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첨단기술정보

스피넬 구조 세라믹 물감 합성과 시유

전문가 제언: 세라믹 물감은 저온 화학과 플라스마 화학, 공침법, 졸-겔 법, 그리고 고온에서 고상 합성하여 만든다. 후자는 특히 복잡하고 비싼 장비가 필요 없어서 널리 사용된다. 고상 합성에서 화학 조성뿐만 아니라 제품의 미세 구조를 조절하는 것이 중요하다. 이것은 화학적 성질(고상 반응에서 활성)과 물리적 성질(광학적, 자기적, 전기적 및 기타)이 고체의 조직에 의존하기 때문이다. 원하는 제품의 성질을 결정하는 가장 중요한 인자는 고체의 원소 구성, 결정에서 원자의 배위 상태, 그리고 비정질뿐만 아니라 점 결함의 조성과 농도이다.

스피넬 격자는 안정한 세라믹 물감을 개발하기 위하여 가장 적합한 결정 격자이다. 격자는 6배위와 4배위를 하는 여러 가지 원자가의 이온을 포함한다. 규산염 안에 있는 이온은 원자가와 배위수에 따라서 색이 달라지므로 특별한 원소를 사용하고, 그 원자가 혹은 산화 상태를 바꿔서 다양한 색깔의 착색 유약을 만들 수 있다. 착색 특성이 있는 천이 원소(V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu)는 d 각이 비어 있어서 착색 화합물에 가장 많이 사용된다. f 각이 비어 있는 희토류 원소는 더 적게 사용된다.