KR102151998B1

KR102151998B1 - 코디에라이트를 함유한 저온 소결용 인덕션 유전체 세라믹 및 제조방법

Info

Publication number: KR102151998B1
Application number: KR1020180139242A
Authority: KR
Inventors: 박미경
Original assignee: 박미경
Priority date: 2018-11-13
Filing date: 2018-11-13
Publication date: 2020-09-04
Also published as: KR20200055513A

Abstract

본 발명은 코디에라이트를 함유한 저온 소결용 인덕션 유전체 세라믹 및 제조방법에 관한 것이다. 본 발명에 따르면, Bi₂O₃/SiO₂/Al₂O₃/K₂O/B₂O₃/Na₂O계 혼합분말과 선택적으로 LiO₂ 또는 TiO₂를 소정 함량으로 첨가하여 코디에라이트 분말 및 인덕션 감응체 분말과 함께 인덕션 유전체 세라믹 형성용 혼합 조성물을 제조한 후, 해당 혼합 조성물을 아크리계 인쇄 오일과 혼련하여 페이스트를 형성한 후, 해당 페이스트를 전사지에 인쇄한 후 내열 기재에 직접 부취 소성하는 방법에 의해, 특히 유약층이 없고 고온의 유리전이점을 갖는 내열 유리소재를 대상으로 하여, 저온 소성이 가능하고, 작은 열팽창율, 우수한 내열충격성 및 유전성을 가져 안정적인 인덕션 감응능을 부여할 수 있다.

Description

코디에라이트를 함유한 저온 소결용 인덕션 유전체 세라믹 및 제조방법{CORDIRERITE CONTAINING LOW TEMPERATURE INDUCTION DIELECTRIC CERAMICS AND THE MANUFACTURING METHOD THEREF}

본 발명은 내열 유리 또는 비금속으로 이루어진 조리기구 또는 판재 등의 재료 표면에 적용되어 전자기유도 가열(induction heating) 성능을 부여할 수 있는 인덕션 유전체 세라믹 및 그 제조방법에 관한 것이다.

종래 일반적으로 전자기유도(induction heating) 가열이 불가능한 세라믹 또는 비금속 소재의 조리기구나 판재(sheet)에 인덕션 감응능을 부여하기 위해, 철(Fe) 또는 스테인레스 등의 판상의 자정재료를 가공하여 삽입 또는 부착하는 방법이 이용되고 있으나, 상기 재료 중 철은 사용 중 부식(녹의 발생)으로 인하여 표면에 유리질 (범랑질)을 코팅해야 하기 때문에 세라믹 기물에 적합치 않고 스테인레스는 세라믹과의 부착 삽입하여 조리시 열팽창수축률의 차이로 분리 파손되는 현상이 발생한다. 따라서 현재에는 알루미늄 기물에 제한적으로 적용되고 있다.

한편, 인덕션 감응능을 부여하기 위한 또 다른 방법으로 일반 글라스 프릿(glass frit; 저온 유약) 분말에 은 분말을 혼합하여 제조한 잉크로 인쇄한 전사지를 표면 유약층에 부취 소성하는 방법이 적용되고 있다. 그러나 유약층이 없고 열팽창율이 아주 낮은 내열유리에 직접 부취 소성하면 소성온도 범위가 좁아 생산성이 매우 낮고, 특히 반복적으로 전자기유도 가열에 노출되면 은 분말이 단시간에 박리되어 인덕션 감응층이 손상되는 문제가 있다. 또한 반복적인 세척시 인덕션 감응층의 물리적인 손상과, 전자기유도 가열에 따라 형성된 인덕션 감응층의 글라스 열로 인한 유동성 변형으로 아크를 일으키며 크랙이 발생되는 현상이 빈번히 나타나 사용 중 안전에 위험 요소가 되고 있는 것으로 알려져 있다. 이러한 이유로, 유약층이 없고 열팽창율이 낮은 내열 소지(素地)의 경우 제조시 전사지가 박리를 방지하고 완전한 융착을 위해 사전에 저온의 전이점을 갖는 유약층이 도포 형형된 기물의 표면에 부취 소성하여 만들 수 밖에 없는 제한이 있었다.

이러한 종래 사정에 따라 현재 별도의 유약층을 수반하지 않고 또한 고온의 유리전이점을 갖는 내열 유리소재를 대상으로 안정적인 인덕션 감응능을 부여할 수 있는 마땅한 수단이 없는 실정이다.

상기한 바와 같은 종래기술이 갖는 제반 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은, 유약층이 없고 고온의 유리전이점을 갖는 내열 유리소재를 대상으로 하여, 저온 소성이 가능하고, 작은 열팽창율, 우수한 내열충격성 및 유전성을 가져 안정적인 인덕션 감응능을 부여할 수 있는 인덕션 유전체 세라믹 및 그 제조방법을 제공하는 것이다.

본 발명은 전술한 과제를 해결하기 위하여 예의 검토한 결과 이루어진 것으로, 그 요지는 특허청구범위에 기재한 바와 동일한 아래의 내용이다.

(1) 중량%로 55~70wt% Bi₂O₃/SiO₂/Al₂O₃/K₂O/B₂O₃/Na₂O계 혼합분말 및 잔부의 코디에라이트(cordierite) 분말을 포함하는 제1 분말 혼합물; 및 상기 제1 분말 혼합물과의 합 중량을 기준으로 80~95wt% 인덕션 감응체 분말;를 포함하고, 상기 Bi₂O₃/SiO₂/Al₂O₃/K₂O/B₂O₃/Na₂O계 혼합분말은 중량%로, 20~55wt% Bi₂O₃, 23~35wt% SiO₂, 4~10wt% Al₂O₃, 1~6wt%K₂O, 4~15wt% B₂O₃ 및 2wt% 이하 Na₂O를 포함하는 것을 특징으로 하는 인덕션 유전체 세라믹 형성용 혼합 조성물.

(2) 상기 제1 분말 혼합물은 0.2~10wt%의 범위에서 LiO₂ 또는 TiO₂ 중 적어도 어느 하나를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 상기 (1)의 인덕션 유전체 세라믹 형성용 혼합 조성물.

(3) 상기 인덕션 감응체 분말은 80~95wt% 은(Ag) 분말 또는 85~90wt% 니켈-알루미늄(Ni-Al, 11wt%Al) 분말 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 상기 (1)의 인덕션 유전체 세라믹 형성용 혼합 조성물.

(4) 상기 (1) 내지 (3) 중 어느 하나에 따른 혼합 조성물 50~70wt%와 아크릴계 인쇄 오일 30~50wt%를 혼련하여 조성된 인덕션 유전체 세라믹 형성용 페이스트.

(5) 상기 (4)에 따른 페이스트를 전사지에 인쇄하는 단계; 상기 전사지를 표면에 유약층이 없고 900℃ 이상의 고온의 유리전이점을 갖는 내열 기재에 부취하는 단계; 승온속도 300~350℃/h로 승온하여 750~850℃에서 소결하는 단계를 포함하며, 상기 페이스트를 구성하는 인덕션 감응체 분말은 은(Ag) 분말인 것을 특징으로 하는 인덕션 유전체 세라믹 형성방법.

(6) 상기 (4)에 따른 페이스트를 전사지에 인쇄하는 단계; 상기 전사지를 표면에 유약층이 없고 900℃ 이상의 고온의 유리전이점을 갖는 내열 기재에 부취하는 단계; 승온속도 860~900℃/h로 승온하여 650~670℃에서 소결하는 단계를 포함하며, 상기 페이스트를 구성하는 인덕션 감응체 분말은 니켈-알루미늄 분말(Ni-Al, 11wt%Al) 분말인 것을 특징으로 하는 인덕션 유전체 세라믹 형성방법.

본 발명에 따르면, Bi₂O₃/SiO₂/Al₂O₃/K₂O/B₂O₃/Na₂O계 혼합분말과 선택적으로 LiO₂ 또는 TiO₂를 소정 함량으로 첨가하여 코디에라이트 분말 및 인덕션 감응체 분말과 함께 인덕션 유전체 세라믹 형성용 혼합 조성물을 제조한 후, 해당 혼합 조성물을 아크리계 인쇄 오일과 혼련하여 페이스트를 형성한 후, 해당 페이스트를 전사지에 인쇄한 후 내열 기재에 직접 부취 소성하는 방법에 의해, 특히 유약층이 없고 고온의 유리전이점을 갖는 내열 유리소재를 대상으로 하여, 저온 소성이 가능하고, 작은 열팽창율, 우수한 내열충격성 및 유전성을 가져 안정적인 인덕션 감응능을 부여할 수 있다.

도1은 본 발명의 실시예에 따른 인덕션 유전체 세라믹 형성방법에 관한 플로우 차트.
도 2는 본 발명에 따른 인덕션 유전체의 표면 사진.
도 3은 종래 기술에 따른 인덕션 유전체의 표면 사진.
도 4는 본 발명의 비교예에 따른 인덕션 유전체의 표면 사진.

이하, 본 발명에 대해 상세히 설명한다. 본 발명은 인덕션 유전체 세라믹 형성용 혼합 조성물(이하, '혼합 조성물'로 약칭함)과 페이스트에 관한 것이며, 또한 이러한 페이스트를 내열 기재에 직접 부취 및 소성하는 방식으로 적용하여 인덕션 유전체 세라믹을 형성하는 방법에 관한 것이다.

도1은 본 발명의 실시예에 따른 인덕션 유전체 세라믹 형성방법에 관한 플로우 차트를 나타내며, 본 발명에 따른 인덕션 유전체 세라믹 형성은, 상기 혼합 조성물을 제조(S10)하고, 제조된 혼합 조성물과 아크릴게 인쇄 오일을 혼련하여 페이스트를 제조(S20)하고, 해당 페이스트를 문양으로 인쇄한 전사지를 제조(S30)하고, 해당 전사지를 내열 기재에 부취 및 소성(S40, S50)하는 단계를 통해 수행된다. 이하 순차적으로 설명한다.

먼저 S10에서 상기 혼합 조성물은 Bi₂O₃/SiO₂/Al₂O₃/K₂O/B₂O₃/Na₂O계 혼합분말 및 잔부의 코디에라이트(cordierite) 분말을 포함하는 제1 분말 혼합물을 형성하고, 상기 제1 분말 혼합물에 인덕션 감응체 분말을 첨가하여 제조될 수 있다. 상기 인덕션 감응체 분말은 후술하는 바와 같이 혼합 조성물을 적용한 소결체에 대해 인덕션 감응능을 부여하는 역할을 하며, 예컨대 은(Ag) 분말 또는 니켈-알루미늄(Ni-Al, 11wt%Al) 분말이 사용될 수 있다. 이 경우, 상기 은 분말은 은 잉곳 또는 그래뉼(입자)를 진한 질산에 녹여 세정 건조 후 열분해하여 순도 99.9%의 1~2.5㎛의 크기의 분말이 사용될 수 있다. 상기 니켈-알루미늄(Ni-Al, 11wt%Al) 분말은 11wt%의 Al을 포함한 합금이다. 그 함량은 혼합 조성물 전체 중량 즉, Bi₂O₃/SiO₂/Al₂O₃/K₂O/B₂O₃/Na₂O계 혼합분말 및 잔부의 코디에라이트(cordierite) 분말을 포함하여 이루어진 제1 분말 혼합물의 중량에 인덕션 감응체 분말의 중량을 합한 총 중량을 기준으로 80~95wt% 범위에서 포함될 수 있다. 인덕션 감응체 분말의 종류에 따라 보다 구체적으로, 은 분말의 경우 80~95wt%가, 니켈-알루미늄(Ni-Al, 11wt%Al) 분말의 경우 85~90wt%가 각각 바람직하다. 이 경우, 전체 혼합물의 중량은 건조 후 중량의 의미한다.

상기 혼합 조성물은 모재인 약 900℃ 이상 고온의 유리전이점을 갖는 내열 유리소재에 적용시 작은 열팽창률 및 우수한 내열 충격성의 성능을 발휘할 수 있도록 2MgO/2Al₂O₃/5SiO₂ 조성을 갖는 통상의 코디에라이트(cordierite)를 포함한다. 순수한 코디에라이트는 1200℃ 이상의 온도에서 완전한 결정을 나타내며 유전율(εo)은 약4.2,열팽창계수(tce)는 2.83 ppm/℃이다. 이러한 코디에라이트는 혼합 조성물의 기재를 이루며, 그 함량은 상기 혼합분말 및 인덕션 감응체 분말을 제외한 잔부 또는 후술하는 바와 같이 첨가제 분말이 선택적으로 추가되는 경우 해당 첨가제 분일까지 제외한 잔부이다.

한편, 상기 코디에라이트는 우수한 마이크로파 유전특성과 작은 열팽창률 및 우수한 내열 충격성을 갖지만, 인덕션 기능을 부여하기 위해 사용되는 상기한 융점 960℃의 질산은 분말이나 융점 650~670℃의 니켈-알루미늄(Ni-Al, 11wt%Al)의 융점보다 그 소결온도가 크게 상회하여 단독으로 사용될 수 없는 문제가 있다. 이러한 이유로 종래의 경우 2MgO/2Al₂O₃/5SiO₂ 조성을 갖는 통상의 코디에라이트( cordierite)에 PbO/SiO₂/B₂O₃/Al₂O₃/K₂O 조성을 갖는 글라스프릿(glass frit)을 추가하여 사용하고 있으나 전체 조성 비율 중 PbO가 50~60wt% 함유되어 여전히 700~900℃의 고온에서 소결 융착을 요하고, 또한 제조된 식기 또는 판재에 잔존하는 경우가 많아 인체에 흡수되는 문제가 있다.

본 발명은 이러한 문제를 감안하여, 인체에 무해하면서도 코디에라이트에 대한 저온 소결성을 개선하기 위해 종래 일반적으로 사용되는 PbO를 포함하는 글라스프릿을 사용하지 않고, Bi₂O₃/SiO₂/Al₂O₃/K₂O/B₂O₃/Na₂O계 혼합 분말을 사용하여 전체적으로 상기 혼합 조성물의 융점을 저하시켜 저온 소결을 가능케 하는 것을 특징으로 한다. 이러한 Bi₂O₃/SiO₂/Al₂O₃/K₂O/B₂O₃/Na₂O계 혼합분말은 바람직하게는 250㎛표준체로 여과된 분말이고, 혼합분말을 구성하는 각 성분의 함량은, 중량%로, 20~55wt% Bi₂O₃, 23~35wt% SiO₂, 4~10wt% Al₂O₃, 1~6wt%K₂O, 4~15wt% B₂O₃ 및 2wt% 이하 Na₂O로 제어되는 것이 바람직하며, 이 경우 그 유리전이온도(Tg)가 약 500~550℃이고, 유전율(εr)은 약 6.5이다. 또한 Bi₂O₃/SiO₂/Al₂O₃/K₂O/B₂O₃/Na₂O계 혼합 분말은 전체 혼합 조성물 중량을 기준으로, 55~70wt%인 것이 바람직하다. 혼합 분말이 55wt% 미만이면 소성시 융점이 높아져 바람직하지 않고, 70wt% 초과이면 표면에 크랙이 발생하고 경도 및 강도가 낮아져 세척시 손상이 발생될 수 있어 바람직하지 않다.

선택적으로 상기 혼합 조성물은, LiO₂ 또는 TiO₂ 중 적어도 어느 하나를 더 포함할 수 있다. 이러한 LiO₂ 또는 TiO₂는 인덕션 감응체 분말 첨가 전에, 상기한 제1 분말 혼합물 형성시 칭량하여 첨가되는 것이 바람직하다. LiO₂ 또는 TiO₂는 제조사에 따른 기물 모재의 특성에 달라 이를 조절할 목적으로 첨가되며, 그 함량은 혼합 조성물 전체 중량을 기준으로 0.2~10wt%의 범위에서, 바람직하게는 LiO₂의 경우 4wt%로 TiO₂의 경우 2.5wt%로 각각 포함될 수 있다.

다음으로 상기 S20에 따른 페이스트의 제조는, 상기 S10에 따른 혼합 조성물 50~70wt%과 상용의 아크릴계 인쇄 오일 30~50wt%가 혼합될 수 있고, 더욱 바람직하게는 각각 50wt% 즉 1:1의 중량비로 혼합되어 혼련과정을 통해 인쇄 가능한 형태로 구현된다. 계속하여 상기 S30에 따른 인쇄 전사지의 제조는, 상기 S20에 따른 페이스트를 인쇄원료로 하여 스크린 인쇄 등의 방식으로 적용될 소정 문양을 전사지에 인쇄하는 방식으로 수행된다. 전사지의 건조는 부취 후 이루어진다. 도 3에 기물에 부취 적용된 문양의 사진이 예시되어 있다.

최종적으로 내열 기재의 표면에 대한 인덕션 유전체 세라믹의 형성은, S30에 따른 전사지를 내열기재에 부취(S40)하여 소성(S50)하는 방식으로 수행된다. 상기 내열 기재는 상기한 바와 같이 고온의 유리전이온도를 가져도 무방하고, 또한 특히 그 표면에 유약층이 없어도 무방하다. 즉, 표면에 유약층이 없고 고온의 유리전이온도를 갖는 내열 기재를 직접 대상으로 하더라도, 본 상기한 혼합 조성물 및 페이스트를 인덕션 유전체를 위한 원료 물질로 하여 소성을 하게 되면, 저온 소성이 가능하고, 작은 열팽창율, 우수한 내열충격성 및 유전성을 가져 안정적인 인덕션 감응능을 부여할 수 있다. 상기 S50에서의 소성 조건은 혼합 조성물 내지 페이스트를 구성하는 인덕션 감응체 분말의 종류에 따라 달라질 수 있으며, 예시된 은(Ag) 문말의 경우 승온속도 300~350℃/h로 승온하여 750~850℃에서 소결하는 것일 수 있고, 또 다른 예시로 니켈-알루미늄 분말(Ni-Al, 11wt%Al) 분말의 경우 승온속도 860~900℃/h로 승온하여 650~670℃에서 소결하는 것일 수 있다. 이 경우, 승온 속도는 오일이 연소되는 과정에서 전사 표면의 변화를 최소하하기 위한 제한으로서, 승온 속도가 너무 빠르면 분말의 이동으로 소성시 불량상태로 융착되고 반대로 승온 속도가 너무 늦으면 감응체 분말의 산화가 많이 진행되어 바람직하지 않다. 또한 상기 각각의 인덕션 감응체 분말 종류에 따른 소결온도는 인덕션 감응체 분말의 산환를 최소화하면서 완전히 융착될 수 있는 온도 범위이다.

이하, 본 발명의 바람직한 제조예 및 실험예에 기초하여 본 발명을 더욱 구체적으로 설명한다. 그러나 본 발명의 기술적 사상은 이에 한정되거나 제한되지 않고 당업자에 의해 변형되어 다양하게 실시될 수 있음은 물론이다. 또한, 아래의 본 발명의 바람직한 제조예 및 실험예들의 제반 특성은 조성분말의 분포와 평균입도 및 조재가 되는 기물 및 판재와 유사한 특성과, 원료의 순도, 불순물의 첨가 및 소결 조건에 따라 일반적인 오차범위 내에서 다소 변동이 있을 수 있음은 관련 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게는 지극히 당연한 것으로 이해될 수 있다.

<제조예>

먼저 혼합 조성물과 관련하여, Bi₂O₃/SiO₂/Al₂O₃/K₂O/B₂O₃/Na₂O계 혼합분말을 코디에라이트에 첨가하여 제1 분말 혼합물로 사용하였다. 구체적으로 아래 표 1 및 표 2에 따라, 순도 95% 이상의 분말을 사용하여 Bi₂O₃, SiO₂, Al₂O₃, K₂O, B₂O₃, Na₂O 각 성분을 소정의 조성비로 칭량하여 알루미나 용기에서 혼합하고, 제조된 혼합분말을 각각 55wt%, 70wt%씩 상용의 코디에라이트에 첨가한 후, LiO₂, TiO₂를 칭량하여 추가로 첨가하여 24시간 볼밀하여 250㎛의 표준체로 여과, 120℃ 2시간 건조하였다. 그 후, 이렇게 조성된 제1 분말 혼합물에 인덕션 감응체 분말로서 은(Ag) 분말과 니켈-알루미튬(NiAl) 분말을 각각 소정량 칭량하여 최종 혼합 조성물 분말 그룹을 형성하였다. 이 경우, 인덕션 감응체 분말의 첨가량은, 제1 분말 혼합물과 인덕션 감응체 분말의 합계 총 중량을 기준으로 하여, 은(Ag) 분말은 95wt%, 니켈-알루미튬(NiAl) 분말은 90wt%로 하였다. 한편, 이러한 인덕션 감응체 분말과 관련하여, 아래의 표 1은 은(Ag) 분말을 사용한 경우를, 표 2는 니켈-알루미튬(NiAl) 분말을 사용한 경우를 각각 나타낸다.

다음으로, 상기 혼합 조성물에 통상 상용되는 아크릴계 인쇄 오일과 중량비로 1:1의 비율로 하여 스테인레스 교반통에 투입하고 3시간 교반하여 혼련하였다. 교반된 혼합 조성물 및 아크릴계 인쇄 오일을 알루미나로 구성된 3본밀에 밀링하여 인쇄용 페이스트를 최종적으로 제조한 후, 자동 도포기(wire bar cotar/wet200㎛)를 이용하여 전사 대지에 도포한 후 건조하였다. 이후 보편적인 전사지 작업 공정을 통하여 시장에서 유약층이 없는 고온 유리 전이점을 지니고 열팽창율이 작으며 내열 열충격성의 특성을 지닌 코렐 비전 냄비와 프랑스 Arcoroc사의 내열 냄비에 부취 건조하였다. 계속하여, 은(Ag) 분말이 포함된 페이스트를 도포하여 부착한 기물에 대해서는 승온속도 300℃/h로 승온하여 800℃에서 10분간 소결하는 한편, 니켈-알루미늄(NiAl) 분말이 포함된 페이스트를 도포하여 부착한 기물에 대해서는 승온속도 900℃/h로 승온하여 670℃에서 10분간 소결한 후 서냉함으로써 표면에 인덕션 유전체 세라믹이 형성된 내열 기재 제품을 각각 완성하였다.

<물성 테스트>

상기 제조예에 따른 각각의 내열 기재 제품을 대상으로 표준 비이커에 증류수 1리터를 칭량하여 투입한 후, 통상 상용되는 인덕션 렌지(소비전력 약2kw/h)로 수온100℃가 되도록 유도가열한 후, 수돗물 냉수에 바로 투입하여 급냉각시켰다. 통상 상용되는 초음파 세척기로 50회 반복 실시하여 100℃에 이르는 시간과, 본 발명의 인덕션 유전체 세라믹 소결 유착면의 경시 변화를 측정하였고 이의 결과를 아래의 표1 및 표 2에 각각 나태내었다. 이 경우, 상술한 바와 같이 표 1은 인덕션 감응체로서 은(Ag) 분말을 사용한 경우를, 표 2는 니켈-알루미튬(NiAl) 분말을 사용한 경우를 각각 나타낸다. 한편, 도 2 내지 도 4은 순서대로 본 발명의 실시예, 종래 기술 및 본 발명의 비교예에 따른 인덕션 유전체의 표면 사진을 각각 나타낸다. 이 경우 도 3은 구체적으로, 종래 상용의 글라스프릿을 이용해 제조된 예로서 PbO가 함유된 시중에서 유통되고 있는 통상의 그라스프릿에 코디어라이트 30~45wt%를 혼합한 분말을 이용하여 소성한 제품의 표면 사진을 나타내고, 도 4는 상기한 제조예를 포함하여 특허청구범위에 기재된 본 발명의 범위를 벗어난 함량 및 조성의 혼합 조성물을 이용하여 소성한 제품의 표면 사진을 나타낸다.

표 1, 2 및 도 2를 참조할 때, 본 발명에 따른 기물의 경우 박리 및 크랙현상이 전형 발생하지 않고 깨끗하게 보존되며, 반복사용에도 경시 변화 및 가열속도 변화가 거의 없음을 확인할 수 있었다. 이에 대해 도 3 및 도 4을 참조할 때, 종래 기술 및 본 발명의 범위를 벗어난 기물의 경우 인덕션 가열 후 흰색 점이 보이는 것은 박리현상을 나타내며 반복사용할 경우 유도 성능이 떨어져 점차적으로 가열성능이 떨어질 수 있다. 또한 도 3의 우측 확대 사진에는 인덕션 가열후 인덕션 감응층의 크랙(균열)이 발생되어 재사용시 아크현상으로 단락되어 유도가 되지 않아 가열이 되지 않음을 나타낸다.

실시예

코디어라이트 함량(wt%)
30

Bi₂O₃-SiO₂-Al₂O₃-K₂O₃- B₂O₃-Na₂O의
성분 함량(wt%)

코디어라이트 함량(wt%)
45

Bi₂O₃-SiO₂-Al₂O₃-K₂O₃- B₂O₃-Na₂O의
성분 함량(wt%)

Bi₂O₃
20

SiO₂
35

Al₂O₃
4

K₂O₃
1

B₂O₃
15

Na₂O
0

Bi₂O₃
55

SiO₂
23

Al₂O₃
10

K₂O₃
6

B₂O₃
6

Na₂O
2

시험횟수

박막면의 굴절상태
(저굴절:▼
양호:●
과굴절:▲)

박리 진행 상태
( 진행:Х 양호:●)

끓는온도에 이르는 시간
(분)

세척후 경시변화
(없음:●
아크흔 발생:Х)

박막면의 굴절상태
(저굴절:▼
양호:●
과굴절:▲)

박리 진행 상태
( 진행:Х양호:●

끓는온도에 이르는 시간
(분)

세척후 경시변화
(양호:●
아크흔 발생:Х)

1

●

4.5

●

▼

●

4.8

●

2

●

4.7

●

▼

●

4.5

●

３

●

4

●

▼

●

5.3

●

４

●

4.5

●

▼

●

4.7

●

５

●

4.8

●

5

●

６

●

4.5

●

5.8

●

７

●

5.3

●

6.1

●

８

●

4.7

●

7

●

９

●

4.5

●

5.6

●

１０

●

4

●

6.8

●

１１

●

3.9

●

7.2

●

１２

●

4.2

●

5.7

●

１３

●

4.7

●

6.5

●

１４

●

4.3

●

5.8

●

１５

●

5.3

●

6.1

●

１６

●

4.5

●

6.5

●

１７

●

4.5

●

5.3

●

１８

●

5.3

●

6.1

●

１９

●

4.2

●

7.2

●

２０

●

5.3

●

6.5

●

2１

●

5.3

●

5.2

●

2２

●

4.7

●

5.8

●

2３

●

4

●

6.4

●

2４

●

5.3

●

7.5

●

2５

●

4.2

●

6.5

●

2６

●

4.5

●

6.1

●

2７

●

5.3

●

5.4

●

2８

●

4.2

●

7.2

●

2９

●

5.8

●

6.1

●

3０

●

5.3

●

5.8

●

3１

▲

●

4.7

●

7.8

●

3２

▲

●

4

●

5.8

●

3３

▲

●

5.3

●

6.3

●

3４

▲

●

4.5

●

6.5

●

3５

▲

●

4.2

●

7

●

3６

▲

●

4.7

●

6.1

●

3７

▲

●

5.3

●

5.8

●

3８

▲

●

5.6

●

6.5

●

3９

▲

●

4.7

●

7.2

●

4０

▲

●

4.5

●

7.4

●

4１

▲

●

4.2

●

6.5

●

4２

▲

●

4

●

5.8

●

4３

▲

●

4.7

●

6.1

●

4４

▲

●

4.5

●

6.5

●

4５

▲

●

4.7

●

7.5

●

4６

▲

●

5.3

●

7.2

●

4７

▲

●

4.2

●

6.1

●

4８

▲

●

4.5

●

5.8

●

4９

▲

●

4.2

●

6.5

●

5０

▲

●

5.3

●

7.8

●

실시예

코디어라이트 함량(wt%)
30

Bi₂O₃-SiO₂-Al₂O₃-K₂O₃- B₂O₃-Na₂O의 성분 함량(wt%)

코디어라이트 함량(wt%)
45

Bi₂O₃-SiO₂-Al₂O₃-K₂O₃- B₂O₃-Na₂O의 성분 함량(wt%)

Bi₂O₃
20

SiO₂
35

Al₂O₃
4

K₂O₃
1

B₂O₃
15

Na₂O
0

Bi₂O₃
55

SiO₂
23

Al₂O₃
10

K₂O₃
6

B₂O₃
6

Na₂O
2

시험횟수

박막면의 굴절상태
(저굴절:▼
양호:●
과굴절:▲)

박리 진행 상태
( 진행:Х 양호:●)

끓는온도에 이르는 시간
(분)

세척후 경시변화
(없음:●
아크흔 발생:Х)

박막면의 굴절상태
(저굴절:▼
양호:●
과굴절:▲)

박리 진행 상태
( 진행:Х양호:●

끓는온도에 이르는 시간
(분)

세척후 경시변화
(양호:●
아크흔 발생:Х)

1

▼

●

7.2

●

▼

●

7.2

●

2

▼

●

6.8

●

▼

●

6.9

●

３

▼

●

6.5

●

▼

●

7.3

●

４

▼

●

6.9

●

▼

●

8.3

●

５

▼

●

7.7

●

▼

●

7.6

●

６

▼

●

7.5

●

▼

●

8.5

●

７

▼

●

6.6

●

▼

●

7.4

●

８

▼

●

7

●

▼

●

8.8

●

９

▼

●

8.1

●

▼

●

9.3

●

１０

▼

●

7.4

●

▼

●

8.1

●

１１

▼

●

7.6

●

▼

●

8.4

●

１２

▼

●

7.2

●

▼

●

8.4

●

１３

▼

●

6.5

●

▼

●

8.9

●

１４

●

6.2

●

▼

●

7.5

●

１５

●

8.3

●

▼

●

6.8

●

１６

●

7.2

●

▼

●

8.1

●

１７

●

6.8

●

▼

●

7.8

●

１８

●

7.6

●

▼

●

8.2

●

１９

●

7.2

●

7.4

●

２０

●

6.8

●

7.6

●

2１

●

6.5

●

8.5

●

2２

●

8.3

●

7.3

●

2３

●

6.9

●

8.1

●

2４

●

6.5

●

7.8

●

2５

●

7.6

●

7.2

●

2６

●

8.3

●

8.1

●

2７

●

7.2

●

7.6

●

2８

●

6.5

●

9.3

●

2９

●

8.1

●

7.1

●

3０

●

8.3

●

7.8

●

3１

▲

●

6.2

●

8.5

●

3２

▲

●

6.5

●

7.8

●

3３

▲

●

7.6

●

8.1

●

3４

▲

●

8.1

●

7.8

●

3５

▲

●

6.9

●

8.6

●

3６

▲

●

7.2

●

7.4

●

3７

▲

●

8.3

●

9.3

●

3８

▲

●

7.8

●

8.2

●

3９

▲

●

6.5

●

7.8

●

4０

▲

●

7.6

●

8.5

●

4１

▲

●

8.1

●

8.1

●

4２

▲

●

7.8

●

8.5

●

4３

▲

●

7.2

●

7.8

●

4４

▲

●

6.9

●

6.9

●

4５

▲

●

8.1

●

9.3

●

4６

▲

●

6.5

●

8.1

●

4７

▲

●

7.6

●

8.5

●

4８

▲

●

8.3

●

8.7

●

4９

▲

●

6.5

●

7.5

●

5０

▲

●

7.6

●

9.8

●

Claims

중량%로 55~70wt% Bi₂O₃/SiO₂/Al₂O₃/K₂O/B₂O₃/Na₂O계 혼합분말 및 잔부의 코디에라이트(cordierite) 분말을 포함하는 제1 분말 혼합물; 및 상기 제1 분말 혼합물과의 합 중량을 기준으로 80~95wt% 인덕션 감응체 분말;를 포함하고, 상기 Bi₂O₃/SiO₂/Al₂O₃/K₂O/B₂O₃/Na₂O계 혼합분말은 중량%로, 20~55wt% Bi₂O₃, 23~35wt% SiO₂, 4~10wt% Al₂O₃, 1~6wt%K₂O, 4~15wt% B₂O₃ 및 2wt% 이하 Na₂O를 포함하고, 상기 인덕션 감응체 분말은 80~95wt% 은(Ag) 분말 또는 85~90wt% 니켈-알루미늄(Ni-Al, 11wt%Al) 분말 중 어느 하나이며,
표면에 유약층이 없고 900℃ 이상의 고온의 유리전이점을 갖는 내열 기재를 위한 것을 특징으로 하는 인덕션 유전체 세라믹 형성용 혼합 조성물.
제1항에 있어서, 상기 제1 분말 혼합물은 0.2~10wt%의 범위에서 LiO₂ 또는 TiO₂ 중 적어도 어느 하나를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 인덕션 유전체 세라믹 형성용 혼합 조성물.
삭제
제1항 또는 제2항에 따른 혼합 조성물 50~70wt%와 아크릴계 인쇄 오일 30~50wt%를 혼련하여 조성된 인덕션 유전체 세라믹 형성용 페이스트.
제4항에 따른 페이스트를 전사지에 인쇄하는 단계; 상기 전사지를 표면에 유약층이 없고 900℃ 이상의 고온의 유리전이점을 갖는 내열 기재에 부취하는 단계; 승온속도 300~350℃/h로 승온하여 750~850℃에서 소결하는 단계를 포함하며, 상기 페이스트를 구성하는 인덕션 감응체 분말은 은(Ag) 분말인 것을 특징으로 하는 인덕션 유전체 세라믹 형성방법.
제4항에 따른 페이스트를 전사지에 인쇄하는 단계; 상기 전사지를 표면에 유약층이 없고 900℃ 이상의 고온의 유리전이점을 갖는 내열 기재에 부취하는 단계; 승온속도 860~900℃/h로 승온하여 650~670℃에서 소결하는 단계를 포함하며, 상기 페이스트를 구성하는 인덕션 감응체 분말은 니켈-알루미늄 분말(Ni-Al, 11wt%Al) 분말인 것을 특징으로 하는 인덕션 유전체 세라믹 형성방법.