초록 ▼

현재까지의 국내 내열자기는 열팽창계수가 약 2.0 ~ 2.5 ×10^{-6}/℃ 정도이며 주요 결정상은 스포듀민으로서, 열충격에 안전하게 사용하기 위하여 약 3 ~ 4%의 흡수율을 갖도록 최종제품 물성을 조절하여 제품을 생산함. 이러한 3 ~ 4%의 흡수율을 갖는 제품은 열충격에는 강하나, 유약 도포에 의한 심미성이 떨어지고, 제품 표면의 기공 존재로 말미암아 사용 중 불꽃에 의한 그을림 현상으로 표면이 쉽게 더러워지며 백색도 또한 좋지 않아, 저가의 제품으로 판매되는 한계를 벗어나지 못함. 심미성을 향상시킨 고

현재까지의 국내 내열자기는 열팽창계수가 약 2.0 ~ 2.5 ×10^{-6}/℃ 정도이며 주요 결정상은 스포듀민으로서, 열충격에 안전하게 사용하기 위하여 약 3 ~ 4%의 흡수율을 갖도록 최종제품 물성을 조절하여 제품을 생산함. 이러한 3 ~ 4%의 흡수율을 갖는 제품은 열충격에는 강하나, 유약 도포에 의한 심미성이 떨어지고, 제품 표면의 기공 존재로 말미암아 사용 중 불꽃에 의한 그을림 현상으로 표면이 쉽게 더러워지며 백색도 또한 좋지 않아, 저가의 제품으로 판매되는 한계를 벗어나지 못함. 심미성을 향상시킨 고급형 내열자기의 개발은 업체의 제품 경쟁력을 높이고, 수출은 물론 세계 내열자기 시장을 효과적으로 공략할 정도의 효과를 지니고 있음. 내열자기의 고급화는 제품의 흡수율을 낮춘 치밀한 미세구조를 보이는 내열자기 소지의 개발이 필수적이며, 열충격을 향상시키기 위하여 열팽창계수를 거의 0에 가깝게 소지의 물성을 조절하는 것이 필요함. 이를 위하여, 최종 제품의 결정상에 스포듀민 함량을 늘리고, 리튬이 주 성분인 LAS계 ($Li_{2}0$·$Al_{2}O_{3}$·$SiO_{2}$)의 또 다른 결정상인 마이너스 열팽창을 보이는 뉴크립타이트 결정상을 생성시킬 수 있는 새로운 소지 개발이 필요함. 종래의 제조방법인 저 열팽창 소지인 페탈라이트를 첨가하여 제조하는 내열자기 제조 방법으로는 내열자기 고급화에 한계가 있으며, 새로운 해결 방법으로 소지의 Li (리튬) 함량을 높여 저팽창성 결정상의 생성을 늘리는 방법이 요구됨. 이를 위하여 리튬원료로서 값싼 공업용 리튬카보네이트를 일반 3성분계 소지에 첨가하여 저팽창성 결정상의 생성을 늘리는 방법이 있으나, 리튬카보네이트가 물에 용해되는 성질로 인하여 사용에 제약을 받고 있음. 따라서, 리튬카보네이트의 표면개질 혹은 특수 표면코팅을 통하여, 수계가 동반되는 제조 공정상에서 용해를 막고, 원하는 결정상이 생성되도록 유도하는 새로운 소지의 개발이 필요함. 본 기술개발은 업체의 고급형 내열자기 생산을 위하여, 리튬카보네이트의 표면코팅을 통하여 이를 일반 3성분계 소지에 첨가하여고급형 내열자기 소지를 개발하여 업체의 생산공정에 투입함으로써, 업체의 내열자기 제품의 경쟁력을 높이고자 함. 이러한 소지의 제조 시, 리튬카보네이트의 표면개질 혹은 코팅 연구, 표면 코팅된 리튬카보네이트의 첨가량에 따른 최종제품의 물성, 그리고 혼합, 토련, 성형, 열처리 등의 공정변수에 따른 제품의 물성변화를 고찰하여 최적의 소지 조성을 확립하는 것이 요구되며, 성공적인 소지개발 이후에는, 제조된 소지를 기존의 생산공정에 투입하여 고기능의 고급형 내열자기를 재현성 있게 제조하는 공정을 확립하고자 함.

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 1. 개 요 ... 2
• 2. 기술개발목표 ... 2
• 최종목표 ... 2
• 세부목표 ... 2
• 3. 기술개발의 내용 및 범위 ... 3
• 리튬카보네이트의 표면코팅 기술개발 ... 4
• 리튬카보네이트가 포함된 소지개발 ... 4
• 제조된 소지를 소성하여 최종결정상, 미세구조 및 물성을 고찰 ... 5
• 개발된 소지를 생산라인에 적용하여 제조공정 기술개발 ... 5
• 개발된 소지를 사용하여 제조된 기물에 유약도포 기술개발 ... 5
• 개발내용 구성도 ... 6
• 4. 연구개발 추진결과 및 개발목표 달성도 ... 6
• 4.1 리튬카보네이트의 표면코팅 기술 및 리튬카보네이트가 포함된 소지개발 ... 6
• 4.2 생산공정에 적용된 리튬카보네이트가 포함된 소지개발 ... 10
• 4.3 리튬용액 침투법에 의한 고급형 내열자기용 소지 개발 ... 12
• 5. 개발결과의 성과 ... 21
• 1) 기술적 성과 ... 21
• 2) 경제·산업적 성과 ... 21
• 3) 활용성과 ... 21
• 6. 향후추진계획 ... 22
• 7. 기술개발목표 대비 실적비교 ... 23