KR890002157B1 - 전기 전연물용 마그네시아 분말 및 그의 제조방법 - Google Patents

전기 전연물용 마그네시아 분말 및 그의 제조방법 Download PDF

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Abstract

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Description

전기 전연물용 마그네시아 분말 및 그의 제조방법
본 발명은 전기 절연물용 마그네시아 분말 및 그의 제조방법에 관한 것이다. 좀더 상세하게는 주로 MgO로 구성된 소결된 마그네시아가 함유되며 분산성이 개선된 전기 절연물용 마그네시아 분말에 관한 것이다.
MgO는 고온에서 절연 저항 및 고주파 차폐 효과가 뛰어난 것으로 공지되어 있다. 예를들면, 주로 MgO로 구성된 전기 융합된 마그네시아는 고온에서 높은 절연저항을 나타내고, 통상적인 금속관 및 금속관 내의 길이 방향으로 연장되어 배치된 전기 가열기로 구성된 피복된 가열기의 전기 절연용 충진재와 같은 전기 전연물로 사용된다.
그러나, 전기 융합된 마그네시아는 그의 제조 방법의 특성 때문에 커다란 덩어리의 형태로 수득된다. 따라서, 전기 융합된 마그네시아는 피복된 가열기의 전기 절연 충전채로 사용되기 전에 미세분말로 분쇄되어야 하며, 이렇게 수득된 분말 입자는 모난 형태이다. 또한, 상술한 분말 입자는 모난 형태이기 때문에 전기 융합된 마그네시아 분말의 분산성은 불충분할 정도로 낮다. 마그네시아 분말의 분산성은 특히, 마그네시아 분말을 피복된 가열기의 전열 충진재로 사용할 경우, 즉 분말을 전기절연을 목적으로 금속관과 가열기 사이에 충진시키는 경우에는 매우 중요하다.
마그네시아 분말의 분산성은 충진 분말의 가공성 및 초기 절연 저항의 유지에 크게 영향을 미친다. 또한, 분말이 모난 형태일 경우에는 금속관과 가열기 사이에 높은 밀도로 충진시킬 수 없기 때문에 좋지 않은 절연저항을 초래한다.
상기에서도 명백하듯이 좋지 않은 분산성 때문에 전기 융합된 마그네시아는 전기 절연물로 사용되기에 불충분하다.
일본국 특허 공고 제60-45145호에 고순도로 소결된 마그네시아가 공표되었다. 그러나, 일본국 특허 공고제 60-45145호에 공표된 소결된 마그네시아는 소결된 마그네시아 표면에 과량의 CaO, SiO2및 B2O3가 존재하므로 고온에서의 전연 저항이 불량하고, 반복해서 사용되면 절연 저항이 낮아지는 단점이 있다.
한편, 일본국 특허 공개 명세서 제60-42272호에 마그네시아 융집체가 공표되었다. 마그네시아 융접체는 소결된 마그네시아를 산성 용액으로 처리하여 제조된다.
이런 마그네시아 융집체는 분산성이 뛰어나지만, 고온에서의 절연 저항이 만족할 만큼 높지 않고 반복해서 사용되면 절연 저항이 낮아지기 때문에 상업적인 견지에서는 아직 불충분하다.
본 발명가들은 전기 융합된 마그네시아, 일본국 특허 공개 제60-45145호에 공포된 소결된 마그네시아 및 일본국 특허 공개 명세서 제60-42272호에 공표된 마그네시아 융집체가와 같은 통상적인 마그네시아 분말의 상술된 결점이 없는 새로운 형태의 전기 절연물용 소결된 마그네시아 분말을 개발하기 위해서 오랫동안 집중적인 연구를 수행한 결과, 본 발명가들은 소결된 마그네시아 분말이 고온에서 높은 절연 저항 및 높은 분산율을 나타내는 것을 발견하였다.
따라서, 본 발명의 목적은 고온에서 높은 절연 저항을 갖고 뛰어난 분산성을 나타내는 소결된 마그네시아 분말을 제공하는 것이다.
본 발명에서는 90중량%이상의, MgO 및 0.02중량% 이하의 B2O3로 구성되고, 1,000℃에서 107Ω.cm 이상의 절연 저항을 갖으며 600℃에서 109Ω.cm이상의 절연 저항을 갖는 소결된 마그네시아가 함유되며 분산성이 개선된 전기 절연물용 마그네시아 분말을 제공한다.
본 발명의 마그네시아 분말은 특별히 소결된 마그네시아를 함유한다. 본 발명의 소결된 마그네시아는 90중량% 이상, 바람직하게는 95중량% 이상 MgO 및 0.02중량% 이하의 B2O3로 구성되고, 소결된 마그네시아가 90중량% 이상이면 임의로 SiO2, Fe2O3, Al2O3, CaO 및 ZrO2가 함유된다. 소결된 마그네시아는 단지 MgO만으로 구성될 수 있지만 용이한 제조의 관점에서 소결된 마그네시아의 MgO 함량의 상한선은 99.7중량% 좀더 바람직하게는 99중량%인 것이 바람직하다. 이와 연관해서, 소결된 마그네시아 내의 MgO함량이 99중량% 이상이고 마그네시아 내 B2O3의 함량이 0.02중량% 이하이면, 원료 마그네시아에서 유래된 B2O3, SiO2, Fe2O3, Al2O3, CaO 등 및 원료 마그네시아를 소결하는 데 첨가물로 종종 사용되는 CaO, SiO2, Fe2O3, ZrO2등이 함유될 수 있다. 소결된 마그네시아의 MgO 함량이 90중량% 이하인 경우에는 마그네시아 분말의 절연 저항 및 마그네시아 분말로 충진된 피복된 가열기의 수명이 낮아진다.
마그네시아분말로 충진된 피복된 가열기의 목적하는 절연 저항 즉, 1000℃에서 107Ω.cm 이상 및 600℃에서 109Ω.cm 이상을 유지하기 위해서 마그네시아 분말의 B2O3함량은 0.02중량% 이하가 되어야 한다. 본 발명은 소결된 마그네시아 내에는 B2O3가 전혀 함유되어 있지 않아 특히 바람직하다.
본 발명의 마그네시아 분말은 전기 절연물로 유용하게 사용되고, 특히 피복된 가열기에는 매우 유용하게 사용될 수 있다. 피복된 가열기는 금속관, 관 내의 길이 방향으로 연장되어 배치된 전기 가열기 및 관 및 가열기 사이의 공간 내에 충진된 전기 절연 물질로 구성된다.
이와 연관해서, 관의 양끝은 내열수지 또는 유리로 봉합하여 봉합된 구조를 형성한다. 피복된 가열기에 사용된 전기 절연물은 높은 절연저항을 나타내야 될 뿐만 아니라 장기간 동안 높은 절연 저항을 유지해야 한다. 본 발명의 마그네시아 분말은 고온에서의 뛰어난 절연 저항 및 뛰어난 분산성을 나타내고 또한, 장기간 동안 뛰어난 절연 저항을 유지할 수 있다. 따라서, 본 발명의 마그네시아 분말은 피복된 가열기용 전기 절연물로 특히 적합하다.
본 발명의 마그네시아 분말로 주로 단 결정인 구형 입자로 구성되어 분산성의 측면에서 바람직하고 또한, 단 결정입자가 마그네시아 분말의 전체 입자수에 대해 60숫자% 이상 존재하여 바람직하다. 마그네시아 분말 입자의 형태는 예를 들면 하기 방법으로 관측될 수 있다. 마그네시아 분말을 에폭시 수지와 같은 액체 수지와 혼합하고 이 혼합물을 사용하여 마그네시아 분말이 수지 내에 묻혀 있는 시료판을 제조한다. 시료판의 표면을 예를 들면 다이아몬드 페이스트 같은 것은 사용하여 분말 입자의 단면이 시료판의 표면에 노출될때까지 마멸시킨다.그후, 시료판의 표면에 노출된 마그네시아 분말 입자의 단면의 윤곽을 반사 현미경으로 관측한다.
마그네시아 분말 입자가 구형일 경우에는 입자의 윤곽이 원형 또는 거의 원형으로 관측된다.
이때, 반사 현미경으로 관측된 입자의 단면의 윤곽이 이상적인 원형이 아니고 입자 표면이 거칠어서 볼록 및/또는 오목한 부위가 있어도, 볼록 및/또는 오목한 부위가 모나지 않으면 입자는 구형을 갖는 것으로 간주된다는 것에 유의해야 한다.
상술한 바와 같이 본 발명에서 마그네시아 분말로 주로 단결정인 입자로 구성되는 것이 바람직하고, 또한 이 단결정 입자는 마그네시아 분말의 전체 입자 수에 대해 60숫자 %이상의 양이 존재하는 것이 바람직하다.
마그네시아 분말 내에 존재하는 단결정 입자의 수는 마그네시아 분말 입자의 윤곽을 관측하기 위해 반사 현미경을 사용한 상기와 동일한 방식으로 결정한다. 이때, 단 결정 입자의 수를 결정하는데 현미경의 시야 범위내에 100입자 이상이 관측될 경우 단 결정 입자의 수를 계산하고, 입자가 그의 표면에서 다결정 얇은 막을 갖는 경우에도 입자가 주로 단결정으로 구성되어 있으며 그 입자는 단결정으로 간주되어야 하는 것에 유의해야 한다.
본 발명에서는 마그네시아 분말의 분산성의 견지에서 본 발명의 마그네시아 분말은 직경 0.044mm이하의 입자의비가 마그네시아 분말의 전체 중량에 대해 10중량% 이상이되고, 최대 입자 직경이 0.8mm 이하, 바람직하게는 0.42 이하, 좀더 바람직하게는 0.25이하가 되는 입자 직경 분포를 갖는 것이 바람직하다.
본 발명의 마그네시아 분말만으로도 전기 절연물로 사용될 수 있다. 또한, 피복된 가열기에 통상적으로 사용되는 전기 절연물인 분쇄 및 전기 융합된 마그네시아와 배합되어 사용될 수도 있다., 본 발명의 마그네시아 분말이 분쇄 및 전기 융합된 마그네시아와 배합되어 사용될 경우에는 99중량부 이하의 분쇄 및 전기 융합된 마그네시아와 5중량부 이상의 본 발명의 마그네시아 분말이 혼합되는 것이 바람직하다. 본 발명의 마그네시아 분말과 분쇄 및 전기 융합된 마그네시아를 혼합히여 전기 융합된 마그네시아의 분산성을 크게 개선시킬 수 있다.
본 발명의 마그네시아 분말은 하기와 같이 제조될 수 있다.
마그네시아 클링커 분말을 산 수용액으로 세척하여 산-세척 및 소결된 마그네시아 분말을 수득한다.원료 물질로 사용된 마그네시아 클링커 분말을 바람직하게는 고순도의 마그네시아 클링커 분말이다. 고순도의 마그네시아 클링커 분말은 통상적인 방법, 예를 들면 원료 물질로 바닷물을 사용하여 제조된 수산화 마그네슘을 하소시킨 후, 생성된 마그네시아를 1600~1800℃이상에서 소결시키거나, 또는 바닷물에서 제조된 수산화 마그네슘을 1600~1800℃ 이상에서 직접 소결시켜 제조될 수 있다. 마그네시아 클링커 분말의 세척에 사용된 산 수용액은 바람직하게는 PH3 이하의 HCL, H2SO4또는 HNO3와 같은 산 수용액이다. 산 수용액으로 마그네시아 클링커 분말을 세척하는 것은 통상적인 기술, 예를 들면, 산 수용액 내에서 마그네시아 클링커 분말을 1분 이상 교반하여 수행할 수 있다. 사용된 산 수용액의 양은 중요하지는 않지만, 보통 1000g의 마그네시아 클링커 분말에 대해 1 리터 이상의 양이 사용된다.
그후, 산-세척 및 소결된 마그네시아 분말은 물로 세척하여 소결된 마그네시아 분말의 산 라디칼 함량이 0.015중량% 이하, 바람직하게는 0.007중량% 이하, 가장 바람직하게는 제로 %로 감소시킨다. 세척 및 소결된 마그네시아 분말을 물로 세척하는 것은 통상적인 기술, 예를 들면 세척 및 소결된 마그네시아 분말을 물 내에서 반복해서 교반한후, 생성된 혼합물로 부터 물-세척 및 소결된 마그네시아 분말을 여과 분리함으로써 수행될 수 있다. 그후, 물-세척 및 소결된 마그네시아 분말에 부착된 물을 충분히 제거한다. 부착된 물의 충분한 제거는 통상적인 기술 예를 들면 원심 분리 여과 또는 진공 여과와 같은 방법을 사용하여 여과시킨후, 소결된 마그네시아 분말 생성물을 100~350℃에서 건조시킴으로써 수행될 수 있다. 소결된 마그네시아 분말은 100~350℃에서 소결된 마그네시아 분말의 강열 감량이 감소될때까지, 바람직하게는 0.20중량% 이하가 될때까지 건조시키는 것이 바람직하다.
본 발명의 마그네시아 분말은 다른 방법으로 하기와 같이 제조될 수 있다. 산-세척 및 소결된 마그네시아 분말의 제조는 상기의 방법과 동일하다. 즉, 마그네시아 클링커 분말을 산 수용액으로 세척한다. 마그네시아 클링커 분말의 세척이 사용된 산 수용액은 바람직하게는 PH3 이하의 HCL, H2SO4또는 HNO3와 같은 산수용액이다. 마그네시아 클링커 분말을 산 수용액으로 세척하는 것은 통상적인 기술, 예를 들면 마그네시아 클링커 분말을 산 수용액내에서 1분 이상 교반함으로써 수행될 수 있다. 사용된 산 수용액의 양이 중요하지는 않지만, 일반적으로 1000g의 마그네시아 클링커 분말에 대해 1리터 이상의 양이 사용된다.
그후, 산-세척 및 소결된 마그네시아 분말을 열 처리하여 소결된 마그네시아 분말의 산 라디칼 함량을 0.015중량% 이하, 바람직하게는 0.007중량%이하, 가장 바람직하게는 제로 %로 감소시킨다. 이와 연관해서, 열 처리 전에 세척 및 소결된 마그네시아 분말을 예들 들면 원심 분리 여과 또는 진공 여과의 방법으로 탈수키는 것이 바람직하다.
열처리는 일반적으로 350℃이상에서 수행한다.
상기의 열 처리는 소결된 마그네시아 분말의 산 라디칼 함량이 0.015중량% 이하, 바람직하게는 0.007중량% 이하, 가장 바람직하게는 제로 %로 감소될 때까지 뿐만 아니라, 소결된 마그네시아 분말의 강열 감량이 최소가 될때까지 수행하는 것이 바람직하다. 상기의 열 처리는 O2가 풍부한 연소 가스와 같은 산화분위기, 중성 분위기 또는 CO2가 풍부한 연소 가스와 같은 환원 분위기 내에서 수행될 수 있다. 열 처리가 1000℃ 이상의 산화 분위기에서 수행되면 마그네시아 분말의 색이 종종 적갈색이 된다. 그리고, 열처리 후의 냉각 속도가 느리면 적갈색이 더욱 짙어진다. 따라서, 열처리가 대기중에서 수행되면 분말의 착색은 피할 수 있고, 또한 분말은 열처리 후에 신속히 냉각되어야 한다.
본 발명에서 제조된 마그네시아 분말 내의 산 라디칼, 예를 들면 Cl의 함량은 하기에 설명될 방법에 따라 결정될 때 가능한한 적을수록, 즉 0.015중량% 이하, 좀더 바람직하게는 0.007중량% 이하, 가장 바람직하게는 제로 %가 되도록 하고, 마그네시아 분말의 강열 감량이 하기에 설명될 방법에 따라 결정될 때 가능한한 적을수록, 즉 바람직하게는 0.20중량% 이하가 되도록 하는 것이 바람직하다.
마그네시아 분말 내의 Cl과 같은 신 라디칼의 함량 미 마그네시아 분말의 강열 감량은 가능한한 적게, 바람직하게는 상기의 각 범위 내가 되도록 하는 것은 피복된 가열기의 금속관 및 가열기를 HCL의 형태로 존재하는 C1과 같은 라디칼 및 강열 감량의 유발 성분의 하나인 수증기에 의한 부식으로부터 보호하는데 필요하다.
이렇게 수득된 마그네시아 분말은 또 다른 처리되지 않고 전기 절연물로 사용될 수 있다. 또한, 마그네시아 분말의 표면은 SiO2또는 ZrO2로 피복될 수 있다. 마그네시아 분말의 SiO2또는 ZrO2에 의한 표면 피복을 마그네시아 분말이 고온 및 고습 조건에 방치되었을 경우 가끔 발생되는 마그네시아 분말의 절연 저항의 저하를 방지하는데 효과적이다.
상기에서도 명백하듯이, 본 발명에 따른 마그네시아 분말은 고온에서 높은 절연 저항을 갖을 뿐 아니라 뛰어난 분산성도 나타낸다. 따라서, 본 발명에 따른 마그네시아 분말은 전기 절연물, 특히 피복된 가열기의 전기 절연용 충진재로 유용하게 사용될 수 있다.
하기 실시예를 들어 본 발명을 좀더 상세하게 설명하지만 이것에 의해서 본 발명이 제한 받지는 않는다.
하기의 실시예 및 비교예에서 마그네시아 분말의 화학조성은 하기와 같이 결정된다. MgO, SiO2, CaO, Fe2O3, Al2O3및 B2O3의 결정시에는 마그네시아 분말을 뜨거운 염산 용액 내에 용해시키고, ZrO2의 결정시에는 마그네시아 분말을 Na2C3및 Na2B4O710H2O를 사용하여 알칼리 융합시킨후, 뜨거운 질산 수용액 내에 용해시킨다. 그후, 생성된 용액을 유도성 결합 아르곤 플라스마 방출 분광 광도계(일본 Nippon Jarrell-Ash사 제조 및 판매, 형태 575-Ⅱ)로 분석하여 마그네시아 분말의 화학조성을 결정한다.
C1의 양은 하기와 같이 결정된다. 마그네시아 분말을 뜨거운 질산내에 용해시키고 3ml의 10% AgNO3수용액을 가하여 백색 침전물을 발생시킨다. 침전물이 함유된 용액에 니트로벤젠 및 2차 황산 암모늄 용액을 몇 방울씩 떨어뜨린후, C1의 양을 10% NH4SCN 수용액을 사용한 역적정으로 결정한다.
강열 감량(Igloss)은 하기와 같이 결정된다. 마그네시아 분말을 백금 도가니 내에 충진시키고 1000℃에서 1시간 동안 열처리한다. 열처리된 마그네시아 분말의 중량을 측정하여 하기 식에 따라 감열 감량을 얻는다.
Figure kpo00001
식중, A는 열처리 전의 마그네시아 분말의 중량이고, B는 열처리 후의 마그네시아 분말의 중량이다.
마그네시아 분말의 절연 저항은 하기와 같이 결정된다. 직경 5mm 및 길이 85mm의 원기동형 코어 전극을 내부 직경 10mm 및 길이 50mm의 전기 전도관(SUS 304)내에 배치한 후, 마그네시아 분말을 1500kg/cm2(게이지)의 압력으로 원기둥형 코어 전극 및 전기 전도관(SUS 304) 사이의 공간에 충전시켜 충전된 마그네시아 분말의 길이가 25mm가 되도록 한다. 이렇게 하여 시험단위(패테리 셀: fettery cell)를 얻는다. 전기 전도관 및 원기둥형 코어 전극을 절연 시험기어 백금선으로 연결한다. 시험 단위를 전기노예 위치시키고 애정된 온도에서 절연 저항을 결정한다.
마그네시아 분말의 분산성은 JIS(일본국 공업 표준) Z2502에 따라 측정된 유로 평가한다. 이때, 유동률이 높을 수록 부산성이 좋은 것이다.
마그네시아 분말의 입자 직경 분포는 JIS(일본국 공업 표준)에 명시된 표준체로 측정한다.
[실시예 1]
2000℃의 회전가마내에서 수산화마그네슘을 소결시켜 소득된 입자 직경 0.42mm 이하의 고순도 그네시아 분말 2.5kg을 10ℓ의 물을 가하여 생성된 혼합물을 5분간 교반한 후, 감압하에 이과한다. 그후 10ℓ의 0.2N 염산내에 가한다. 생성된 혼합물을 5분간 교반하여 방지시킨 후 상층액을 경사 제거한다. 상기에서 수득된 분말에 10ℓ의 물을 상기에서 수득된 분말에 다시 가한다. 생성된 혼합물을 감압하에 여과하고 5ℓ의 물로 세척한다. 이렇게 수득된 분말을 120℃의 공기 기류로 건조시켜 본 발명의 마그네시아 분말을 수득한다.
상기에서 수득된 마그네시아 분말의 일부를 에폭시수지와 혼합하고, 이것으로 마그네시아 분말 입자가 수지내에 묻혀있는 시료판을 제조한다. 시료판의 표면을 다이아몬드 페이스트로 마멸시켜 분말입자의 단면이 에폭시 수지판의 표면에 노출되도록 한다. 그후, 시료판의 표면에 노출된 분말입자의 단면의 윤곽을 반사 현미경(50배 확대)으로 관측한다. 그 결과 분말입자의 단면의 윤곽은 구형이며,150개의 입자에서 117개의 입자가 단결정임을 관측하였다. 즉, 마그네시아 분말의 입자의 78%는 단결정이었다.
상기에서 수득된 소결된 마그네시아 분말의 입자직경 분포를 결정하여 그 결과를 표 1에 기재한다.
[표 1]
Figure kpo00002
그런데, 분말의 최대 입자직경은 0.42mm이다.
그리고, 상기에서 수득된 마그네시아 분말의 화학 조성, C1함량, 감열감량, 유동률 및 절연저항을 결정하여 그 결과를 표 2 및 3에 기재한다.
그리고, 상기에서 수득된 마그네시아 분말을 사용하여 피복된 가열기를 제조한다.
이렇게 제조된 피복된 가열기의 절연저항을 결정한다.
절연저항의 결정은 하기와 같이 수행된다. 전류를 피복된 가열기에 흐르게하여 피복된 가열기의 외벽의 온도를 600℃로 상승시킨다. 피복된 가열기의 외벽을 이온도로 15분간 유지한다. 15분동안 절연저항을 측정한다. 그후, 전류를 차단하고 피복된 가열기를 방치한다. 상기와 동일한 방식으로 절연저항을 12시간 간격으로 반복하여 결정한다. 그 결과는 표 4에 요약한다.
[비교예 1]
실시예 1의 방법을 거의 동일하게 반복하여 소결된 분말을 제조한다. 그후, 2.5kg의 소결된 분말을 10ℓ의 0.2N 염산내에 가한다. 생선된 혼합물을 5분간 교반하여 방치시킨 후, 상층액을 경사분리한다.
상기에서 수득된 분말에 10ℓ의 물을 가하여 생성된 혼합물을 5분간 교반한후, 감압하에 여과한다. 그후 상기에서 수득된 분말을 120℃의 공기 기류하에 건조시켜 마그네시아 분말을 수득한다.
상기에서 수득된 마그네시아 분말의 조성, C1 함량, 강열감량, 유동률 및 절연저항을 결정하여 조성, CL 함량 및 강열감량의 결정에 대한 결과는 표 2에 기재하고, 유동률 및 절연저항의 결정에 대한 결과는 표 3에 각각 기재한다.
실시예 1에서 사용된 마그네시아 분말 대신 상기에서 수득된 것을 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 거의 동일한 방법으로 피복된 가열기를 제조한다. 이렇게 수득된 가열기의 절열저항을 실시예 1과 동일한 방법으로 결정하여 그 결과를 표 4에 기재한다.
[실시예 2]
비교예 1과 동일한 방법으로 마그네시아 분말을 제조한다. 이렇게 수득된 마그네시아 분말을 1200℃에서 300분간 열처리하여 본 발명의 마그네시아 분말을 수득한다. 상기에서 수득된 마그네시아 분말의 조성, C1함량, 강열감량, 유동률 및 절연저항을 결정하여 조성 C1 함량 및 강열감량의 결정에 대한 결과는 표 2에 기재하고, 유동률 및 절연저항의 결정에 대한 결과는 표 3에 각각 기재한다.
실시예 1에서 사용된 마그네시아 분말 대신 상기에서 수득된 것을 제외하고는 실시예 1과 거의 동일한 방법으로 피복된 가열기를 제조한다. 그후, 이렇게 수득된 피복된 가열기의 절연저항을 실시예 1과 동일한 방법으로 결정하여 그 결과를 표 4에 기재한다.
[비교예 2]
실시예 1과 거의 동일한 방법을 반복하여 소결된 분말을 수득한다. 소결된 분말의 조성, C1함량, 강열감량, 유동률 및 절연저항을 결정하여 조성, C1 함량 및 강열감량의 결정에 대한 결과는 표 2에 기재하고, 유동률 및 절연저항의 결정에 대한 결과는 표 3에 실시예 1 및 2 및 비교예 1에서 얻은 결과와 함께 기재한다.
[표 2]
Figure kpo00003
[표 3]
Figure kpo00004
실시예 1에서 사용된 마그네시아 분말 대신 상기에서 수득된 소결된 분말을 사용하는 것을 제외하고는 실시예 1과 거의 동일한 방법으로 피복된 가열기를 제조한다.
그후, 이렇게 수득된 피복된 가열기의 절연저항을 실시예 1과 동일한 방법으로 결정하여 그 결과를 표 4에 실시예 1 및 2 및 비교예 1에서 얻은 결과의 함께 기재한다.
[표 4]
Figure kpo00005
[비교예 3]
하기 표 5에 기재된 입자 직경을 갖는 시판되는 전기 융합된 마그네시아에 대한 유동률 및 절연저항을 결정하여 그 결과를 표 6에 기재한다.
[표 5]
Figure kpo00006
시판되고 있는 전기 융합된 마그네시아의 분말 입자를 실시예 1과 동일한 방법으로 반사 현미경을 사용하여 관측한 결과, 분말 입자의 단면 윤곽이 모난 볼록 또는 오목인 부위가 있음이 발견되었다.
[실시예 3]
실시예 1과 동일한 방법을 반복하여 본 발명의 마그네시아 분말을 수득한다. 상기에서 수득된 마그네시아 분말과 비교예 3에서 사용된 전기 융합된 마그네시아 분말을 비교예 3에서 사용된 전기 융합된 마그네시아 분말과 1:1의 중량비로 균질이 되도록 혼합한다.
생성된 혼합물의 절연저항을 결정하여 그 결과를 표 6에 기재한다.
[실시예 4]
실시예 1과 동일한 방법을 반복하여 본 발명의 마그네시아 분말을 수득한다. 상기에서 수득된 마그네시아 분말을 1:1의 중량비로 균질하게 혼합한후 생성된 혼합물의 절연 저항을 결정하여 그 결과를 표 6에 기재한다.
[실시예 5]
실시예 1과 동일한 방법을 반복하여 본 발명의 마그네시아 분말을 수득한다. 상기에서 수득된 마그네시아 분말과 비교예 3에서 사용된 전기 융합된 마그네시아 분말을 1:19의 중량비로 균질하게 혼합한 후, 생성된 혼합물의 절연저항을 결정하여 그 결과를 표 6에 실시예 1, 3, 4 및 5 및 비교예 3에서 얻은 결과와 함께 기재하다.
[표 6]
Figure kpo00007
[실시예 6]
실시예 2와 동일한 방법을 반복하여 본 발명의 마그네시아 분말을 수득한다. 상기에서 수득된 마그네시아 분말과 비교예 3에서 사용된 것과 동일한 전기 융합된 마그네시아 분말을 균질하게 중량비가 1:1이 되도록 혼합한 후 생선된 혼합물의 절연 저항을 결정하여 그 결과를 표 7에 기재한다.
[실시예 7]
실시예 2와 동일한 방법을 반복하여 본 발명의 마그네시아 분말을 수득한다. 상기에서 수득된 마그네시아 분말과 비교예 3에서 사용된 것과 동일한 전기 융합된 마그네시아 분말을 균질하게 중량비가 1:4가 되도록 혼합한 후 생성된 혼합물의 절열저항을 결정하여 그 결과를 표 7에 기재한다.
[실시예 8]
실시예 2와 동일한 방법을 반복하여 본 발명의 마그네시아 분말을 수득한다. 상기에서 수득된 마그네시아 분말과 비교예 3에서 사용된 것과 동일한 전기 융합된 마그네시아 분말을 균질하게 중량비가 1:19가 되도록 혼합한 후 생성된 혼합물의 절연저항을 결정하여 그 결과를 실시예 1, 6 및 7 및 비교예 3에서 얻은 결과의 함께 표 7에 기재한다.
[표 7]
Figure kpo00008
[비교예 4]
실시예 1과 동일한 방법을 반복하여 소결된 분말을 제조한다. 그후 2.5kg의 소결된 분말을 10ℓ의 0.2N 염산내에 가한다. 생선된 혼합물을 5분간 교반한다. 계속해서, 상층액을 경사제거하고, 10ℓ의 물을 상기에서 수득된 분말에 가한다. 생성된 혼합물을 5분간 교반한 후, 감압하에 여과한다. 그 후 상기에서 수득된 분말을 120℃의 공기 기류내에서 건조시켜서 마그네시아 분말을 수득한다.
상기에서 수득된 마그네시아 분말의 조성, C1함량, 강열감량, 유동률 및 600℃에서의 절연저항을 결정하여 그 결과를 표 8에 기재한다.
[실시예 9]
실시예 1과 동일한 방법을 반복하여 소결된 분말을 제조한다., 그후, 2.5kg의 소결된 분말을 10ℓ의 0.2N염산 내에 가한 후 5분간 교반한다. 계속해서 상층액을 경사분리한다. 상기에서 수득된 분말에 10ℓ의 물을 가하고 생성된 혼합물 5분간 교반한 후 감압하에 여과한다. 상기에서 수득된 분말에 10ℓ의 물을 가하고 생성된 혼합물을 감압하에 여과하는 상기의 방법을 4회 반복한다. 이렇게 처리된 분말을 120℃의 고기 기류하에서 건조시켜서 본 발명의 마그네시아 분말을 수득한다.
상기에서 수득된 마그네시아 분말의 조성, C1 함량, 강열감량, 유동률 및 600℃에서의 절연저항을 결정하여 결과를 표 8에 기재한다.
[실시예 10]
실시예 1과 동일한 방법을 반복하여 소결된 분말을 제조한다. 그후, 2.5kg의 소결된 분말을 10ℓ의 0.2N염산내에 가한다. 생성된 혼합물을 5분간 교반한다. 계속해서, 상층액을 경사 제거하고 20ℓ의 물을 상기에서 수득된 분말에 가한다. 생성된 혼합물을 5분간 교반한 후 감압하에 여과한다. 그후 상기에서 수득된 분말을 120℃의 공기 기류내에서 건조시켜서 마그네시아 분말을 수득한다.
상기에서 수득된 마그네시아 분말의 조성, C1함량, 강열함량, 유동률 및 600℃에서의 절연저항을 결정하여 그 결과를 표 8에 기재하다.
[표 8]
Figure kpo00009

Claims (10)

  1. 소결된 마그네시아가 90중량% 이상의 MgO 및 0.02중량% 이하의 B2O3로 구성되고, 1000℃에서 107Ω.cm이상 및 600℃에서 109Ω.cm 이상의 절연저항을 갖음을 특징으로 하는 분산성이 개선된 전기 절연물용 마그네시아 분말.
  2. 제1항에 있어서, 유동률이 56초 이하인 마그네시아 분말.
  3. 제1항에 있어서, 소결된 마그네시아가 최대 직경이 0.8mm 이하이며 주로 단결정인 구형입자를 함유한 마그네시아 분말.
  4. 제3항에 있어서, 단결정 입자의 양이 마그네시아 분말을 구성하는 전체 입자의 숫자에 대해 60숫자% 이상 존재하는 마그네시아 분말.
  5. 제1항에 있어서, 강열감량이 0.2중량% 이하인 마그네시아 분말.
  6. 마그네시아 클링커 분말을 산 수용액으로 세척하여 세척 및 소결된 마그네시아 분말을 수득한 후, 세척 및 소결된 마그네시아 분말을 열처리하여 소결된 마그네시아 분말의 산 라디칼 함량을 0.015중량% 이하로 감소시키거나 세척 및 소결된 마그네시아 분말을 물로 세척하여 소결된 마그네시아 분말의 산 라디칼 함량을 0.015중량% 이하로 감소시키고 건조시킴을 특징으로 하는 분산성 개선된 전기 절연물용 마그네시아 분말의 제조방법.
  7. 제6항에 있어서, 유동률이 56초 이하인 마그네시아 분말의 제조방법.
  8. 제6항에 있어서, 소결된 마그네시아가 최대직경이 0.8mm이하이며 주로 단결정인 구형입자를 함유한 마그네시아 분말의 제조방법.
  9. 8항에 있어서, 단결정 입자의 양이 마그네시아 분말을 구성하는 전체 입자의 숫자에 대해 60숫자 이상 존재하는 마그네시아 분말의 제조방법.
  10. 제6항에 있어서, 강열감량이 0.2중량% 이하인 마그네시아 분말의 제조방법.
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