고밀도 산화 마그네슘 제조를 위한 소결 조제 및 소결 첨가제 조성 및 저온 소결 방법
Sintering aid and sintering additive composition, and low temperature sintering method for producing high density magnesium oxide
특허 요약
본 발명은 고밀도 산화 마그네슘 제조를 위한 소결 조제 및 소결 첨가제 조성 및 저온 소결 방법에 관한 것으로: 산화 마그네슘 원료 분말 성형체 소결용 세라믹 조성물로서: 산화 마그네슘 원료; 및 소결 조제로서; 화학식 내에 티타늄(Ti) 및 타 금속 원소를 함께 포함하고 있는 금속의 산화물, 수산화물, 탄산염, 황화물, 염화물, 불화물, 그리고 금속 유기물 중에서 선택되는 1종 이상의 티탄계 복합 화합물 소결 조제를 포함하는 세라믹 조성물을 제공한다.
청구항
번호청구항
1

산화 마그네슘 원료 분말 성형체 소결용 세라믹 조성물로서:산화 마그네슘 원료; 및소결 조제로서; 화학식 내에 티타늄(Ti) 및 타 금속 원소를 함께 포함하고 있는 금속의 산화물, 수산화물, 탄산염, 황화물, 염화물, 불화물, 그리고 금속 유기물 중에서 선택되는 1종 이상의 티탄계 복합 화합물 소결 조제를 포함하는 세라믹 조성물.

2

제1항에 있어서,산화 마그네슘 원료는 마그네슘의 산화물, 수산화물, 및 탄산염 중에서 선택되는 1종 이상을 포함하는 세라믹 조성물.

3

제1항에 있어서,소결 조제는 MgTiO3, Mg2TiO4, MgTi2O5, LaTiO3, 및 ScTiO3 중에서 선택되는 1종 이상을 포함하는 세라믹 조성물.

4

제1항에 있어서,제1소결 첨가제로서; 화학식 내에 티타늄을 포함하고 있지 않은 금속의 산화물, 수산화물, 탄산염, 황화물, 염화물, 불화물, 그리고 금속 유기물 중에서 선택되는 1종 이상의 비-티탄계 소결 첨가제를 추가로 포함하는 세라믹 조성물.

5

제4항에 있어서,제1소결 첨가제는 La2O3, 및 Sc2O3 중에서 선택되는 1종 이상을 포함하는 세라믹 조성물.

6

제4항에 있어서,소결 조제의 액상 형성 온도, 및 제1소결 첨가제의 용융 온도는 각각 독립적으로 1,600℃를 초과하는 세라믹 조성물.

7

제4항에 있어서,소결 조제, 및 제1소결 첨가제는 각각 독립적으로 1 ㎛ 이하의 입자 크기로 투입되는 세라믹 조성물.

8

제4항에 있어서,소결 조제, 및 제1소결 첨가제는 각각 독립적으로 산화 마그네슘 원료를 산화 마그네슘으로 환산한 중량 대비 0.01 내지 5 중량% 범위로 투입되는 세라믹 조성물.

9

제1항에 있어서,세라믹 조성물로 이루어진 산화 마그네슘 원료 분말 성형체의 소결 온도는 1,600℃ 이하인 세라믹 조성물.

10

제1항에 있어서,세라믹 조성물로 이루어진 산화 마그네슘 원료 분말 성형체의 소결 후 상대 밀도는 95% 이상인 세라믹 조성물.

11

제1항에 있어서,세라믹 조성물로 제조된 산화 마그네슘 소결체 내 입자의 평균 크기는 30 ㎛ 이하인 세라믹 조성물.

12

제1항에 있어서,제2소결 첨가제로서; 산화 마그네슘 모재와 반응하여 제2차상을 형성할 수 있는 비-티탄계 소결 첨가제를 추가로 포함하는 세라믹 조성물.

13

제12항에 있어서,제2소결 첨가제는 Al2O3을 포함하는 세라믹 조성물.

14

제1항에 있어서,TiO2 소결 조제; 및Sc, La, Ce, Hf, Ru, Co, Ni, Cu, Zn, Mo, W, Al, Li, V, B, Mn, Sn, Sb, Nb, Y, Si의 산화물, 수산화물, 탄산염, 황화물, 염화물, 및 불화물 중에서 선택되는 1종 이상의 제3소결 첨가제;중에서 적어도 하나 이상을 추가로 포함하는 세라믹 조성물.

15

제1항에 있어서,산화 마그네슘 원료 분말 성형체는 세라믹 조성물을 이용하여 세라믹 성형법으로 제조된 일체의 성형체로서; 과립, 프레스 또는 냉간 등방압 가압 성형체, 압출 또는 사출 성형체, 니장 성형체를 포함하는 세라믹 조성물.

16

제1항에 따른 산화 마그네슘 원료 분말 성형체 소결용 세라믹 조성물을 이용하여 산화 마그네슘을 제조하기 위한 소결 방법으로서:수계 또는 비-수계 용매에 분산제를 투입하여 용해시킨 액상 운송체를 준비하는 제1단계;준비된 액상 운송체에 원하는 조성비의 소결 조제 및 산화 마그네슘 원료를 투입하여 조성물을 준비하는 제2단계;준비된 조성물을 균일하게 혼합하여 현탁액을 준비하는 제3단계;준비된 현탁액을 건조 공정을 적용하여 과립으로 제조하거나 또는 분말 성형체로 준비하는 제4단계; 및준비된 과립 또는 분말 성형체를 열처리하여 소결하는 제5단계를 포함하는 소결 방법.

17

제16항에 있어서,제1단계에서 용매에 결합제, 및 가소제 중에서 선택되는 1종 이상의 첨가물을 추가로 투입하는 단계;제2단계에서 액상 운송체에 소결 첨가제를 추가로 투입하는 단계;제2단계에서 투입 전에 소결 조제 및 소결 첨가제 중 적어도 하나를 밀링하여 입자 크기를 줄이는 단계; 및제4단계에서 건조 공정으로서 분무 건조를 수행하는 단계;중에서 하나 이상의 단계를 추가로 포함하는 소결 방법.