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아연 결정유약 전처리 공정을 통한 결정생성 및 성장의 mechanism
Crystal development and growth mechanism by pretreatment process for zinc crystalline glaze 원문보기

한국결정성장학회지 = Journal of the Korean crystal growth and crystal technology, v.27 no.1, 2017년, pp.34 - 41  

이지연 (한양여자대학교 도예과)

초록
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본 연구는 아연결정 Willemite($Zn_2SiO_4$)유의 합성에서 소성 전의 전처리 과정이 결정의 결합반응에 미치는 영향을 규명하고자 한다. 시료 전처리 방법으로 원료의 체거름과 초음파분산실험을 통해서 실험 분석하였다. 그 결과, 기본유시료의 체거름과 초음파분산은 물리적 공정만으로 Zn-Si 결합이 용이하도록 Si 본딩에 변화를 가져와 저온($680^{\circ}C$)에서부터 willemite의 생성을 촉진시켰다. 원료의 분산은 체거름 만으로도 willemite의 저온 생성을 촉진시키는 것으로 나타났으며 특히 초음파 분산 실험의 결과는 willemite생성의 저온 반응에 효과가 더욱 극명하게 나타났다. 이러한 비 소성 전 처리 공정에 의한 결정생성은 경제적으로도 큰 가치가 있을 것으로 판단된다.

Abstract ▼ AI-Helper 아이콘AI-Helper

In this study, the effect on the zinc nuclei crystallization caused by changes preprocessing of the zinc crystalline glaze preparation has been studied. The mechanism of the nuclei formation in the crystalline glaze and development of the nuclei by studying the preprocessing step was explained. The ...

주제어

#Zinc crystalline glaze   #Willemite   #Sonication   #Glaze dispersion  

AI 본문요약
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문제 정의

  • 본 연구에서는 아연결정유의 제조에 있어 전 처리 공정의 변화가 결정화에 미치는 영향을 규명하고자 한다. 전 처리 공정은 유약의 입도와 원료의 분포에 기인하는 것으로, 소성 전 원료의 혼합처리 방법을 개선하고자 한다.
  • 본 연구에서는 아연결정유의 제조에 있어 전 처리 공정의 변화로 결정화에 미치는 아연 결정의 생성 메커니즘을 규명하였다.
  • 이러한 공정 처리는 보다 경제적으로 안정적으로 아연결정의 생성 및 성장을 효율적으로 조절할 수 있다. 원료 혼합의 전처리과정을 통해 결정유약의 핵 생성 및 결정성장의 메커니즘을 규명하고자 하였다. 이를 통해 도예가들이 좀 더 쉽게 작품에 활용할 수 있게 할 뿐 아니라 산업 생산으로도 활용도를 높이고자 한다.
  • 본 연구에서는 아연결정유의 제조에 있어 전 처리 공정의 변화가 결정화에 미치는 영향을 규명하고자 한다. 전 처리 공정은 유약의 입도와 원료의 분포에 기인하는 것으로, 소성 전 원료의 혼합처리 방법을 개선하고자 한다. 원료 혼합의 방법으로 체거름 공정을 거치면 결정유약의 생성에 큰 변화를 보인다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
아연결정유를 유약에 사용할 때 필요한 조건은? 아연결정유는 아연을 주 원료로 하는 유약 내에서 아연결정을 생성, 성장시킬 때 적당한 수의 결정핵 형성과 그 핵 결정이 성장할 수 있는 일정 조건을 필요로 하기 때문에 아연결정유에 대한 연구는 오래 전부터 진행되어 왔으며 현재에도 유약 내에서 일정 결정을 전반적으로 생성, 성장시키거나, 필요한 특정 부위에만 결정을 생성 시키고 원하는 색상을 나타내게 하는 등의 다양한 변화를 위한 연구가[1-5] 활발히 진행되고 있다.
도자기에서 아연결정유의 결정의 역할은? 아연결정유의 결정은 도자기 전면에 화려하고 자연스럽게 펼쳐져 유약의 미적 기능을 높여주는 역할을 한다. 하지만 아연결정유의 경우, 핵생성과 성장 조건이 매우 예민하여 최적 제조조건의 확립이 어렵기 때문에 현대도자공예 부문에 있어 활용여지가 매우 높음에도 도예작품에 활발히 활용되지 못하고 있는 실정이다.
아연 결정유약의 아연 결정의 생성 메커니즘은? 원료 혼합의 방법으로 체거름 공정을 거치면 결정유약의 생성에 큰 변화를 보인다. 아연결정유약의 경우 ZnO-SiO2 의 반응으로 결정이 생성되는데, 이 때 ZnO 입자가 고루 분포되면 표면적이 커지고 표면의 free energy 가 커져 계면의 반응을 촉진시킨다[6]. 이와 같이 아연 결정의 생성 메커니즘을 이해하여 보다 용이하게 결정 생성의 조건을 맞춰주는 것으로 열처리 없이 물리적인 공정으로서 가능하다.
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참고문헌 (14)

  1. D. Creber, "Crystalline glazes", Craftsman House, Australia (1997) p. 9. 

  2. R.A. Eppler and D.R. Eppler, "Glazes and glass coatings", J. Am. Ceram. Soc., Westerville, OH, U.S.A. (1998) p. 70. 

  3. F.H. Norton, "The control of crystalline glazes", J. Am. Ceram. Soc. 20 (1937) 217. 

    상세보기 crossref

  4. C.W. Parmelee, "Ceramic glaze", 3rd ed., Cahners Publishing Co. Inc., York, PA, U.S.A. (1973) p. 327. 

  5. E. Kato and H. Takashima, "Study on the structure of zinc opaque glazes", J. Japan Ceram. Soc. 15 (1965) 69. 

  6. J.G. Ma, Y.C. Liu, C.S. Xu, Y.X. Liu, C.L. Shao, H.Y. Xu, J.Y. Zhang, Y.M. Lu, D.Z. Shen and X.W. Fan, "Preparation and characterization of ZnO particles embedded in $SiO_2$ matrix by reactive magnetron sputtering", J. Appl. Physics. 97 (2005) 1. 

  7. C.Y. Lee and B.H. Lee, "A study of nucleation and growth in zinc crystal glaze by firing conditions (in Korean)", J. Kor. Ceram. Soc. 46 (2009) 253. 

    원문보기 상세보기 crossref

  8. H.S. Lee, "A study of nucleation and growth in zinc crystal glaze by firing conditions", J. Kor. Ceram. Soc. 50 (2013) 116. 

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  9. W.P. Griffith, "Raman studies on rock-forming minerals. Part I. Orthosilicates and cyclosilicates", J. Chem. Soc. A (1969) 1372. 

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  10. T.A. Sidorov, "Raman spectra and molecular structure of silicates", Russ. J. Inorg. Chem. 52 (2007) 1586. 

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  11. H.F.W. Taylor, "Mineral", Amer. 47 (1962) 932. 

  12. R.H. French, "Origins and applications of london dispersion forces and hamaker constants in ceramics", J. Am. Ceram. Soc. 83 (2000) 2117. 

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  13. J. Luo and Y.M. Chiang, "Wetting and prewetting on ceramic surfaces", Annu. Rev. Mater. Res. 38 (2008) 227. 

    상세보기 crossref

  14. A. Bloise, E. Barrese, C. Apollarl and D. Miriello, "Flux growth and characterization of Ti-and Ni-doped forsterite single crystals", Cryst. Res. Technol. 5 (2009) 463. 

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