• 제목/요약/키워드: $SiO_2-Na_2O-CaO$ glass

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익산 미륵사지 석탑 사리공 내 출토 고대 유리 유물의 성분특성 분석 (Characteristic Analysis of Chemical Compositions for Ancient Glasses Excavated from the Sarira Hole of Mireuksaji Stone Pagoda, Iksan)

  • 한민수
    • 보존과학회지
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    • 제33권3호
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    • pp.215-223
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    • 2017
  • 익산 미륵사지 석탑의 사리공 내에서 출토된 유리 유물 30점을 분석하여 이들의 성분특성과 상관성, 발색원소 등을 알아보고자 하였으며, 이를 왕궁리 출토 유리의 연구결과와 비교하여 상관관계를 검토하였다. 성분분석 결과, 유리구슬 24점은 $SiO_2$$Na_2O$ 성분을 다량 함유한 소다유리군에 속하며, 세부적으로 소다-알루미나유리계 ($Na_2O-Al_2O_3-CaO-Si_2O$)였다. 안정제로서 $Al_2O_3$, CaO, MgO가 첨가된 것으로 보이며, 이를 통해 LCHA(Low CaO, High $Al_2O_3$)형으로 분류할 수 있다. 착색물질은 Ti, Mn, Fe, Cu, Pb 등 성분이 발색에 영향을 준 것으로 판단된다. 나머지 6점은 모두 녹색계열의 유리판 또는 미상의 파편으로 PbO의 함량이 약 70wt.%, $SiO_2$의 함량이 약 30wt.%인 전형적인 $PbO-SiO_2$계의 납유리였다. 이들 유물을 동일 유적권인 왕궁리 출토 유리구슬의 성분과 비교한 결과, 일부 소다유리인 점은 유사하나 $Na_2O$의 함량이 상대적으로 미륵사지 유리 구슬이 매우 높고, 대부분 $K_2O$와 CaO의 함량이 낮다는 점이 다르다. 납유리의 경우도 PbO와 $SiO_2$ 함량이 약간 차이가 있다. 이는 두 유적지에서 제작된 유리 유물이 서로 다른 재료 또는 기술을 이용하였을 가능성도 있는 것으로 보인다.

$Na_2O$-CaO-$SiO_2$ 계 유리의 내화학적 성질 향상에 관한 연구 (A Study on Improvement of Chemical Durability in the $Na_2O$-CaO-$SiO_2$ System Glass)

  • 김종옥;박원규;임대영;김문기
    • 자연과학논문집
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    • 제8권2호
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    • pp.111-118
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    • 1996
  • $Na_2O$-CaO-$SiO_2$ 계 유리의 화학적 내구성을 향상시키면서 작업점도의 변화를 최소화 하기 위하여, 기본 조성 유리를 선정한 후, 이 조성에 $B_2O_3$, ZnO 성분의 첨가량을 변화시키고 $Na_2O$, $Al_2O_3$, $Li_2O$ 성분을 변화시켜가면서 각 성분이 물성에 미치는 영향을 조사하여 최적 조성비를 얻는 것을 목적으로 하였다. 본 실험결과 $Na_2O$-CaO-$SiO_2$계 유리에서 연화점 변화를 최소화하고 화학적내구성을 극대화 시키는 최적조성(wt%)은 다음과 같았다.$B_2O_3$:3.36%, ZnO:2.88%, $Na_2O$:9.93%, $Al_2O_3$, $Li_2O$:0.19%, $SiO_2$:70.56%, CaO:11.22%, $K_2O$:0.14%

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Slag 위주의 $CaO-MgO-Al_2O_3-SiO_2(-Na_2O)$계 유리의 결정화 반응기구 (Crystallization Mechanism of Slag-based Glass in $CaO-MgO-Al_2O_3-SiO_2(-Na_2O)$ System)

  • 장승현;정형진
    • 한국세라믹학회지
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    • 제17권1호
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    • pp.20-26
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    • 1980
  • The crystallization behaviors of slag-based glass in $CaO-MgO-Al_2O_3-SiO_2(-Na_2O)$ system have been studied. The mother glass containing 16.50 CaO, 7.50MgO, 19.70Al2O3, 50.80SiO3 and 2.09wt% $Na_2O$ was prepared by using Korean domestic raw materials such as granulated slag, serpentine, sea sand and etc. The glass-ceramics composed of major crystalline phase diopside was produced by the heat treatment in a temperature range from 850$^{\circ}$ to 9$25^{\circ}C$ for 0-6hr. The composition and morphology of diopside phase formed in the system were examined by X-ray diffraction analysis and electron microscopy. The kinetic measurements such as J.M. A plot and Arrhenius plot indicated that the process of nucleation of the initially formed diopside phase could be described from the view point of instantaneous nucleation. It was also demonstrated that the linear crystal growth of diopside phase was proceeded by short range diffusion of $Mg^{2+}$ and $Ca^{2+}$ ion. The microstructures of the resulting glass-ceramics were consisted of leafroidal shaped crystalline aggregations.

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Zinc borosilicate 유리의 CaO 첨가에 따른 항균력 개선 효과 검증 (Effect of CaO on the antibacterial property of zinc borosilicate glasses)

  • 황민성;정재엽
    • 한국결정성장학회지
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    • 제33권5호
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    • pp.187-190
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    • 2023
  • 본 연구에서는 ZnO-Na2O-B2O3-SiO2 계 유리에 CaO의 첨가에 따른 유리의 열적, 화학적 특성, 표면 제타전위 및 항균특성을 분석하였다. 유리 조성에 따른 열적 특성은 DTA 분석을 통해 확인하였고, 30ZnO-xCaO-20Na2O-30B2O3-(20-x)SiO2 (x = 0, 2, 4, 6, 8, 10 mol%)계 유리에서 CaO 함량이 증가함에 따라 유리전이온도가 줄어드는 것을 확인하였다. CaO 함량이 늘어날수록 유리 구조가 약화됨에 따라 더 많은 Zn2+ 이온이 용출되었고, 알칼리 및 알칼리 토류의 초기 급속한 용출로 인해 유리의 표면 제타전위가 증가함을 확인하였다. 이러한 이유로 유리의 항균활성 또한 급격하게 개선됨을 확인하였으며, 대장균(gram negative)과 황색포도상구균(gram positive) 모두에 대해 99.9 % 항균 활성을 갖는 항균 유리를 개발할 수 있었다.

알루미나에 코팅된 불화물 생체유리에의 수산화 아파타이트 형성 (Hydroxyapatite Formation on Fluoride Bioactive Glasses coated on Alumina)

  • 안현수;이은성;김철영
    • 한국세라믹학회지
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    • 제36권10호
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    • pp.1087-1093
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    • 1999
  • Bioglass which is one of the surface active bionmaterials has a good biocompatibility but a poor mechanical strength, In the present work therefore two types of fluoride-containing bioglasses were coated on an alumina to improve mechanical strength. Crystallization of the coating layer and the hydroxyapatite formation on the bioactive glass coatings in tris-buffer solution were studied. When bioactive glass coated alumina was heat-treated Na2CaSi3O8 crystal was formed on the layer at lower temperature while wollastonite(CaSIO3) was obtained at higher temperature. Hydroxyapatite forming rate on the coating layer with Na2CaSi3O8 crystal was delayed with SiO2 contents in glass composition. However the hydroxyapatite was developed in 20minutes regardless SiO2 contents when the coating layer crystallized into wollastonite. More amount of P3+ ions were leached out of the coating layer with wollastonite than that with Na2CaSi3O8 crystal while Na+ and Ca2+ ions were leached out more easily from the Na2CaSi3O8 crystal containing coating layer.

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Effect of Al2O3 on Crystallization Behavior and Microstructure of Na2O-CaO-P2O5-SiO2 Glass-ceramic System

  • Mirhadi, Bahman;Mehdikhani, Behzad
    • 한국세라믹학회지
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    • 제49권2호
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    • pp.146-150
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    • 2012
  • The effects of $Al_2O_3$ on the crystallization behavior of glass compositions in the $Na_2O$-CaO-$SiO_2$ system were investigated by differential thermal analysis (DTA), X-ray diffraction (XRD), and scanning electron microscopy (SEM). The effect of $Al_2O_3$ content on the mechanical properties, density, phase formation, and microstructures of $Na_2O$-CaO-$P_2O_5$-$SiO_2$ glass ceramics were studied. The thermal parameters of each glass were studied by DTA. The density of the glass ceramic samples was measured by Archimedes' method. It was found that the glass-ceramic containing 2.0 molar percent $Al_2O_3$ had desirable sintering behavior and reached an acceptable density. Phase investigation and micro-structural analysis were performed by XRD and SEM, respectively.

소다석회유리에서 SiO2, Na2O, CaO가 isokom 온도에 미치는 영향 (The effect of SiO2, Na2O, and CaO on the isokom temperatures in soda-lime glass)

  • 강승민;김창삼
    • 한국결정성장학회지
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    • 제32권1호
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    • pp.12-15
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    • 2022
  • 소다석회유리의 성분인 SiO2, Na2O, CaO가 isokom 온도에 미치는 영향을 Lakatos 모델을 이용하여 분석하였다. CaO의 양이 일정하고, SiO2가 1 mol% 줄고 대신 Na2O가 1 mol% 증가할 때, log η = 12.3에서는 6℃, log η = 10에서는 7℃, log η = 6.6에서는 10℃, log η = 1에서는 24℃ isokom 온도가 낮아졌다. 그리고, Na2O의 양이 일정하고, SiO2가 1 mol% 줄고 대신 CaO가 1 mol% 증가할 때, log η = 12.3에서는 3~4℃, log η = 10에서는 2℃ isokom 온도가 높아지고, 반대로 log η = 6.6에서는 1℃, log η = 1에서는 21℃ isokom 온도가 낮아지는 것을 알았다.

$Na_2O-CaO-MgO-Al_2O_3-SiO_2$계 Glass-Ceramics에 있어서 Bulk Crystallization에 관한 연구 (The Study on the Bulk Crystallization in $Na_2O-CaO-MgO-Al_2O_3-SiO_2$ Glass-Ceramics)

  • 강원호;이정호
    • 한국결정성장학회지
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    • 제2권2호
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    • pp.20-32
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    • 1992
  • $Na_2O-CaO-MgO-Al_2O_3-SiO_2$계를 기본조성으로 하여 $Na_2O$$Li_2O 0.05wt%, $K_2O$를, CaO에 MgO 12.0wt%, ZnO 6.0%를 각각 치환하여 조성을 선정하였다. 기본 유리조성의 결정상은 wollastonite이고, 치환된 조성들은 diopside, diopside.tremolite의 혼정이 나타났다. $Na_2O$$Li_2O$로 치환한 시편은 열팽창계수가 감소하였지만 CaO를 ZnO로 치환한 시편은 열팽창 계수가 증가하였다. 곡강도에 있어서는 치환에 따라 모두 증가시켰다. 핵행성제로 $ZrO_2$CaF_2$를 각각 1~2wt%의 변화를 시켜본 결과 핵형성제 $ZnO_2$$CaF_2$가 1:1, 1:2인 시편은 $1000~1050^{\circ}C$온도에서 급격한 결정성장을 보였으며 1:2시편이 가장 낮은 열팽창 계수값을 나타냈다. 곡강도는 모두 $1000~1050^{\circ}C$의 결정화 온도 범위에서 높은 강도를 나타내었다. 결정화에 필요한 활성화 에너지는 Ozawa와 Kissinger식으로 plot하여 각각 55.24kcal/mol과 53.05kcal/mol이다.

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Bioglass내의 수식체가 유리의 물성 및 아파타이트 형성에 미치는 영향 (Effect of Modifiers in Bioglass on the Glass Properties and the Formation of Apatite)

  • 길철영;이호필
    • 한국세라믹학회지
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    • 제29권8호
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    • pp.623-629
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    • 1992
  • The possible use of bioglass as implant materials is due to its biocompatibility to human body. Even if many animal studies for the bioglasses have been performed, their compositional dependences of structures and physical properties are not fully understood. In the present work, physical property measurements such as density and thermal expansion coefficient were carried out for the bioglasses, with substitution of CaO for Na2O in bioglass composition (46.1%SiO2, 24.4%Na2O, 26.9%CaO, 2.6%P2O5:mol%). Hydroxyapatite formation on the glass surface was also examined after reacted in Tris-buffer solution. As CaO was substituted for Na2O, the bond strength between nonbridging oxygen and modifier became stronger to make glass structure rigid, and resulted in increase in density and decrease in thermal expansion coefficient. When the bioglasses were reacted in Tris-buffer solution, hydroxyapatite was formed on the bioglass surface for all prepared glasses in 2 hours, independently on CaO content, and the thickness of hydroxyapatite layer was decreased a little, while the thickness of SiO2 rich layer was decreased sharply with CaO content.

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$NaAlSi_3O_8-CaAl_2Si_2O_8$계의 "Immm-강조형" 부안정상 (The "Orthorhombic" Metastable Phase in the System of $NaAlSi_3O_8-CaAl_2Si_2O_8$)

  • 정수진;임응극;김기수;김영진
    • 한국세라믹학회지
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    • 제19권1호
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    • pp.13-18
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    • 1982
  • The crystallization of metastable "orthorhombic" phase from the glass in the system of Na $AlSi_3O_8-CaAl_2Si_2O_8$ is studied. These crystals are crystallized in the range of composition from $Ab_80An_20$ to An100. The symmetry of these crystals show orthorhombic as a possible space group P22121. Two probable twin models are proposed. proposed.

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