세라믹 유약의 핀홀이란 무엇인가요?

핀홀은 유약 표면을 관통하는 작은 구멍을 특징으로 하는 일반적인 세라믹 유약 결함으로, 종종 밑에 있는 점토 본체까지 닿는 경우가 많습니다. 이러한 구멍은 일반적으로 핀헤드 크기 정도이며 세라믹 제품의 매끄럽고 광택 있는 외관을 방해할 수 있습니다.

필자의 경험으로는 아연과 착색제가 종종 핀홀을 만든다. 티타늄 사용 유약도 종종 그런데 티타늄이 원인인지는 확실하지 않다.
(티타늄은 내화성이 있어(확인 필요) 유약을 굳게 (stiffen) 만들어서 결과적으로 핀홀을 만들 수 있다는 커뮤니티(ceramicartsdaily) 글이 있다. 스트론튬 기반의 유약에 1% 티타늄 추가만으로도 더 잘 녹게 된다는 글도 있어서 내화물인지는 불확실. 혹은 상황에 따라 내화물로도 열을 전달하는 역할로도 혹은 심지어 플럭스 처럼도 작용하는지도 모르겠다.)

핀홀은 어떻게 형성되나요?
핀홀은 소성 과정에서 주로 가마에서 가열될 때 점토 본체나 유약에서 빠져나가는 가스로 인해 형성됩니다. 이 과정에는 일반적으로 다음 단계가 포함됩니다:

가마가 가열되면서 점토와 유약의 유기 물질 및 기타 휘발성 물질이 분해되어 가스를 방출합니다.

이러한 가스는 녹은 유약 층을 통과하여 거품을 형성합니다.

기포가 유약 표면에 도달하여 터지면 분화구를 남길 수 있습니다.

유약이 식기 전에 분화구 위로 흐르고 치유될 만큼 충분히 유동적이지 않으면 핀홀이 남습니다.

핀홀링의 원인
핀홀링에는 다음과 같은 여러 가지 원인이 있을 수 있습니다:

점토 성분: 점토의 입자가 거칠거나 유기물 함량이 높으면 가스 형성이 증가합니다.

유약 성분: 충분히 묽지 않고 점도(뻑뻑함, 뻣뻣함)가 높거나 표면 장력이 높은 유약은 가스가 갇히거나 거품이 터져도 잘 치유되지 않습니다.

소성 일정: 빠른 소성, 최고 온도에서 불충분한 홀드(유지) 시간 또는 불충분한 냉각은 유약이 구멍 위로 치유되지 못하게 할 수 있습니다.

도포 문제: 유약을 지나치게 두껍거나 얇게 바르거나 초벌기에 먼지와 이물질이 묻어 있는 경우에도 문제가 발생할 수 있습니다.

초벌 소성: 덜 구워진 초벌 도자기는 휘발성 물질을 더 많이 보유하여 유약 소성 중에 가스가 더 많이 방출될 수 있습니다.

유약에 적합한 온도보다 더 높은 온도로 구울 때도 원인이 될 수 있다.

핀홀을 방지하는 방법
핀홀을 줄이거나 없애는 데 도움이 되는 몇 가지 전략이 있습니다:

유기물이 적은 더 깨끗하고 미세한 점토를 사용합니다.

더 높은 온도로 초벌 소성하여 유기물, 휘발성 물질을 더 많이 제거한다.
초벌 소성을 더 느리게, 더 높은 온도로 (콘 06(약 998°C) – 콘 04(약 1063°C)), 산화소성으로 : 모든 유기물이 타서 날라가도록하기 위함.
필자는 현재 콘 013(약 837°C)
(*반대로 더 낮은 온도로 초벌하는 것이 해결책인 경우도 있다. 원리는 초벌기 상태에 따라 유약 수분을 너무 빨리 흡수하면 공기층이 갇히는 양이 많아지고 이것이 핀홀의 원인일 수 있다. 초번 전 기물을 초벌 할 때 목표 온도를 높여 잡음에 따라 물 흡수는 점점 빠르고 많아지는 상태가 되다가 어느 지점 부터는 물 흡수가 안되는 상태가 된다. 내 유약에 맞는 적절한 초벌 온도를 찾아야 해결되는 경우가 있다)

유약 성분을 조정하여 점도와 표면 장력을 낮추고 최고 온도에서 더 유동적으로 만든다.
(아연유약의 점성이 높을 떄 하소아연으로 대체하는 것이 이에 해당할 듯. 가능하다면 아연 함유 firt로 사용)

유약을 적절한 두께로 골고루 바릅니다. 대체로 시유 두께가 얇으면 핀홀이 적은 경향이 있다.

소성 및 냉각 주기를 늦추고(느린 소성) 최고 온도 또는 약간 낮은 온도에서 홀드(유지)를 고려하여 유약이 치유될 시간을 더 확보하세요. 홀드 시간을 늘리는 것은 시도해 볼 만한 실험이다. 도예가 대부분이 10분-30 정도로 하는 듯하다. 필자는 현재 15분 홀드.

최고 온도에서 40°C 가량 하강 후 15-30분 유지하여 치유 시간을 준다. (Drop-and-Soak )

유약을 바르기 전에 비스크 도자기가 깨끗하고 먼지가 없는지 확인합니다. 유약을 바르기 전에 젖은 스펀지로 닦는 등 초벌 도자기를 청소하면 먼지와 갇힌 공기를 제거하는 데 도움이 될 수 있습니다. 낡은 스펀지를 사용하면 스펀지 가루가 남아 오히려 문제를 일으킬 수 있다. 이 경우는 그냥 시유하는게 나을 수도 있는데 필자는 초벌기를 물로 한번 헹구는 편을 선호한다. 헹군 이후로는 잘 말린 후 시유한다.

유약의 플럭스를 늘리고(더 잘 녹아서 더 유동적인 유약이 되지만 결과적으로는 적정 온도보다 높게 소성한 셈이어서 이에 따른 문제(그 문제가 핀홀일 수 있음, 흐름 등)가 생길수 있다.) 아연이나 루틸(혹은 티타늄)이 적은 유약을 사용하면 핀홀을 방지하는 데 도움이 될 수 있습니다.

유약 혼합물에 계면활성제나 거품이 적은 비누를 추가하면 표면 장력을 줄이고 기포 형성을 방지하는 데 도움된다고도 하는데 시도해 보지는 않았다.

더 고운 재료나 프리트로 대체해본다.

결함 형식	설명	원인	침투 깊이
Pinhole	유약 표면의 작은 구멍이 점토 본체에 도달합니다.	바디 또는 유약의 가스 기포, 불충분 한 유약 치유	클레이 바디까지
Pit	작은 표면 함몰, 점토 본체에 도달하지 않음	유약 또는 소성 문제	표면에만

 

 

후반에 가스를 방출하는 재료: 석회석, 백운석, 활석, 탄산 착색제가 후반에 가스 방출하여 핀홀의 원인이 될 수 있다고하는데 확실한 정보인지 확인이 필요. 대책으로 칼슘 대신 월라스토나이트로 바꾸거나 마그네슘 소스로 프리트를 사용하라고 하는데 전제의 사실 여부 확인이 먼저 필요.