The Effect of Mineralizer Addition on Synthesis of Mullite using Kaolin

Kaolin을 이용한 Mullite 합성에 미치는 광화제 첨가 효과

  • Lim, Byung-Soo (Department of Inorganic Materials Engineering Myongji University) ;
  • Kang, Kyong-In (Department of Inorganic Materials Engineering Myongji University) ;
  • So, You-Young (Department of Inorganic Materials Engineering Myongji University) ;
  • Park, Sung (Department of Inorganic Materials Engineering Myongji University) ;
  • Lee, Byung-Ha (Department of Inorganic Materials Engineering Myongji University)
  • 임병수 (명지대학교 공과대학 무기재료공학과) ;
  • 강경인 (명지대학교 공과대학 무기재료공학과) ;
  • 소유영 (명지대학교 공과대학 무기재료공학과) ;
  • 박성 (명지대학교 공과대학 무기재료공학과) ;
  • 이병하 (명지대학교 공과대학 무기재료공학과)
  • Published : 1999.01.01

Abstract

In this study, the formation of mullite phase with mineralizer have been investiagated Hadong Kaolin and boehmite were used as starting materials and also of TiCl4 and MnCl4 aquous solution were used as a mineralizer. In the addition of 3.5% MnO as a mineralizer, mullite single phase could be obtained at 125$0^{\circ}C$ without any other second phases. However in the addition of TiO2 as a mineralizer, mullite single phase is obtained at above 135$0^{\circ}C$. Therefore the formation of mullite is lowered in the case of MnO as a mineralizer than of TiO2. Because it is easy to obtain mullite single phase in the case of MnO addition, all the characteristics improved. The values of bulk density, water absorption and bending strength at room temperature were 2.72g/㎤, 0.27% and 180 MPa, respectively.

본 연구에서는 fine ceramics의 합성법을 traditional ceramics 합성에 적용하여 합성한 내화재료용 mullite에 광화제를 첨가함으로서 광화제가 mullite 생성에 미치는 영향을 관찰하고자 한다. 출발물질로 하동 kaolin과 boehmite를 사용하였으며, 여기에 광화제로 MnO와 TiO2를 액상으로 첨가하였다. 그 결과 3.5 wt% MnO를 첨가한 경우, 1,25$0^{\circ}C$에서 미반응 silica와 alumina가 존재하지 않는 단일상의 mullite를 합성할 수 있었으며, TiO2 첨가시 2~3.5wt% MnO의 경우 mullite 생성 온도를 약 10$0^{\circ}C$ 낮출 수 있었다. 이때의 mullite 생성율은 1$650^{\circ}C$에서 84%이며, 부피 비중과 흡수율 및 상온에서 꺾임강도는 각각 2.72, 0.27%, 180MPa을 나타내어 광화제를 첨가하지 않은 경우보다 특성도 향상함을 알 수 있었다.

Keywords

References

  1. J. Am. Ceram. Soc. v.58 no.11;12 Stable and Metastable Equilibria in the System SiO₂ · Al₂O₃ I. A. Aksay;J. A. Pask
  2. J. Am. Ceram. Soc. v.7 no.4 The System Al₂O₃-SiO₂ N. L. Bowen;J. W. Greig
  3. J. Am. Ceram. Soc. v.45 no.5 Revised Phase Diagram for the System Al₂O₃-SiO₂ S. Aramaki;R. Roy
  4. J. Am. Ceram. Soc. v.55 no.10 Diffusion and Reaction Studies in the System Al₂O₃-SiO₂ R. F. Davis;J. A. Pask
  5. J. Am. Ceram. Soc. v.66 no.12 Infrared-Transparent Mullite Ceramic F. J. Klug;S. Prochazka
  6. J. Am. Ceram. Soc. v.70 no.10 Alumina-Silica Phase Diagram in the Mullite Region F. J. Klug;S. Prochazka;R. H. Doremus
  7. J. Am. Ceram. Soc. v.44 no.10 The Kaolinite-Mullite Reaction Series : Ⅳ G. W. Brindley;H. A. Mckinstry
  8. Am. Ceram. Soc. Bull. v.56 Composition and Cell Dimentions of Mullite W. E. Ameron
  9. Trans. Indian Ceram. Soc. v.28 X-ray Study of Induced Mullitization of Clay S. P. Chaudhuri
  10. Stuctural Development and Chemical Composition of Low Temperature Chemical-mullite R. X. Fischer;H. Voll;D. Schneider
  11. Mullite, Its Structure, Formation and Significance J. Grofesic;F. Tamas
  12. 과학기술처:E-67-P-098-13 이종근
  13. 국산고령토로부터 물라이트 내화물 제조에 관한 연구 R-72-5 과학기술처
  14. 한국결정성장학회 v.8 no.2 Boehmite Gel Coating 법에 의한 Kaolin으로부터 Mullite의 합성 및 그 특성 임병수;김인섭;소유영;박성;이병하
  15. Basic Ceramics H. Hashimoto;K. Hamomo