• 한국세라믹학회지
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• 제21권3호
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• pp.245-252
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• 1984

Willemite phosphor is a good one having excellent luminescence efficiency that it;s emission wavelength is in the range of about 525 nm. The energy band gap of this willemite phosphor is about 4.1 eV. When the ratio of ZnO/SiO is 1.8 and Mncl in used as activator source the phosphor has the value of maximum luminescence efficiency. The characteristic of willemite phosphor is tendency of the dependence of temperature. The willemite which was fired with activator after being synthesized at initial firing without activator shows higher value of luminescence efficiency than willemite which was fired with activator in initial stage, When the concentration of activator is 1-1.5mol% it has its most favorite condition and the value of luminescence efficiency decreases according to increasement of activator concentration.

• 한국세라믹학회지
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• 제45권7호
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• pp.401-404
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• 2008

Willemite ($Zn_2SiO_4$) are a wide range of applications such as a phosphor host and an important crystalline phase in glass ceramics, electrical insulators, glazes, and pigments. In this study, Willemite precursors were synthesized with zinc silicate gels from mixture of zinc nitrate solution and various sodium silicate solution by the geopolymer technique. To examine the crystallization behavior, precursors were have been monitored by the XRD. A pure willemite phase was obtained at $900^{\circ}C$. TEM investigations revealed that the sample with 50 nm particle size was obtained via heat-treated at $900^{\circ}C$ for W-3.

• 한국결정성장학회지
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• 제17권2호
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• pp.57-62
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• 2007

Metallo-organic decomposition(MOD)법으로 willemite 녹색 형광체를 합성하였고, 열처리 온도($800{\sim}1100^{\circ}C$) 및 Mn 활성제 농도($4{\sim}12 mol%$)에 따른 발광특성과 상합성에 대해 조사하였다. 254nm 여기원을 사용한 측정에서 형광체의 열처리 온도가 $800^{\circ}C$에서 $1000^{\circ}C$로 증가함에 따라 상대 발광 피크강도는 크게 증가하였고, XRD 분석 결과 $1000^{\circ}C$ 이상의 열처리 온도에서 전형적인 willemite 결정 구조를 보여 주었다. $1000^{\circ}C$의 온도로 열처리한 willemite 형광체는 Mn 활성제 농도가 8mol% 일 때 최대 발광 강도를 나타내었으며 10mol% 이상에서는 발광 강도가 급격히 저하되는 농도 ??칭 현상이 관찰되었다. SEM 분석 결과 형광체 입자 형상은 구형에 가까웠으며 $1000^{\circ}C$에서 소성된 형광체 입자 크기는 약 $0.4{\sim}0.5{\mu}m$ 이었다.

• 한국결정성장학회지
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• 제27권4호
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• pp.154-161
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• 2017

Anatase 형 $TiO_2$에 의해 저온에서 생성되는 $Zn_2TiO_4$는 willemite($Zn_2SiO_4$) 결정 전구체로 유약 내 willemite 생성에 매우 큰 영향을 준다. 안정적인 willemite 생성 및 위치 제어를 위해 $Zn_2TiO_4$를 활용하였다. 합성된 $Zn_2TiO_4$를 화장토(engobe)에 15 wt% 첨가하여 도포하면 유약 내에 결정의 생성과 위치를 조절할 수 있다. 발색제가 고용된 $Zn_2TiO_4$를 화장토에 적용하면 결정부분에만 발색효과를 얻을 수 있다. $Zn_2TiO_4$를 화장토(engobe)로 적용하면 한 번의 시유로 결정의 생성유무와, 위치, 색상 등을 임의로 조절할 수 있고 유약의 장식 효과를 높일 수 있다.

• 한국결정성장학회지
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• 제27권1호
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• pp.34-41
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• 2017

본 연구는 아연결정 Willemite($Zn_2SiO_4$)유의 합성에서 소성 전의 전처리 과정이 결정의 결합반응에 미치는 영향을 규명하고자 한다. 시료 전처리 방법으로 원료의 체거름과 초음파분산실험을 통해서 실험 분석하였다. 그 결과, 기본유시료의 체거름과 초음파분산은 물리적 공정만으로 Zn-Si 결합이 용이하도록 Si 본딩에 변화를 가져와 저온($680^{\circ}C$)에서부터 willemite의 생성을 촉진시켰다. 원료의 분산은 체거름 만으로도 willemite의 저온 생성을 촉진시키는 것으로 나타났으며 특히 초음파 분산 실험의 결과는 willemite생성의 저온 반응에 효과가 더욱 극명하게 나타났다. 이러한 비 소성 전 처리 공정에 의한 결정생성은 경제적으로도 큰 가치가 있을 것으로 판단된다.

• 한국세라믹학회지
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• 제28권1호
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• pp.74-78
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• 1991

Willemite powders which have been prepared by solid state reaction were easy to intermixed impurities, and particle surfaces were demaged in the progress of crushing. The above defacts were easy to accompany non-crystallization for mechanochemical effects and luminescence efficiency was deteriorated. The goal of this study improve each of defacts, and synthesize high purity and fine Mn doped willemite powders by wet and hydrothermal methods without crushing progress. It has been experimentally verified that the single phase Zn1.98Mn0.02SiO4 willemite powders which prepared by hydrothermal synthes is at 220$^{\circ}C$ for 10 hours in 2N KOH solution. The products are like needle and composition is the same with starting composition.

• 한국세라믹학회지
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• 제47권6호
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• pp.598-602
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• 2010

When metal oxides are added into crystalline glaze, colors of glaze and crystals are similar as colorants generally. But the case of NiO in zinc crystalline glaze is different from general color development. When NiO is added to zinc crystalline glaze it can develop two or three colors. The active use of color development mechanism by adding NiO to the zinc crystalline glaze to control color of the base glaze and crystal with stability is investigated. This report is expected to contribute to the ceramic industry in improving application of zinc crystalline glaze. For the experiment of NiO, the quantity of NiO additives is changed to the base glaze for the most adequate formation of willemite crystal from previous research and firing condition: temperature increasing speed $5^{\circ}C/min$, holding 1 h at $1270^{\circ}C$, annealing speed $3^{\circ}C/min$ till $1170^{\circ}C$, holding 2 h at $1170^{\circ}C$ then naturally annealed. The samples are characterized by X-ray diffraction (XRD), UV-vis, and Micro-Raman. The result of the procedure as follows; Ni substitutes for Zn ion then glaze develops blue willemite crystals, as if cobalt is used, on brown glaze base. When NiO quantity is increased to over 5 wt%, willemite size is decreased, and the density of the crystal is increased, at the same time $Ni_2SiO_4$ (olivine) phase, the second phase, has been developed. The excessive NiO is reacted with silicate in the glass then developed green $Ni_2SiO_4$ (olivine), and quantity of $Ni_2SiO_4$ (olivine) is increased as quantity of willemite is decreased. It is proved to create three colors, blue, brown and green by controlling the quantity of NiO to the zinc crystalline glaze and it will improve the multiple use of colors to the ceramic design.

• 한국세라믹학회지
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• 제48권2호
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• pp.134-140
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• 2011

To study the effect of color development of Ni-doped willemite blue pigments, five batches of compositions were prepared and fired at $1350^{\circ}C$/hold for 1 h. When Ni was substituted for ZnO by 0.03 mole the optimum result were obtained. Then they were fired at $1300^{\circ}C$ and held for 1, 2, 4 and 6 h respectively for the purpose sake. XRD, Raman spectroscopy, FT-IR, UV-vis were used to analyze the results of experiment. The substitution of 0.03mole Ni for Zn was most optimum and which produced good willemite at the temperature of $1300^{\circ}C$, holding for 6 h. In ceramic arts, cobalt has been used for blue coloring, in most cases, despite of its high cost. If the low cost Ni-doped willemite blue pigments supplies for them with stable and multiple shades of blue pigment, using NiO at high temperature, it would provide various blues for ceramic wares.

• 한국결정성장학회지
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• 제24권2호
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• pp.70-76
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• 2014

아연결정유약에 Anatase 형 $TiO_2$에 의해 생성되는 $Zn_2TiO_4$가 효과적인 결정 생성제로 나타났다. 이에 저온에서 생성되는 $Zn_2TiO_4$를 인위적으로 합성하여 유약의 미치는 효과를 규명하였다. 첨가 $Zn_2TiO_4$는 저온에서 생성되는 결정으로 아연결정 W의 핵으로 작용하는 것으로 밝혀졌다. 합성된 $Zn_2TiO_4$를 유약에 5 wt% 첨가하면 유약 내에 결정생성이 증가하며 안정적으로 유지된다. 특히, $Zn_2TiO_4$ 합성 시 발색제로 CoO, NiO, CuO를 각각 고용시켜 유약에 첨가하면 발색제의 고용효과가 커져 Willemite 결정의 다양한 발색에 큰 효과를 얻을 수 있다.

• 한국결정성장학회지
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• 제31권6호
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• pp.240-246
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• 2021

도자 생산현장에서 아연결정유약을 제조하여 사용할 때 조성원료에 따라 유약의 결정생성이 불안정하고, 특히 결정이 잘 생성되는 유약도 습식제조 후 시간이 경과하면 결정생성이 급격히 저하되는 문제점이 있다. 도예가들이 주로 사용하는 산화아연(ZnO)과 하소아연(calcined ZnO), 프리트 3110, 그리고 규석을 출발 물질로 3성분계 실험을 통하여 아연결정 조성을 선택하고 선 연구된 소성 조건을 사용하였다. 유약을 제조하고 1일~24주까지 습식으로 보관하면서 침수 과정에서 아연이 아연결정유의 결정생성에 미치는 영향을 규명하고자 하였다. 원료 입도 및 침수 영향을 측정하기 위해 입도분석, XRD, Raman Spectroscopy 그리고 SEM 분석 등을 하였다. 연구결과, 산화아연은 습식으로 유약 사용 시 willemite 결정 생성 및 성장이 우수하지만 유약을 보관하는 동안 ZnO가 물과 반응하여 Zn(OH)2를 생성하고 응집되면서 유약내 ZnO량이 감소되어 willemite 생성을 저해하여 결정이 감소됨을 확인하였다.