KR100974435B1

KR100974435B1 - 내화학성 세라믹막이 구비된 물품

Info

Publication number: KR100974435B1
Application number: KR1020080026855A
Authority: KR
Inventors: 류정호; 박동수
Original assignee: 한국기계연구원
Priority date: 2008-03-24
Filing date: 2008-03-24
Publication date: 2010-08-05
Anticipated expiration: 2028-03-24
Also published as: KR20090101610A

Abstract

본 발명은 상온 진공 분말 분사법을 이용하여 모재의 내화학성이 향상되도록 하는 내화학성 세라믹막이 구비된 물품에 관한 것이다.

본 발명에 의한 내화학성 세라믹막이 구비된 물품은, 유리질을 포함한 세라믹 기판, 유리, 금속 중 어느 하나로 이루어진 모재(240)와; 상기 모재(240)의 표면 일측에 1.9 내지 2.7㎛의 평균입경을 가지고, 이산화티타늄(TiO₂)과 알루미나(Al₂O₃) 중 하나 이상의 세라믹소재(C)를 상온 진공 분말 분사법 (Room Temperature Powder Spray in Vacuum)으로 앵커링(anchoring)하여 0.5 내지 20㎛의 두께로 밀착력을 갖도록 형성된 내화학성 세라믹막(220);을 포함하여 구성됨을 특징으로 한다. 본 발명에 따르면, 높은 치밀도를 갖는 세라믹막으로 인해 물품의 내화학성이 향상되며, 모재와 내화학성 세라믹막의 밀착력이 높아지는 이점이 있다.

세라믹막, 상온 진공 분말 분사법, 증착, 내화학성

Description

내화학성 세라믹막이 구비된 물품 {A Things having A Chemical resistance ceramics film }

도 1 은 본 발명에 의한 내화학성 세라믹막의 증착 원리를 나타낸 개념도.

도 2 는 본 발명에 의한 내화학성 세라믹막을 형성하기 위한 세라믹막형성장치의 구성을 보인 개략도.

도 3 은 본 발명에 의한 내화학성 세라믹막의 제조방법을 나타낸 순서도.

도 4a 는 본 발명에 의한 내화학성 세라믹막 표면의 주사전자 현미경사진.

도 4b 는 본 발명에 의한 내화학성 세라믹막이 구비된 물품의 단면사진.

도 4c 는 본 발명에 의한 내화학성 세라믹막이 구비된 물품의 성분 분석표.

도 5a 본 발명에 의한 내화학성 세라믹막의 제1실시예에 적용된 세라믹소재의 평균입경을 나타낸 그래프.

도 5b 는 본 발명에 의한 내화학성 세라믹막의 제1실시예가 적용된 물품의 표면 상태를 나타낸 주사전자 현미경 사진.

도 6a 는 본 발명에 의한 내화학성 세라믹막의 제2실시예에 적용된 세라믹소재의 평균입경을 나타낸 그래프.

도 6b 는 본 발명에 의한 내화학성 세라믹막의 제2실시예가 적용된 물품의 표면 상태를 나타낸 주사전자 현미경 사진.

도 7a 는 본 발명에 의한 내화학성 세라믹막의 제3실시예에 적용된 세라믹소 재의 평균입경을 나타낸 그래프.

도 7b 는 본 발명에 의한 내화학성 세라믹막의 제3실시예가 적용된 물품의 표면 상태를 나타낸 주사전자 현미경 사진.

도 8a 는 본 발명에 의한 내화학성 세라믹막의 제4실시예에 적용된 세라믹소재의 평균입경을 나타낸 그래프.

도 8b 는 본 발명에 의한 내화학성 세라믹막의 제4실시예에 적용된 물품의 표면 상태를 나타낸 주사전자 현미경 사진.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

100. 세라믹막형성장치 110. 진공챔버

112. 스테이지 120. 진공펌프

130. 혼합용기 140. 가스공급수단

150. 가스공급관 160. 이송관

200. 물품 220. 세라믹막

240. 모재 C. 세라믹소재

S100. 재료준비단계 S150. 진공형성단계

S200. 가스공급단계 S300. 입자분사단계

S350. 입자회수단계 S400. 세라믹막형성단계

본 발명은 상온 진공 분말 분사법(Room Temperature Powder Spray in Vacuum)을 이용하여 내화학성 세라믹막이 구비되도록 한 물품에 관한 것이다.

일반적으로 강산, 강염기와 접촉에 의해 부식 위험에 노출되어 있는 물품의 경우 강산 및 강염기와의 접촉을 방지하기 위하여 내화학성을 가진 세라믹막을 코팅하게 된다.

상기 물품의 외면에 내화학성 세라믹막을 코팅하는 방법에는 전자빔 증착법, 레이저빔 증착법 등 다양한 공정이 개발되어 적용되고 있다.

상기 전자빔 증착법은 원료금속에 전자빔을 집속하여 고체 상태의 금속을 녹인 다음, 액화된 금속을 기화시켜 진공 챔버 내에서 물품의 외면에 증착되도록 하는 방법이다.

그러나, 전자빔 증착법은 넓은 면적에 증착이 가능한 이점은 있으나, 100㎚/min 미만의 증착속도를 가지므로 박막증착에는 적용이 가능하지만 두꺼운 증착에는 많은 시간이 소요되어 적용하는데 어려움이 있다.

또한 전자빔 증착법은 고가의 장비를 사용하게 되므로 결국 물품의 제조 원가를 높이게 되는 문제점이 있다.

한편, 상기 레이저빔 증착법은 레이저빔을 진공챔버 내의 원료 소재 표면에 입사하여 증착입자를 발생시키고, 이러한 증착입자에 플라즈마를 발생시킨 후 고온으로 가열된 물품의 외면에 코팅층이 증착되도록 하는 방법이다.

그러나, 레이저빔 증착법은 복잡한 조성을 가진 원료 소재를 증착 가능한 이 점은 있으나, 넓은 면적의 증착층 형성은 어려우며 두께가 불균일한 문제점이 있다.

또한 레이저빔 증착법은 물품을 고온으로 가열한 상태로 증착이 실시되므로 레이저빔 증착법을 이용하여 증착 가능한 물품은 그 재질에 있어 많은 한정이 있게 되며, 가열로 인해 물품의 물리적 성질이 바뀌어 요구되는 물성이 충족하지 못하는 문제점이 있다.

상기 레이저빔 증착법 역시 고가의 장비를 사용하게 되어 물품의 제조 원가가 높아지게 되므로 결국 레이저빔 증착법을 이용하여 제조된 내화학성 물품은 가격 경쟁력이 저하되는 문제점이 있다.

본 발명의 목적은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 상온 진공 분말 분사법(Room Temperature Powder Spray in Vacuum)을 이용하여 모재 일측에 내화학성 및 계면 밀착력이 향상되도록 한 내화학성 세라믹막이 구비되도록 한 물품을 제공하는 것에 있다.

본 발명의 다른 목적은, 별도의 가열장치를 이용한 가열 공정없이 상온에서 세라믹소재를 분사하는 과정만으로 높은 치밀도를 가지며, 내구성 및 가격경쟁력이 향상되도록 한 내화학성 세라믹막을 구비한 물품을 제공하는 것에 있다.

본 발명에 의한 내화학성 세라믹막을 구비한 물품은, 유리질을 포함한 세라믹 기판, 유리, 금속 중 어느 하나로 이루어진 모재와; 상기 모재의 표면 일측에 1.9 내지 2.7㎛의 평균입경을 가지고, 이산화티타늄(TiO₂)과 알루미나(Al₂O₃) 중 하나 이상의 세라믹소재를 상온 진공 분말 분사법 (Room Temperature Powder Spray in Vacuum)으로 앵커링(anchoring)하여 0.5 내지 20㎛의 두께로 밀착력을 갖도록 형성된 내화학성 세라믹막;을 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.

상기 모재는 내화학성 세라믹막보다 낮은 내화학성을 갖는 것을 특징으로 한다..

상기 세라믹막은 0.1 내지 10㎜/sec의 속도로 이송하는 모재에 앵커링되는 것을 특징으로 한다.

상기 세라믹막은 1torr 이하의 진공 분위기에서 형성됨을 특징으로 한다.

상기 세라믹막의 밀도는 95% 이상인 것을 특징으로 한다.

삭제

이와 같은 구성에 의하면, 높은 치밀도를 갖는 세라믹막으로 인해 물품의 내화학성이 향상되며, 세라믹막과 물품과의 밀착력이 높아져 내구성이 향상되는 이점이 있다.

이하에서는 상기와 같은 내화학성 세라믹막이 구비된 물품을 제조하기 위한 세라믹막형성장치의 구성을 첨부된 도 1 및 도 2를 참조하여 설명한다.

상온 진공 분말 분사법(Room Temperature Powder Spray in Vacuum)은 상온에서 취성을 가지는 세라믹소재를 사용하여 금속, 세라믹, 유리 등의 기판에 세라믹 막을 형성하는 방법이다.

도 1에는 본 발명에 의한 내화학성 세라믹막의 증착 원리를 나타낸 개념도가 도시되어 있고, 도 2에는 본 발명에 의한 내화학성 세라믹막을 형성하기 위한 세라믹막형성장치의 구성을 보인 개략도가 도시되어 있다.

도면과 같이 세라믹막형성장치(100)는 실리콘(Si)이 함유되어 내화학성이 낮은 산화물 또는 금속으로 형성된 모재(240)에 상온 진공 분말 분사법 (Room Temperature Powder Spray in Vacuum)으로 세라믹소재(C)를 분사하여 엥커링함으로써 세라믹막(220)이 구비된 물품(200)을 제조하는 장치이다.

여기서 상기 물품(200)은 강산, 강염기를 이용한 부식공정에서 강산 또는 강염기와 접촉시에 내식성(耐蝕性)이 요구되는 모든 부품이 해당될 수 있으며, 상기 물품(200)에 내화학성을 가지는 세라믹막(220)이 증착됨으로써 물품(200)의 부식이 방지된다.

상기 물품(200)에 내화학성 세라믹막(220)을 형성하기 위해 상기 세라믹막형성장치(100)는, 모재(240)을 지지한 상태로 이동하는 스테이지(112)가 구비된 진공챔버(110)와, 상기 진공챔버(110)와 연통 결합되어 진공챔버(110) 내부에 진공을 형성하는 진공펌프(120)와, 상기 세라믹소재(C)가 수용되는 혼합용기(130)와, 캐리어가스가 저장 및 분사되는 가스공급수단(140)과, 상기 가스공급수단(140)과 혼합용기(130) 내부를 연통시켜 상기 캐리어가스가 혼합용기(130) 내부로 유입되도록 안내하는 가스공급관(150)과, 상기 캐리어가스와 혼합된 세라믹소재(C)를 진공챔버(110) 내부로 안내하는 이송관(160)과, 상기 이송관(160) 일단에 구비되어 이송관(160)을 경유한 세라믹소재(C)가 모재(240)에 분사되도록 하는 노즐(170)을 포함하여 구성된다.

상기 스테이지(112)는 하면에 모재(240)가 고정되도록 하며, 3축 방향으로 이동 가능하도록 구성되며, 대략 0.1~10 mm/sec의 속도로 이동된다. 따라서, 상기 모재(240) 하측에서 세라믹소재(C)가 분사되면 상기 모재(240)의 하면에는 세라믹소재(C)가 앵커링되어 세라믹막(220)이 형성 가능하게 된다.

상기 진공챔버(110)는 폐공간을 형성하고 상기 진공펌프(120)와 내부가 연통되어 상기 진공펌프(120)가 작동시 진공상태가 되며, 상기 진공챔버(110)의 진공도는 1torr이하가 되도록 한다.

상기 스테이지(112)에서 하측으로 이격된 곳에는 노즐(170)이 구비된다. 상기 노즐(170)은 진공챔버(110) 내부에서 일정 위치에 놓은 상태로 고정되어 세라믹소재(C)의 분사 방향을 안내하는 역할을 수행한다.

따라서, 상기 노즐(170)을 통해 세라믹소재(C)가 상방향으로 분사되고 상기 모재(240)가 스테이지(112)의 움직임에 의해 이동하게 되면, 상기 모재(240) 하면에는 스테이지(112)의 움직임 방향에 따라 다양한 형상의 세라믹막(220)이 형성 가능하게 된다.

상기 노즐(170)은 모재(240)로부터 대략 1~40㎜의 거리만큼 이격된 하측에 상단부가 위치하게 되며, 본 발명의 실시예에서는 대략 10mm 가량 이격되도록 하였다.

그리고, 상기 노즐(170)의 폭은 0.1~2.0mm가 되도록 하고, 상기 노즐(170)의 길이는 5~300mm가 되도록 한다. 상기 노즐(170)의 단면형상과 폭 및 길이는 세라믹소재(C)의 성분 및 세라믹막(220)의 증착 두께에 따라 다양하게 변경 적용이 가능하다.

상기 노즐(170)은 이송관(160)과 연통 결합된다. 상기 이송관(160)은 혼합용 기(130) 내부의 세라믹소재(C)가 캐리어가스와 함께 상기 노즐(170)로 안내되도록 하는 것으로, 상기 이송관(160)의 양단부는 상기 혼합용기(130)와 노즐(170)에 각각 연결된다.

보다 상세하게는 상기 이송관(160)의 우측 상단부는 노즐(170)과 연결되고, 좌측 하단부는 상기 혼합용기(130)의 내부에서 상부에 위치하도록 고정되어 세라믹소재(C)와 접촉하지 않도록 한다.

상기 혼합용기(130)는 가스공급관(150)을 통해 캐리어가스를 공급받아, 내부에 담겨진 세라믹소재(C)를 분산시킴과 동시에 상기 이송관(160)으로 세라믹소재(C) 및 캐리어가스를 안내하는 역할을 수행한다.

이를 위해, 상기 혼합용기(130)의 내부 좌측에는 가스공급관(150)이 위치하게 되며, 상기 가스공급관(150)의 하단부는 혼합용기(130)에 담겨진 세라믹소재(C)와 접촉한 상태로 결합된다.

그리고 상기 세라믹소재(C)는 내화학성을 가지는 다양한 재질이 적용 가능하다. 보다 상세하게는 상기 세라믹소재(C)는 이산화티타늄(TiO₂)과 알루미나(Al₂O₃) 중 하나 이상의 세라믹소재(C)를 포함하여 구성된다.

상기 가스공급수단(140)에서 가스공급관(150)을 통해 혼합용기(130) 내부로 유입된 캐리어가스는 세라믹소재(C)를 분산시키게 되며, 분산된 세라믹소재(C)는 유일한 배출구인 이송관(160)을 통해 노즐(170)로 안내된다.

상기 가스공급수단(140) 내부에는 캐리어가스가 공급되어 저장된다. 상기 캐 리어가스는 공기, 산소(O₂), 질소(N₂), 헬륨(He), 아르곤(Ar) 등이 사용될 수 있으며, 모재(240)에 세라믹막(220)을 형성하는 데 캐리어가스의 종류가 변화함에 따라 미치는 영향은 크지 않으므로, 제조 원가를 고려하여 저가의 가스를 가용함이 바람직하다.

그리고, 본 발명의 실시예에서 상기 가스공급수단(140)으로부터 혼합용기(130) 내부로 유입 가능한 캐리어가스의 유입유량은 1 L/min 이상의 범위 내에서 조절 가능하나, 유입유량은 노즐(170)의 크기에 따라 변경 가능하다.

이하에서는 상기와 같이 구성되는 세라믹막형성장치(100)를 이용하여 모재(240)에 세라믹막(220)을 형성하는 방법을 첨부된 도 3을 참조하여 설명한다.

도 3에는 본 발명에 의한 내화학성 세라믹막의 제조방법을 나타낸 순서도가 도시되어 있다.

도면과 같이, 본 발명에 의한 세라믹막(220)이 구비된 내화학성 물품(200)은, 세라믹소재(C)를 혼합용기(130)에 장입하고, 모재(240)을 스테이지(112)에 고정하는 재료준비단계(S100)와, 상기 혼합용기(130) 내부에 캐리어가스를 공급하여 세라믹소재(C)와 캐리어가스를 혼합하는 가스공급단계(S200)와, 상기 혼합용기(130) 내부에서 혼합된 캐리어가스 및 세라믹소재(C)를 이송시켜 상기 모재(240)에 분사하는 입자분사단계(S300)와, 상기 스테이지(112)를 이송하여 모재(240)에 세라믹막(220)을 형성하는 세라믹막형성단계(S400)에 의해 제조된다.

본 발명의 재료준비단계(S100)는, 도 5a 내지 도 8b와 같이 세라믹소재(C)는 1.5 내지 4.5㎛의 평균입경을 가지는 이산화티타늄(TiO₂)입자가 바람직하게 적용되고, 모재(240)는 유리를 사용하였다.

그리고, 상기 세라믹소재(C)는 내화학성이 우수한 알루미나(Al₂O₃)가 적용되어질 수도 있으며, 상기 모재(240)는 내화학성이 약한 유리질을 포함한 세라믹기판이나 유리가 적용될 수도 있으며, 세라믹에 대비하여 내화학성이 일반적으로 약한 금속이 적용될 수도 있다.

상기 재료준비단계(S100)가 완료되면 혼합용기(130) 내부에는 세라믹소재(C)가 채워지고 상기 스테이지(112) 하면에는 모재(240)이 고정된다. 이후 가스공급단계(S200)가 실시된다.

상기 가스공급단계(S200)는 가스공급수단(140) 내부에 보관된 캐리어가스를 가스공급관(150)을 통해 혼합용기(130) 내부로 공급함으로써 상기 세라믹소재(C)와 이송가스를 혼합하는 과정이다.

즉, 상기 가스공급수단(140)으로부터 혼합용기(130) 내부로 유입되는 캐리어가스의 유량은 1 L/min 이상의 범위 내에서 조절하여 실시되므로, 상기 혼합용기(130) 내부의 세라믹소재(C)는 캐리어가스의 유입에 의해 비산(飛散)된다.

한편, 상기 재료준비단계(S100)와 가스공급단계(S200) 사이에는 진공형성단계(S150)가 실시된다. 상기 진공형성단계(S150)는 진공펌프(120)를 작동시켜 상기 진공챔버(110) 내부를 1torr 미만의 진공도로 설정하는 과정이다.

본 발명의 실시예에서는 상기 진공형성단계(S150)에서 혼합용기(130)와, 이 송관(160) 및 진공챔버(110) 내부의 진공도를 약 1 Torr 로 설정하였다.

따라서, 상기 혼합용기(130)를 경유하면서 세라믹소재(C)와 섞여 진공챔버(110) 내부로 유입된 캐리어가스는 상기 진공펌프(120)로 흡입 가능하게 된다.

상기 가스공급단계(S200) 이후에는 입자분사단계(S300)가 실시된다. 상기 입자분사단계(S300)는 노즐(170)을 통해 세라믹소재(C)가 모재(240) 하면에 분사되도록 하는 과정으로, 상기 혼합용기(130) 내부에서 혼합된 캐리어가스 및 세라믹소재(C)가 이송관(160) 및 노즐(170)을 순차적으로 경유하게 되면서 상기 노즐(170) 상측으로 분사됨으로써 상기 모재(240) 하면에는 세라믹소재(C)가 앵커링되어 진공 증착된다.

또한 상기 입자분사단계(S300)에서도 상기 혼합용기(130)와, 이송관(160) 및 진공챔버(110) 내부의 진공도는 약 1 Torr 로 유지되었으며, 상기 캐리어가스의 유량에 따라서 진공도는 달리 적용될 수 있다.

상기 입자분사단계(S300) 이후에는 상기 모재(240)에 증착되지 않고 진공챔버(110) 내부로 비산된 세라믹소재(C)를 회수하는 입자회수단계(S350)가 실시된다.

상기 입자회수단계(S350)에서 회수단 세라믹소재(C)는 다시 모아져 재활용 가능하게 되며, 도 2에 도시되진 않았지만 상기 진공펌프(120)와 진공챔버(110) 사이에 별도의 필터링수단을 구비하여 상기 세라믹소재(C)만 선택적으로 걸러지도록 구성할 수도 있을 것이다.

상기 모재(240) 외면에는 증착된 세라믹소재(C)의 두께가 증가하게 되면서 세라믹막(220)을 형성하는 세라믹막형성단계(S400)가 실시된다.

상기 세라믹막형성단계(S400)는 모재(240)의 외면에 0.5 내지 20㎛ 두께의 세라믹막(220)을 형성하게 된다.

상기 세라믹막(220)의 두께는 입자분사단계(S300)의 실시시간에 따라 조절이 가능하며, 세라믹막(220)의 두께가 0.5㎛미만인 경우 치밀도가 낮아 내화학성을 충분히 발휘하지 못하게 되고, 20㎛를 초과하게 되면 세라믹막(220)이 모재(240)로부터 박리될 수 있으므로, 상기 세라믹막(220)의 두께는 0.5 내지 20㎛가 바람직하다. 그리고, 상기 세라믹막(220)의 밀도는 95% 이상이 바람직하다.

한편, 상기 세라믹막형성단계(S400) 중에 상기 모재(240)은 0.1~10mm/sec의 속도로 이동하게 되고, 이때 상기 이동하는 모재(240)의 왕복 횟수는 형성되는 막의 두께에 따라서 1~20회 가량 실시 가능하다.

본 발명의 실시예에서는 도 5a 내지 도 8b와 같이 상기 재료준비단계(S100)에서 4.2㎛, 2.7㎛, 1.9㎛, 1.6㎛의 평균 입경을 가지는 세라믹소재(C)를 이용하여 실시하였다.

즉, 도 5a 내지 도 8b에는 본 발명에 의한 내화학성 세라믹막의 제1실시예 내지 제4실시예에 적용된 세라믹소재의 평균입경을 나타낸 그래프와, 상기 세라믹소재를 이용하여 형성된 세라믹막의 표면상태를 나타낸 주사전자 현미경 사진이 도시되어 있다.

그러나, 상기 세라믹소재(C)는 1.9 내지 2.7㎛의 평균입경을 갖도록 구성된다.

보다 상세하게는 상기 세라믹막(220)의 평균입경이 1.9 미만인 경우에는 세 라믹막(220)의 치밀도는 높아지지만 증착속도가 현저히 늦어져 충분한 두께까지 증착하기 위해서는 오랜 시간이 요구된다. 따라서, 생산성이 현저히 저하되는 문제점이 발생된다.

또한, 상기 세라믹막(220)의 평균입경이 2.7㎛를 초과하는 경우에는 충분한 분사속도를 가지지 못하므로 치밀도는 높지만 증착속도가 다시 현저히 떨어져 충분한 내화학성을 가지는 두께의 세라믹막(220)을 형성하는데 오랜 시간이 걸리는 어려움이 발생된다.

따라서, 상기 세라믹소재(C)는 1.9 내지 2.7㎛의 평균입경을 갖도록 구성됨이 바람직하다.

상기와 같은 다수 단계를 거쳐 제조된 내화학성 세라믹막(220)이 구비된 물품(200)은 도 4a에 나타난 바와 같이 모재(240)의 상면에 치밀한 세라믹막(220)이 증착되어 있는 것을 알 수 있다.

그리고, 상기 세라믹막(220)은 도 4b의 전자현미경 사진에서 알 수 있듯이 모재(240) 외면에 균열이나 박리되지 않은 상태로 강하게 밀착되어 있는 것을 알 수 있다.

상기 입자회수단계(S350)는 세라믹소재(C)가 분사되는 동안은 지속적으로 실시됨이 바람직하다.

이러한 본 발명의 범위는 상기에서 예시한 실시예에 한정하지 않고, 상기와 같은 기술범위 안에서 당업계의 통상의 기술자에게 있어서는 본 발명을 기초로 하는 다른 많은 변형이 가능할 것이다.

예를 들어 본 발명의 실시예에서는, 세라믹소재에 이산화티타늄을 적용하여 세라믹막을 형성하였으나, 내화학성을 가지는 범위 내에서 알루미나입자 등 다양한 재료로 변경 적용이 가능할 것이다.

또한 본 발명의 실시예에서는 모재로서 유리 기판이 적용되어 있으나, 내화학성이 요구되는 범위 내에서라면, 유리질을 포함하는 세라믹기판을 비롯한 다양한분야의 물품에도 적용 가능함은 물론이다.

본 발명에 의한 내화학성 세라믹막이 구비된 물품에서는, 상온 진공 분말 분사법(Room Temperature Powder Spray in Vacuum)을 이용하여 세라믹입자가 모재 표면에 앵커링되어 형성된 내화학성 세라믹막이 구비된다.

따라서, 내화학성 세라믹막이 구비된 물품은 내화학성 및 계면 밀착력이 향상되는 이점이 있다.

또한, 본 발명에 의한 내화학성 세라믹막이 구비된 물품에서는, 별도의 가열 공정없이 상온에서 세라믹소재를 분사하여 증착하는 과정만으로 높은 치밀도를 가지는 내화학성 세라믹막의 형성이 가능하게 된다.

따라서, 세라믹막의 박리가 방지되므로 물품의 내구성이 향상되는 이점이 있다.

또한, 기계 장치가 간소해지고 저렴해지므로, 제조 원가가 현저히 절감되는 이점이 있다.

Claims

유리질을 포함한 세라믹 기판, 유리, 금속 중 어느 하나로 이루어진 모재와;

상기 모재의 표면 일측에 1.9 내지 2.7㎛의 평균입경을 가지고, 이산화티타늄(TiO₂)과 알루미나(Al₂O₃) 중 하나 이상의 세라믹소재를 상온 진공 분말 분사법 (Room Temperature Powder Spray in Vacuum)으로 앵커링(anchoring)하여 0.5 내지 20㎛의 두께로 밀착력을 갖도록 형성된 내화학성 세라믹막;을 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 내화학성 세라믹막이 구비된 물품.
제 1 항에 있어서, 상기 모재는 내화학성 세라믹막보다 낮은 내화학성을 갖는 것을 특징으로 하는 내화학성 세라믹막이 구비된 물품.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 세라믹막은 0.1 내지 10㎜/sec의 속도로 이송하는 모재에 앵커링되는 것을 특징으로 하는 내화학성 세라믹막이 구비된 물품.
제 3 항에 있어서,상기 세라믹막은 1torr 이하의 진공 분위기에서 형성됨을 특징으로 하는 내화학성 세라믹막이 구비된 물품.
제 4 항에 있어서, 상기 세라믹막의 밀도는 95% 이상인 것을 특징으로 하는 내화학성 세라믹막이 구비된 물품.
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