• 제목/요약/키워드: ${\alpha}$-cristobalite

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금속 산화물이 도자기 소지중 SiO$_2$상 생성에 미치는 영향 (Effect of metal oxides on the types of SiO$_2$ Phase of vitreous porcelain body)

  • 김윤주
    • 한국결정성장학회지
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    • 제7권4호
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    • pp.658-664
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    • 1997
  • 자기질 도자기 소지조성에 필수적으로 함유되는 부산화물들($K_2O, MgO, CaO,Al_2O_3$, 그리고 $TiO_2$)이 순수한 $SiO_2$의 상형태에 미치는 영향을 조사하였다. 또한 장석, 도석, 카올린, 그리고 점토를 이용하여 조합된 자기질 도자기 소지 조성에서 $SiO_2/Al_2O_3$의 비를 조정하여 안정화된 $\beta$-cristobalite 상을 갖는 도자기 소지 조성을 개발하였으며, 여기에 첨가된 부산화물들이 $SiO_2$의 상형태에 미치는 영향을 조사하였다. $SiO_2$$K_2$O와 MgO를 첨가할 경우 준안정한 주상은 $\alpha$-cristobalite, CaO와 $Al_2$O$_3$를 첨가할 경우 $\alpha$-quartz, 그리고 $TiO_2$를 첨가할 경우는 비정질상이었다. 장석, 도석, 카올린, 그리고 점토를 사용하여 조합한 도자기 소지에서 $SiO_2/Al_2O_3$비가 작아질 수록 $\beta$-cristobalite 상의 안정화가 촉진되었으며, $\beta$-cristobalite 상이 안정화되는 임계의 $SiO_2/Al_2O_3$의 비는 68.10/22.75이었다. Cristobalite 상이 안정화된 실용 도자기 조성에 부산화물들이 첨가될 경우 $\alpha$, $\beta$-cristobalite 상생성이 억제되었다.

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자기소지에서 Quartz의 Cristobalite화에 미치는 알칼리 금속산화물의 영향 (Effects of Alkali Oxides on the Cristobalitization of Quartz in Whiteware Body)

  • 정창주;김남일;오경영
    • 한국세라믹학회지
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    • 제29권12호
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    • pp.981-989
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    • 1992
  • This is a study on the effects of cristobalite transition of quartz in semi-vitrious whiteware body, as addition of alkali and alkali earth oxides, prepared by pottery stone, feldspar, kaolin and clay minerals. The amounts of ${\alpha}$-quartz to ${\alpha}$-cristobalite transition, F.O.C. (fraction of cristobalite), were increased with firing temperature. In MgO added body, ${\alpha}$-quartz was decreased and the formation of cristobalite was increased. Effects of K2O addition was remarkably decreased the formation of cristobalite. Additive effects of MgO and K2O were confirmed that it was very different to variation of transition temperature of metakaolinite to Si-Al spinel structure in thermal reaction of kaolinite minerals. Result CaO addition was ineffective to transition temperature, and the transition temperature in Na2O added body was decreased, but relative intensity of quartz and cristobalite crystal in XRD results was decreased. This was characterized by the effects on the formation of liquid phase much more.

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Characterization of Chemically Stabilized $\beta$-cristobalite Synthesized by Solution-Polymerization Route

  • Lee, Sang-Jin
    • The Korean Journal of Ceramics
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    • 제3권2호
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    • pp.116-123
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    • 1997
  • A chemically stabilized $\beta$-cristobalite, which is stabilized by stuffing cations of $Ca^{2+}$ and $Al^{3+}$, was prepared by a solution-polymerization route employing Pechini resin or PVA solution as a polymeric carrier. The polymeric carrier affected the crystallization temperature, morphology of calicined powder, and particle size distribution. In case of the polyvinyl alcohol (PVA) solution process, a fine $\beta$-cristobalite powder with a narrow particle size distribution (average particle size : 0.3$\mu\textrm{m}$) and a BET specific surface area of 72 $\m^2$/g was prepared by an attrition-milling for 1 h after calcination at 110$0^{\circ}C$ for 1h. Wider particle size distribution and higher specific surface area were observed for the $\beta$-cristobalite powder derived from Pechini resin. The cubie(P1-to-tetraganalb) phase transformation in polynystalline $\beta$-cristobalite was induced at approximately 18$0^{\circ}C$. Like other materials showing transformation toughening, a critical size effect controlled the $\beta$-to-$\alpha$ transformation. Densifed cristobalite sample had some cracks in its internal texture after annealing. The cracks, occurred spontaneoulsy on cooling, were observed in the sample with an average grain sizes of 4.0 $\mu\textrm{m}$ or above. In case of the sintered cristobalite having a composition of CaO.$2Al_2O_3$.40SiO$_2$, small amount of amorphous phase and slow grain growth during annealing were observed. Shear stress-induced transformation was also observed in ground specimen. Cristobalite having a composition of CaO.2Al2O3.80SiO2 showed a more sensitive response to shear stress than the CaO.$2Al_2O_3$.40SiO$_2$ type cristobalite. Shear-induced transformation resulted in an increase of volume about 13% in $\alpha$-cristobalite phase on annealing for above 10 h in the case of the former composition.

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${\alpha}$-크리스토발라이트 구조의 $GaPO_4$에 대한 고압 상변이 연구 (High Pressure Phase Transition Study of ${\alpha}$-cristobalite $GaPO_4$)

  • 황길찬;김영호
    • 한국광물학회지
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    • 제23권3호
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    • pp.267-272
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    • 2010
  • ${\alpha}$-크리스토발라이트 구조의 $GaPO_4$에 대한 고압 x-선 회절 실험을 상온에서 8.9 GPa까지 시행하였다. 정방정계에 속하는 출발결정구조는 1 GPa 이하의 압력에서 회절피크가 분리되는 변화를 보이는데, 아마도 망상구조를 이루고 있는 사면체의 방향성이 압력에 의해 흐트러지면서 상-I'로 상변이가 유도된 것 같다. 압력을 증가시키면, 상-I'는 2 GPa와 3 GPa 사이에서 정방정계에 속하는 고압상(상-III)으로 상변이를 하고 있다. 이 결과는 최근 동일한 시료를 이용하여 얻은 고압실험결과(Ming et al., 2007)와 일치하지 않는다. 최고압력에 도달한 다음, 압력을 대기압으로 내리면 상-III이 그대로 유지되는 것으로 나타났다.

단결정 실리콘 제조용 석영유리도가니의 결정화에 대한 연구 (Study on the crystallization of quartz glass crucibles for preparation of single crystal silicon)

  • 임종원;김태희;박경봉
    • 한국결정성장학회지
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    • 제28권3호
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    • pp.99-105
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    • 2018
  • 본 연구에서는 단결정 실리콘 제조수율에 영향을 미치는 것으로 알려진 석영도가니 표면의 불균일한 결정화를 피하기 위해, 결정화촉진제로 Ba이 포함된 코팅용액을 제조하여 분무열분해법으로 코팅 후, 열처리에 따른 석영도가니 표면의 결정화를 조사하였고, 다음과 같은 결과를 얻었다. 코팅하지 않은 도가니의 경우 온도가 상승함에 따라 $1350^{\circ}C$에서부터 결정화가 진행되는 것을 알 수 있었으며, $1450^{\circ}C$가 되어서야 균일하게 결정화가 되는 것을 확인하였으며, 결정상은 ${\beta}$-cristobalite로 확인되었다. Ba이 코팅된 도가니는 $1000^{\circ}C$부터 결정화가 진행되고 $1300^{\circ}C$에서 전체적으로 도가니 표면에 균일하게 결정화가 진행되는 것을 알 수 있었다. Ba이 코팅된 도가니는 결정상으로 ${\alpha}$-cristobalite와 침상 결정의 $BaSi_2O_5$이 생성되었다가 소멸하며, ${\beta}$-cristobalite 상이 최종적으로 균일한 결정상으로 남는 것을 알 수 있다.

FTIR를 이용한 호흡성 분진중 α-quartz, cristobalite, kaolinite 혼합물 정량 분석 연구 (A study on quantification of α-quartz, cristobalite, kaolinite mixture in respirable dust using by FTIR)

  • 최은철;이승호
    • 분석과학
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    • 제36권6호
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    • pp.315-323
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    • 2023
  • 본 연구는 광산 작업장에서 발생하는 분진중 알파쿼츠(α-quartz), 크리스토발라이트(cristobalite), 카오린나이트(kaolinite)를 FTIR로 정량하기 위한 연구이다. 광산에 있는 다양한 광물들은 결정형 산화규소를 FTIR로 정량할 때 피크에 간섭을 일으킬 수 있다. 따라서 정확한 정량을 위해서는 방해물질을 제거하거나 간섭을 일으킨 피크의 보정이 필요하다. 알파쿼츠, 크리스토발라이트, 카오린나이트에서 발생하는 피크의 위치를 확인하기 위해 각각의 표준물질을 KBr로 희석하여 FTIR로 400 cm-1에서 4000 cm-1까지 스캔하였다. 그 결과, α-quartz는 797.66 cm-1와 695.25 cm-1, cristobalite는 621.58 cm-1, kaolinite는 3696.47 cm-1 파장의 피크를 분석에 적용하기로 하였다. 위의 물질들을 혼합할 경우 정량을 위한 파장에서 피크 간섭이 발생하는데 이를 계산식을 이용해 보정 하였다. α-quartz와 cristobalite 혼합물을 분석한 결과 α-quartz (797.66 cm-1)에서의 평균편의(%)는 2.64(보정값), α-quartz (695.25 cm-1)에서 5.61 (비보정값), cristobalite (621.58 cm-1)에서 1.51 (비보정값)가 나왔다. α-quartz와 kaolinite의 혼합물의 평균편의(%)는 α-quartz (797.66 cm-1)에서 1.79 (보정값), α-quartz (695.25 cm-1)에서 3.92 (보정값), kaolinite (3696.47 cm-1)에서 2.58 (비보정)였고, cristobalite와 kaolinite의 혼합물의 평균편의(%)는 cristobalite (621.58 cm-1)에서 2.15 (보정값), kaolinite (3696.47 cm-1)에서 4.32 (비보정)였다. 세 가지 혼합물을 일정량 혼합한 시편 분석 결과 평균편의는 α-quartz (797.66 cm-1)에서 1.93 (보정값), α-quartz (695.25 cm-1)에서 6.47 (보정값), cristobalite (621.58 cm-1)에서 1.77 (보정값), kaolinite (3696.47 cm-1)에서 2.61( 비보정)이었다. 실험 결과는 2가지 또는 3가지 물질에 의한 피크 간섭으로 발생한 편차를 평균 편의 6 % 이하로 보정 할 수 있었다. 이 연구로 제거가 힘든 다양한 방해물질이 혼합되었을 경우 보정하여 정량할 수 있는 가능성을 확인할 수 있었다.

음의 푸아송비를 갖도록 변환된 와이어 직조 Kagome (A Wire-Woven Kagome Transformed to have a Negative Poisson's Ratio)

  • 강대승;한승철;박종우;;강기주
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제40권9호
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    • pp.827-833
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    • 2016
  • 와이어 직조 Kagome는 와이어로 직조된 Periodic Cellular Metal의 일종으로서 Kagome 구조로 이루어져 있다. 와이어 직조 Kagome는 무게 대비 높은 강도와 강성을 가지면서 대량 생산에도 큰 가능성을 가지는 것으로 알려졌다. 본 연구에서는 ${\alpha}$-cristobalite 구조적 특성을 모사하여 음의 푸아송비를 갖는 새로운 직조 구조체를 개발하였다. 와이어 직조 Kagome를 제작한 후 사면체 단위셀 부분을 강구와Epoxy를 이용하여 채우고, 초기 변형을 주어 시편을 제작하였다. 또한 FEA 시뮬레이션을 통해 제작 가능성을 확인하고, 실제 제작한 구조체를 대상으로 기계적 특성을 연구하였다.

$\beta$-Sialon 소결체의 산화 거동 (Oxidation Behavior of $\beta$-Sialon)

  • 박용갑;장병국
    • 한국세라믹학회지
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    • 제26권3호
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    • pp.341-346
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    • 1989
  • In order to evaluate the oxidation behavior of $\beta$-Sialon, $\beta$-Sialon ceramics was prepared from Si3N4, Al2O3, AlN and Y2O3 system. The specimens were oxidized in an oxygen atmosphere at 1, 20$0^{\circ}C$ for 9days. Oxidation behavior was evaluated by weight gain oxidation process, surface roughness. Microscopy, EDX and X-ray diffraction analysis were also used for the evaluation. The weight and surface roughness ofoxidized specimens were increased with increasing the oxidation time. Oxidized products were mullite, $\alpha$-cristobalite, yttrium aluminum oxide and yttrium silicate oxide.

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도.토기의 과학적 분석 연구-충청 남.북도, 강원도 토기 도요지 중심으로 (The scientific analysis of potteries-Focus on the potteries excavated from kiln sites at Chungcheong Nam∙Buk-do and Gangwon-do)

  • 홍종욱;한민수;황진주;강대일
    • 보존과학연구
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    • 통권24호
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    • pp.99-130
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    • 2003
  • This research carried out composition analysis the subject of potteries from kiln site at Gangwon-do, Chungcheong Nam∙Buk-do and the followings are the results. Firstly, XRD analysis results showed that soft potteries were consisted of $\alpha$-quartz, feldspar and soil minerals while hard potteries were consisted of high temperature crystals like mullite, tridymite and cristobalite. Secondly, the firing temperatures of the soft potteries were determined using XRD analysis. It ranged from $550^{\circ}C$ to $870^{\circ}C$.While the firing temperatures of the hard potteries were divided into 3 groups; Group Ⅰ: Potteries with Mullite and Feldspar - ranged from $1000^{\circ}C$ to$1200^{\circ}C$. Group II : Potteries with Mullite and Tridymite - ranged from $875^{\circ}C$ to $1200^{\circ}C$. Group III : Potteries with Cristobalite - ranged above $1200^{\circ}C$.Thirdly, the result of correlation analysis using trace element such asSc, Rb of the potteries form Gangwon do and Chungcheong Nam.Bukdokilns allowed us to divide the area with their own characteristics into 4-groups. Using the same result, kilns sited at Chungcheong Nam.Buk-do were classified into 3-groups.

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$Si_2O-Al_2O_3$계의 열팽창성에 관한 연구 (Study on Thermal Expansion of $Si_2O-Al_2O_3$ System)

  • 이종근;이병하;전승관
    • 한국세라믹학회지
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    • 제17권3호
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    • pp.141-144
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    • 1980
  • Thermal expansion property of $SiO_2-Al_2O_3$ system consisted of Muan clay, Hadong Pink Kaolin and Dangjin Silica was studied. Specimens were heated at the constant rate of 18$0^{\circ}C$/hr to the max. temperatures of 115$0^{\circ}C$ to 130$0^{\circ}C$ with an interval of $25^{\circ}C$, and matured for 3hrs. The result of X-Ray diffraction analysis showed that main crystals formed were $\alpha$-quartz, $\alpha$-cristobalite and mullite. Linear thermal expansion was measured at 90$0^{\circ}C$. The results of the linear thermal expansion were decreased regularly with the increase of the sintering temperature in accordance with the following equation. $y=5$\chi$\perp1100^{\circ}$. Where $\chi$ is amounts of kaolin (wt%), and y is temperature of the changing point of linear thermal expansion.

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