KR102513620B1 - Substrate composition for ceramics with high bending strength, including synthetic bone ash and agalmatolite, and method for manufacturing the same - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 합성 본 애쉬와 곱돌을 포함한 꺾임강도가 높은 고백자용 소지 조성물 및 이의 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a body composition for a confessor having high bending strength including synthetic bone ash and gobstone and a method for manufacturing the same.
이 부분에 기술된 내용은 단순히 본 발명에 대한 배경정보를 제공할 뿐 종래기술을 구성하는 것은 아니다.The contents described in this part simply provide background information on the present invention and do not constitute prior art.
일반적으로 도자기 소지는 기본적으로 장석과 규석 및 고령토 등을 원재료로 구성하되, 용도에 따라 조금씩 각 구성성분 함량비율을 변경하거나 다른 종류의 원재료를 추가하여 이용되어 왔다. 도자기 소지는 전통적으로 크게 백자토, 분청토 및 청자토 등으로 나눌 수 있고 조합토, 산청토, 옹기토 및 자기토 등도 널리 사용된다.In general, pottery bases are basically composed of feldspar, silica, kaolin, etc. as raw materials, but depending on the use, the content ratio of each component is gradually changed or other types of raw materials have been added. Pottery bases can traditionally be largely divided into white porcelain, buncheong, and celadon, and composite soil, sancheong soil, onggito, and porcelain soil are also widely used.
도자기는 위의 도자기 소지를 이용하여 반죽을 하여 초벌소성을 거친 후 유약의 표면을 코팅하여 미적효과와 강도를 증가시키는 유약을 도포한 후 재벌소성을 거쳐 완성된다. Pottery is completed by kneading using the above pottery base, going through preliminary firing, coating the surface of the glaze to increase aesthetic effect and strength, and then passing through jaebeol firing.
도자기 중에서도 옛날 전통 고(古)백자를 재현하는 도자기는 전통을 되살린다는 측면에서 언제나 작품적 가치가 높다. 다만 이러한 전통 고백자를 재현하기 위해서는 아니라 도자기 소지 자체에서 고백자의 질감을 느낄 수 있으면서도 실제 고백자와 같이 꺾임강도도 높아야 한다. Among ceramics, ceramics that reproduce old traditional white porcelain are always highly valued in terms of reviving tradition. However, in order to reproduce such a traditional confessor, the texture of the confessor must be felt in the pottery itself, and the bending strength must be high like the actual confessor.
종래에 일반적으로 고백자의 질감을 내기 위해서는 현재 상용화된 백자토를 기반으로 고백자 소지가 가지는 색상의 특성, 강도의 특성 등을 만족하기 위하여 여러 첨가물이 포함되는 것을 고려할 수 있다. 일반 백자토로 만들어진 기물의 소성온도가 1250℃을 만족하여야 하지만 첨가물에 따라 소성온도를 높이는 경우가 있는데, 이러한 초 고온에서 온도가 소량이라도 상승할수록 거기에 따르는 비용상승은 굉장히 가파르며, 무엇보다도 소성가마에 큰 손상이 가해져 장기적 수명이 단축되는 문제가 발생할 수 있는 큰 문제점이 있다.Conventionally, in order to create the texture of white porcelain, it may be considered that various additives are included in order to satisfy the color characteristics and strength characteristics of the white porcelain soil that is currently commercially available. Although the firing temperature of a vessel made of general white porcelain must satisfy 1250℃, there are cases where the firing temperature is increased depending on the additives. The higher the temperature at such an ultra-high temperature, even a small amount, the higher the cost accordingly. Above all, the firing kiln There is a big problem that may cause a problem of shortening the long-term lifespan by applying great damage to the
이에 본 발명자는 백색을 나타내는 합성 본 애쉬(인공 뼈의 재)를 포함하여, 색상에 영향을 주지 않으면서도 융제 역할을 하여 소성온도를 낮춤에 따라 소성비용 절감이 가능해 매우 경제적이면서도, 융제가 포함되었음에도 일반 백자보다 꺾임강도가 뒤쳐지지 않는 고백자 소지 조성물을 제조하고자 예의 연구를 거듭하였고 나아가 고백자에 표현된 반점을 표현하기 위한 곱돌(납석)까지 포함하여 고급스러운 자연미를 살릴 수 있는 고백자용 소지를 개발하였다. 천연 본(동물 뼈)은 도자기에 적용 시 소의 뼈를 많이 사용하는데, 이는 천연 뼈가 미색으로 백자의 색상을 희석할 수 있는 점, 뼈에 붙어 있던 피(혈액)나 기타 인대 등의 부수물로 인해 붉은색을 낼 수 있어 역시 백자의 색상을 희석할 수 있는 점을 고려하면 천연 본 보다는 합성 본을 사용하는 것이 보다 합리적인 것을 파악할 수 있었다. 이를 체계적으로 정리하여 본 발명을 완성하기에 이르렀다.Accordingly, the present inventors include synthetic bone ash (artificial bone ash) showing white color, which acts as a fluxing agent without affecting the color and reduces firing cost by lowering the firing temperature, which is very economical and In order to manufacture a composition for the confessional that does not lag behind in the bending strength of the general white porcelain, intensive research has been repeated, and furthermore, including a flat stone (pyrophyllite) to express the spots expressed in the confessional, the confessional material that can save the luxurious natural beauty developed. Natural bones (animal bones) often use bovine bones when applied to pottery. This is due to the fact that natural bones can dilute the color of white porcelain with an off-white color, and blood (blood) attached to bones or other ligaments. Considering that the color of the white porcelain can also be diluted because it can produce red color, it was found that it is more reasonable to use a synthetic pattern rather than a natural one. By systematically arranging them, the present invention has been completed.
본 발명의 일 목적은 보다 경제적이면서도 꺾임강도가 높은 고백자용 소지 조성물 및 이의 제조방법을 제공하는 것이다.One object of the present invention is to provide a more economical yet high bending strength base composition for a confessor and a manufacturing method thereof.
본 발명의 일 목적은 보다 자연스럽고 고급스러운 느낌의 반점무늬를 나타내도록 곱돌을 포함한 고백자용 소지 조성물 및 이의 제조방법을 제공하는 것이다.One object of the present invention is to provide a body composition for a confetti, including a gobstone, and a method for manufacturing the same, so as to exhibit a more natural and luxurious feeling spot pattern.
본 발명은 합성 본 애쉬(인공 뼈 재); 및 백자소지를 포함하고, 조성물 전체 중량을 기준으로 상기 합성 본 애쉬는 0.5-2중량%, 상기 백자소지는 98-99.5중량%인 합성 본 애쉬와 곱돌을 포함한 꺾임강도가 높은 고백자용 소지 조성물을 제공할 수 있다.The present invention is synthetic bone ash (artificial bone ash); And a white porcelain base, based on the total weight of the composition, the synthetic bone ash is 0.5 to 2% by weight, the white porcelain base is 98 to 99.5% by weight of synthetic bone ash, and a high breaking strength composition for a white porcelain containing porcelain. can provide
또한, 상기 합성 본 애쉬는, 합성 본 애쉬 전체 중량을 기준으로, 인산칼슘(Ca3(PO4)2) 31.27중량%, 산화알루미늄(알루미나, Al2O3) 31.15중량%, 지르코니아(ZrO2) 18.91중량%, 및 산화티탄(티타니아, TiO2)16.9중량%를 포함하는 합성 본 애쉬와 곱돌을 포함한 꺾임강도가 높은 고백자용 소지 조성물을 제공할 수 있다.In addition, the synthetic bone ash, based on the total weight of the synthetic bone ash, calcium phosphate (Ca 3 (PO 4 ) 2 ) 31.27% by weight, aluminum oxide (alumina, Al 2 O 3 ) 31.15% by weight, zirconia (ZrO 2 ) ) 18.91% by weight, and titanium oxide (titania, TiO 2 ) 16.9% by weight of synthetic bone ash and pumice stone, it is possible to provide a body composition for a confessor having high bending strength.
또한, 상기 백자소지는, 백자소지 전체 중량을 기준으로, 산화규소(SiO2) 59.72중량%, 산화알루미늄(Al2O3) 25.25중량%, 산화철(Fe2O3) 7.99중량%, 산화칼슘(CaO) 2.05중량%, 산화마그네슘(MgO) 1.4중량%, 산화나트륨(Na2O) 1.78중량%, 산화칼륨(K2O) 1.2중량%를 포함하는 합성 본 애쉬와 곱돌을 포함한 꺾임강도가 높은 고백자용 소지 조성물을 제공할 수 있다.In addition, the white porcelain base, based on the total weight of the white porcelain base, contains 59.72 wt% of silicon oxide (SiO 2 ), 25.25 wt% of aluminum oxide (Al 2 O 3 ), 7.99 wt% of iron oxide (Fe 2 O 3 ), and calcium oxide. (CaO) 2.05% by weight, magnesium oxide (MgO) 1.4% by weight, sodium oxide (Na 2 O) 1.78% by weight, potassium oxide (K 2 O) 1.2% by weight of synthetic bone ash and bending strength including curly stones A base composition for high confessors can be provided.
또한, 조성물 전체 중량을 기준으로, 곱돌(납석, agalmatolite)을 0.05 - 0.15 중량% 더 포함하는 합성 본 애쉬와 곱돌을 포함한 꺾임강도가 높은 고백자용 소지 조성물을 제공할 수 있다.In addition, based on the total weight of the composition, it is possible to provide a body composition for a confessor having high bending strength including a synthetic bone ash and a stone that further includes 0.05 to 0.15% by weight of a stone (agalmatolite).
또한, 전기가마에서 1220℃하 3 내지 7시간을 유지하는 산화소성을 거치는 경우, 열간하중연화 4.7mm, 꺾임강도 770(kgf/㎠), 흡수율 0.154%의 물성을 나타내는 합성 본 애쉬와 곱돌을 포함한 꺾임강도가 높은 고백자용 소지 조성물을 제공할 수 있다.In addition, when subjected to oxidation firing in an electric kiln at 1220 ° C for 3 to 7 hours, hot load softening 4.7mm, bending strength 770 (kgf / ㎠), water absorption 0.154%, including synthetic bone ash and curly stones It is possible to provide a body composition for a confessor having high bending strength.
본 발명의 추가적인 해결수단은 아래에서 이어지는 설명에서 일부 설명될 것이고, 그 설명으로부터 부분적으로 용이하게 확인할 수 있거나, 또는 본 발명의 실시에 의해 지득될 수 있다.Additional solutions of the present invention will be explained in part in the description that follows below, and can be readily ascertained in part from the description, or can be obtained by practicing the present invention.
전술한 일반적인 설명 및 다음의 상세한 설명 모두는 단지 예시적이고 설명을 위한 것이며 청구범위에 기재된 본 발명을 제한하지 않는다.Both the foregoing general description and the following detailed description are illustrative and explanatory only and do not limit the invention described in the claims.
본 발명에 따른 합성 본 애쉬와 곱돌을 포함한 꺾임강도가 높은 고백자용 소지 조성물 및 이의 제조방법은 종래에 비해 소성온도를 낮추어 소성시간을 단축시키고 연료를 저감하며 가마 한계온도에 보다 여유를 주어 경제적인 측면에서 매우 유리한 장점이 있다.The composite body composition for high-bending strength including the present ash and kombil according to the present invention and its manufacturing method reduce the firing temperature by lowering the firing temperature compared to the prior art, reduce the firing time, reduce the fuel, and give more margin to the kiln limit temperature. It has a very advantageous aspect.
본 발명에 따른 합성 본 애쉬와 곱돌을 포함한 꺾임강도가 높은 고백자용 소지 조성물 및 이의 제조방법은 곱돌가루를 포함하여 자연스러운 옛 고백자의 느낌을 표현하는 데 유리한 장점이 있다.The body composition for a confessor having high bending strength including synthetic bone ash and stone stones according to the present invention and a method for manufacturing the same have advantages in expressing the natural feeling of an old confessor including stone powder.
도 1은 본 발명에 따른 소지를 제조하는 제조방법의 전체 플로우차트다.
도 2는 본 발명에 따른 소지를 제조하는 제조방법 중 원료 혼합단계의 디테일한 구성을 표현한 플로우차트다.
도 3은 본 발명에 따른 소지 조성물의 열간하중 연화에 따른 가소성 확인을 위한 시편 제조 후 산화 소성한 결과물이다.
도 4는 본 발명에 따른 소지 조성물의 꺾임강도를 측정하기 위한 시편 제조 후 산화 소성한 결과물이다.
도 5는 본 발명에 따른 소지 조성물의 흡수율을 측정하기 위한 시편 제조 후 산화 소성한 결과물이다.
도 6은 본 발명에 따른 소지 조성물의 추가 실시예로, 곱돌(납석)을 추가한 시편의 소성 결과물이다.1 is an overall flow chart of a manufacturing method for manufacturing a substrate according to the present invention.
Figure 2 is a flow chart expressing the detailed configuration of the raw material mixing step of the manufacturing method for manufacturing a substrate according to the present invention.
3 is a result of oxidation firing after preparing a specimen for confirming plasticity according to hot load softening of the body composition according to the present invention.
4 is a result of oxidation firing after preparing a specimen for measuring the bending strength of the body composition according to the present invention.
5 is a result of oxidation firing after preparing a specimen for measuring the water absorption of the body composition according to the present invention.
6 is an additional example of a body composition according to the present invention, which is a firing result of a specimen to which a stone (pyrophyllite) is added.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 구체적인 실시형태에 대하여 상세하게 서술하도록 한다. Hereinafter, specific embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
다만, 본 발명의 구체적 일 실시 형태를 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다.However, in describing a specific embodiment of the present invention, if it is determined that a detailed description of a related known function or configuration may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention, the detailed description will be omitted.
도 1은 본 발명에 따른 소지를 제조하는 제조방법의 전체 플로우차트다.1 is an overall flow chart of a manufacturing method for manufacturing a substrate according to the present invention.
도 1을 참조하면 본 발명에 따른 소지를 제조하는 제조방법은 원료 혼합단계(S100) 및 소지 형성단계(S200)를 포함한다.Referring to Figure 1, the manufacturing method for manufacturing a body according to the present invention includes a raw material mixing step (S100) and a base forming step (S200).
원료 혼합단계(S100)는 합성 본 애쉬(인공 뼈 재)의 분말과 백자소지를 습식혼합하는 과정을 거쳐 수행될 수 있다. 자세한 사항은 후술한다.The raw material mixing step (S100) may be performed through a process of wet mixing the powder of the synthetic bone ash (artificial bone ash) and the white porcelain base. Details are described later.
소지 형성단계(S200)는 원료 혼합단계(S100)를 거친 혼합물을 건조하여 반죽으로 만들어 소지 조성물을 형성할 수 있다.In the base forming step (S200), a base composition may be formed by drying the mixture that has passed through the raw material mixing step (S100) to form a dough.
도 2는 본 발명에 따른 소지를 제조하는 제조방법 중 원료 혼합단계의 디테일한 구성을 표현한 플로우차트다.Figure 2 is a flow chart expressing the detailed configuration of the raw material mixing step of the manufacturing method for manufacturing a substrate according to the present invention.
도 2를 참조하면 원료 혼합단계(S100)는 백자소지 흙물화 단계(S110), 합성 본 애쉬 분말화 단계(S120) 및 혼합단계(S130)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 2, the raw material mixing step (S100) may include a white porcelain soil watering step (S110), a synthetic bone ash powdering step (S120), and a mixing step (S130).
백자소지 흙물화 단계(S110)는 혼합용기에 백자소지를 물과 중량 기준 1:1 습식혼합하여 12시간 숙성하는 1차 숙성단계(S111), 백자소지의 하단에서부터 상단에 이르는 동안 줄 칼을 이용하여 10 내지 15등분하는 2차 숙성단계(S112), 최종적으로 백자소지와 물이 중량 기준 1:2가 되도록 물을 추가하여 습식혼합한 후 12시간 숙성하는 2차 숙성단계(S113) 및 교반하여 균일하게 하는 흙물균일화단계(S114)를 포함할 수 있다. 본 발명의 백자 소지는 본 기술분야에서 널리 상용화되어 도예인이면 누구나 쉽게 구입이 가능한 공지의 백자 소지를 선택한 것으로서 이에 대한 자세한 설명은 생략하기로 한다.The white porcelain material soil watering step (S110) is the first maturation step (S111) of mixing the white porcelain material with water in a 1: 1 weight ratio in a mixing container and maturing for 12 hours (S111). 2nd maturation step (S112), which is divided into 10 to 15 equal parts (S112), and finally, wet mixing by adding water so that the white porcelain and water are 1:2 by weight, and then maturing for 12 hours (S113), and stirring It may include a uniform soil water equalization step (S114). The white porcelain base of the present invention is a well-known white porcelain base that is widely commercialized in the art and can be easily purchased by any potter, and a detailed description thereof will be omitted.
합성 본 애쉬 분말화 단계(S120)는, 합성 본을 태워 재로 만드는 제1단계, 재를 물과 섞고 분쇄 과정을 거친 다음 체를 이용하여 재 이외의 이물질을 걸러 주는 제2단계가 수행될 수 있다. 다음으로 체로 걸러 낸 합성 본의 재가 침전되어 가라앉으면 침전된 재로부터 잿물을 분리해 내는(여러번 반복) 제3단계 및 남아 있는 재를 건조시켜 분말 상태로 만드는 제4단계가 수행될 수 있다.In the synthetic bone ash powdering step (S120), the first step of burning the synthetic bone into ash, the second step of mixing the ashes with water and pulverizing, and then filtering out foreign substances other than ash using a sieve may be performed. . Next, when the ash of the synthetic pattern filtered through the sieve is precipitated and settled, the third step of separating the lye from the precipitated ash (repeated several times) and the fourth step of drying the remaining ash to make it powder can be performed.
제1단계는 합성 본을 잘게 부순 후 여러 번에 걸쳐 태워 재로 만들 수 있다. 한 번에 모두 태워 재로 만드는 것보다 여러 번에 걸쳐 태우면 재의 각 구성성분들끼리 잘 응집하는 것을 파악할 수 있다. 따라서 구성성분들 간 응집을 위하여 합성 본을 총 네 차례에 걸쳐 태울 수 있다. 먼저, 한 데 모아 50-60mesh의 크기로 제1결정화한 후 120-150℃ 에서 60분 내지 70분 간 예비 가열 단계를 거칠 수 있다. 이 후 300-350℃에서 100-120mesh의 크기로 제2결정화한 후 골고루 열이 전달되도록 부숴진 합성 본 조각들을 상하좌우 교반시키면서 4시간 내지 4시간 30분 간 중간 가열 단계를 거치고, 150-200mesh크기로 제3결정화한 후 500-550℃에서 합성 본 조각들이 담긴 용기를 진동 및 상하좌우 교반시키면서 6시간 내지 7시간의 최종 가열 단계를 거쳐 재로 만들 수 있다. 이 후 재가 된 합성 본 애쉬를 물과 함께 습식혼합하는 과정을 거친 후 교반 공정, 건조 공정, 분쇄 공정 및 체로 걸러내는 거름 공정(150-170mesh 채를 통과)을 반복적으로(최소 3회) 순환 수행하여 최종적으로 합성 본 애쉬 분말의 형태로 구성할 수 있다.
합성 본(인공 뼈)은 기존의 뼈가 지지기능을 못할 만큼 손상되었을 경우 조직의 회복을 보조하거나 혹은 기존 뼈의 역할을 대체할 수 있도록 인공적으로 제작되어 활용될 수 있다. 인공 뼈는 그 주된 소재에 따라 금속류, 생분해성, 세라믹류, 복합재료류 등으로 구분될 수 있는데, 본 발명에 따른 합성 본(인공 뼈)은 세라믹류를 택할 수 있다. 세라믹류의 경우 인산칼륨, 알루미나, 지르코니아, 티타니아의 혼합물과 부산물이 그 주 원료가 될 수 있다.The first step is to crush the synthetic bone into small pieces and then burn it several times to make it into ashes. It can be seen that each component of the ash coheses well if it is burned several times rather than burned all at once to make ashes. Therefore, for cohesion between the constituent components, the synthetic pattern may be burned a total of four times. First, after the first crystallization in a size of 50-60mesh gathered together, a preliminary heating step may be performed at 120-150 ° C. for 60 to 70 minutes. After that, the second crystallization is performed at 300-350 ° C to a size of 100-120 mesh, and then the crushed synthetic pieces are stirred up and down, left and right, and then subjected to an intermediate heating step for 4 hours to 4 hours and 30 minutes so that heat is evenly transmitted. After the third crystallization at 500-550 ° C., the vessel containing the synthesized pieces can be made into ashes through a final heating step of 6 to 7 hours while vibrating and agitating up and down, left and right. Then, the synthetic bone ash, which has become ashes, is wet-mixed with water, followed by a stirring process, a drying process, a grinding process, and a sieving process (passing through a 150-170 mesh sieve) repeatedly (at least three times). Finally, it can be configured in the form of synthetic bone ash powder.
A synthetic bone (artificial bone) can be artificially manufactured and used to assist tissue recovery or replace the role of an existing bone when the existing bone is damaged to the extent that it cannot function as a support. Artificial bones may be classified into metals, biodegradable materials, ceramics, composite materials, etc. according to their main materials, and ceramics may be selected for synthetic bones (artificial bones) according to the present invention. In the case of ceramics, mixtures and by-products of potassium phosphate, alumina, zirconia, and titania can be the main raw materials.
혼합단계(S130)는 흙물화된 백자소지와 분말화된 합성 본 애쉬를 후술하는 비율로 혼합하는 단계(S131)를 포함할 수 있다.The mixing step (S130) may include a step (S131) of mixing the soild white porcelain material and the powdered synthetic bone ash in a ratio described below.
백자소지 흙물화 단계(S110)와 합성 본 애쉬 분말화 단계(S120)를 별도로 수행하는 이유는 모든 원료를 한꺼번에 습식 혼합을 한 후에는 상대적으로 적은 양이 혼합되는 합성 본 애쉬가 제 역할을 하지 못하도록 혼합이 제대로 이루어지지 않을 가능성이 있기에, 각각 별도의 처리를 한 후 안정화된 상태에서 혼합하여 소지를 제조하는 것이다.The reason for separately performing the white porcelain soil watering step (S110) and the synthetic bone ash powdering step (S120) is to prevent the synthetic bone ash, which is mixed in a relatively small amount, from playing its role after wet mixing all the raw materials at once. Since there is a possibility that the mixing may not be performed properly, the substrate is prepared by mixing in a stabilized state after each separate treatment.
소지 형성단계(S200)는 원료 혼합단계(S100)를 거친 흙물화 상태의 조성물을 20-24℃에서 자연건조하되 세 시간마다 한 시간씩 80-100℃로 가열하는 부스터건조과정을 포함하여 입자들의 혼합을 활성화하고 습식혼합 된 채로 오래 놓여짐에 따른 혼합물의 과한 습도를 제거할 수 있다. 24시간동안 총 8시간(8회)의 부스터건조과정을 거치고 16시간동안 자연건조과정을 거쳐 본 발명에 따른 도자기용 소지 조성물을 구성할 수 있다.The substrate forming step (S200) includes a booster drying process of naturally drying the composition in a soil water state that has passed through the raw material mixing step (S100) at 20-24 ° C, but heating it to 80-100 ° C for one hour every three hours. It can activate the mixing and remove the excessive humidity of the mixture due to long exposure to wet mixing. After going through a booster drying process for a total of 8 hours (8 times) for 24 hours and a natural drying process for 16 hours, the base composition for ceramics according to the present invention can be configured.
이에 의해 구성된 본 발명에 따른 소지 조성물은 아래의 표 1과 같은 성분과 비율로 구성될 수 있다. 단위는 중량%(w t%)이다.The body composition according to the present invention thus constituted may be composed of the components and ratios shown in Table 1 below. The unit is % by weight (w t%).
시험예: 합성 본 애쉬 성분 분석Test Example: Synthetic Bone Ash Component Analysis
아래의 표 2는 XRF로 분석한 합성 본 애쉬의 성분분석 결과표이다. 단위는 중량%(w t%)이다.Table 2 below is a table of component analysis results of synthetic bone ash analyzed by XRF. The unit is % by weight (w t%).
여기서 인산칼슘(Ca3(PO4)2)은 하이드록시아파타이트, α-인산칼슘, β-인산칼슘 등을 포함할 수 있다.Here, the calcium phosphate (Ca 3 (PO 4 ) 2 ) may include hydroxyapatite, α-calcium phosphate, β-calcium phosphate, and the like.
시험예: 백자소지 성분 분석Test Example: Component analysis of white porcelain
아래의 표 3은 XRF로 분석한 백자소지의 성분분석 결과표이다. 단위는 중량%(w t%)이다.Table 3 below is a table of component analysis results of the white porcelain material analyzed by XRF. The unit is % by weight (w t%).
도 3은 본 발명에 따른 소지 조성물의 열간하중 연화에 따른 가소성 확인을 위한 시편 제조 후 산화 소성한 결과물의 측면도이다. 전기가마에서 1220℃ 산화소성을 3시간 내지 7시간 진행하였다. Figure 3 is a side view of the result of oxidation firing after preparing a specimen for confirming plasticity according to hot load softening of the body composition according to the present invention. Oxidation firing at 1220 ° C was carried out in an electric kiln for 3 to 7 hours.
아래의 표 4는 도 3에 나타난 측정용 시편에 대하여 열간하중연화 시험을 진행한 결과이다. 열간하중연화는 가열에 의해 소성되는 과정을 거치면서 하중에 의해 쳐지는 현상을 의미하며, 열간하중연화의 수치는 그 정도를 의미한다.Table 4 below shows the results of the hot load softening test for the specimen for measurement shown in FIG. 3. Hot load softening means the phenomenon of being sagged by a load while going through the process of being fired by heating, and the numerical value of hot load softening means the degree.
도 3을 참조하면 1번 조성물에서 4번 조성물로 갈수록 중앙부가 밑으로 더쳐지는 것을 파악할 수 있다. 많이 쳐질수록 열간하중연화의 수치는 증가된다. 합성본을 0.5% 혼합 조성물은 열간하중연화 수치가 2.5mm로 가장 좋았고, 1%, 1.5% 혼합 조성물은 4.7mm로 허용안정범위 이내였으며, 2%를 혼합 조성물은 6.7mm로 접시 등을 제작할 경우 해고의 위험이 있어 다소 부적합한 것으로 나타났다.Referring to Figure 3, it can be seen that the central portion is added to the bottom from composition No. 1 to composition No. 4. The higher the slack, the higher the value of hot load softening. The mixed composition with 0.5% of the composite had the best hot load softening value of 2.5mm, the mixed composition with 1% and 1.5% had a thickness of 4.7mm, which was within the allowable stable range, and the mixed composition with 2% had a thickness of 6.7mm when making dishes, etc. It was found to be somewhat unsuitable due to the risk of dismissal.
도 4는 본 발명에 따른 소지 조성물의 꺾임강도를 측정하기 위한 시편 제조 후 산화 소성한 결과물이다. 전기가마에서 1220℃ 산화소성을 3시간 내지 7시간 진행하였다.4 is a result of oxidation firing after preparing a specimen for measuring the bending strength of the body composition according to the present invention. Oxidation firing at 1220 ° C was carried out in an electric kiln for 3 to 7 hours.
아래의 표 5는 도 4에 나타난 측정용 시편에 대하여 꺾임강도 시험을 진행한 결과이다. 꺾임강도는 소지 소성 후 파단되기까지 견딜 수 있는 하중을 의미한다.Table 5 below shows the results of the bending strength test for the specimen for measurement shown in FIG. 4. Bending strength means the load that can be endured until fracture after plastic firing.
(kgf/㎠)
bending strength
(kgf/cm²)
도 4를 참조하면, 1번 내지 4번 조성물 각각에 대하여 5개의 시편을 제조하였고, 각각에 대한 꺾임강도 값을 산출하였다. 상기 표 5에 표현된 꺾임강도는 각 5개 시편의 꺾임강도 값의 평균값이다. 꺾임강도 값은 4가지 조성 모두 700kgf/㎠을 상회하여 기본적으로 도자기 소지가 갖추어야 할 기준은 만족한 것으로 나타났으나 합성본 1.5% 혼합 조성물의 꺾임강도가 가장 높았으며, 이후부터 합성본 함유량이 증가할수록 꺾임강도가 다소 낮아지는 경향을 보였다.Referring to FIG. 4, five specimens were prepared for each of compositions No. 1 to No. 4, and the bending strength values for each were calculated. The bending strength expressed in Table 5 is the average value of the bending strength values of each of the five specimens. The bending strength value of all four compositions exceeded 700kgf/cm2, indicating that the standard for ceramic substrates was basically satisfied. There was a tendency for the bending strength to decrease slightly with increasing age.
도 5는 본 발명에 따른 소지 조성물의 흡수율을 측정하기 위한 시편 제조 후 산화 소성한 결과물이다. 전기가마에서 1220℃ 산화소성을 3시간 내지 7시간 진행하였다.5 is a result of oxidation firing after preparing a specimen for measuring the water absorption of the body composition according to the present invention. Oxidation firing at 1220 ° C was carried out in an electric kiln for 3 to 7 hours.
아래의 표 6은 도 5에 나타난 측정용 시편에 대하여 흡수율 시험을 진행한 결과이다. 흡수율은 "겉보기 기공률/부피 밀도"로 나타낼 수 있으며, 흡수율이 작을수록 내구성이 강하다는 것을 의미한다.Table 6 below shows the results of the water absorption test for the specimen for measurement shown in FIG. 5. Water absorption can be expressed as "apparent porosity/bulk density", and the smaller the water absorption rate, the stronger the durability.
(%)absorption rate
(%)
도 5를 참조하면, 흡수율 값은 1번 내지 4번 조성물 각각에 대하여 4개의 시편을 제조하였고, 각각에 대한 흡수율 시험을 진행하였다. 상기 표 6에 표현된 흡수율은 각 4개 시편의 흡수율 값의 평균값이다. 흡수율 값은 4가지 조성 모두 0.2% 미만으로 기본적으로 도자기 소지가 갖추어야 할 기준은 만족한 것으로 나타났으나 합성본 1.5% 혼합 조성물의 흡수율이 0.154%로 가장 낮았으며, 이후부터 합성본 함유량이 증가할수록 흡수율이 다소 증가하는 경향을 보였다.Referring to Figure 5, for the water absorption value, four specimens were prepared for each of the compositions No. 1 to No. 4, and the water absorption test was conducted for each. The water absorption shown in Table 6 is the average of the water absorption values of each of the four specimens. The water absorption value of all four compositions was less than 0.2%, which basically satisfied the standard for ceramic substrates. The absorption rate showed a slight increase.
결론적으로 합성 본 애쉬가 1.5%포함된 3번 조성물의 도자기 소지로서의 물리적 특성이 가장 우수하고 적합한 것으로 나타났다. 합성 본 애쉬가 1.5%포함된 3번 조성물은 열간하중연화 4.7mm, 꺾임강도 770 kgf/㎠, 흡수율 0.154%의 소지 특성을 가질 수 있다.In conclusion, composition No. 3 containing 1.5% of synthetic bone ash was found to be most excellent and suitable for physical properties as a ceramic body. Composition No. 3 containing 1.5% of synthetic ash may have properties of hot load softening of 4.7 mm, bending strength of 770 kgf/
본 발명에 따른 합성 본 애쉬가 1.5%포함된 3번 조성물은 생활도자기로 사용하기에 적합한 열간하중연화 수치와 꺾임강도 및 흡수율을 가지면서도, 합성 본 애쉬가 백자소지의 여러 성분들의 융제역할을 함으로써 소성온도를 기존의 백자소지의 소성온도인 1250℃에서 1220℃로 30℃나 저감시킨 것으로서 소성온도 감소에 따른 상당한경제적 효과를 볼 수 있다. 소성온도가 감소하면, 연료 투입량과 소성시간이 감소하여 그에 따른 비용 절감이 가능하다. 뿐만 아니라 최고온도와 초고온 지속시간이 감소하여 가마의 장기적 수명의 증대에도 엄청난 기여를 할 수 있다. 1200℃가 넘는 초고온영역에서는 단 1℃라도 상승시키고 지속하는 데 상당한 에너지(연료투입 등)가 필요하므로, 본 발명과 같이 고백자 도자기 소지로 사용할 수 있는 적합한 물리적 특성을 가지면서도 소성온도를 무려 30℃나 저감하는 조성물이 가져오는 비용저감의 효과는 상당하다.Composition No. 3 containing 1.5% of synthetic bone ash according to the present invention has hot load softening value, bending strength and water absorption suitable for use as household ceramics, while synthetic bone ash serves as a fluxing agent for various components of white porcelain. As the firing temperature is reduced by 30℃ from 1250℃, which is the firing temperature of the existing white porcelain base, to 1220℃, considerable economic effects can be seen due to the reduction in firing temperature. When the firing temperature is reduced, the amount of fuel input and the firing time are reduced, thereby reducing costs. In addition, the maximum temperature and the duration of the ultra-high temperature are reduced, which can greatly contribute to the increase in the long-term lifespan of the kiln. In the ultra-high temperature region of over 1200 ° C, considerable energy (fuel injection, etc.) is required to raise and maintain even 1 ° C, so that the firing temperature can be increased to 30 The effect of cost reduction brought about by the composition to be reduced by ° C. is significant.
도 6은 본 발명에 따른 소지 조성물의 추가 실시예로, 곱돌(납석)을 추가한 시편의 소성 결과물이다. 전기가마에서 1220℃ 산화소성을 3시간 내지 7시간 진행하였다.6 is an additional example of a body composition according to the present invention, which is a firing result of a specimen to which a stone (pyrophyllite) is added. Oxidation firing at 1220 ° C was carried out in an electric kiln for 3 to 7 hours.
본 발명에 따른 합성 본 애쉬가 1.5%포함된 3번 조성물에 곱돌(납석)을 추가함으로써 고백자 제조에 적합한 소지 조성물이 탄생할 수 있다. 이는 아래의 표 7과 같은 성분과 비율로 구성될 수 있다. 단위는 중량%(w t%)이다.A body composition suitable for producing a white stone can be created by adding a gobstone (pyrophyllite) to composition No. 3 containing 1.5% of synthetic ash according to the present invention. It may be composed of ingredients and ratios as shown in Table 7 below. The unit is % by weight (w t%).
상기 표 4 내지 6의 3번 조성물인 합성 본 애쉬 1.5% 포함된 조성물의 전체 중량을 기준으로 0.05 내지 0.15중량%를 첨가하여 소지를 제조할 수 있다. 이를 첨가하여 전기가마에서 1220℃ 산화소성을 진행한 시편의 소성 결과물은 도 6에서 확인할 수 있는 바와 같이 시편의 표면에서 작고 검은 반점이 나타날 수 있다. 1번의 경우 함유량이 너무 작아 반점이 잘 보이지 않고, 3번의 경우 반점의 크기나 개수가 상대적으로 많아 옛 고백자의 느낌과는 살짝 거리가 멀 수 있으며, 0.1중량% 함유한 2번 조성물에 따른 시편이 고백자의 느낌과 가장 유사한 것으로 볼 수 있다.A body can be prepared by adding 0.05 to 0.15% by weight based on the total weight of the composition containing 1.5% of synthetic bone ash, which is composition No. 3 in Tables 4 to 6. As can be seen in FIG. 6, small black spots may appear on the surface of the specimen in the firing result of the specimen subjected to 1220 ° C oxidation firing in an electric kiln with this addition. In the case of No. 1, the content is too small to see the spots, and in the case of No. 3, the size or number of spots is relatively large, so it may be slightly far from the old confessor's feeling, and the specimen according to the composition No. 2 containing 0.1% by weight It can be seen as the most similar to the feeling of the confessor.
본 실시예는 본 발명의 기술적 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과하고, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 본 실시예의 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 본 실시예는 본 발명의 기술적 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 따라서 본 실시예에 의하여 본 발명의 권리범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호범위는 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등하거나 균등하다고 인정되는 모든 기술적 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.This embodiment is merely an example of the technical idea of the present invention, and various modifications and variations of this embodiment can be made by those skilled in the art without departing from the essential characteristics of the present invention. It will be possible. This embodiment is not intended to limit the technical spirit of the present invention, but to explain, and therefore, the scope of the present invention is not limited by this embodiment. The protection scope of the present invention should be interpreted according to the claims, and all technical ideas recognized as equivalent or equivalent thereto should be construed as being included in the scope of the present invention.
Claims (6)
백자소지; 및
곱돌(납석, agalmatolite)
을 포함하고,
조성물 전체 중량을 기준으로 상기 합성 본 애쉬는 0.5-1.5중량%, 상기 백자소지는 98-99중량%, 상기 곱돌은 0.05 - 0.15 중량%이며,
상기 합성 본 애쉬는, 합성 본 애쉬 전체 중량을 기준으로, 인산칼슘(Ca3(PO4)2) 31.27중량%, 산화알루미늄(알루미나, Al2O3) 31.15중량%, 지르코니아(ZrO2) 18.91중량%, 및 산화티탄(티타니아, TiO2)16.9중량%를 포함하는
상기 백자소지는, 백자소지 전체 중량을 기준으로,
산화규소(SiO2) 59.72중량%, 산화알루미늄(Al2O3) 25.25중량%, 산화철(Fe2O3) 7.99중량%, 산화칼슘(CaO) 2.05중량%, 산화마그네슘(MgO) 1.4중량%, 산화나트륨(Na2O) 1.78중량%, 산화칼륨(K2O) 1.2중량%를 포함하는
합성 본 애쉬와 곱돌을 포함한 꺾임강도가 높은 고백자용 소지 조성물.synthetic bone ash (artificial bone ash);
Possession of white porcelain; and
Curbstone (lead stone, agalmatolite)
including,
Based on the total weight of the composition, the synthetic bone ash is 0.5 to 1.5% by weight, the white porcelain is 98 to 99% by weight, and the curly stone is 0.05 to 0.15% by weight,
The synthetic bone ash, based on the total weight of the synthetic bone ash, calcium phosphate (Ca 3 (PO 4 ) 2 ) 31.27% by weight, aluminum oxide (alumina, Al 2 O 3 ) 31.15% by weight, zirconia (ZrO 2 ) 18.91 % by weight, and titanium oxide (titania, TiO 2 ) 16.9% by weight
The white porcelain holder, based on the total weight of the white porcelain holder,
Silicon oxide (SiO 2 ) 59.72% by weight, aluminum oxide (Al 2 O 3 ) 25.25% by weight, iron oxide (Fe 2 O 3 ) 7.99% by weight, calcium oxide (CaO) 2.05% by weight, magnesium oxide (MgO) 1.4% by weight , sodium oxide (Na 2 O) 1.78% by weight, potassium oxide (K 2 O) containing 1.2% by weight
A body composition for confessors with high bending strength including synthetic bone ash and curly stones.
전기가마에서 1220℃하 3 내지 7시간을 유지하는 산화소성을 거치는 경우,
열간하중연화 4.7mm, 꺾임강도 770(kgf/㎠), 흡수율 0.154%의 물성을 나타내는
합성 본 애쉬와 곱돌을 포함한 꺾임강도가 높은 고백자용 소지 조성물.According to claim 1,
When subjected to oxidation firing in an electric kiln at 1220 ° C for 3 to 7 hours,
It exhibits physical properties such as hot load softening of 4.7mm, bending strength of 770 (kgf/㎠), and water absorption of 0.154%.
A body composition for confessors with high bending strength including synthetic bone ash and curly stones.
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| KR101642277B1 (en) * | 2015-11-10 | 2016-07-25 | 류선영 | White ceramic composition for middle temperature sintering and method of manufacturing thereof |
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-
2022
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Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 이응상 외, "골회자기의 소지 및 소성과정에 관한 연구", Journal of the Korea Ceramic Society Vol.26. No.1. pp.67-72. 1989. * |
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