 9 내지 11 중량% 이하의 SiO2, 및 4 내지 6 중량% 이하의 Co2O3를 포함할 수 있다.The colorant comprises 4 to 6% by weight of TiO 2 , 9 to 11% by weight of Fe 2 O 3 , 19 to 21% by weight of MnO 2 , 9 to 11% by weight of SiO 2 , and 4 to 6% by weight or less of Co 2 O 3 may be included.

이때, 상기 착색제의 함량이 55 중량%를 초과하는 경우, 최종적으로 제조된 원적외선 기능을 가지는 블랙 알루미나 세라믹의 물성이 저하될 수 있으며, 상기 착색제의 함량이 45 중량%에 미달하는 경우, 검은색 내지 검은색에 가까운 색상의 발현이 제대로 이루어지지 않아 최종적으로 제조된 원적외선 기능을 가지는 블랙 알루미나 세라믹의 빛 반사율이 높아질 수 있다.At this time, when the content of the colorant exceeds 55% by weight, physical properties of the finally manufactured black alumina ceramic having a far-infrared ray function may be deteriorated, and when the content of the colorant is less than 45% by weight, black to black alumina ceramics are produced. Since the expression of a color close to black is not properly performed, the light reflectance of the finally manufactured black alumina ceramic having a far-infrared ray function may be increased.

상기 착색제에 포함된 성분들 중 TiO2, Co2O3, MnO2 및 Fe2O3의 함량이 전술한 수치범위에 미달하는 경우, 제조된 원적외선 방사 기능을 가지는 블랙 알루미나 세라믹의 색 발현이 제대로 이루어지지 않아 빛 반사율이 높아질 수 있으며, 상기 착색제에 포함된 성분들 중 TiO2, Co2O3, MnO2 및 Fe2O3의 함량이 전술한 수치범위를 초과하는 경우, 제조된 원적외선 방사 기능을 가지는 블랙 알루미나 세라믹의 물성이 저하될 수 있다.Among the components included in the colorant, when the content of TiO 2 , Co 2 O 3 , MnO 2 and Fe 2 O 3 is less than the above numerical range, the color expression of the black alumina ceramic having a far-infrared radiation function is not properly produced. If the content of TiO 2 , Co 2 O 3 , MnO 2 and Fe 2 O 3 among the components included in the colorant exceeds the above-mentioned numerical range, the manufactured far-infrared ray emission function may be increased. The physical properties of the black alumina ceramic having may be deteriorated.

또한, SiO2의 함량이 전술한 수치범위에 미달하거나 전술한 수치범위를 초과하는 경우, 제조된 원적외선 방사 기능을 가지는 블랙 알루미나 세라믹에 균열이 발생하거나, 제조된 원적외선 방사 기능을 가지는 블랙 알루미나 세라믹의 이론 밀도가 일반적인 원적외선 방사 세라믹에 대해 상대적으로 저하될 수 있으며, 밴딩, 크랙, 기포 등의 소결불량이 발생할 수도 있다.In addition, when the content of SiO 2 is less than or exceeds the above-mentioned numerical range, cracks occur in the manufactured black alumina ceramic having a far-infrared ray emitting function, or the manufactured black alumina ceramic having a far-infrared ray emitting function Theoretical density may be relatively low compared to general far-infrared radiation ceramics, and sintering defects such as bending, cracks, and bubbles may occur.

일 실시예에 있어서, 상기 착색제는 5 중량%의 TiO2, 10 중량%의 Fe2O3, 20 중량%의 MnO2, 10 중량% 이하의 SiO2, 및 5 중량% 이하의 Co2O3를 포함할 수 있다.In one embodiment, the colorant is 5 wt% TiO 2 , 10 wt% Fe 2 O 3 , 20 wt% MnO 2 , 10 wt% or less SiO 2 , and 5 wt% or less Co 2 O 3 can include

상기 제1 첨가제는 게르마늄(Ge)으로 이루어진 단일 물질일 수 있으며, 상기 제2 첨가제는 수분(H2O), 분산제, PVA, PEG 및 구연산으로 이루어진 혼합물일 수 있다.The first additive may be a single material made of germanium (Ge), and the second additive may be a mixture made of water (H 2 O), a dispersant, PVA, PEG, and citric acid.

상기 제1 첨가제는, 45 내지 55 중량%의 산화알루미늄(Al2O3)과 55 내지 45 중량%의 착색제를 혼합하여 형성된 상기 제1 혼합물 100 중량부에 대해 15 내지 35 중량부, 바람직하게는 17.5 내지 22.5 중량부, 더욱 바람직하게는 20 중량부로 첨가될 수 있다.The first additive is 15 to 35 parts by weight, preferably 15 to 35 parts by weight, based on 100 parts by weight of the first mixture formed by mixing 45 to 55% by weight of aluminum oxide (Al 2 O 3 ) and 55 to 45% by weight of a colorant. 17.5 to 22.5 parts by weight, more preferably 20 parts by weight.

상기 제1 첨가제가 상기 제1 혼합물 100 중량부에 대해 15 중량부 미만으로 첨가되는 경우 원적외선 방사 기능이 제대로 발현되지 않을 수 있으며, 상기 제1 첨가제가 상기 제1 혼합물 100 중량부에 대해 35 중량부를 초과하여 첨가되는 경우 최종적으로 제조된 원적외선 방사 기능을 가지는 블랙 알루미나 세라믹의 물성이 저하될 수 있고, 균열이 발생하거나 밴딩, 크랙, 기포 등의 소결불량이 발생할 수 있다.When the first additive is added in an amount of less than 15 parts by weight based on 100 parts by weight of the first mixture, the far-infrared radiation function may not be properly expressed, and the first additive is added in an amount of 35 parts by weight based on 100 parts by weight of the first mixture. When added in excess, physical properties of the finally manufactured black alumina ceramic having a far-infrared ray emission function may deteriorate, and cracks may occur or sintering defects such as banding, cracks, and bubbles may occur.

다른 실시예에 있어서, 원료 준비 단계(S1)에서, 상기 블랙 알루미나 원료는 45 내지 55 중량%의 산화알루미늄(Al2O3)에 대해 55 내지 45 중량%의 착색제를 혼합하여 제1 혼합물을 형성한 후, 상기 제1 혼합물 100 중량부에 대해 15 내지 35 중량부의 제1 첨가제를 첨가하여 제2 혼합물을 형성하고, 상기 제1 혼합물 100 중량부에 대해 48.65 내지 55.95 중량부의 제2 첨가제를 더 첨가함으로써 조합될 수 있다.In another embodiment, in the raw material preparation step (S1), the black alumina raw material is mixed with 55 to 45% by weight of a colorant with respect to 45 to 55% by weight of aluminum oxide (Al 2 O 3 ) to form a first mixture. Then, a second mixture is formed by adding 15 to 35 parts by weight of the first additive based on 100 parts by weight of the first mixture, and 48.65 to 55.95 parts by weight of the second additive is further added based on 100 parts by weight of the first mixture. can be combined by

구체적으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 블랙 알루미나 원료가 상기 제1 혼합물 100 중량부에 대해 15 내지 35 중량부의 제1 첨가제를 첨가하여 제2 혼합물을 형성하고, 상기 제2 혼합물 100 중량부에 대해 48.65 내지 55.95 중량부의 제2 첨가제를 더 첨가함으로써 조합되는 것과 달리, 본 발명의 다른 실시예에 따른 블랙 알루미나 원료는 상기 제1 혼합물 100 중량부에 대해 15 내지 35 중량부의 제1 첨가제를 첨가하여 제2 혼합물을 형성하되, 상기 제1 혼합물 100 중량부에 대해 48.65 내지 55.95 중량부의 제2 첨가제를 더 첨가함으로써 조합될 수 있다. 즉, 상기 제2 첨가제의 첨가 중량을 결정하는 기준은 상기 제2 혼합물 100 중량부일 수도 있고, 이와는 달리 상기 제1 혼합물 100 중량부일 수도 있다.Specifically, the black alumina raw material according to an embodiment of the present invention is formed by adding 15 to 35 parts by weight of a first additive to 100 parts by weight of the first mixture to form a second mixture, and 100 parts by weight of the second mixture Unlike the combination by adding 48.65 to 55.95 parts by weight of the second additive, the black alumina raw material according to another embodiment of the present invention is obtained by adding 15 to 35 parts by weight of the first additive to 100 parts by weight of the first mixture. Forming a second mixture, it may be combined by further adding a second additive of 48.65 to 55.95 parts by weight based on 100 parts by weight of the first mixture. That is, the criterion for determining the addition weight of the second additive may be 100 parts by weight of the second mixture, or may be 100 parts by weight of the first mixture.

즉, 상기 제2 첨가제는, 상기 제1 혼합물 100 중량부 또는 제2 혼합물 100 중량부에 대해, 48.65 내지 55.95 중량부, 바람직하게는 50.7 내지 53.9 중량부, 더욱 바람직하게는 52.3 중량부로 첨가될 수 있다.That is, the second additive may be added in an amount of 48.65 to 55.95 parts by weight, preferably 50.7 to 53.9 parts by weight, and more preferably 52.3 parts by weight, based on 100 parts by weight of the first mixture or 100 parts by weight of the second mixture. there is.

일 실시예에 있어서, 상기 제2 첨가제는 상기 제1 혼합물 100 중량부 또는 제2 혼합물 100 중량부에 대해, 40 중량부의 수분(H2O), 1.2 중량부의 분산제, 10 중량부의 PVA, 1 중량부의 PEG, 및 0.1 중량부의 구연산으로 이루어질 수 있다.In one embodiment, the second additive is based on 100 parts by weight of the first mixture or 100 parts by weight of the second mixture, 40 parts by weight of water (H 2 O), 1.2 parts by weight of a dispersant, 10 parts by weight of PVA, 1 part by weight part PEG, and 0.1 part citric acid by weight.

원료 준비 단계(S1)가 완료되면, 상기 제조된 블랙 알루미나 원료를 분쇄하여 블랙 알루미나 파우더를 제조하는 볼밀 단계(S2)가 수행될 수 있다.When the raw material preparation step (S1) is completed, a ball mill step (S2) of producing black alumina powder by pulverizing the prepared black alumina raw material may be performed.

구체적으로, 볼밀 단계(S2)는 볼밀 장치에 산화알루미늄 내지 알루미나(Al2O3) 볼(ball)을 50% 내지 70% 투입하고, 상기 블랙 알루미나 원료를 투입한 후, 상기 볼밀 장치의 구동 rpm을 45 rpm에서 55 rpm, 바람직하게는, 48 rpm으로 설정하여 구동 시킴으로써 수행될 수 있다.Specifically, in the ball mill step (S2), 50% to 70% of aluminum oxide or alumina (Al2O3) balls are added to the ball mill device, the black alumina raw material is introduced, and the driving rpm of the ball mill device is set to 45 rpm. At 55 rpm, preferably, it can be performed by driving by setting to 48 rpm.

예시적인 실시예들에 있어서, 볼밀 단계(S2)에서 제조된 상기 블랙 알루미나 파우더의 입도 사이즈는 0.109 μm 내지 0.153 μm일 수 있다. 이때, 상기 블랙 알루미나 파우더의 입도 사이즈가 0.109 μm보다 작은 경우, 최종적으로 제조된 원적외선 기능을 가지는 블랙 알루미나 세라믹의 물성이 저하될 수 있으며, 상기 블랙 알루미나 파우더의 입도 사이즈가 0.153 μm보다 큰 경우, 최종적으로 제조된 원적외선 기능을 가지는 블랙 알루미나 세라믹의 빛 반사율이 높아지거나 밴딩, 크랙, 기포 등의 소결불량이 발생할 수 있다.In exemplary embodiments, the particle size of the black alumina powder produced in the ball mill step (S2) may be 0.109 μm to 0.153 μm. At this time, when the particle size of the black alumina powder is smaller than 0.109 μm, the physical properties of the finally manufactured black alumina ceramic having a far-infrared ray function may deteriorate, and when the particle size of the black alumina powder is larger than 0.153 μm, the final The light reflectance of the black alumina ceramic having a far-infrared ray function manufactured by sintering may be increased or sintering defects such as banding, cracks, and bubbles may occur.

예시적인 실시예들에 있어서, 볼밀 단계(S2)는 상기 볼밀 장치를 8시간 내지 12시간동안 구동시킴으로써 수행될 수 있다. 이때, 상기 볼밀 장치의 구동시간이 8시간 미만인 경우, 최종적으로 제조된 원적외선 방사 기능을 가지는 블랙 알루미나 세라믹의 물성이 저하될 수 있으며, 상기 볼밀 장치의 구동시간이 12시간을 초과하는 경우, 최종적으로 제조된 원적외선 방사 기능을 가지는 블랙 알루미나 세라믹의 빛 반사율이 높아지거나 밴딩, 크랙, 기포 등의 소결불량이 발생할 수 있다.In exemplary embodiments, the ball mill step (S2) may be performed by driving the ball mill device for 8 to 12 hours. At this time, when the driving time of the ball mill device is less than 8 hours, the physical properties of the finally manufactured black alumina ceramic having a far-infrared ray emission function may deteriorate, and when the driving time of the ball mill device exceeds 12 hours, finally The light reflectance of the manufactured black alumina ceramic having a far-infrared ray emission function may increase or sintering defects such as banding, cracks, and bubbles may occur.

볼밀 단계(S2)가 완료되면, 상기 블랙 알루미나 파우더를 바인더와 교반하는 교반 단계(S3), 교반된 블랙 알루미나 파우더를 몰드에 충진하고 가압하여 성형하는 성형 단계(S4), 및 블랙 알루미나 성형체를 건조하는 건조 단계(S5)가 순차적으로 수행될 수 있다.When the ball mill step (S2) is completed, a stirring step (S3) of stirring the black alumina powder with a binder, a forming step (S4) of filling and pressurizing the stirred black alumina powder into a mold, and drying the black alumina molded body. The drying step (S5) may be performed sequentially.

교반 단계(S3)는, 상기 블랙 알루미나 파우더와 상기 바인더를 혼합한 후 가압탱크에 인입하고, 상기 가압탱크 내에 설치된 교반기를 30 rpm으로 설정하여 48시간 동안 구동 시킴으로써 수행될 수 있다.The stirring step (S3) may be performed by mixing the black alumina powder and the binder, introducing them into a pressure tank, and driving an agitator installed in the pressure tank at 30 rpm for 48 hours.

성형 단계(S4)는, 규격에 맞는 몰드를 조립한 후 상기 몰드를 45°만큼 기울이고, 상기 가압탱크의 압력을 3kg/mpa로 설정하고, 상기 몰드에 상기 교반된 블랙 알루미나 원료와 바인더를 충진시킨 후 상기 몰드의 수평을 유지시키고, 48시간이 경과하면 상기 몰드로부터 성형체를 분리한 후 24시간 동안 자연건조 시킴으로써 수행될 수 있다.In the molding step (S4), after assembling a mold that meets the specifications, the mold is tilted by 45 °, the pressure of the pressure tank is set to 3 kg / mpa, and the stirred black alumina raw material and the binder are filled in the mold After maintaining the mold horizontally, and after 48 hours have elapsed, the molded body may be separated from the mold and then naturally dried for 24 hours.

건조 단계(S5)는, 상기 자연건조된 성형체를 내부 습도 80% 및 내부온도 28℃의 조건으로 설정된 항온항습 건조실에서 10일 내지 15일의 기간동안 건조하는 항온항습 건조 단계를 진행한 후, 상기 항온항습 건조가 진행된 성형체를 40℃내지 50℃내부온도 조건으로 설정된 열 건조실에서 2일 내지 3일의 기간동안 건조하는 열 건조 단계를 진행함으로써 수행될 수 있다.In the drying step (S5), a constant temperature and humidity drying step of drying the naturally dried molded body in a constant temperature and humidity drying room set at an internal humidity of 80% and an internal temperature of 28 ° C. for a period of 10 to 15 days, It may be carried out by conducting a heat drying step of drying the molded article subjected to constant temperature and humidity drying for a period of 2 to 3 days in a heat drying room set to an internal temperature condition of 40 ° C to 50 ° C.

상기 항온항습 건조 단계와 상기 열 건조 단계는 순차적으로 수행될 수 있다.The constant temperature and humidity drying step and the thermal drying step may be sequentially performed.

건조 단계(S5)가 수행된 이후 소성 단계(S6)가 수행될 수 있으며, 소성 단계(S6)의 전체적인 진행 과정은 아래 표 1과 같다.After the drying step (S5) is performed, the firing step (S6) may be performed, and the overall progress of the firing step (S6) is shown in Table 1 below.

온도(℃)Temperature (℃) 시간(hour)hour 온도(℃)Temperature (℃) 시간(hour)hour 0 - 1000 - 100 2424 800 - 1100800 - 1100 4848 100100 22 11001100 22 100 - 250100 - 250 4848 1100 - 13801100 - 1380 3030 250250 22 13801380 33 250 - 400250 - 400 9696 1380 - 11001380 - 1100 2424 400400 44 11001100 1One 400 - 800400 - 800 4848 1100 - 6501100 - 650 2424 800800 22

상기 표 1과 도 2를 함께 참조하면, 소성 단계(S6)는 0 ℃부터 1,380 ℃까지 온도를 상승 시킴으로써 수행되는 제1 소성 단계(S61), 1,380 ℃부터 1,100 ℃까지 온도를 하강 시킴으로써 수행되는 제2 소성 단계(S62), 및 1,100 ℃부터 650 ℃까지 온도를 하강 시킴으로써 수행되는 제3 소성 단계(S63)를 포함할 수 있다.Referring to Table 1 and FIG. 2 together, the firing step (S6) is the first firing step (S61) performed by raising the temperature from 0 ° C to 1,380 ° C, and the first firing step (S61) performed by lowering the temperature from 1,380 ° C to 1,100 ° C. It may include a second firing step (S62), and a third firing step (S63) performed by lowering the temperature from 1,100 °C to 650 °C.

제1 소성 단계(S61)는 0 ℃부터 100 ℃까지 온도를 상승시키는 제1 승온 구간, 100 ℃부터 250 ℃까지 온도를 상승시키는 제2 승온 구간, 250 ℃부터 400 ℃까지 온도를 상승시키는 제3 승온 구간, 400 ℃부터 800 ℃까지 온도를 상승시키는 제4 승온 구간, 800 ℃부터 1,100 ℃까지 온도를 상승시키는 제5 승온 구간, 및 1,100 ℃부터 1,380 ℃까지 온도를 상승시키는 제6 승온 구간을 포함할 수 있다.In the first firing step (S61), a first heating section for raising the temperature from 0 ° C. to 100 ° C., a second temperature raising section for raising the temperature from 100 ° C. to 250 ° C., and a third temperature raising section for raising the temperature from 250 ° C. to 400 ° C. A temperature-raising section, a fourth temperature-raising section for raising the temperature from 400 ° C to 800 ° C, a fifth temperature-raising section for raising the temperature from 800 ° C to 1,100 ° C, and a sixth temperature-raising section for raising the temperature from 1,100 ° C to 1,380 ° C. can do.

상기 제1 승온 구간은 약 24시간에 걸쳐 수행될 수 있고, 상기 제2 승온 구간은 약 48시간에 걸쳐 수행될 수 있으며, 상기 제3 승온 구간은 약 96시간에 걸쳐 수행될 수 있다. 상기 제4 승온 구간은 약 48시간에 걸쳐 수행될 수 있고, 상기 제5 승온 구간은 약 48시간에 걸쳐 수행될 수 있으며, 상기 제6 승온 구간은 약 30시간에 걸쳐 수행될 수 있다.The first temperature-raising period may be performed over about 24 hours, the second temperature-raising period may be performed over about 48 hours, and the third temperature-raising period may be performed over about 96 hours. The fourth temperature-raising interval may be performed over about 48 hours, the fifth temperature-raising interval may be performed over about 48 hours, and the sixth temperature-raising interval may be performed over about 30 hours.

상기 제1 승온 구간은 수분을 증가시키는 구간일 수 있고, 상기 제2 승온 구간은 분산제를 탈지하는 구간일 수 있으며, 상기 제3 승온 구간은 PVA, PEG, 구연산 등의 첨가제 성분을 탈지하는 구간일 수 있다. 상기 제4 승온 구간은 카본 내지 탄소 성분을 산화 및 제거하는 구간일 수 있고, 상기 제5 승온 구간은 제품의 1차 수축을 위한 구간일 수 있으며, 상기 제6 승온 구간은 제품의 2차 수축을 위한 구간일 수 있다. 이때, 상기 제5 승온 구간은 제1 수축 단계로 지칭될 수 있으며, 상기 제6 승온 구간은 제2 수축 단계로 지칭될 수 있다.The first heating section may be a section for increasing moisture, the second heating section may be a section for degreasing the dispersant, and the third heating section may be a section for degreasing additive components such as PVA, PEG, citric acid, etc. can The fourth temperature-rising section may be a section for oxidizing and removing carbon or carbon components, the fifth temperature-raising section may be a section for primary shrinkage of the product, and the sixth temperature-raising section may be a section for secondary shrinkage of the product. It may be a section for In this case, the fifth temperature rising section may be referred to as a first contraction step, and the sixth temperature rising section may be referred to as a second contraction step.

제1 소성 단계(S61)는 상기 제1 승온 구간 내지 상기 제6 승온 구간 사이에서 온도를 일정시간동안 유지시키는 온도 유지 구간들을 더 포함할 수 있다.The first firing step (S61) may further include temperature maintaining sections for maintaining a temperature for a predetermined time between the first heating section and the sixth heating section.

예시적인 실시예들에 있어서, 상기 제1 승온 구간과 상기 제2 승온 구간 사이에는 약 100 ℃의 온도를 약 2시간동안 유지시키는 제1 온도 유지 구간이 수행될 수 있고, 상기 제2 승온 구간과 상기 제3 승온 구간 사이에는 약 250 ℃의 온도를 약 2시간동안 유지시키는 제2 온도 유지 구간이 수행될 수 있으며, 상기 제3 승온 구간과 상기 제4 승온 구간 사이에는 약 400 ℃의 온도를 약 4시간동안 유지시키는 제3 온도 유지 구간이 수행될 수 있고, 상기 제4 승온 구간과 상기 제5 승온 구간 사이에는 약 800 ℃의 온도를 약 2시간동안 유지시키는 제4 온도 유지 구간이 수행될 수 있으며, 상기 제5 승온 구간과 상기 제6 승온 구간 사이에는 약 1,100 ℃의 온도를 약 2시간동안 유지시키는 제5 온도 유지 구간이 수행될 수 있고, 제6 승온 구간 이후에는 약 1,380 ℃의 온도를 약 3시간동안 유지시키는 제6 온도 유지 구간이 수행될 수 있다.In exemplary embodiments, a first temperature maintaining section for maintaining a temperature of about 100 ° C. for about 2 hours may be performed between the first temperature raising section and the second temperature raising section, and the second temperature raising section and A second temperature maintaining section maintaining a temperature of about 250 ° C. for about 2 hours may be performed between the third heating section, and a temperature of about 400 ° C. is maintained between the third heating section and the fourth heating section. A third temperature maintaining section maintained for 4 hours may be performed, and a fourth temperature maintaining section maintaining a temperature of about 800 ° C. for about 2 hours may be performed between the fourth temperature increasing section and the fifth temperature increasing section. A fifth temperature maintaining section for maintaining a temperature of about 1,100 ° C. for about 2 hours may be performed between the fifth temperature raising section and the sixth temperature raising section, and a temperature of about 1,380 ° C. is maintained after the sixth temperature raising section. A sixth temperature maintaining period may be performed for about 3 hours.

상기 제1 온도 유지 구간은 성형체의 내부 라인 형성을 위한 구간일 수 있고, 상기 제2 온도 유지 구간은 분산제를 탈지하며 전체적인 라인 형성을 위한 구간일 수 있으며, 상기 제3 온도 유지 구간은 잔류 바인더를 제거하기 위한 구간일 수 있고, 상기 제4 온도 유지 구간은 잔류 카본 내지 탄소 성분을 제거하기 위한 구간일 수 있으며, 상기 제5 온도 유지 구간은 제품의 1차 수축을 보다 원활하게 진행하기 위한 구간일 수 있고, 상기 제6 온도 유지 구간은 제품의 2차 수축을 완료함과 동시에 제품의 물성을 완성하기 위한 구간일 수 있다. 이때, 상기 제3 온도 유지 구간은 바인더 제거 단계로 지칭될 수도 있다.The first temperature maintaining section may be a section for forming an internal line of the molded body, the second temperature maintaining section may be a section for degreasing the dispersant and forming an overall line, and the third temperature maintaining section may be a section for removing residual binder. The fourth temperature maintenance section may be a section for removing residual carbon or carbon components, and the fifth temperature maintenance section may be a section for smoother first shrinkage of the product. The sixth temperature maintaining section may be a section for completing the second shrinkage of the product and at the same time completing the physical properties of the product. At this time, the third temperature maintaining period may also be referred to as a binder removal step.

상기 제1 내지 제6 승온 구간들과 상기 제1 내지 제6 온도 유지 구간들이 교대로 진행되어 제1 소성 단계(S61)가 완료되면, 1,380 ℃부터 1,100 ℃까지 온도를 하강 시킴으로써 수행되는 제2 소성 단계(S62)와 1,100 ℃부터 650 ℃까지 온도를 하강 시킴으로써 수행되는 제3 소성 단계(S63)가 순차적으로 수행될 수 있다.When the first to sixth temperature raising sections and the first to sixth temperature maintaining sections are alternately performed and the first firing step (S61) is completed, the second firing is performed by lowering the temperature from 1,380 ° C to 1,100 ° C Step (S62) and the third baking step (S63) performed by lowering the temperature from 1,100 ℃ to 650 ℃ can be performed in sequence.

제2 소성 단계(S62)와 제3 소성 단계(S63)는 제품의 급냉으로 인한 응력 발생을 억제하기 위한 구간일 수 있다.The second firing step (S62) and the third firing step (S63) may be sections for suppressing stress caused by rapid cooling of the product.

일 실시예에 있어서, 제2 소성 단계(S62)와 제3 소성 단계(S63) 사이에는 약 1,100 ℃의 온도를 약 1시간동안 유지시키는 제7 온도 유지 구간이 더 수행될 수도 있다.In one embodiment, a seventh temperature maintaining section maintaining a temperature of about 1,100 ° C. for about 1 hour may be further performed between the second firing step (S62) and the third firing step (S63).

소성 단계(S6)가 수행된 이후, 최종 제품의 목적, 용도, 기능 등에 따라 다양한 방식으로 가공 단계(S7)가 수행될 수 있으며, 가공 단계(S7)가 완료됨에 따라 원적외선 기능을 가지는 블랙 알루미나 세라믹의 제조가 완성될 수 있다.After the firing step (S6) is performed, the processing step (S7) may be performed in various ways according to the purpose, use, function, etc. of the final product, and black alumina ceramic having a far-infrared ray function as the processing step (S7) is completed. The manufacture of can be completed.

원적외선 방사 기능을 가지는 블랙 알루미나 세라믹의 실험 결과Experimental results of black alumina ceramics with far-infrared radiation

본 발명에 따른 원적외선 기능을 가지는 블랙 알루미나 세라믹은 적외선출력측정기를 이용하여 20cm 거리에서 측정한 파장 곡선의 최고점에서의 파장이 7.2 μm 내지 8.8 μm 이내인 것을 확인하였다.It was confirmed that the black alumina ceramic having a far-infrared ray function according to the present invention had a wavelength within 7.2 μm to 8.8 μm at the highest point of a wavelength curve measured at a distance of 20 cm using an infrared power meter.

또한, 본 발명에 따른 원적외선 기능을 가지는 블랙 알루미나 세라믹은 상기 적외선출력측정기를 이용하여 20cm 거리에서 측정한 출력이 12 mW/cm2 내지 18 mW/cm2 이내인 것을 확인하였으며, 상기 적외선출력측정기의 작동스위치를 켜고 최초 10분에서 90분까지 5분 단위로 20cm 거리에서 측정한 출력이 10.8 mW/cm2 내지 19.8 mW/cm2 이내인 것을 확인하였다.In addition, it was confirmed that the black alumina ceramic having a far-infrared function according to the present invention had an output measured at a distance of 20 cm using the infrared power meter within 12 mW/cm 2 to 18 mW/cm 2 , and the infrared power meter After turning on the operation switch, it was confirmed that the output measured at a distance of 20 cm in 5 minute increments from the first 10 minutes to 90 minutes was within 10.8 mW/cm 2 to 19.8 mW/cm 2 .

한편, 본 발명에 따른 원적외선 기능을 가지는 블랙 알루미나 세라믹을 방사판 상에 위치시킨 후 상기 방사판의 온도를 340℃로 작동시킨 상태에서 Spectrometer를 이용하여 Black Body와 비교 및 측정한 결과는 아래 표 2와 같다.On the other hand, after placing the black alumina ceramic having a far-infrared ray function according to the present invention on the radiation plate, the temperature of the radiation plate is operated at 340 ° C. The results of comparison and measurement with the Black Body using a spectrometer are shown in Table 2 below. Same as

방사판 온도(℃)Radiation plate temperature (℃) 적외선파장(mW)Infrared wavelength (mW) 방사에너지(W/m2)Radiant energy (W/m 2 ) 방사율emissivity 최고값highest value 340340 2222 7.095*103 7.095*10 3 0.98120.9812 최저값lowest value 340340 2.72.7 5.805*103 5.805*10 3 0.80280.8028

구체적으로, 상기 표 2에 나타난 바와 같이, 본 발명에 따른 원적외선 기능을 가지는 블랙 알루미나 세라믹은 상기 방사판의 온도를 340℃로 유지한 상태에서, 2.7 mW 내지 22 mW의 적외선 파장을 가지는 것을 확인하였고, 내지 5.805*103 W/m2 내지 7.095*103 W/m2의 적외선 파장을 가지는 것을 확인하였으며, 0.8028 내지 0.9812의 방사율을 가지는 것을 확인하였다.Specifically, as shown in Table 2, it was confirmed that the black alumina ceramic having a far-infrared ray function according to the present invention had an infrared wavelength of 2.7 mW to 22 mW while maintaining the temperature of the radiation plate at 340 ° C. , to 5.805*10 3 W/m 2 to 7.095*10 3 W/m 2 , and it was confirmed to have an emissivity of 0.8028 to 0.9812.

또한, 본 발명에 따른 원적외선 기능을 가지는 블랙 알루미나 세라믹은 FT-IR Spectrometer를 이용하여 60분과 240분간의 방사판 표면온도인 340℃와 420℃에서의 방사출력을 측정한 결과 6.45*103 W/m2 내지 1.01*104 W/m2 범위 이내의 방사출력 안정성을 가지는 것을 확인하였다.In addition, the black alumina ceramic having a far-infrared ray function according to the present invention measured the radiation output at 340 ° C and 420 ° C, which are the surface temperatures of the radiation plate for 60 minutes and 240 minutes using an FT-IR Spectrometer, and the result was 6.45 * 10 3 W / m 2 to 1.01*10 4 W/m 2 It was confirmed to have radiation power stability within the range.

한편, 상기 방사판의 포화 온도를 측정하기 위해 비접촉식 온도계와 접촉식 탐침형 열전대 온도계로 각각 측정하였으며, 상기 방사판 중심부가 342℃ 내지 418℃ 범위 이내의 최고온도를 가지는 것을 확인하였다.On the other hand, in order to measure the saturation temperature of the radiation plate, it was measured with a non-contact thermometer and a contact probe thermocouple thermometer, respectively, and it was confirmed that the center of the radiation plate had the highest temperature within the range of 342 ° C to 418 ° C.

전술한 바와 같이, 본 발명의 예시적인 실시예들에 따른 원적외선 기능을 가지는 블랙 알루미나 세라믹의 제조 방법은 원료 준비 단계(S1), 볼밀 단계(S2), 교반 단계(S3), 성형 단계(S4), 건조 단계(S5) 및 소성 단계(S6)를 포함할 수 있으며, 각 단계에 대한 세부 공정조건을 최적화 시킬 수 있으므로, 검은색 내지 검은색에 가까운 색상을 발현시킴으로써 낮은 빛 반사율을 가지면서도, 뛰어난 원적외선 방사 기능을 가지는 블랙 알루미나 세라믹이 제조될 수 있다.As described above, the method for manufacturing a black alumina ceramic having a far-infrared ray function according to exemplary embodiments of the present invention includes a raw material preparation step (S1), a ball mill step (S2), a stirring step (S3), and a forming step (S4). , It may include a drying step (S5) and a firing step (S6), and since detailed process conditions for each step can be optimized, by expressing a color close to black or black, it has low light reflectance and excellent A black alumina ceramic having a far-infrared radiation function can be manufactured.

이때, 상기 원적외선 방사 기능을 가지는 블랙 알루미나 세라믹의 제조 방법에 포함된 원료 준비 단계, 볼밀 단계, 교반 단계, 성형 단계, 건조 단계 및 소성 단계 각각의 세부 공정조건을 최적화 시킬 수 있으며, 이에 따라 밴딩, 크랙, 기포 등 원적외선 방사 기능을 가지는 블랙 알루미나 세라믹의 소결불량이 최소화될 수 있다.At this time, it is possible to optimize the detailed process conditions of each of the raw material preparation step, the ball mill step, the stirring step, the forming step, the drying step, and the firing step included in the manufacturing method of the black alumina ceramic having a far-infrared radiation function. Accordingly, bending, Sintering defects of black alumina ceramics having a far-infrared radiation function, such as cracks and bubbles, can be minimized.

특히, 소성 단계(S6)는, 단계적인 승온 과정과 냉각 과정을 통해 순차적으로 수행되는 복수 개의 소성 단계를 포함할 수 있으며, 이에 따라 원적외선 방사 기능을 가지는 블랙 알루미나 세라믹의 생산수율이 크게 향상될 수 있다.In particular, the firing step (S6) may include a plurality of firing steps sequentially performed through a step-by-step heating process and a cooling process, and accordingly, the production yield of black alumina ceramics having a far-infrared ray emitting function can be greatly improved. there is.

다만, 본 발명의 개념은 반드시 이에 한정되지 않으며, 본 발명의 예시적인 실시예들에 따른 방법은 전술한 제품/기술분야 이외에도 다양한 제품/기술분야에 적용될 수 있다.However, the concept of the present invention is not necessarily limited thereto, and the method according to exemplary embodiments of the present invention can be applied to various product/technical fields other than the above-described product/technical fields.

이상에서 본 발명의 다양한 실시예들을 상세하게 설명하였으나, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 상술한 실시예에 대하여 본 발명의 범주에서 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 변형이 가능함을 이해할 것이다. 그러므로 본 발명의 권리범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 안 되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.Although various embodiments of the present invention have been described in detail above, those skilled in the art will understand that various modifications are possible to the above-described embodiments without departing from the scope of the present invention. . Therefore, the scope of the present invention should not be limited to the described embodiments and should not be defined, and should be defined by not only the claims to be described later, but also those equivalent to these claims.

Claims (9)

블랙 알루미나 원료를 조합하는 원료 준비 단계;
상기 블랙 알루미나 원료를 분쇄하여 블랙 알루미나 파우더를 제조하는 볼밀 단계;
상기 블랙 알루미나 파우더와 바인더를 교반하는 교반 단계;
상기 교반된 블랙 알루미나 파우더를 몰드에 충진한 후 가압하여 성형체로 성형하는 성형 단계;
상기 성형체를 건조하는 건조 단계; 및
상기 건조된 성형체를 가열한 후 냉각하여 소성하는 소성 단계;를 포함하며,
상기 원료 준비 단계에서, 상기 블랙 알루미나 원료는 45 내지 55 중량%의 산화알루미늄(Al2O3)에 대해 55 내지 45 중량%의 착색제를 혼합하여 제1 혼합물을 형성한 후, 상기 제1 혼합물 100 중량부에 대해 15 내지 35 중량부의 제1 첨가제를 첨가하여 제2 혼합물을 형성하고, 상기 제2 혼합물 100 중량부에 대해 48.65 내지 55.95 중량부의 제2 첨가제를 더 첨가함으로써 조합되며,
상기 제1 첨가제는 게르마늄(Ge)인 것을 특징으로 하는 원적외선 방사 기능을 가지는 블랙 알루미나 세라믹의 제조 방법.
A raw material preparation step of combining black alumina raw materials;
A ball mill step of producing black alumina powder by pulverizing the black alumina raw material;
A stirring step of stirring the black alumina powder and a binder;
A molding step of filling a mold with the agitated black alumina powder and then pressurizing it to form a molded body;
A drying step of drying the molded body; and
A sintering step of heating and then cooling the dried molded body to sinter it; includes,
In the raw material preparation step, the black alumina raw material is mixed with 55 to 45% by weight of a colorant with respect to 45 to 55% by weight of aluminum oxide (Al 2 O 3 ) to form a first mixture, and then the first mixture 100 By adding 15 to 35 parts by weight of the first additive to form a second mixture, and further adding 48.65 to 55.95 parts by weight of the second additive with respect to 100 parts by weight of the second mixture,
The method of manufacturing a black alumina ceramic having a far-infrared radiation function, characterized in that the first additive is germanium (Ge).
제1항에 있어서,
상기 착색제는 4 내지 6 중량%의 TiO2, 9 내지 11 중량%의 Fe2O3, 19 내지 21 중량%의 MnO2, 9 내지 11 중량% 이하의 SiO2, 및 4 내지 6 중량% 이하의 Co2O3를 포함하는 것을 특징으로 하는 원적외선 방사 기능을 가지는 블랙 알루미나 세라믹의 제조 방법.
According to claim 1,
The colorant comprises 4 to 6% by weight of TiO 2 , 9 to 11% by weight of Fe 2 O 3 , 19 to 21% by weight of MnO 2 , 9 to 11% by weight of SiO 2 , and 4 to 6% by weight or less of Co 2 O 3 Method for producing a black alumina ceramic having a far-infrared radiation function, characterized in that it comprises.
제1항에 있어서,
상기 볼밀 단계는 상기 블랙 알루미나 원료를 볼밀 장치에 투입시킨 후, 상기 볼밀 장치를 8시간 내지 12시간동안 구동시킴으로써 수행되며,
상기 볼밀 단계에서 제조된 상기 블랙 알루미나 파우더의 입도 사이즈는 0.109 μm 내지 0.153 μm인 것을 특징으로 하는 원적외선 방사 기능을 가지는 블랙 알루미나 세라믹의 제조 방법.
According to claim 1,
The ball mill step is performed by driving the ball mill device for 8 to 12 hours after introducing the black alumina raw material into a ball mill device,
The method for producing a black alumina ceramic having a far-infrared radiation function, characterized in that the particle size of the black alumina powder produced in the ball mill step is 0.109 μm to 0.153 μm.
제1항에 있어서,
상기 소성단계는,
0 ℃부터 1,380 ℃까지 온도를 상승 시킴으로써 수행되는 제1 소성 단계;
1,380 ℃부터 1,100 ℃까지 온도를 하강 시킴으로써 수행되는 제2 소성 단계; 및
1,100 ℃부터 650 ℃까지 온도를 하강 시킴으로써 수행되는 제3 소성 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 원적외선 방사 기능을 가지는 블랙 알루미나 세라믹의 제조 방법.
According to claim 1,
In the firing step,
A first firing step performed by raising the temperature from 0 ° C to 1,380 ° C;
a second baking step performed by lowering the temperature from 1,380° C. to 1,100° C.; and
A method for producing a black alumina ceramic having a far-infrared radiation function comprising a; third firing step performed by lowering the temperature from 1,100 ℃ to 650 ℃.
제4항에 있어서,
상기 제1 소성 단계는,
상기 바인더를 제거하기 위해 400 ℃의 온도를 특정시간동안 유지함으로써 수행되는 바인더 제거 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 원적외선 방사 기능을 가지는 블랙 알루미나 세라믹의 제조 방법.
According to claim 4,
The first firing step,
Method for producing a black alumina ceramic having a far-infrared ray emission function comprising a; binder removal step performed by maintaining a temperature of 400 ° C. for a specific time to remove the binder.
제4항에 있어서,
상기 제1 소성 단계는,
800 ℃ 내지 1,100 ℃의 온도범위에서 수행되는 제1 수축 단계; 및
1,100 ℃ 내지 1,380 ℃의 온도범위에서 수행되는 제2 수축 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 원적외선 방사 기능을 가지는 블랙 알루미나 세라믹의 제조 방법.
According to claim 4,
The first firing step,
A first shrinkage step performed at a temperature range of 800 ° C to 1,100 ° C; and
A method for producing a black alumina ceramic having a far-infrared radiation function, characterized in that it further comprises; a second shrinkage step carried out in a temperature range of 1,100 ℃ to 1,380 ℃.
제1항에 있어서,
상기 제2 첨가제는 100 중량부의 상기 제2 혼합물에 대해, 38 내지 42 중량부의 수분(H2O), 1,1 내지 1.3 중량부의 분산제, 9 내지 11 중량부의 PVA, 0.5 내지 1.5 중량부의 PEG, 및 0.05 내지 0.15 중량부의 구연산으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 원적외선 방사 기능을 가지는 블랙 알루미나 세라믹의 제조 방법.
According to claim 1,
The second additive is based on 100 parts by weight of the second mixture, 38 to 42 parts by weight of water (H 2 O), 1,1 to 1.3 parts by weight of a dispersant, 9 to 11 parts by weight of PVA, 0.5 to 1.5 parts by weight of PEG, and 0.05 to 0.15 parts by weight of citric acid.
블랙 알루미나 원료를 조합하는 원료 준비 단계;
상기 블랙 알루미나 원료를 분쇄하여 블랙 알루미나 파우더를 제조하는 볼밀 단계;
상기 블랙 알루미나 파우더와 바인더를 교반하는 교반 단계;
상기 교반된 블랙 알루미나 파우더를 몰드에 충진한 후 가압하여 성형체로 성형하는 성형 단계;
상기 성형체를 건조하는 건조 단계; 및
상기 건조된 성형체를 가열한 후 냉각하여 소성하는 소성 단계;를 포함하며,
상기 원료 준비 단계에서, 상기 블랙 알루미나 원료는 45 내지 55 중량%의 산화알루미늄(Al2O3)에 대해 55 내지 45 중량%의 착색제를 혼합하여 제1 혼합물을 형성한 후, 상기 제1 혼합물 100 중량부에 대해 15 내지 35 중량부의 제1 첨가제를 첨가하여 제2 혼합물을 형성하고, 상기 제1 혼합물 100 중량부에 대해 52.3 중량부의 제2 첨가제를 더 첨가함으로써 조합되며,
상기 제1 첨가제는 게르마늄(Ge)인 것을 특징으로 하는 원적외선 방사 기능을 가지는 블랙 알루미나 세라믹의 제조 방법.
A raw material preparation step of combining black alumina raw materials;
A ball mill step of producing black alumina powder by pulverizing the black alumina raw material;
A stirring step of stirring the black alumina powder and a binder;
A molding step of filling a mold with the agitated black alumina powder and then pressurizing it to form a molded body;
A drying step of drying the molded body; and
A sintering step of heating and then cooling the dried molded body to sinter it; includes,
In the raw material preparation step, the black alumina raw material is mixed with 55 to 45% by weight of a colorant with respect to 45 to 55% by weight of aluminum oxide (Al 2 O 3 ) to form a first mixture, and then the first mixture 100 15 to 35 parts by weight of the first additive is added to form a second mixture, and combined by further adding 52.3 parts by weight of the second additive to 100 parts by weight of the first mixture,
The method of manufacturing a black alumina ceramic having a far-infrared radiation function, characterized in that the first additive is germanium (Ge).
제8항에 있어서,
상기 제2 첨가제는 100 중량부의 상기 제1 혼합물에 대해, 40 중량부의 수분(H2O), 1.2 중량부의 분산제, 10 중량부의 PVA, 1 중량부의 PEG, 및 0.1 중량부의 구연산으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 원적외선 방사 기능을 가지는 블랙 알루미나 세라믹의 제조 방법.
According to claim 8,
The second additive is composed of 40 parts by weight of water (H 2 O), 1.2 parts by weight of a dispersant, 10 parts by weight of PVA, 1 part by weight of PEG, and 0.1 part by weight of citric acid, based on 100 parts by weight of the first mixture. Method for producing a black alumina ceramic having a far-infrared radiation function.
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