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Lithium Alumino Silicate계 유리에서 알카리 토류 첨가에 따른 $\beta$-quartz고용체의 형성에 관한 연구
The formation of $\beta$-quartz solid silution in lithiu alumino silicate glasses

김병일   (단국대학교 재료공학과  ); 강원호   (단국대학교 재료공학과  );
  • 초록

    본 연구는 Lithium Alumino Silicate 기본계에 핵형성제로 $TiO_{2}$ 와 $ZrO_{2}$ 를 사용하여 기본유리를 제조하고 열처리에 따른 $\beta$ -quartz고용체의 미결정 형성과정을 분석하였다. 또한 $\beta$ -quartz고용체의 형성에 따른 열적 특성과 광학적 특성을 비교하였다. 그 결과, 기본 유리의 열팽창 계수는 $45\sim 55 \times 10^{-7} \textrm{cm}/^{\circ}C$ 였으며, 결정화 시편의 열팽창 계수는 $ -8\sim +8 \times 10^{-7}\textrm{cm}/^{\circ}C$ ( $25^{\circ}C \sim 525^{\circ}C$ )였다. $900^{\circ}C$ 이하에서 열처리된 Glass Cermics의 결정은 $\beta$ -quartz 고용체가 형성되었고, 결정의 크기가 0.21 $\mu \textrm{m}$ 를 초과하지 않았으며, 최고의 투광도는 80%이상을 나타냈다. RO성분을 MgO와 ZnO를 사용한 경우보다 MgO 단독으로 사용한 시편을 결정입자의 크기가 온도에 의존하지 않고 일정함을 나타냈으며, ZnO의경우는 입자의 크기가 최소값(0.18 $\mu \textrm{m}$ )을 보이며 온도의존성이 크게 나타냈다.


    The formation of , $\beta$ -quartz solid solution in the $LiO_2-Al_2O_3-SiO_2$ glasses containing $TiO_{2}$ and $ZrO_{2}$ as nucleating agents was investigated for various temperatures and times. Linear thermal expansion coefficients of base glasses and crystallized glasses were $45\sim 55 \times 10^{-7} \textrm{cm}/^{\circ}C$ and $ -8\sim +8 \times 10^{-7}\textrm{cm}/^{\circ}C$ ( $25^{\circ}C \sim 525^{\circ}C$ ), respectively. The crystal phase formed by heat-treatment below $900^{\circ}C$ was , $\beta$ --quartz solid solution, and the crystal sizes were less than 0.21m. On the other hand, the crystal size of the base glasses containing 3.5 wt% MgO is relatively uniform and is independent with temperature. The specimen containing 3.5 wt% ZnO shows a minimum crystal size(O.l8 $\mu \textrm{m}$ ), and it strongly depends on temperature of heat-treatment.


  • 참고문헌 (16)

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    1. 1998 "B2O3의 첨가에 따른 저온 소결기판용 LiO2-MgO-MgF2-SiO2계 유리의 결정화에 관 한 연구" 마이크로전자 및 패키징 학회지 = Journal of the Microelectronics and Packaging Society 5 (1): 31~38    
    2. 1998 "Potashborosilicate glass 첨가에 따른 Fluormica glass-ceramics의 소결특성에 관한 연구" 마이크로전자 및 패키징 학회지 = Journal of the Microelectronics and Packaging Society 5 (2): 1~6    
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