• 제목/요약/키워드: CaO-$Al_2O_3-SiO_2$

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투명 결정화 유리에 관한 연구 - $Al_2O_3-SiO_2$계에 관하여 (A Study on the Transparent Glass-Ceramics On Al2O3-SiO2 System)

  • 박용완;김용욱
    • 한국세라믹학회지
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    • 제29권3호
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    • pp.223-231
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    • 1992
  • CaO and ZnO were added to Al2O3-SiO2 binary system respectively as flux, then ZrO2 and TiO2 were applied as nucleating agent to these CaO-Al2O3-SiO2 and ZnO-Al2O3-SiO2 ternary system glass. The transparency could not be kept in CaO-Al2O3-SiO2 system glass, whereas the transparent glass-ceramics were prepared in ZnO-Al2O3-SiO2 system glass containing ZrO2 as the nucleating agent. At this time the optimum heating temperatures for the nucleation and the crystal growth were 78$0^{\circ}C$ and 97$0^{\circ}C$. The sizes of the precipitated crystals in the transparent glass-ceramics were below 0.1 ${\mu}{\textrm}{m}$, and their light transmissibilities were more than 80%.

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CaO-Al$_2$O$_3$-SiO$_2$계 슬래그와 스피넬의 반응에 미치는 스피넬중의 MgO함유량의 영향 (Effects of MgO content of Spinel on the Reaction of Spinel with CaO-Al$_2$O$_3$-SiO$_2$ Slag)

  • 조문규;홍기곤
    • 한국세라믹학회지
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    • 제36권4호
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    • pp.410-416
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    • 1999
  • The reactivity of three kinds of spinels which CaO-Al2O3-SiO2 slag was investigated in terms of mineral phases and microstructures. New crystal products were not formed by reaction of 12CaO.7Al2O3 in the slag with spinels and free MgO components was preferenctially dissolved into slag for MgO-rich spinel and stoichiometric spinel. Meanwhile mineral phase was changed from 12CaO.7Al2O3 to CaO.Al2O3 to CaO.2Al2O3 finally to CaO.6Al2O3 having high melting point for Al2O3 -rich spinel. The Fe-oxide component of the slag was taken up by only stoichiometric spinel grains within the spinel clinker and the trapped amount of Fe-oxide was independent of MgO content of MgO in spinel clinker the more th resistance to slag corrosion but the less resistance to slag penetration.

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알루미나와 실리케이트 액상간의 반응에 따른 $CaO{\cdot}6Al_2O_3$ 상의 성장 및 용해 거동 (Growth and dissolution behavior of $CaO{\cdot}6Al_2O_3$ phase by reaction between alumina and silicate liquid phase)

  • 백용균;박상엽
    • 한국결정성장학회지
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    • 제5권3호
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    • pp.291-298
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    • 1995
  • 알루미나 고상소결체와 $CaMgSiO_4$간의 반응에 따른 반응상들의 성장 및 용해 거동을 $1600^{\circ}C$에서 열처리 시간을 변화하여 고찰하였다. 열처리시 알루미나는 $CaMgSiO_4$ 액상에 용융되어 중간에 반응상인 $CaO{\cdot}6Al_2O_3$와 최종 반응상인 $CaMgSiO_4$ 스피넬 형성이 관찰되었다. 중간상인$CaO{\cdot}6Al_2O_3$ 결정은 성장 모양과 용해 모양이 뚜렷하게 구분되었다.

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CaO-Al2O3-SiO2 계 유리 스프레이 코팅막의 소성 거동에 대한 연구 (A study of sintering behavior of spray coating in CaO-Al2O3-SiO2 glasses on Al2O3 substrate)

  • 나혜인;박제원;박재혁;김대근;최성철;김형준
    • 한국결정성장학회지
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    • 제29권6호
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    • pp.298-307
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    • 2019
  • 본 연구에서는 Al2O3 소결체 표면에 두 종류의 CaO-Al2O3-SiO2(CAS) 계 유리 분말을 스프레이 코팅(spray coating) 후 소성 거동에 대하여 연구하였다; (1) Si-rich, SiO2 함량이 높은 유리, (2) Ca-rich, CaO 함량이 높은 유리. Ca-rich 유리는 점도가 약 107~109 poise일 때 유리 내부에 잔존하는 기포들의 심한 발포 현상이 일어났고 이에 따라 소결 방해에 따른 수축율이 감소하였으며 조도는 증가하였다. 반면, Si-rich 유리의 경우, 1000℃ 이하에서는 Ca-rich와 같은 심각한 발포현상은 없었으나, 1200℃에서 밀도가 낮은 크리스토발라이트(cristobalite) 결정 발생과 함께 기포의 재발포 현상이 일어나 수축율이 감소하였으며 조도가 증가하는 이상 소성 거동을 보였다. 이는 저밀도 크리스토발라이트 결정 생성으로 인한 유리질의 칼슘 함량 증가에 의한 점도 감소로 생각된다. 따라서 CAS계 유리의 경우 저온 소성에서는 발포 현상에 의한 표면조도 상승과 소결 방해를 고려해야 하며, 특히 SiO2 함량이 높을 경우, 고온에서 결정화에 의한 이상 발포 현상도 생각해야 한다.

$NaAlSi_3O_8-CaAl_2Si_2O_8$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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금속 산화물이 도자기 소지중 SiO$_2$상 생성에 미치는 영향 (Effect of metal oxides on the types of SiO$_2$ Phase of vitreous porcelain body)

  • 김윤주
    • 한국결정성장학회지
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    • 제7권4호
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    • pp.658-664
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    • 1997
  • 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.

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$Na_2O$-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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형우(螢右) 함유(含有) 슬래그 노이(盧理)를 통한 PCB 스크랩으로부터 Au, Ag, Ni의 회수(回收)에 관한 연구(班究) (Recovery of An, Ag, and Ni from PCB Wastes by CaF2-containing Slag)

  • 박주현
    • 자원리싸이클링
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    • 제20권4호
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    • pp.58-64
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    • 2011
  • 고온에서 PCB 처리를 통한 Au, Ag와 같은 귀금속뿐 아니라 Ni과 같은 주요 회유금속을 회수하기 위한 기초연구로서 CaO-$Al_2O_3$(-$SiO_2$) 및 CaO-$SiO_2$-$CaF_2$ 슬래그를 이용하여 Au, Ag, Ni의 회수거동올 관찰하였다. 슬래그 투입 없이 PCB만으로 용융실험을 수행한 결과 PCB는 거의 용융되지 않았으며, 이로부터 유도전류를 이용한 용융을 촉진할 뿐 아니라 유가금속의 회수를 위해서는 Cu와 갇은 적절한 base metal이 필요함을 확인하였다. 본 연구결과, PCB/Cu ratio는 1 이하가 바람직할 것으로 생각된다. CaO-$Al_2O_3$(-$SiO_2$) 및 CaO-$SiO_2$-$CaF_2$ 슬래그를 투입한 결과, $CaF_2$를 함유하는 fluorosilicate계 슬래그가 calcium aluminate계 슬래그보다 융점과 점도가 낮게 제어되었으며, 이로부터 Au, Ag, Ni의 높은 분배비를 얻을 수 있었다. 점도가 낮은 $CaF_2$ 함유 슬래그 적용 시 높은 유가금속 회수율은 슬래그 내에서 각 금속입자의 등속침강속도가 상승하기 때문인 것으로 평가되었다.

다성분계 현무암질 비정질 규산염의 원자 구조에 대한 고상핵자기 공명 분광분석연구 (Probing Atomic Structure of Quarternary Aluminosilicate Glasses using Solid-state NMR)

  • 박선영;이성근
    • 한국광물학회지
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    • 제22권4호
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    • pp.343-352
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    • 2009
  • 특정 원자 중심의 정보를 제공해주는 고분해능 고상핵자기 공명 분광분석(NMR)은 현무암질 마그마를 포함한 대부분의 자연계의 다성분계 규산염 용융체의 원자 구조 분석에 적합하다. 본 연구에서는 일차원과 이차원 고상 NMR을 이용하여 현무암질 마그마의 모델 시스템인 CMAS (CaO-MgO-$Al_2O_3-SiO_2$) 비정질 규산염의 조성에 따른 원자 구조의 변화를 규명하였다. $^{27}Al$ MAS NMR 실험 결과 모든 조성에대해 $^{[4]}Al$ 피크가 지배적으로 나타나고 이는 $Al^{3+}$이 네트워크 형성 이온으로 작용한다는 것을 지시한다. $X_{MgO}$가 증가함에 따라 피크 위치가 음의 방향으로 4.7 ppm 이동하며 이는 조성에서 Si의 상대적인 양이 증가할수록 $Q^4$(4Si)가 증가하는 것을 의미하고 이를 통해 Al 주변의 산소가 모두 연결 산소(BO, bridging oxygen)임이 확인되었다. $^{17}O$ NMR 실험 결과 비정질 $CaMgSi_2O_6$에 있는 비연결 산소의 상대적 양이 $CaAl_2SiO_6$에 있는 비연결 산소보다 정성적으로 많은 것이 확인되었다. 모델 사성분계 비정질 알루미노규산염에 대한 $^{17}O$ 3QMAS NMR 실험결과 Al-O-Al, Al-O-Si, Si-O-Si의 연결 산소와 {Ca, Mg}-NBO의 원자 환경이 구별되며 이 실험 결과는 자연계에서 나타나는 다양한 조성의 다성분계 비정질에 대해서도 이차원 3QMAS NMR 실험을 이용하여 원자구조를 규명할 수 있는 가능성을 제시한다.

CaAl2Si2O8를 입계상으로 가지는 Al2O3 계면의 분자동력학 시뮬레이션 (Molecular Dynamics Simulation of Al2O3 Grain Boundaries with CaAl2Si2O8 as Interface Phase)

  • 신순기
    • 한국재료학회지
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    • 제16권2호
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    • pp.92-98
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    • 2006
  • Molecular dynamics simulations were performed to study interface structures between an $Al_2O_3$ crystalline phase and a interface phase of $CaAl_2Si_2O_8$. We calculated atomic structures and excess interface energies in systems with different thicknesses of the interface film. It was found that excess interface energies at first readily decreased with increasing film thickness, but increased for larger thicknesses of more than 2 nm. The excess energies of $Al_2O_3/CaAl_2Si_2O_8$ interfaces exhibit a minimum at a thickness around 1 nm. In this range of film thicknesses, the atoms in the interface film show a short-range ordered structure and slow diffusion rather than the random structure and rapid diffusion expected to an observation of an equilibrium thickness for interface films in ceramics.