펄라이트를 이용한 저열팽창 발포유리의 제조

전문가 제언

○ 발포유리는 유리 안에 균일한 크기의 셀을 형성시킨 제품으로 셀의 형태(폐기공, 개기공)에 따라 그 유리의 제조방법이 다르고 요구되는 성질도 다르다. 예를 들면 코닝의 Vycor유리 제조 중간 과정에서 만들어지는 다공질 유리는 폐 및 개기공이 섞여있어 단열재, 여과재, 인공뼈와 치아 등에 사용되며 역삼투압 법에 따른 해수의 탈염 및 물의 고 순도화, 촉매의 담체, 흡착제, 고온에서 기체분리 막으로 사용된다.

 

○ 본고에서 제조된 발포유리는 기포의 직경이 0.5～2mm로 균일한 폐기공을 보이고 있어 흡수율이 낮고 극저온에서 단열효과와 압축강도가 우수하다. 고온에서도 타지 않는 특징이 있어 화재 시에 유독가스가 발생할 염려가 없어 일반 건축용 단열재나 방음재로 사용할 수 있다.

 

○ 본고에서는 펄라이트 광(붕소알루미노규산염유리의 성분)에 4가지 발포제를 혼합한 후 1,000～1,050℃에서 발포유리를 제조하였다. 발포유리 중의 Na2O와 B2O3의 함유량에 따른 유리구조 변화와 특성 관계를 검토하였다. 유리 중에 Na2O 양이 감소하면 유리의 밀도가 커지고 B2O3양이 증가하면 밀도가 작아졌다. Na2O 양이 많아지면 점도와 Tg가 낮아지고 발포가스가 닫힌 기공 중에 더 잘 들어가 밀도가 작아지고 열전도도도 작아져 단열성이 높아졌다. 또 Na2O 양이 많은 시편은 적은 시편보다 열팽창이 컸다.

 

○ 유리용융물 중의 NWM인 Na2O는 NWF인 AlO4 단위와 BO4 단위의 과잉 음이온을 중화하기 위해 Na+가 접근하고 남은 Na2O는 실리콘과 BO3 단위 상의 가교산소를 끊어 비가교산소 이온을 만든다. Na2O의 함유량이 3wt% 이하인 경우 전하 보정자로 덜 사용하게 되고 B2O3 양이 큰 시편에서는 유리구조 중에 삼각형 BO3 단위가 더 많아지게 된다.

 

○ 국내에서는 석탄 폐석 또는 폐 소다석회유리를 이용한 발포유리 제조에 대한 연구와 비등법 및 가압성형 방법에 의한 발포유리의 제조방법 등이 2010년 이후부터 연구되고 있다. 이 분야가 에너지 다소비 업종으로 대기업에서는 취급하지 않고 있어 안타깝다.

 

저자

Bo Wang

자료유형

니즈학술정보

원문언어

영어

기업산업분류

재료

연도

2015

권(호)

56(4)

잡지명

Glass Technology

과학기술
표준분류

재료

페이지

121~125

분석자

김*호

분석물

• 펄라이트를 이용한 저열팽창 발포유리의 제조.pdf [504,234 byte]

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