Bi2O3-GeO2계 결정화 유리

전문가 제언

○ 결정은 구성하고 있는 원자 혹은 이온이 넓은 범위에 걸쳐서 규칙적으로 배열되어 있다. 원자나 이온이 배열된 방법 혹은 밀도가 방향에 따라 다르면 그 성질도 방향에 따라 달라질 수 있다. 덩어리 전체의 원자배열이 규칙적이면 단결정이고 작은 단결정이 여러 개 모여서 한 개의 덩어리를 이루면 다결정이다. 따라서 다결정은 단결정과 성질이 다르다. 결정과 달리 비정질인 유리는 좁은 범위 안에서는 원자들이 규칙적으로 배열되어 있지만, 넓은 범위에서는 불규칙적으로 배열되어 있다.

○ 고체를 가열하여 온도가 높아지면 열진동에 의하여 원자들이 진동하는 거리가 점점 멀어지고 이웃 원자끼리 영향을 주지 않고 자유롭게 움직일 수 있게 되면 그 고체는 녹았다고 한다. 녹은 용융체를 냉각하면 다시 고체가 된다. 원자가 원래의 위치를 찾아서 규칙적으로 배열되면 결정이 되고 원자가 불규칙하게 배열하면 비정질이 된다.

○ 고체가 비정질로 되는 조건에는 고체를 이루는 원자들 사이의 결합방법이 공유결합이면 이온결합보다 결정이 되기 어렵다는 등 여러 가지 설이 있지만 완전한 정의는 내리기 어렵다. 다만 원자가 무질서하게 흩어진 액체를 원자가 제자리를 찾아가기 전에 그 위치를 고정하도록 매우 빠른 속도로 냉각하면 비정질이 된다. 최근 이런 방법으로 만든 금속유리가 그 대표적인 예이다.

○ 이 논문에서 Bi2O3-GeO2계 유리를 열처리하여 투명한 결정화 유리를 얻는 방법을 연구하였다. 녹은 유리를 급랭하면 3가 이상의 비스무트가 존재하여 유리 색이 진하였지만, 420℃의 낮은 온도에서 열처리하여 투명한 결정화 유리를 얻었으며 단결정에 가까운 물성을 보였다.

○ 신틸레이터는 의료용 방사선 검출, 산업용 CT, 의학용 XCT, 양전자 방사 단층 촬영, 고에너지 물리학, 유전 검사, 기타 각종 연구 등에 사용되며 그 재료는 단결정을 이용한다. 여기서 연구한 결정화 유리를 이용한다면 단결정 제작에 드는 수고를 줄일 수 있을 것이다.

저자

M. E. Voronchikhina

자료유형

학술정보

원문언어

영어

기업산업분류

재료

연도

2011

권(호)

68(1)

잡지명

Glass and Ceramics

과학기술
표준분류

재료

페이지

47~51

분석자

김*훈

분석물

• Bi2O3-GeO2계 결정화 유리.pdf [245,853 byte]

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