KR20090068243A

KR20090068243A - 용융 세라믹 물질의 입자

Info

Publication number: KR20090068243A
Application number: KR1020097007444A
Authority: KR
Inventors: 이브 부쌍-루; 에마뉘엘 노네
Original assignee: 생-고뱅 생트레 드 레체르체 에 데투드 유로삐엔
Priority date: 2006-10-13
Filing date: 2007-10-11
Publication date: 2009-06-25
Also published as: FR2907115B1; FR2907115A1; TW200833633A; CN101573307A; CA2665623A1; JP2010505737A; AU2007306142A1; EP2076475B1; ZA200902347B; CN101573307B; ATE475631T1; US20100016145A1; DE602007008123D1; EP2076475A2; WO2008043966A3; US8168554B2; WO2008043966A2

Abstract

본 발명은 총합이 100%가 되도록, 산화물 기준의 중량%로서 하기 화학 조성을 갖는 용융 세라믹 입자에 관한 것이다: 55% < ZrO₂ + HfO₂ < 70%; 20% < SiO₂ < 30%; 6.5% < MgO < 9.5%; MgO/Al₂O₃ 중량비가 2.4 내지 6.6이 되도록 하는 함량의 Al₂O₃; 및 0.6% 미만의 다른 산화물.

Description

용융 세라믹 물질의 입자{Particle of a molten ceramic material}

본 발명은 용융 세라믹으로 만들어진, 특히 비드 형태의, 신규한 입자, 이러한 비드의 제조 방법, 및 이러한 입자의 연마제(grinding agent), 습식 매질에서의 분산제, 또는 표면 처리제로서의 용도에 관한 것이다.

광업은 특히 탄산칼슘, 산화티탄, 석고, 고령토 및 철광석에 대해서, 종래의 방법을 사용하여 건조 상태에서 예비-연마된 물질의 정밀한 연마를 위해 비드를 사용한다.

페인트, 잉크, 염료, 자기 에나멜, 및 농약 화합물 산업은 다양한 액체 및 고체 성분을 분산 및 균질화하기 위하여 상기 비드를 사용한다.

결국, 표면 처리 산업은 특히 금속 주형(예를 들면 병의 제조용)의 세정, 부품의 디버링(deburring), 디스케일링(descaling), 지지체를 코팅할 목적으로 한 지지체의 제조, 쇼트 피닝(shot peening), 핀 형성(peen forming), 등을 위한 공정에서 이러한 입자 또는 비드를 사용한다.

통상적으로, 입자는 전술한 모든 시장에 쓸모 있기 위하여 거의 구형이고 0.1 내지 4 mm의 크기를 가진다. 상기 입자들이 이러한 세 가지 유형의 용도에 사용될 수 있기 위하여, 특히 하기의 특성을 가져야 한다:

- 처리되는 생산물에 대한 화학적 및 컬러 불활성;

- 기계적 충격 강도;

- 내마모성;

- 설비, 특히 교반기 부재(stirrer members) 및 탱크, 또는 스프레이 부재(spraying members)에 대한 낮은 연마성(abrasiveness); 및

- 용이한 세정을 위한 낮은 개방 기공률.

입자, 특히 비드의 다양한 유형은 시장, 특히 미세연마(microgrinding)의 분야에서 확인된다:

·예를 들면 오타와사(Ottawa sand)와 같은 둥근 알갱이를 갖는 모래는, 천연이고 값싼 산물이나, 현대적이고, 가압되며, 높은 생산량의 밀(mill)에 대해서는 부적합하다. 이는 상기 모래가 매우 강하지 않고, 낮은 밀도를 가지고, 품질에 따라 변화가 있고 설비에 대한 연마성이 있기 때문이다.

·폭넓게 사용되는 글래스 비드는 더 우수한 강도, 더 낮은 연마성을 가지고 더 넓은 범위의 직경에서 유용하다; 및

·특히 철로 만들어진, 금속 비드는 처리된 산물에 대하여 불충분한 불활성을 가져서, 특히 광물 필러의 오염 및 페인트의 회색화(greying)를 초래하고, 너무 높은 밀도를 가져서, 특히 설비의 높은 에너지 소비, 상당한 가열 및 높은 기계적 스트레스를 낳는 특별한 밀을 요구한다.

세라믹 물질로 만들어진 비드는 또한 알려져 있다. 이러한 비드는 글래스 비드 보다 더 우수한 강도, 더 큰 밀도 및 탁월한 화학적 불활성을 가진다. 하기 로 구별될 수 있다:

·세라믹 분말을 냉간 성형(cold forming)하고 이후 고온에서 소성(firing)하여 압밀(consolidation)함으로써 얻어진, 소결된 세라믹 비드; 및

·세라믹 성분을 용융하고, 용융된 물질로부터 구형 드롭(drops)을 형성하고, 이후 상기 드롭을 고화함으로써 일반적으로 얻어진, 소위 "용융" 세라믹 비드.

상당히 대부분의 용융 비드는 지르코니아/실리카(ZrO₂/SiO₂) 유형의 조성물을 가지고, 이때 상기 지르코니아는 단사정 형태로 결정화되고 및/또는 부분적으로 (적합한 첨가물에 의해) 안정화되고, 상기 실리카 및 몇몇의 임의의 첨가제는 지르코니아 결정을 결합하는 유리상(glassy phase)을 형성한다. 상기 용융 세라믹 비드는 연마를 위한 최적의 특성, 즉 우수한 기계적 강도, 높은 밀도, 화학적 불활성 및 연마 설비에 대한 낮은 연마성을 제공한다.

지르코니아계 용융 세라믹 비드 및 이의 연마용 및 분산용 용도는, 예를 들면, FR 2 320 276 및 EP 0 662 461에 기술되어 있다. 이러한 문헌은 주요한 특성, 특히 압축 강도 및 내마찰성에 대한 SiO₂, Al₂O₃, MgO, CaO, Y₂O₃, CeO₂, 및 Na₂O의 영향을 기술한다.

비록 종래 기술의 용융 세라믹 비드는 우수한 품질을 가지지만, 산업은 항상 더욱 더 우수한 품질의 산물을 필요로 한다. 이는 연마 조건이 점점 엄격해지고, 생산 비용을 절감하기 위하여, 사용되는 기계의 수율을 증가시키는 것이 필요하기 때문이다. 특히, 이러한 기계의 가동 휴지 시간(downtime)을 줄이는 것이 바람직 하다.

본 발명은 전술한 요구되는 품질 이외에, 개선된 내파괴성(fracture resistance)을 갖는 용융 세라믹 입자를 제공함으로써 이러한 필요를 충족하는 것을 목적으로 한다.

더 구체적으로는, 본 발명은 총합이 100%가 되도록, 산화물 기준의 중량%로서 하기 화학 조성을 갖는, 바람직하게는 비드 형태의, 신규한 용융 세라믹 입자에 관한 것이다:

55% < ZrO₂ + HfO₂ < 70%;

20% < SiO₂ < 30%;

6.5% < MgO < 9.5%;

MgO/Al₂O₃ 중량비가 2.4 내지 6.6이 되도록 하는 함량의 Al₂O₃; 및

0.6% 미만의 다른 산화물.

본 발명자들은 뜻하지 않게, MgO/Al₂O₃ 중량비가 2.4 내지 6.6이 되도록 하는 함량의 마그네시아(MgO) 및 알루미나(Al₂O₃)의 존재는, 특히 FR 2 320 276에 기술된 바와 같은 상이한 비율로 이들 2종의 산화물을 포함하는 입자와 비교하여, 용융 세라믹 입자의 특성을 상당히 개선시킨다는 사실을 확인하였다. 특히, 사용 동안 더 우수한 내파괴성을 갖는 입자가 얻어진다.

따라서 본 발명에 따른 입자는 습식 매질에서의 분산, 미세연마 및 표면 처리의 용도에 특히 잘 맞는다. 연마 용도에서, 본 발명에 따른 입자는 시작 및 사용 동안 개선된 내파괴성을 가진다.

다르게 언급된 부분을 제외하고, 모든 백분율은 산화물의 전체 중량에 대한 백분율로서 표현되는 중량 백분율이다.

바람직하게는, 본 발명에 따른 입자는 하나 이상, 바람직하게는 수 개의 하기의 임의의 특징을 가진다:

·본 발명에 따른 입자의 산화물 함량은 입자의 전체 중량의 99.5% 초과, 바람직하게는 99.9% 초과, 및 더 바람직하게는 약 100%를 나타낸다;

·본 발명에 따른 용융 세라믹 입자는 58.9 중량% 이상, 바람직하게는 60 중량% 이상, 바람직하게는 60.7 중량% 이상, 및/또는 69.5 중량% 이하, 바람직하게는 68 중량% 이하, 바람직하게는 65 중량% 이하, 더 바람직하게는 62 중량% 이하, 바람직하게는 61.2 중량% 이하의 ZrO₂의 함량을 포함한다, 더 바람직하게는, 이러한 함량은 약 60.8 중량%이다;

·본 발명에 따른 용융 세라믹 입자는 22 중량% 이상, 바람직하게는 25 중량% 이상, 더 바람직하게는 27 중량% 이상, 바람직하게는 28 중량% 이상, 및/또는 29 중량% 이하, 바람직하게는 28.5 중량% 이하의 SiO₂의 함량을 포함한다, 더 바람직하게는, 이러한 함량은 약 28.3 중량%이다;

·본 발명에 따른 용융 세라믹 입자는 8 중량% 이상, 바람직하게는 8.3 중량% 이상, 및/또는 9 중량% 이하, 바람직하게는 8.8 중량% 이하의 MgO의 함량을 포함한다, 더 바람직하게는, 이러한 함량은 약 8.6 중량%이다;

·본 발명에 따른 용융 세라믹 입자는 1.2 중량% 이상, 바람직하게는 1.4 중량% 이상, 및/또는 3.2 중량% 이하, 바람직하게는 2.5 중량% 이하, 바람직하게는 2 중량% 이하의 Al₂O₃의 함량을 포함한다. 더 바람직하게는, 이러한 함량은 약 1.9 중량%이다;

·본 발명에 따른 용융 세라믹 입자는 3 초과, 바람직하게는 3.7 초과, 바람직하게는 4.2 초과, 및/또는 6 이하, 바람직하게는 5.5 이하, 바람직하게는 5 미만의 MgO/Al₂O₃의 중량비를 가진다. 바람직하게는, 상기 MgO/Al₂O₃의 중량비는 약 4.6이다;

·상기 "다른 산화물"은 불순물의 형태로만 존재한다. 0.6% 미만의 "다른 산화물"의 전체 함량은 얻어진 결과를 실질적으로 변화시키지 않는 것으로 고려된다. 그러나, 바람직하게는, 이들은 본 발명에 따른 용융 세라믹 입자의 산화물의 전체 중량의 0.5% 미만, 바람직하게는 0.45% 미만을 나타낸다;

·본 발명에 따른 용융 세라믹 입자는 4 mm 미만 및/또는 0.1 mm 초과의 크기를 가진다;

·본 발명에 따른 바람직한 입자는 총합이 100%가 되도록, 산화물 기준의 중량%로서 하기 화학 조성을 가진다:

60% < ZrO₂ + HfO₂ < 62%;

27% < SiO₂ < 29%;

8% < MgO < 9%;

MgO/Al₂O₃ 중량비가 4.2 내지 5가 되도록 하는 함량의 Al₂O₃; 및

0.5% 미만의 다른 산화물;

·본 발명에 따른 입자는 바람직하게는 비드의 형태이다.

본 발명은 또한 90 중량% 초과, 바람직하게는 95 중량% 초과, 바람직하게는 약 100 중량%의 본 발명에 따른 입자를 포함하는 입자의 세트에 관한 것이다.

"비드"라는 용어는, 구형도가 얻어지는 방법과 무관하게, 0.6 이하의 구형도, 즉 최대 직경과 최소 직경 사이의 비를 갖는 입자를 의미하는 것으로 이해된다. 바람직하게는, 본 발명에 따른 비드는 0.7 이상의 구형도를 가진다.

"용융 비드" 또는 더 일반적으로 "용융 입자"라는 용어는 액체 상태에서 조성물을 고화함으로써 얻어지는 고체 비드(또는 입자)를 의미하는 것으로 이해된다.

비드(또는 입자)의 "크기(size)"는 최대 칫수 dM 및 최소 칫수 dm의 평균: (dM+dm)/2를 지칭한다.

"불순물"이라는 용어는 원료에 부득이 도입되는 불가피한 성분을 의미하는 것으로 이해된다. 특히, 나트륨 및 다른 알칼리 금속, 철, 실리콘, 바나듐 및 크롬의 산화물, 질화물, 산질화물(oxynitrides), 탄화물, 산탄화물(oxycarbides), 탄질화물(carbonitrides) 및 금속성 종(metallic species)의 군의 일부를 구성하는 화합물이 불순물이다. 예를 들어, CaO, Fe₂O₃ 또는 Na₂O가 언급될 수 있다. 잔존 탄소는 본 발명에 따른 입자의 조성의 불순물을 일부 구성한다. 한편, 하프늄 산화물은 불순물로 고려되지 않는다. 바람직하게는 Y₂O₃ 및 CeO₂는 불순물이다. 특히, 바람직하게는 Y₂O₃ < 0.2% 및 CeO₂ < 0.6%이다. Y₂O₃ 함량은 산화물 기준의 중량%로서, 심지어 0.1% 미만, 또는 심지어 0.05% 미만일 수 있고, CeO₂ 함량은 산화물 기준의 중량%로서, 심지어 0.5% 미만일 수 있다.

ZrO₂를 언급하는 경우, (ZrO₂ + HfO₂)로서 이해되어야 한다. 이는 ZrO₂와 화학적으로 구별될 수 없고 유사한 특성을 갖는, 소량의 HfO₂는 항상 2% 미만의 함량으로 지르코니아 소스(source)에 천연적으로 존재하기 때문이다.

본 발명은 또한 하기의 연속적인 단계를 포함하는, 본 발명에 따른 용융 입자, 특히 용융 비드의 제조방법에 관한 것이다:

a) 원료를 혼합하여 출발 공급원료(feedstock)를 형성하는 단계;

b) 용융 액체가 얻어질 때까지 상기 출발 공급원료를 용융하는 단계; 및

c) 액적의 형태로 상기 용융 액체를 소산하고 고체 입자(특히 비드)의 형태로 이러한 액적을 응고하는 단계.

본 발명에 따르면, 상기 원료는 단계 c)에서 얻어진 입자가 본 발명에 따르도록, 단계 a)에서 선택된다.

단계 a)에서, 상기 출발 공급원료는 지칭된 산화물 또는 이의 전구체로부터 형성된다. 바람직하게는, 약 66%의 ZrO₂ 및 33%의 SiO₂, 그 외에 불순물을 포함하는 천연 지르콘 모래(ZrSiO₄)가 사용된다. 지르콘을 매개로 한 ZrO₂의 제공은 ZrO₂의 첨가 보다 실제로 훨씬 더 경제적이다.

상기 조성물의 조절은 순수한 산화물 또는 산화물의 혼합물, 특히 ZrO₂, SiO₂, MgO 및 Al₂O₃의 첨가에 의해 실시될 수 있다.

본 발명에 따르면, 당업자는 단계 c)의 끝에서, 본 발명에 따른 입자를 얻기 위하여 출발 공급원료의 조성을 조절한다. 본 발명에 따른 용융 세라믹 입자의 화학적 분석은 일반적으로 출발 공급원료의 화학적 분석과 거의 동일하다. 게다가, 적절한 경우에, 예를 들면 휘발성 산화물의 존재를 고려하기 위하여, 또는 용융이 환원 조건(reducing condition)하에서 실시되는 경우 SiO₂의 손실을 고려하기 위하여, 당업자는 출발 공급원료의 조성을 적절히 적용하는 방법을 알고 있다.

바람직하게는, ZrO₂ + HfO₂, SiO₂, MgO 및 Al₂O₃ 이외의 어떤 산화물도 출발 공급원료로 의도적으로 도입되지 않고, 존재하는 다른 산화물은 불순물이다.

바람직하게는, Y₂O₃ 및 CeO₂는 불순물이다.

단계 b)에서, 출발 공급원료는 바람직하게는 전기 아크로(electric arc furnace)에서 용융된다. 이는 전기용융(electrofusion)이 유리한 수율을 갖는 다량의 입자(바람직하게는 비드의 형태)의 제조를 가능케 하기 때문이다. 그러나, 출발 공급원료를 완전히 용융시킬 수 있는 한, 유도로(induction furnace) 또는 플라즈마로(plasma furnace)와 같은, 모든 알려진 노(furnace)가 고려될 수 있다.

단계 c)에서, 용융 액체의 흐름은, 표면 장력의 결과로, 대부분이 거의 구형의 형상을 취하는 작은 액적으로 소산된다. 이러한 소산(dispersion)은 특히 공기 및/또는 수증기로 블로잉(blowing)함으로써 또는 당업자에게 알려진, 용융 물질을 스프레이하기 위한 임의의 다른 방법에 의해 실시될 수 있다. 따라서, 0.1 내지 4 mm의 크기를 갖는 용융 세라믹 입자가 제조될 수 있다.

소산에 따른 냉각은 액적의 고화를 초래한다. 따라서, 본 발명에 따른, 고체 입자, 특히 비드가 얻어진다.

출발 공급원료의 조성이 본 발명에 따른 입자의 조성과 일치하는 조성을 갖는 입자를 얻는 것을 가능케 하는 한, 용융 입자, 특히 용융 비드를 제조하기 위한 임의의 종래의 방법은 사용될 수 있다.

"비드"의 형상 이외의 형상도 본 발명에 따르면 가능하나, 거의 구형 형상이 바람직하다. 따라서 상세한 설명의 나머지 부분에서는, 이러한 언급이 제한되지 않고, 비드가 언급된다.

본 발명에 따른 용융 비드는 매우 큰 내파괴성 및 내마모성을 가진다.

하나의 이론에만 구속되지 않고, 본 발명자들은 이러한 저항성은 문제가 되는 함량으로 도입된, MgO 및 Al₂O₃ 첨가에 기인한, 유리상 (실리카 유리)과 지르코니아 결정의 응집(cohesion)에서의 개선에 의해 얻어진다고 해석한다.

본 발명에 따른 용융 세라믹 비드는 연마제 및 습식 매질에서의 분산제, 및 또는 표면 처리제로서 특히 잘 맞는다. 따라서 본 발명은 또한 복수의 입자, 특히 본 발명에 따른 비드, 또는 본 발명에 따른 방법을 수행하여 제조되는 비드의, 연마제, 습식 매질에서의 분산제 또는 표면 처리제로서의 용도에 관한 것이다.

그러나, 비드의 특성, 특히 저항성, 밀도, 및 제조의 용이성이 비드를 특히 건식 연마용, 지지(support)용 및 열교환용 작용제(agent)로서의 다른 용도에 적합하도록 만들 수 있다는 것을 유의해야 한다.

본 발명을 설명하기 위한 목적으로 하기 비제한적인 실시예가 제공된다.

용융 세라믹 비드의 다양한 혼합물의 특정한 특성을 측정하기 위하여 하기 방법들을 사용하였다. 이 방법들은 연마 용도 제품에서 작동하는 실제 거동의 탁월한 시뮬레이션을 가능하게 한다.

비드의 내마모성 테스트를 위하여, 1.2 리터 용량의 수평의 가압 밀에 테스트하게 될 비드 1 리터(겉보기 부피)를, 즉 83.3%의 충전 수준으로 채웠다. 교반기 부재를 회전 축에 대해 중심에서 벗어난 금속 디스크로 형성하였고 2750 rpm, 즉 10 m/s의 원주 디스크 속도로 회전하였다.

연마될 현탁액은 물에 60%로 농축된, 즉 물 4㎏ 당 분말 6㎏인 지르코니아 분말의 현탁액이었다. 이 현탁액을 연동식 펌프를 사용하여 6 ℓ/h의 유속으로 밀을 거쳐 이송시켰다. 테스트 시간은 1.5시간이었다. 테스트를 종료한 후 즉시, 비드를 밀에서 추출하여 수세하고 건조하였다.

각각의 테스트 후에, 비드의 중량 손실을 칭량하여 측정하였다. 비드의 마모도(wear)는 테스트 시간 당 백분율(%/h)로 표현되었고, 이것은 비드의 초기 중량에 대한 비드 중량 손실 전체를 테스트 시간으로 나눈 것과 같았다.

비드의 내파괴성을 테스트 하기 위하여, 비드를 정상 작동하의 밀 내에서 파괴 현상을 일으킬 수 있는 극한의 조건에 두는 것을 권고할 만한다.

수평 유형의 가압 밀은 로터(rotor) 상의 핑거(fingers) 및 챔버 내부 상의 카운터 핑거(counter-fingers)를 구비하였다. 1.2 리터 부피를 가지는 이 밀을 비드의 초기 질량 m_i에 해당하는 계획된 입자 크기의 비드 50 vol%(겉보기 부피)로 충전하였다.

밀이 회전하기 전 및 테스트 하는 전체 시간 동안, 챔버에 6 ℓ/h의 유속의 물을 공급하였다. 회전 속도는 30분 동안 7.3 m/s로 세팅하였다.

테스트 종료한 후 즉시, 비드를 챔버에서 제거하고, 건조하고, 이후 체질(sieving)하였다. 모든 비드를 수동으로 분류하여 파괴된 비드를 제거하고 칭량하였다. 파괴된 비드의 중량은 m_bb이었다. 파괴된 비드의 백분율은 100×m_bb/m_i이었다.

본 실시예에서, 공급원료로 지르콘계 조성물을 사용하였고, 마그네슘 산화물 및 알루미늄 산화물을 첨가하였다. 보다 구체적으로, 지르콘 모래로 이루어진 분말상(pulverulent) 조성물을

유형 전기 아크로에 투입하였다. 조성물 중의 마그네슘 산화물 및 알루미늄 산화물을 서서히 조절하면서 몇 가지의 용융/캐스팅 사이클을 수행하였다. 이후 용융 산물을 압축 공기로 블로잉하여 비드로 소산시키고 캐스팅하여 분리하였다.

이 기술은 당업자에게 잘 알려진 방법들에 따라서 특징지워질 수 있는 상이한 조성의 몇 가지 로트(lot)의 비드를 얻는 것을 가능하게 하였다.

적용하는 도중 가장 잘 파괴될 것 같은 비드는 1.6㎜ 보다 큰 크기의 비드이기 때문에, 전술한 테스트를 1.6 내지 2.5㎜의 입자 크기의 분획물(fraction)에 대해 수행하였다.

얻어진 결과를 하기 표 1에 요약하였다.

실시예	ZrO₂+HfO₂ (%)	SiO₂ (%)	MgO (%)	Al₂O₃ (%)	MgO/Al₂O₃	다른 산화물(%)	m_i(g)	m_bb(g)	파괴된 비드의 %	참조 대비 파괴에서의 향상	마모도 (%/h)
참조(*)	67.9	30	0.01	1.86	0.01	0.23	1367.6	10.83	0.79	-	2.94
1	60.6	26.3	9.12	3.65	2.5	0.33	1352.6	11.9	0.88	11.39	n.d.
2	60.8	27	8.72	3.11	2.80	0.37	1355.3	9.08	0.67	15.19	1.80
3	61	28.2	7.93	2.42	3.28	0.45	1357.2	8.55	0.63	20.25	1.70
4	60.8	28.3	8.64	1.86	4.65	0.4	1348.7	3.53	0.26	67.09	1.60
5	61.2	28.5	8.58	1.44	5.96	0.28	1357.2	7.62	0.56	29.11	n.d.
6	61.7	28.2	8.41	1.29	6.52	0.4	1353.2	9.01	0.67	15.19	1.61
7	67.5	22.2	8.36	1.52	5.5	0.42	1351.7	6.35	0.47	40.5	1.80
8(*)	62.4	28.4	7.81	1.03	7.58	0.36	1345.7	14.6	1.08	-36.7	n.d.

n.d. : 데이터를 얻을 수 없음(data not available)

(*) : 본 발명 외의 실시예

본 발명 외의 참조(reference) 비드는 연마 용도에서 통상적으로 사용되는 비드이었다.

비드가 다음과 같은 성질을 가지는 경우 결과가 특히 만족스럽다고 고려되었다:

- 참조 대비 10% 이상의 내파괴성 향상; 및

- 참조의 내마모성과 적어도 동등한 내마모성.

놀랍게도, 본 실시예는 2.4 내지 6.6 사이의 MgO/Al₂O₃ 비의 값은 참조 비드 대비 내파괴성 면에서 뚜렷한 향상과 내마모성 면에서 상당한 향상을 보여 주었다. 이러한 범위 외(참조, 비드 8)에서는, 내파괴성은 본 발명에 따른 비드의 내파괴성보다 더 확실이 열등하다.

실시예 4의 비드의 조성은 전체에서 가장 바람직한 조성이다. 실시예 4의 비드의 경우, 전술한 바와 같이 측정된 마모도는 1.60 %/h이고, 반면에 참조 비드의 경우의 마모도는 2.94 %/h이다.

물론, 본 발명은 예시적이고 비제한적인 실시예에 의하여 제공되는 상기 기술된 구현예에 제한되는 것은 아니다.

Claims

총합이 100%가 되도록, 산화물 기준의 중량%로서 하기 화학 조성을 갖는 용융 세라믹 입자(molten ceramic particle):

55% < ZrO₂ + HfO₂ < 70%;

20% < SiO₂ < 30%;

6.5% < MgO < 9.5%;

MgO/Al₂O₃ 중량비가 2.4 내지 6.6이 되도록 하는 함량의 Al₂O₃; 및

0.6% 미만의 다른 산화물.
제1항에 있어서, 상기 ZrO₂함량이 산화물 기준의 중량%로서 60% 이상 및/또는 62% 이하인 입자.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 SiO₂ 함량이 산화물 기준의 중량%로서 27% 이상 및/또는 29% 이하인 입자.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 MgO 함량이 산화물 기준의 중량%로서 8% 이상 및/또는 9% 이하인 입자.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 MgO/Al₂O₃ 중량비가 4.2% 이상 및/또는 5% 이하인 입자.
제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 "다른 산화물"의 함량이 상기 산화물 기준의 중량%로서 0.5% 이하인 입자.
제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 산화물의 함량이 입자의 전체 중량의 99.5% 초과를 나타내는 입자.
제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 총합이 100%가 되도록, 산화물 기준의 중량%로서 하기 화학 조성을 갖는 입자:

60% < ZrO₂ + HfO₂ < 62%;

27% < SiO₂ < 29%;

8% < MgO < 9%;

MgO/Al₂O₃ 중량비가 4.2 내지 5가 되도록 하는 함량의 Al₂O₃; 및

0.5% 미만의 다른 산화물.
제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 0.6 이상의 구형도(sphericity) 를 갖는 입자.
연마제(grinding agent), 습식 매질에서의 분산제, 또는 표면 처리제로서의, 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 따른 복수의 입자의 용도.