일반기술

도자기 소지에서의 금속산화물 활용

도자기소지에 필수적으로 함유되는 부산물(금속산화물)들이 상형태에 미치는 영향을 조사하였다. 도자기의 주성분인 SiO2와 부성분인 K2O, MgO, CaO, Al2O3 그리고 TiO2와의 상평형도는 이미 잘 알려져 있다. 여기서 또한 장석, 도석, 카올린, 그리고 점토를 이용함으로써 조합된 도자기 소지 조성에서 SiO2/Al2O3의 비를 조정하여 보다 안정된 β-크리스토발라이트상을 갖는 도자기 소지 조성을 개발하였으며 여기에 첨가된 부산화물들이 상생성 형에 미치는 영향을 규명하였다. 도자기의 주성분인 SiO2와 부성분인 K2O, MgO, CaO, Al2O3 그리고 TiO2와의 상평형도는 이미 잘 알려져 있다. 5mol%의 K2O, MgO, CaO, Al2O3 그리고 TiO2가 1250℃에서 2시간동안 SiO2와 반응하여 생성된 비평형상들은 SiO2에 5mol% K2O를 첨가 할 경우 주상(major phase)은 α-크리스토발라이트이며 부상(minor phase)은 트리드마이트이다. 또한 5mol% MgO를 첨가 할 경우 α-크리스토발라이트이며 부상은 β-크리스토발라이트와 spinel(Al2O3 +MgO)이다. 5mol% CaO를 첨가할 경우 주상은 α-quartz이며 부상은 α-크리스토발라이트이다. SiO2에 5mol% Al2O3를 첨가할 경우 주상은 α-quartz이며 부상은 β-크리스토발라이트와 유리상이다. 한편, 5mol% TiO2를 첨가할 경우 주상은 유리상이며 부상은 β-크리스토발라이트이다. 이결과로부터 MgO, Al2O3 그리고 TiO2가 β-크리스토발라이트 상의 생성에 효과적임을 알수 있다. 또한 이들중 Al2O3가 α-크리스토발라이트의 상생성을 가장 효과적으로 억제시키고 있음을 알수 있었다.