Effect of metal oxides on the types of SiO$_2$ Phase of vitreous porcelain body

금속 산화물이 도자기 소지중 SiO$_2$상 생성에 미치는 영향

  • Published : 1997.11.01

Abstract

The effect of metal oxides($K_2O, MgO, CaO,Al_2O_3$, and $TiO_2$) on the kinds of pure $SiO_2$ phase, and $SiO_2$ phases in the composition of vitreous porcelain body was investigated. Also, the effect of the ratio $SiO_2$ to $Al_2O_3$ in the composition of porcelain body with stabilized of cristobalite phase was investigated. In the case of the addition of $K_2O, MgO, CaO, Al_2O_3$, and $TiO_2$ to pure $SiO_2$, the major phase was $\alpha$-cristobalite, $\alpha$-cristobalite, $\alpha$-quartz, $\alpha$-quartz and amorphous, respectively. As the ratio of $SiO_2$ to $Al_2O_3$ in the composition of porcelain body was decreased, the stabilization of cristobalite phase was promoted and only the critical value of $SiO_2/Al_2O_3$ ratio that stabilizing the cristobalite phase in it was 68.10/22.75. The addition of $K_2$O, MgO, CaO,Al_2O_3$, and $TiO_2$ to the composition of porcelain body stabilized already did not affect on the formation of $\alpha$-cristobalite phase which degraded the thermal properties of porcelain body, and suppressed the formation of a, $\beta$-cristobalite.

자기질 도자기 소지조성에 필수적으로 함유되는 부산화물들($K_2O, MgO, CaO,Al_2O_3$, 그리고 $TiO_2$)이 순수한 $SiO_2$의 상형태에 미치는 영향을 조사하였다. 또한 장석, 도석, 카올린, 그리고 점토를 이용하여 조합된 자기질 도자기 소지 조성에서 $SiO_2/Al_2O_3$의 비를 조정하여 안정화된 $\beta$-cristobalite 상을 갖는 도자기 소지 조성을 개발하였으며, 여기에 첨가된 부산화물들이 $SiO_2$의 상형태에 미치는 영향을 조사하였다. $SiO_2$$K_2$O와 MgO를 첨가할 경우 준안정한 주상은 $\alpha$-cristobalite, CaO와 $Al_2$O$_3$를 첨가할 경우 $\alpha$-quartz, 그리고 $TiO_2$를 첨가할 경우는 비정질상이었다. 장석, 도석, 카올린, 그리고 점토를 사용하여 조합한 도자기 소지에서 $SiO_2/Al_2O_3$비가 작아질 수록 $\beta$-cristobalite 상의 안정화가 촉진되었으며, $\beta$-cristobalite 상이 안정화되는 임계의 $SiO_2/Al_2O_3$의 비는 68.10/22.75이었다. Cristobalite 상이 안정화된 실용 도자기 조성에 부산화물들이 첨가될 경우 $\alpha$, $\beta$-cristobalite 상생성이 억제되었다.

Keywords