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졸-겔법에 의한 LAS계 결정화 유리합성에 미치는 금속 알콕사이드와 TiO2 조성비의 영향
Effect of metal alkoxide ratio and TiO2 composition on the synthesis of crystalline LAS glass by Sol-Gel method 원문보기

분석과학 = Analytical science & technology, v.26 no.3, 2013년, pp.205 - 210  

서광석 (가천대학교 환경에너지공학과, 나노화학과) ,  전경수 (가천대학교 환경에너지공학과, 나노화학과)

초록
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졸-겔법에 의한 LAS계 결정화 유리합성공정에서 출발물질로 사용된 금속 알콕사이드의 조성비, 조핵제의 첨가량 및 열처리조건이 생성된 유리의 결정화 특성에 미치는 영향을 조사하였다. LAS 유리전구체의 겔화시간$TiO_2$의 첨가량이 늘어남에 비례하였고, 금속 알콕사이드 중의 TEOS의 몰비가 증가함에 따라서 폭발적으로 증가하였다. 또한 TEOS의 조성비가 커지면 LAS계 유리의 결정화 온도는 증가 하였지만, $TiO_2$ 첨가량의 영향은 미미하였다. 그리고 $TiO_2$의 첨가량이 늘어나면 낮은 온도에서도 결정성이 증가하는 것으로 나타나 이는 조핵제가 LAS계 결정화 유리의 결정성을 향상시키는 것으로 판단되었다.

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

For the synthesis of crystalline LAS glass by sol-gel method, the effect of operation conditions including metal alkoxide ratio, nucleating agent composition and heat treatment on the crystalline properties was experimentally investigated. The gelation time and crystallization temperature were propo...

주제어

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문제 정의

  • 따라서, 본 연구에서는 이러한 문제점을 해결하는 방안으로서 조핵제로서 TiO2를 선정하여, 졸-겔법으로 균열이 발생하지 않는 LAS계 겔체와 괴상체로 된 결정화 유리를 제조함에 있어 졸-겔법에서 기본이 되는 일정조성에 해당하는 금속 alkoxide의 알코올 혼합용 액의 조제조건, 조핵제의 첨가량 및 열처리조건이 가수분해 및 중축합에 의해 겔체의 생성에 미치는 영향을 조사하여, LAS계 결정유리를 제조하는데 필요한 최적 제조조건을 제시하고자 하였다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
졸-겔법으로 합성되는 결정화 유리가 산업현장에 많이 쓰이는 이유는? 졸-겔법으로 합성되는 결정화 유리는 1500~1600 ℃에서 원료분말을 용융하여 생산하는 용융법에 비해 낮은 온도에서 제조가 가능하다는 장점으로 인하여 산업현장에서 많이 사용되고 있다.1 또한 졸-겔법에 의하여 제조된 유리는 제조과정에서 기계적 강도를 높이기 위하여 결정입자 크기를 0.
졸-겔법에 의한 LAS계 결정화 유리제조의 문제점은? 하지만, 졸-겔법에 의한 LAS계 결정화 유리제조시 1600 ℃의 고온제조인 용융법보다 훨씬 낮은 700~1000℃사이에서 β-quartz, β-eucryptite, β-spodumene 및 β-quartz 고용체의 결정을 얻을 수 있음에도 불구하고, 졸-겔법으로 건조겔체 및 유리를 합성할 때 함유한 습윤 겔체를 열처리하면 균열이 일어나기 쉬운 문제점은 해결해야하는 과제이다.
졸-겔법으로 생산되는 결정화 유리 중 광학적 특성을 보유한 기능성 유리로 실용화되고 있는 조성계에는 무엇이 있는가? 1 µm이하로 제어하거나, 결정내의 이방성인 굴절율의 차이를 아주 작게 하여 결정과 잔존유리상의 굴절율이나 반사율과 같은 광학적 특성을 보유한 기능성 유리로 이용하는 연구들이 진행 중에 있다. 그 중에서도 실용화되고 있는 주된 조성계는 Li 2O-Al2O3-SiO2, MgO-Al2O3-SiO2, Na2O-Al2O3-SiO2, PbO-ZnO-B2O3, ZnO-B2O3-SiO2 및 Al2O3-SiO2계 등이다.4-7
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참고문헌 (14)

  1. K. S. Chun, Anal. Sci. Technol., 25, 3-6 (2012). 

  2. K. S. Chun and Y. H. Lee, Anal. Sci. Technol., 21(2), 123-128 (2008). 

  3. M. A. Aegeter, Sol-Gel Science and Technology, World Sci., 137-139 (1989). 

  4. J. S. Yang, J. Mat. Sci., 25, 1773-1778 (1990). 

  5. Y. W. Park, J. Korean Ceram. Soc., 29(6), 431-440 (1992). 

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  7. T. Lopez, M. Asomoza, L. Razo and R. Gomez, J. Non-Crystal. Solids, 108, 45-48 (1989). 

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  9. J. S. Yang, Science and Technology of New Glasses, p263-268 (1991). 

  10. G. H. Beall and D. A. Duke, J. Mat. Sci., 4, 340-345 (1969). 

  11. J. M. Lee, Ph. D. Thesis, Yeonsei Univ., Seoul, Korea (1981). 

  12. W. F. Mcclune, International Centre for Diffraction Data, JCPDS, (Pennsylvania), 1981. 

  13. J. S. Yang and S. Sakka, J. Korean Ceram. Soc., 25, 541-551 (1988). 

  14. W. T. Minehan, G. L. Messing and C. G. Pantanoet, J. Non-Crystal. Solids, 108, 163-168 (1989). 

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