제겔식에 대해서 제가 공부했던 것을 정리해서 올립니다. 일본어를 그대로
번역했기 때문에 용어가 어색한 부분이 있을 수 있습니다. 제겔식이란 무엇
인가에서부터 제겔식 계산방법까지 올릴 수 있도록 하겠습니다.
전페이지에 있는 원소의 주기표를 참고해 주세요.
1. 제겔식 보는 방법
1) 원료에 의한 분류
책 등에서 조합표를 보게 되면 반드시 정해진 것이 있다.
처음에는 기본원료, 다음으로 매용원료(媒溶原料), 규산질원료에이어, 마지막에 착색제가 게재된다. 기본원료에서 규산질원료까지를 조합한 것을 기초유(基礎釉)라고 부르고, 그 기초유에 색을 더하는 재료를 착색제라고 부른다.
제겔식에서는 조합표의 기초유부분을 화학식에 의해 표시하고, 그 유약의 성질을 분류할 수 있다. 그 유약의 분류를 이해하고, 그것에 어느 정도 손을 대는 것에 의해, 목표한 유약을 만드는 길잡이로서 제겔식을 활용했으면 한다.
여기에 밑과 같은 조합예가 있다.
장석
40
석회석
11
마그네사이트
15
조선카오린
10
규석
25
벤가라(차자)
5
조합표 1-1
이같은 표를 봤을 때 주목할 점은, 먼저 원료의 구성이다.
기초유
기본원료
장석
매용원료
석회석
마그네사이트
점성원료
조선카오린
규산질원료
규석
착색제
벤가라
다음으로 각 구성원료의 역할을 보자.
기본원료
유약의 기본이 되는 3대 성분을 포함해, 단독, 혹은 조금 손을 더하는 것에 의해 유약이 되는 원료를 말한다.
장석, 도석 등
매용원료
일반적인 가마에서는 1200도에서 1350도 정도의 온도에서 소성한다. 그때 그 온도대에서 잘 구워지게 유약이나 배토의 조정을 할 필요가 있다. 기본원료를 적절한 온도에서 녹이는 역할을 하는 원료를 매용원료라고 한다.
나무재, 석회석, 마그네사이트, 활석(滑石), 도로마이트, 아연화, 탄화바륨, 탄화스트론튬 등.
점성원료
단순히 기본원료와 매용원료를 섞기만한 유약은, 액체상태에서 침전하기 쉽거나, 소성해도 소지와 융합되지 않고, 떨어지거나 하는 경우가 있다. 이 같은 결점을 적게하기 위해서, 점성원료(점토질원료)를 첨가한다.
카오린, 와목(蛙目)점토, 납석(蠟石), 그 외의 점토 등.
규산질원료
여기까지의 원료를 섞어 조합해도, 유약은 녹는 시점에서 온도가 조금 더 높아지면 흐르거나, 관입(貫入- 녹아들어가 새로운 성분이 생김)이 나타나거나 한다. 규산질원료는 기본원료에도 많이 함유되어, 유약의 골격을 만들고, 유약을 그 자체의 온도를 조정하고, 흘러내림이나, 관입이라는 유약의 성질을 좌우한다. 규산질원료를 시리카라고 한다.
규석, 짚재 등
2) 제겔식의 구성
대부분의 요업원료는 금속원소(R) 과 산소원소(O) 로 구성되어 있다. 일반적으로 이 금속원소는 산소원소를 매개로 해서 다른 금속원소와 결합해 광물의 형태를 만들고 있다.
그때문에 구성을 산화물의 조합체형으로 표현하면 대단히 편리하다.
분자식(제겔식)
금속원소에 비해 산소원소가 결합하는 비율은 금속원소의 종류에 따라 다르다.
R은 금속원소에 한하지 않고, 산소원소(O) 와 결합하는 원소이다.
제겔식은 보통 다음과 같이 표현한다.
aR₂O?xR₂O₃?yRO₂?zH₂O
bRO
R₂O, RO는 염기성 성분. 즉, 매용원료이다.
R₂O₃는 점성원료이다. 대표적인 것으로는 AL₂O₃, 카오린, 점토류에 많이 함유된다.
RO₂는 규산질원료이다. 대표적인 것으로는 SiO₂. 규석의 주성분.
(a,b,c,d는 mol수, a+b=1)
산화물의 분류는 다음과 같다.
염기성산화물
중성산화물
산성산화물
R₂O
RO
R₂O₃
RO₂
K₂O
CaO
MnO
Al₂O₃
SiO₂
MnO₂
Na₂O
MgO
CdO
B₂O₃
TiO₂
CeO₂
Li₂O
ZnO
CuO
Fe₂O₃
SnO₂
As₂O₃
Cu₂O
BaO
CoO
Sb₂O₃
ZrO₂
Sb₂O5
PbO
NiO
Cr₂O₃
B₂O5
V₂O5
FeO
SrO
Mn₂O₃
P₂O5
UO₃
<매용원료가 많다> <점성원료가 많다> <규산질원료가 많다>
ㅣ--------------------> 기본원료 <--------------------ㅣ
조합표 1-1을 제겔식으로 환산하면 다음과 같이 된다.
0.16KNaO?0.28Al₂O₃?2.64SiO₂
0.32CaO
0.52MgO
0.16+0.32+0.52=1
3) R₂O, RO의 구성에 대하여..
To be continued……………………………………….