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Porcelain의 표면코팅을 위한 Hematite 적색 안료의 특성
Characterization of Hematite Red Pigment for Porcelain Surface Coating 원문보기

한국재료학회지 = Korean journal of materials research, v.27 no.4, 2017년, pp.206 - 210  

김경남 (강원대학교 신소재공학과) ,  박현 (강원대학교 신소재공학과) ,  원일안 (강원대학교 생활조형디자인학과)

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

In this study, an ${\alpha}-Fe_2O_3$ (hematite) coated porcelain plate was sintered in a temperature range from $1100^{\circ}C$ to $1250^{\circ}C$ using ferrous sulfate. The specimens were investigated by X-ray diffractometer (XRD), scanning electron microscopy (FE-S...

주제어

AI 본문요약
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제안 방법

  • 12) 시편은 판상 작업을 통해 가로 50 mm, 세로 30 mm, 두께 20 mm로 제작하여 충분히 건조하였으며, 그 후 전기로에서 850°C로 소성하여 기판으로 제작하였다.
  • 기판에 도포하기 위해 황산철(FeSO4·7H2O)을 물(H2O) 0.1리터에 30 g를 희석하여 일정시간 용해시킨 후 기판위에 황산철(FeSO4·7H2O)용액을 침전법으로 3회를 반복해서 도포 하였다.
  • 본 연구는 백자토의 소지를 850 °C로 열처리한 세라믹 기판위에 황산철 용액을 코팅하여 1100 °C에서 1250 °C까지 소성하였으며 기판 소지와 α-Fe2O3의 반응성과 표면의 특성들을 연구하였다.
  • 세라믹 기판 소지위에 황산철 용액을 도포하여 1100 °C에서 1250 °C까지 소성하여 생성되는 반응성과 표면의 특성들을 연구하였다.
  • 소지와 소성 후 표면 코팅의 결정상을 확인하기 위하여 분말 X-선 회절분석기(powder x-ray diffractometer, D/Max-2200, Rigaku, Japan)를 사용하였다. 소성 후의 형상과 구조는 주사전자현미경(scanning electron microscopy, JSM-6300, JEOL, Japan)과 전자현미경에 부착된 EDS 분석을 통하여 표면으로 부터 Fe2O3상의 확산 진행정도를 확인하였다. 시편 표면의 색상은 UV-분광계(uv-visible spectrophotometer 240-pc, Shimadzu, Japan)를 사용하였으며, CIE Lab 방법으로 L*a*b*값을 사용하여 3차원적으로 색상을 나타내었다.
  • 시편의 열처리는 시간당 100 °C로 승온하여 1100 °C에서 1250 °C까지 50 °C 간격으로 전기로를 이용하여 소성한 후 각각 로냉을 하였다

대상 데이터

  • 0 wt%보다 낮다. 결정상은 백자토 소지는 quartz, muscovite, potassium으로 청자토의 경우는 quartz, anorthite, halloysite로 구성되어 있다.12) 시편은 판상 작업을 통해 가로 50 mm, 세로 30 mm, 두께 20 mm로 제작하여 충분히 건조하였으며, 그 후 전기로에서 850°C로 소성하여 기판으로 제작하였다.
  • 본 연구의 출발원료는 기판의 백자토 소지와 산화철은 황산화철(FeSO4·7H2O)을 사용하고 백자토를 기본으로 하여 비교를 위해 청자토를 사용하였다.

이론/모형

  • 분광기로 분석하였으며, 가시광선상의 모든 스펙트럼을 L*, a*, b*값으로 사용하여 3차원적으로 표시할 수 있는 색상 모형인 CIELab 방법과 함께 Fig. 6과 7에 각각 나타내었다.
  • 소지와 소성 후 표면 코팅의 결정상을 확인하기 위하여 분말 X-선 회절분석기(powder x-ray diffractometer, D/Max-2200, Rigaku, Japan)를 사용하였다. 소성 후의 형상과 구조는 주사전자현미경(scanning electron microscopy, JSM-6300, JEOL, Japan)과 전자현미경에 부착된 EDS 분석을 통하여 표면으로 부터 Fe2O3상의 확산 진행정도를 확인하였다.
  • 소성 후의 형상과 구조는 주사전자현미경(scanning electron microscopy, JSM-6300, JEOL, Japan)과 전자현미경에 부착된 EDS 분석을 통하여 표면으로 부터 Fe2O3상의 확산 진행정도를 확인하였다. 시편 표면의 색상은 UV-분광계(uv-visible spectrophotometer 240-pc, Shimadzu, Japan)를 사용하였으며, CIE Lab 방법으로 L*a*b*값을 사용하여 3차원적으로 색상을 나타내었다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
유약을 이용하는 경우 표면 코팅의 색채감을 표현하기 어려운 이유는? Porcelain을 위한 코팅은 다양한 발색을 위해 많은 연구가 진행되고 있으며, 표면 코팅은 유약을 이용하는 경우 고온에서 소성함으로서 유약 자체로부터 생성되는 자연적인 색채감을 표현하기 매우 어렵다. 최근 도자기의 표면 발색에 유리질의 유약보다는 침투성 산화물을 이용하여 표면에서의 확산과정을 통한 자연스러움을 위한 보고도 있으나, 대부분 유약의 재현성을 목적으로 한 발색산화물의 투명도나 표면의 상태를 위한 것이다.
철 산화물의 광학적 자기적 특성으로 활용되는 분야는? 철 산화물은 α-Fe2O3, γ-Fe2O3 및 Fe3O4등 여러 형태가 있으며 이들의 광학적, 자기적 특성으로 안료, 전자, 화장품등의 다양한 분야에 활용되고 있다. 그중 도자기의 안료에 활용되고 있는 α-Fe2O3는 상업적으로 가장 많이 사용되고 있으며 표면코팅의 첨가물과 프리트(frit)분말을 혼합하여 유약으로 사용하고 있다.
철 산화물 중 α-Fe2O3의 특성은 무엇인가? 그중 도자기의 안료에 활용되고 있는 α-Fe2O3는 상업적으로 가장 많이 사용되고 있으며 표면코팅의 첨가물과 프리트(frit)분말을 혼합하여 유약으로 사용하고 있다.4,5) 이들은 소성과 발색제의 함유량, 유약의 백색도에 따라 다양한 색깔을 나타내며 전통적으로 적색의 빛을 띠는 광물성 안료로 산화철이 포함된 것을 원료로 많이 이용되고 있으며 도자기 표면의 붉은색을 주로 나타내는 것으로 알려져 있다.6)
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참고문헌 (13)

  1. Richard A. Eppler & Douglas R. Eppler, The American Ceramic Society, Westerville, Ohio, USA, (2000). 

  2. B. Karasu and S. Turan, Am. Ceram. Soc. Bull., 80, 41 (2001). 

  3. A. Burgyan and Richard A. Eppler, Am. Ceram. Soc. Bull. 62, 1001 (1983). 

  4. H. Katsuki and S. Komarneni, J. Am. Ceram. Soc., 86, 183 (2003). 

  5. F. Bondioli, T. Manfredini, C. Silogardi and A. M. Ferrari, J. Am. Ceram. Soc., 88, 1070 (2005). 

  6. F. J. Berry, D. Eadon, J. Holloway and L. E. Smart, J. Mater. Sci., 34, 3631 (1999). 

  7. M. P. Morales, T. Gonzalez-Carreno and C. J. Serna, J. Mater. Res., 7, 2538 (1992). 

  8. N. P. Ryde and E. matijevic, Appl. Opt., 33, 7275 (1994). 

  9. T. Sugimoto and Y. Wang. J. Colloid Interface Sci., 207, 137 (1998). 

  10. J. Wang, W. B. White and J. H. Adair, J. Am. Ceram. Soc., 88, 3449 (2005). 

  11. J. Chen and X. H. Shi, Dyes Pigm., 75, 766 (2007). 

  12. I. A. Won and K. N. Kim, Korean J. Mater. Res., 24, 93 (2014). 

  13. W. M. Carty and U. Senapati, J. Am. Ceram. Soc., 81, 3 (1998). 

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