KR900001730B1 - 원적외선 복사 피막 형성용 세라믹 코팅제의 조성물 - Google Patents

원적외선 복사 피막 형성용 세라믹 코팅제의 조성물 Download PDF

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Abstract

내용 없음.

Description

원적외선 복사 피막 형성용 세라믹 코팅제의 조성물
본 발명은 원적외선 파장대에서 복사 특성이 우수하고 내열성, 내열충격성이 우수한 원적외선 복사 피막 형성용 세라믹 코팅제에 관한 것이다.
일반적으로 요업등 가열소성제품의 가열 방식으로서 공기의 대류에 의한 전열방식이 많았으나 대류 전열은 복사 전열에 비하여 열손실이 많아 열효율이 낮고 또 가열기내의 온도 분포가 일정하지 않아서 제품의 성능에 많은 문제점을 갖고 있었다.
따라서 최근 이러한 결점을 개선하기 위하여 원적외선 복사에 의한 집중가열 방식이 택해지고 있는 것이다. 즉 대부분의 피 가열물은 원적외선 파장대(4μm∼1000 μm)에서 강력한 흡수대를 나타내고 있기 때문에 원적외선에 의한 복사를 이용하여 효율높은 열전달 효과를 얻을수 있기 때문이다.
그러나 종래 이용되고 있는 원적외선 복사 가열 수단으로서 원적외선 복사 특성이 우수한 골재로 만든 세라믹 소자 내부에 열선을 넣어 가열체로 사용하거나, 석영관 내부에 열선을 넣어 가열체로 사용하고 있는데 전자의 경우는 내열 충격성 및 내충격성이 약하고 성형상 어려움이 있으며 제조원가가 높다는 단점이 있고, 후자의 경우는 석영관은 적외선 복사 특성이 4μm 이하의 영역에 있기 때문에 원적외선 영역의 복사 특성이 낮아 피가열체의 가열 효과가 낮다는 결점이 있는 것이다.
본 발명은 이와 같은 종래의 결점을 제거코져 발열체가 원적외선을 복사하는 것은 발열체의 내부조직의 성분에 의한 것이 아니고 발열체 표면을 형성하는 피막의 조직에 의한 것을 감안하여 이 피막의 복사특성을 우수하게 하여 효과적인 원적외선 복사 발열체를 얻을 수 있게 한 것이다. 즉, 본 발명에서는 고온에서 금속 및 세라믹 기재에 강고히 밀착되고 온도변화에 의한 열충격을 견디며 장기간에 걸쳐 사용하여도 변질이 없을 뿐아니라 원적외선 파장대에서 복사 효율이 높은 도막을 형성시키는 세라믹 코팅제를 창출한 것이다.
본 발명에서 제조되는 코팅제의 조성은 다음과 같다.
Figure kpo00001
또한 산화지르코늄, 시리카의 중량비만큼 지르콘으로도 대치해도 가능하고 산화망간, 산화 코발트, 산화철의 혼합 비율에 따라 코팅제의 색상을 달리할 수 있는 것이다.
본 발명의 코팅제의 제조법으로서 산화 지르콘 7∼20％, 시리카 7∼20％, 산화 티타늄 0.1∼10％와 산화망간 산화코발트 및 산화철의 혼합 분말 0.1∼10％의 구성비가 되게 하여 각 골재의 입도를 44μ 이하로 시브(Sieve)로 조정한후 바인더(Binder)로서 시리카졸 45∼55% 및 인산 알루미늄 수용액 7∼20％를 함께 혼합하여 볼밀(Ball mill)에 24시간 이상 혼합 및 분쇄하는 공정을 거치므로서 제조하는 것이다.
이렇게 제조한 도료를 금속 기재에 도포하기 위해서는 전처리로 금속 표면을 샌드 브라스트(Sand Blast) 처리한후, 약 40∼50μm정도의 두께가 되도록 금속기재위에 스프레이하여 도막을 형성시키고 도막의 건조는 상온에서 1∼2시간 방지한후, 건조기에서 100℃의 온도로 1시간 유지시켜 완성하는 것이다.
상기 코팅제를 이용하여 실제 제조한 예는 다음과 같다.
Figure kpo00002
본 발명의 효과로서 실시예(1)(2)조성물을 스테인레스 강판에 평균 50μm의 두께가 되게 스프레이 하여, 전조를 행한후 도막의 내열성, 내열충격성, 밀착성, 내충격성, 내수성 및 복사도 등을 실험한 결과는 아래 표 및 그림과 같다.
Figure kpo00003
그러므로 본 발명에 의한 코팅제를 원적외선 복사가열 방식의 가열소자에 사용하여 원적외선 복사 건조를 행할 경우 기존 대류 전열에 의한 건조방식에 비해 약 20∼30%의 에너지를 절약할 수 있으며 또한 현재 사용중인 세라믹 히터의 소자를 대치 한다면 제조 원가도 크게 낮출 수가 있는 등 많은 경제성을 부여 할 수 있는 것이다.

Claims (2)

  1. 원적외선 복사 피막 형성용 세라믹 코팅제로서, 중량비 산화지르코늄(ZrO2) 7∼20%, 시리카(SiO2) 7∼20%, 산화티타늄(TiO2) 0.1∼10%, 산화망간(MnO2) 산화코발트(CoO) 산화철(Fe2O3) 0.1∼10% 및 시리카졸(Silicasol) 45∼55%, 인산 알루미늄 수용액 7∼20%로 조성되게 함을 특징으로 하는 원적외선 복사 피막 형성용 세라믹 코팅제의 조성물.
  2. 제1항에 있어서, 제1항의 산화 지르코늄, 시리카의 중량비 만큼 지르콘으로 대치 시킴을 특징으로 하는 원적외선 복사 피막 형성용 세라믹 코팅제의 조성물.
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