Al2O3
알루미나 단독은 초내화물로 녹는 점은 2,072 °C. 그러나 카올린의 알루미나는 규소와 화학적으로 결합되어 있어 유약에서 쉽게 녹는다.
참고로 마그네슘(MgO: 2852℃), 칼슘(CaO: 2572℃)도 단독으로는 매우 높은 온도에서 녹는다.
유약 재료상에서 산화 알루미나도 판매하고 드물게 유약 레시피에서도 볼 수 있지만 유약 재료로는 적합하지 않다.
필자는 산화 알루미나 : 카올린을 1:1로 하여 물을 조금 섞어서 반죽하여 쿠기 정도의 크기로 만들어 건조시킨 후 흐름이 예상되는 기물 바닥에 깔아서 내화판 보호용으로 사용하고 있다.
유리형성제는 아니지만 유약 화학을 계산할 때 실리카와 함께 유리형성제로 취급하기도 한다.
세라믹 유약에서 알루미나의 역할
유약에서 알루미나(Al₂O₃)의 주요 기능:
내구성 및 경도: 알루미나는 세라믹 유약의 내구성, 경도 및 내화학성을 향상시키는 주요 요인입니다. 알루미나는 소성된 유약의 강도와 인성을 증가시켜 마모와 화학적 공격에 대한 저항력을 높여줍니다.
녹는 성질: 알루미나는 유약의 용융 온도를 높여 내화 성분으로 작용합니다. 이는 유약 용융물을 단단하게 만들어 소성 중에 유약이 도자기에서 흘러내리는 것을 방지하고 균일한 코팅을 유지하는 데 도움이 됩니다.
무광택 대 광택 표면: 실리카(SiO₂)와 알루미나의 비율은 유약 표면 품질을 결정하는 핵심 요소입니다. 알루미나 비중이 높을수록 무광택 유약을 생산하는 경향이 있고, 반대면 광택 쪽으로 됩니다. (단 다 녹았을 때, 안녹았다면 안녹은 무광이 되며 내구성이 좋지 않습니다)
열적 및 기계적 특성: 알루미나는 유약의 열팽창을 낮추고 인장 강도를 높이며 열충격 및 devitrification(냉각 중 결정화)에 대한 저항성을 향상시킵니다. 알루미나 함량이 높을 수록 결정유의 결정 생성은 줄어 든다.
현탁(Suspension)및 적용: 특히 카올린 또는 알루미나 수화물에서 공급되는 알루미나는 유약 입자가 물에 떠 있는 상태를 유지하여 도포 특성을 개선하고 침전을 방지하는 데 도움이 됩니다. 알루미나가 필요한 주된 이유.
유약에 함유된 알루미나의 공급원 및 형태
천연 공급원: 유약의 대부분의 알루미나는 점토 광물(카올린, 볼 클레이), 장석 및 기타 규산염 광물에서 나오며, 화학적으로 결합되어 유약 용융물에 쉽게 용해됩니다.
알루미나 수화물(Al₂O₃-3H₂O): 유약에서 알루미나의 직접적인 공급원으로 사용되며, 특히 매트나 유약 화학을 조정하기 위해 추가 알루미나가 필요할 때 사용됩니다. 유약 슬러리에 잘 부유하며 미세 기포를 제거하는 데 도움이 될 수 있습니다. – 확인 필요.
소성 알루미나: 내화성이 강하고 유약 용융물에 잘 녹지 않습니다. 매우 미세한 입자 또는 소량만 용해되어 유약 화학에 기여합니다.
Property | Effect of Alumina (Al₂O₃) |
---|---|
Melting Temperature | Increases (makes glaze more refractory) |
Durability/Hardness | Increases |
Flow/Stiffness | Increases (prevents glaze run-off) |
Surface Finish | More matte (with lower SiO₂:Al₂O₃ ratio) |
Thermal Expansion | Decreases |
Suspension in Slurry | Improves (especially from kaolin/hydrate) |
Chemical Resistance | Increases |
실용적인 참고 사항
균형이 중요합니다: 알루미나가 너무 많으면 유약이 지나치게 뻣뻣하거나 덜 구워지거나 무광택이 될 수 있고, 너무 적으면 유약이 흐르고 크래킹이 발생하기 쉽습니다.
출처가 중요합니다: 점토와 장석에서 추출한 알루미나는 순수한 알루미나 분말이나 소성된 형태보다 유약에 더 쉽게 통합됩니다.
유약 배합: 알루미나는 유리 네트워크에서 플럭스와 실리카를 연결하는 데 도움을 주는 ‘중간 산화물’로 간주되며, 대부분의 유약 배합에서 실리카 다음으로 중요한 성분입니다.
요약하면, 알루미나는 세라믹 유약에서 내구성, 표면 품질 및 작업 특성의 적절한 균형을 달성하는 데 필수적이며, 이를 신중하게 제어하는 것이 성공적인 유약 배합 및 성능의 핵심입니다.