• 한국세라믹학회지
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• 제48권2호
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• pp.121-126
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• 2011

The study investigates the effects of a body that influences the nucleation and growth of crystal by experiment the application of zinc crystalline glaze to five of the most favorably used kinds of bodies sold in the market. As a result, in all bodies used in the test, willemite crystal is appeared on the surface and in the case of white porcelain, super white and white porcelain sculpture clay, beautiful crystals is developed. The reason that crystal does not grow and trickle down by sticking to the body in celadon clay and Sanchung clay is the large surface tension of glaze by ingredient CaO which is more often present compared to other bodies. In glaze, the ingredients $Al_2O_3$ and RO greatly influences the surface tension, and adhesion of the glaze and the body is completed by the glaze's power to stick, which is determined by the reaction of both the glaze and the body. However, in the case of Sanchung clay, the CaO in body reacts to the glaze, and glaze, on Sanchung clay, has tendency to run more compared with other bodies. It is supposed that this mechanism influences the growth of willemite crystal and the glaze's adhesion to the body.

• 한국결정성장학회지
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• 제30권4호
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• pp.136-142
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• 2020

아연결정유약은 결정생성의 요건을 맞추기 위해서는 조핵제의 생성 - 조핵제의 양 조절 - 결정의 성장 등의 까다로운 소성과정을 거쳐야 한다. 소성온도 폭이 좁고 아연의 상태에 따라 결정에 영향을 미치는 등 사용이 용이하지 않다. 아연결정생성을 촉진시켜 이를 Frit화하여 폭넓은 소성조건에서 안정적으로 재결정화도록 하여 상용유약으로 유약을 개발할 수 있다.

• 한국세라믹학회지
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• 제50권2호
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• pp.116-121
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• 2013

Zinc crystal glaze has its limits in practical use of commercial glaze due to the controlling crystal. In order to overcome this limit, and to heighten the practical usage, this study is aimed to develop artificially controlling willemite ($Zn_2SiO_4$) zinc crystalline glaze. For this purpose, it has experimented with the effect of anatase form and rutile form using $TiO_2$ known as nucleating agent. In zinc glaze, adding $TiO_2$ resulted with anatase form becoming more effective at nucleating formation and growth of willemite than the rutile form. Furthermore, it turned out that using the $TiO_2$ - anatase form, with synthetic seeds (zinc silicate), the numbers and positions of crystals can be controlled artificially.

• 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.

• 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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• 제46권3호
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• pp.253-262
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• 2009

The purpose of this study is to find out optimum conditions for zinc crystalline glaze under variables of firing: maximum firing temperature, crystal growth temperature, temperature increasing speed, annealing speed, holding time at maximum temperature and holding time at crystal growth temperature. Ferro Frit3110, ZnO and Quartz were used as starting materials and tested by three component system. The best result of test was selected and extended to its vicinity as five glaze formulas. And then the specimens were experimented by variable firing conditions and analyzed by crystal appearance observation, XRD, FT-IR and Raman spectroscopy. In result, main crystal was willemite in the zinc glazes. Some gahnite was detected in specimens which were fired at $1230^{\circ}C$, $1250^{\circ}C$ and $1270^{\circ}C$, however gahnite was not identified at $1300^{\circ}C$. Optimum zinc crystalline glaze was gained by following 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.

• 한국결정성장학회지
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• 제33권6호
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• pp.234-243
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• 2023

유약원료 내의 ZnO와 SiO₂의 조성과 소성요건에 따라 생성되어 표면으로 석출된 아연결정은 매우 장식성이 높아 선호된다. 하지만 아연결정유약은 대부분 소성온도가 높고 소성온도 폭이 좁아 상용유약으로 사용하기 어렵다. 따라서 본 연구에서는 아연결정유약 제조 시 사용하는 주원료인 frit를 혼용하여 공융효과를 이용하면 일반적인 아연결정유약의 소성온도를 1270℃보다 아연결정의 유약 생성온도를 낮출 수 있을 것으로 기대하였다. 그 결과 Frit 혼용 유약에서는 아연결정의 생성온도가 낮아질 뿐 아니라 1230~1270℃로 소성온도 폭이 넓어져 안정적으로 결정이 생성되는 유약을 개발할 수 있었다. 소성 최고온도를 1230~1250℃로 낮추고 냉각 시 유지온도를 약 950℃까지 낮출 수 있었으며, 경제적으로 효과적인 유약을 개발할 수 있었다. Frit 혼용으로, 유약의 조성에 따라 냉각 시 유지온도는 아연결정의 재결정화에 영향을 주는 것으로 나타났으며 이때 결정형을 조절할 수 있다. 또한, 조핵제의 활용으로 결정 생성 량과 형태의 제어가 가능하다.

• 한국재료학회지
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• 제24권8호
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• pp.407-412
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• 2014

Currently, diopside ($MgCaSi_2O_6$) crystal glaze is used frequently for pottery works or in earthen wares, though the process is not straightforward. However, to create and control the positions and sizes of the crystals in desired amounts when making pottery is difficult. To solve this problem, a diopside crystal seed was created at a temperature of $1450^{\circ}C$. After planting this seed in the glaze, a glaze combination and firing process which allows a user to create crystals with the desired position and at the desired size were established. In addition, in order to investigate the creation process of the crystals, the growth patterns of the crystals were observed and examined using Raman spectrography and XRD and SEM analyses. As a result, the optimum synthesis condition of the diopside seed was created by mixing 1 mole of $CaCo_3$, 0.2 mole of $(MgCo_3)_4(MgCoH)_2{\cdot}5H_2O$ and 2 moles of $SiO_2$ and then applying a firing process to the mixture at $1,450^{\circ}C$ for 30 minutes. The optimum glaze content of the seed was 70 % feldspar, 20 % limestone and 10 % $MgCo_3$. For the firing process, it was confirmed that the size of crystal is larger with a longer firing time at $1100^{\circ}C$ by completing a two-hour process at $1280^{\circ}C$. In addition, the diopside crystal has columnar structure and is less than $1{\mu}m$ in size.

• 한국결정성장학회지
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• 제24권5호
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• pp.183-189
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• 2014

본 연구에서는 도예가들이 경험적으로 제조하여 사용하는 diopside 결정유약에 $Co_3O_4$와 $Fe_2O_3$를 첨가하였을 경우 Co와 Fe이 유약과 diopside 결정의 발색에 미치는 영향을 연구하고자 하였다. 그 결과 diopside 결정유약에 $Co_3O_4$를 넣을 경우 유약의 색상은 blue색을 띠며 결정의 색상은 diopside 결정에 Co가 고용되면서 pastel violet색을 띠었으며 diopside 결정유약에 $Fe_2O_3$를 넣을 경우 유약의 색상은 brown색을, 결정의 색상은 diopside 결정에 Fe가 고용되면서 goldenrod색을 띠었다. 그리고 diopside 결정유약 표면에 석출된 결정은 diopside 결정과 diopside precursor로 이루어져 있었다. 또한 유지시간이 길어짐에 따라 diopside precursor의 량은 줄고 diopside 결정량은 많아졌다. Diopside 결정에는 Fe보다는 Co가 더 잘 고용되었으며, Co가 고용될 경우 diopside 결정성은 더 좋아져 특성 peak의 강도가 높아졌다. 그리고 Fe이 고용되면 특성 peak의 강도는 낮아지면서 diopside 결정은 부분적으로 와해됨을 알 수 있었다.

• 한국결정성장학회지
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• 제28권1호
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• pp.38-43
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• 2018

수처리에 사용되는 세라믹 분리막은 친환경적이고 낮은 에너지 소비 등의 장점으로 인해 많이 사용되고 있으나, 40 % 이상의 높은 기공률로 인해 수처리 모듈에 적용되는 과정에서 강도에 대한 문제가 발생할 수 있다. 이러한 문제를 해결하기 위해 도자기에 사용되는 유약을 이용하여 분리막 끝단의 강도를 향상시키고자 하였다. 분리막의 미세구조 변형을 최소화하기 위하여 낮은 소성온도에서 사용되는 저온용 유약 조성 4가지를 선정하였다. 저온용 유약을 이용하여 코팅 후 열팽창 계수 차이로 크랙 발생이 관찰되었다. 따라서 유약의 열팽창 계수를 cordierite와 petalite를 첨가하여 제어하였다. 코팅 후 세라믹 분리막의 압축강도는 $27N/m^2$에서 $117N/m^2$ 증가하였으며, 이는 깨지기 쉬운 세라믹 분리막의 단점을 충분히 보완할 수 있을 것으로 판단된다.