Journal of the Korean Crystal Growth and Crystal Technology (한국결정성장학회지)

The Korea Association of Crystal Growth (한국결정성장학회)
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A study on crystalline control of zinc crystal glaze for ceramics

도자기용 아연결정 유약의 결정 제어를 위한 연구

  • Hyun-Soo Lee (Dept. of Ceramic Design, Hanyang Women's University) ;
  • Chi Youn Lee (Dept. of Ceramic Design, Hanyang Women's University)
  • 이현수 (한양여자대학교 세라믹디자인과) ;
  • 이지연 (한양여자대학교 세라믹디자인과)
  • Received : 2023.11.21
  • Accepted : 2023.12.07
  • Published : 2023.12.31
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Abstract

Zinc crystals of ZnO and SiO2 in glaze raw materials, developed according to composition and firing requirements, are preferred because of their high decorative properties. However, most zinc crystal glazes have a high firing temperature and a narrow firing temperature range, making it difficult to use them as commercial glazes in ceramics. Therefore, in this study, it was expected that the firing temperature of a typical zinc crystal glaze could be lowered to below 1270℃ by using the eutectic effect through mixing frit, the main raw material used in manufacturing zinc crystal glaze. As a result, not only was the formation temperature of zinc crystals lower in the mixed frit glaze, but also the firing temperature range was widened to 1230~1270℃, making it possible to develop a glaze that produces crystals stably. The firing temperature was lowered to 1230~1250℃ and the holding temperature during cooling was lowered to about 950℃, resulting in the development of an economically effective glaze. When using a combination of frit, it has been shown that the holding temperature during cooling affects the recrystallization of zinc crystals depending on the composition of the glaze, and the crystal structure can be adjusted at this time. Additionally, the amount and shape of crystals can be controlled by using a nucleating agent.

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.

Keywords

Acknowledgement

이 논문 또는 저서는 2022년 대한민국 교육부와 한국연구재단의 지원을 받아 수행된 연구임(NRF-2022S1A5B5A16055070).

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