초록
$Fe_2O_3$, ZnO 등이 주성분인 EAF dust를 $30{\sim}70\;wt%$ 첨가한 규산염계 유리 및 결정화유리를 제조하고, 시편내부에 생성된 상 및 미세구조와 물리적 특성과의 관계를 고찰하였다. 또한 제조된 유리와 결정화유리의 결정화 거동을 상분석 및 미세구조 관찰을 통하여 분석하였다. EAF dust가 30 wt% 첨가된 용융체의 경우 전형적인 비정질 XRD 패턴을 나타냈으며, 그 이상 첨가된 용융체에는 미용해 된 결정상이 일부 존재하였다. 모든 결정화유리에서는 franklinite, willemite 그리고 augite 결정상이 형성되었다. 결정화유리의 비중은 같은 조성의 유리에 비하여 높았고, EAF dust 함량에 따라 함께 증가하였다. 또한 결정화 유리의 열적 및 기계적 특성이 유리보다 우수하게 나타났다. 즉 유리는 EAF dust 첨가량과 함께 열팽창 계수가 증가하였으나 결정화유리에서는 반대로 감소하였다. 또한 EAF dust 첨가량에 따라 비커스 경도는 유리 및 결정화유리 모두 증가되었으며 같은 조성에서 결정화 유리의 경도값이 항상 더 높게 나타났다.
The glass and glass-ceramics containing EAF dust $30{\sim}70\;wt%$ were fabricated and the dependance of physical properties upon crystal phases and microstructure formed was studied. The crystallization behavior of glass and glass-ceramics containing various contents of EAF dust composing of mainly $Fe_2O_3$ and ZnO was analyzed by crystal identification and microstructure observation. The glass specimen with EAF dust 30 wt% showed a typical amorphous pattern in XRD results and the specimen with above 30 wt% EAF dust had some un-dissolved crystals which was originated from EAF dust. The all glass-ceramics had franklinite, willemite and augite crystal phases. The density of glass-ceramics was higher than that of same composition glass, and it increased with EAF dust contents. In addition, the thermal and mechanical properties of glass-ceramics were always higher than those of glasses. In other words, the thermal expansion coefficient of glass increased with EAF dust contents while it decreased for the glass-ceramics. The vickers hardness for the glass and glass-ceramics increased with EAF dust content, the glass-ceramics always being higher those of glass of same composition.
