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알루미늄 하이드로졸 첨가로 점토의 물성 개선

전문가 제언: ○ 도자기나 점토 제품은 모두 점토 광물을 사용한다. 점토 광물은 예를 들어서 장석이 열수작용 등의 역할로 분해하면 규산알루미늄, 탄산 알칼리, 규산 등으로 분리된다. 탄산 알칼리는 빗물에 녹아서 흘러가고 남은 규산알루미늄과 규산도 빗물로 분리되어 점토광물로 남게 된다. 점토가 산출될 때 그 위치에 따라서 점토광물의 순도도 달라진다.

○ 점토의 주 광물은 규소-산소와 알루미늄-산소 다면체가 2층과 3층을 이룬 카올리나이트와 몬모릴로나이트이며 이 광물들은 결정격자의 밀도와 반복하는 거리가 다르다. 알루미늄 이온의 배위수에 따라서 두 광물의 활성에서 가장 큰 차이가 생긴다. 카올리나이트에서는 6배위이고 몬모릴로나이트에서는 4배위와 6배위가 공존한다. 따라서 규산알루미늄 결정의 배열 방법이 달라진다.

○ 기물을 성형하는 방법에는 여러 가지 수단이 있으나 대표적인 방법으로 가소성 성형과 주입 성형으로 성형한다. 성형성과 제품의 성질에 영향을 주는 인자도 다양하지만, 구성하고 있는 점토광물의 입자 모양과 굵기가 영향을 주고 최종 제품의 강도에도 영향을 준다. 따라서 점토광물 입자의 모양과 굴기를 조절할 수 있으면 제품의 성질을 개선할 수 있을 것이다.

○ 본 연구에서는 카올리나이트 광물과 몬모릴로나이트 광물에 크기 3.5∼4㎚의 베마이트 형 입자를 함유한 알루미늄 졸과 AlCl3 폐기물을 함유하며 초산으로 안정화한 유기 알루미늄 졸을 나노 분산제로 사용하였다. 현탁액은 기계적 방법과 전자기적으로 혼합하였다. 그 결과 유기 알루미늄 졸을 사용하고 전자기적으로 혼합하여 강도를 높였다.

○ 영국이나 일본 등 외국에서 소위 고전 요업이라는 도자기 제품에서도 성질을 개선하여 많은 외화를 벌어들이고 있다. 그러나 국내에서는 도자기 산업이 그다지 활발하지 못한 것 같다. 국내에서도 고강도 도자기나 투명도가 높은 도자기를 개발하여 외국 기업에 이길 수 있기를 바란다.

저자: I. A. Zhenzhurist and A. N. Bogdanov
자료유형: 니즈학술정보