유리와 현무암의 자체 발포에 의한 세포상 결정화 유리의 제조

전문가 제언

○ 소다-석회계 파유리와 화산폭발로 형성된 현무암 혼합물의 열처리조건에 따른 각종 섬유상 결정화 유리를 제조하였고 자체 발포현상을 여러 분석실험을 통해 이론적으로 확인하였다. 결과적으로 10℃/분으로 느린 가열속도에서는 경량 콘크리트 이상의 파쇄강도를 갖는 결정화 유리 폼이 얻어져 새로운 건축용 골재로, 20℃/분 및 40℃/분의 가열속도에서는 휨강도가 크고 흡수율이 0.2~0.3wt%로 작으며 다공질 결정화 유리가 얻어지기 때문에 건축용 외피 단열재로 사용 가능하다.

○ 현무암 중의 Fe2+/Fe3+비율은 1.50이나 1100℃에서는 산화로 인해 0.11로 급격히 떨어지나 1150℃ 및 1200℃에서는 각각 0.19 및 0.21로 다시 증가하였다. 이것은 환원반응으로 산소가스를 방출한다는 증거가 된다.한편 폐유리와의 혼합물에서는 1100℃에서 유리 용융물이 산소 확산속도를 낮추고 산화방지 피막이 되어 더욱 환원반응이 내부에서 잘 일어나게 하고 자체 발포가 연속적으로 일어나게 한다. 현무암 중의 각종 광물상도 열처리과정 중 변화하여 사장석은 거의 사라지고 휘석, 수축된 감람석, 적철광, 마그헤마이트가 남게 된다.

○ 1100℃, 15분간 열처리에서 직접 가열 법으로 얻어진 시편의 흡수율은100wt%이고 총 기공율이 86%(개 기공 78 + 폐 기공 8), 파쇄강도 2.5MPa으로 제품가치가 없다. 10℃/분 및 20℃/분의 비교적 온화한 가열속도에서 얻은 시편들은 각각 총 기공율이 53%(개 기공 8 + 폐 기공 45) 및 62%(개 기공 10 + 폐 기공 52)로 단열성이 좋고 흡수율도 0.3wt%로 극히 적고 휨 강도 및 파쇄 강도는 각각 17~11MPa, 50~22MPa로 기포가 미세하게 분포된 10℃/분으로 천천히 가열한 시편이 강도가 높았다. 40℃/분의 것은 20℃/분의 것과 특성이 거의 같으나 파쇄강도가 18MPa로 가장 낮았다. 이것은 셀 합체에 의한 효과라고 볼 수 있다.

○ 초고층건물의 건축이 증가되고 있는 현실에서 자연 환기형 이중외피(

ventilated double skin facade)가 건물의 외관 디자인뿐만 아니라 과도한 냉난방 비용절감과 환기를 위해 사용되기 시작하였고 국내에서도 2010년 전후로 이 분야의 연구가 시작되어 본고에서 연구된 세포상 결정화 유리가 사용될 수 있을 것이다.

저자

M. Marangoni , M. Secco , et al

자료유형

니즈학술정보

원문언어

영어

기업산업분류

재료

연도

2014

권(호)

403()

잡지명

Journal of non-crystalline solids

과학기술
표준분류

재료

페이지

38~46

분석자

김*호

분석물

• 유리와 현무암의 자체 발포에 의한 세포상 결정화 유리의 제조.pdf [199,018 byte]

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