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SiO2-Al2O3-Na2O-K2O-CaO계 유리에서 BaO 첨가가 결정화 유리 구조에 미치는 영향

전문가 제언: ○ 투명한 유리 안에 결정이 생기면 투명성을 잃는 결함이 될 수 있다. 그러나 결정화 유리는 유리 내에 핵생성과 결정화를 제어하여 필요한 결정을 생성시킨 재료이다. 따라서 유리의 성형과 검사가 쉬운 장점과 결정이 가진 광학적 및 역학적 장점을 합친 것이다.

○ 시판 결정화 유리는 전열 조리기구, 천체 망원경의 반사경, 내열 식기 인공 뼈 등 높은 열적, 기계적 안정성이 요구되는 제품의 제조에 사용한다. 또 결정화 유리는 용도별로 설계하여 특수한 물성을 나타내며 정보전달, 표시 기록 등에도 이용할 수 있다.

○ 원하는 물성을 나타내는 유리는 될 수 있으면 낮은 온도에서 녹일 수 있으면 좋다. 일반적으로 알루미노 규산염 유리에는 알칼리 금속산화물(저온과 중간 온도 융제)과 알칼리토류 금속 산화물(중간과 고온 융제)을 융제로 사용한다. BaO는 소량만 존재해도 1,250℃ 이상에서 단독으로 융제 역할을 한다. 그러나 다른 알칼리 금속산화물이 존재하면 1,000℃ 이하에서 반응한다.

○ 본 연구에서 알루미노 규산염 유리에 융제로 알칼리금속과 알칼리토류 금속산화물 이외에 BaO를 첨가하여 첨가량의 변화에 따른 결정생성을 조사하였다. 첨가한 BaO의 양이 늘면 상 조성에 변화를 가져오며 결정상의 양이 증가하였다.

○ 국내에서도 결정화 유리에 관한 관심이 어느 때보다 높다. 유전 특성, 열적 성질 및 화학적 안정성, 생체 적응성 등 다양한 용도로 이용할 목적으로 결정화 유리를 시도하고 있다. 모든 조성이 되도록 저온에서 녹아서 결정화하는 성분을 찾는 것이 경제적일 것이다.

저자: Janusz Partyka
자료유형: 니즈학술정보