Cordierite 의 생성 mechanism 과 CaO, $Fe_2O_3$의 첨가가 이에 미치는 영향

Abstract

시약급 원료를 사용하여 이론조성의 cordierite 광물상을 합성함에 있어서 silica source로 $\alpha$-quartz와 silicic acid를 열분해에서 얻은 MgO와 $Al_2O_3$의 혼합물과 반응시켜 $800\,^\circ\!C$에서 $1400\,^\circ\!C$의 온도범위에서 반응과정을 비교 검토하고 cordierite 생성 mechanism을 규명하였다. 또한 첨가제의 효과를 조사하기 위하여 CaO와 $Fe_2O_3$를 각각 1,2,3wt.\% 첨가시키고, $MgO$와 $Al_2O_3$ 대신에 $CaO$와 $Fe_2O_3$를 각각 1,2,3 mol.\% 치환시켜 이들 첨가제가 cordierite 생성에 미치는 영향을 X -선 회절분석, D.T.A.,E.P.M.A. 그리고 현미경 관찰을 통하여 검토하였다. Cordierite는 $1200\,^\circ\!C$ 부근의 온도에서 출발원료로부터 생성된 $\alpha$-cristobalite 의 반응으로 시작되어 $1300\,^\circ\!C$에서 60\% 이상 생성되는데, 1-3\%의 CaO를 첨가하면 $1200\,^\circ\!C$에서도 이와 같은 양이 생성되는데 비하여, $Fe_2O_3$의 첨가는 cordierite 생성에 별다른 촉진효과를 나타내지 않았으며, $CaO$와 $Fe_2O_3$를 $MgO$와 $Al_2O_3$에 대하여 각각 치환한 경우도 전술한 바와 같은 경향을 나타냈다.