세라믹 유약은 소성을 통해 세라믹 본체에 융합 된 유리질 물질의 불 침투성 층 또는 코팅입니다. 유약은 아이템을 착색, 장식 또는 방수하는 역할을 할 수 있습니다. 글레이징은 액체를 담기에 적합한 토기 용기를 만들어 유약이없는 비스킷 토기의 고유 한 다공성을 밀봉합니다. 또한 거친 표면을 제공합니다. 유약은 석기와 도자기에도 사용됩니다. 유약은 기능성 외에도 광택 또는 무광택 마감 및 색상을 포함한 다양한 표면 마감을 형성 할 수 있습니다. 유약은 또한 기본 디자인이나 질감을 수정하지 않거나 새겨 넣거나 새겨 넣거나 채색 할 수 있습니다.
최근 몇 세기 동안 생산 된 대부분의 도자기는 유약을 바르지 않은 비스킷 도자기, 테라코타 또는 기타 다른 유형의 조각 이외의 유약이 있습니다. 타일은 거의 항상 표면에 윤이 나고 현대 건축 테라코타는 종종 윤이납니다. 유약 벽돌도 일반적입니다. 가정용 위생 도자기는 산업 분야에서 사용되는 많은 세라믹, 예를 들어 가공 전력선을위한 세라믹 절연체와 마찬가지로 항상 유약 처리됩니다.
각각 주요 세라믹 플럭스 에이전트의 이름을 따서 명명 된 가장 중요한 전통적인 유약 그룹은 다음과 같습니다.
동아시아에서 중요한 재 유약은 단순히 칼륨과 석회가 포함 된 목재 또는 식물 재로 만들어집니다.
도자기의 장석 유약.
납 또는 유약의 납 유약은 약 800 ° C (1,470 ° F) 만 있으면 소성 된 후 광택이 나고 투명합니다. 그들은 중국, 예를 들어 산 카이, 지중해, 유럽에서 빅토리아 마졸리카와 같은 약 2,000 년 동안 사용되어왔다.
소금 유약, 주로 유럽 석기. 보통 소금을 사용합니다.
주석 유약은 주석을 첨가하여 불투명 한 흰색으로 납 유약으로 도자기를 코팅합니다. 고대 근동에서 알려지고 이슬람 도기에서 중요하며 유럽에서 전해졌습니다. Hispano-Moresque웨어, maiolica (majolica), faience 및 Delftware가 포함됩니다.
현대 재료 기술은 이러한 전통적인 범주에 속하지 않는 새로운 유리질 유약을 발명했습니다.
목적
1250 ° C의 소성 온도에서 석기류는 조각에서 발사됩니다. 도자기는 최대 1400 ° C의 온도에서 소성됩니다. 결정 성 유리와 같은 상이 생겨 폐쇄 된 다공성과 가능하면 자체 유약을 제공합니다. 그러나, 표면은 종종 거칠고 대응하는 기재의 색상을 갖는다. 유약은 단단하고 닫힌 표면층과 다양한 색상을 만드는 데 사용할 수있는 추가 재료로 만들어집니다. 유약의 성분은 서로 및 기재와 상이한 산화물의 혼합물로 제조 된 유리 층을 형성한다.
유약은 미적 효과 (색상 및 효과 유약)를 향상 시키거나 기계적 및 전기적 특성을 향상시키는 데 사용됩니다.
접시의 경우 유약은 표면 거칠기를 줄여서 세척하기 쉽고 스크래치 경도가 증가하여 스크래치가 적기 때문에 사용 특성이 향상됩니다.
고유 한 압축 응력에 의해 절연체의 강도를 높이기 위해 전기 도자기로 만든 고전압 절연체가 유리로되어 있습니다. 동시에, 표면의 적절한 화학적 조성이 달성되며, 이는 전도도를 감소시킴으로써 누설 전류를 감소시킨다 (물 흡수 없음). 거칠기가 줄어듦에 따라 더 빠른 오염이 방지됩니다.
구성
유약은 점토 몸체 및 다른 유약 재료에서 부분 액화를 촉진함으로써 기능하는 세라믹 플럭스를 포함 할 필요가있다. 플럭스는 유리 형성 제 실리카, 때때로 삼산화 붕소의 높은 융점을 낮춘다. 이들 유리 형성 제는 유약 물질에 포함되거나 아래의 점토로부터 추출 될 수있다.
세라믹 유약의 원료는 일반적으로 주요 유리 형성 제가 될 실리카를 포함합니다. 나트륨, 칼륨 및 칼슘과 같은 다양한 금속 산화물은 플럭스 역할을하여 용융 온도를 낮 춥니 다. 종종 점토에서 파생 된 알루미나는 용융 유약을 강화하여 조각에서 흘러 내리지 않도록합니다. 산화철, 탄산 구리 또는 코발트 탄산염과 같은 착색제 및 때때로 산화 주석 또는 산화 지르코늄과 같은 불투명 화제가 소성 된 유약의 시각적 외관을 변형시키는 데 사용된다.
화학적으로 유약 (다른 유리처럼)은 미네랄 가루의 혼합물로 구성됩니다. 때때로 납 또는 금과 같은 금속이 결정 요소로 추가됩니다.
탄산수
한편, 미네랄은 실리카 (석영 분말 형태)와 같은 네트워크 형성 제, 알칼리 및 알칼리 토 산화물 (주로 나트륨 및 산화 칼슘)과 같은 융점 강하제이며 주로 장석 증강제 및 점도 증강제로서 산화 알루미늄뿐만 아니라 프렛 스파 르 또는 초크, 또는 붕소 및 납 화합물이 프릿으로서 사용될 수있다.
납 유약은 특히 부식에 강한 반면 저 융점 성분 인 나트륨과 칼륨은 더 쉽게 제거됩니다.
중세 말부터 알려진 소금 유약에서는 암염 (염화나트륨)이 불에 첨가되며 연도 가스는 가마 주변으로 흐릅니다. 고온에서 방출 된 산화 나트륨은 컬릿과 결합하여 유리 층이 형성되도록 표면층의 용융 온도를 낮춘다.
그림 물감
소성 온도와 달성 가능한 저항이 높을수록 색상 팔레트가 더 제한됩니다. 백색은 분산 (주석 산화물 또는 산화 지르코늄의 첨가)에 의해 생성되지만, 다른 색상은 착색 금속 산화물을 첨가함으로써 만 달성 될 수있다. 푸른 코발트 유약은 잘 알려져 있습니다. 녹색은 산화 크롬, 망간에 의한 갈색 톤 또는 이미 포함되어있는 철로 만들어집니다. 연소 분위기가 감소하면 철분이 회청색으로 변합니다.
저 발광 컬러 세라믹 유약에는 종종 사용 중에 너무 많은 물질을 방출하여 여전히 독성이있는 용해성 성분이 포함되어 있습니다. 종종 이것은 완전히 윤이 나지 않고 유약에 비해 결정 성이 높고 표면에 덜 닫힌 engobe가 적용된 장신구에 적용됩니다.
1450 ° C에서 매끄럽게 구운 도자기 물체는 독성 착색 물질이 함유되어 있어도 무해한 것으로 간주됩니다. 규산염의 중금속은 단단히 윤이 나고 그와 결합됩니다.
도자기와 faience의 그림은 고온에서 저격의 화재 색으로 유약을 바르거나 온도에 민감한 유약 색을 사용하여 유약 제품의 열을 줄이는 언더 글레이즈 그림으로 사용할 수 있습니다.
코발트와 같은 특정 산화물은 고급 생산을 위해 오랫동안 예약되어있었습니다. 실제로 가장 순수한 코발트는 중동에서 스페인을 경유하여 큰 비용을 지불했습니다. 중부 유럽의 것들은 덜 깊고 더 많은 회색 파랑을 주었다.
블루 : 코발트 + 티타늄 (루틸)
브라운 : 철 + 망간
청회색 : 철 + 코발트
노랑 : 코발트 + 바나듐
블랙 : 구리 + 망간
황토 : 철 + 바나듐
녹색 : 구리 + 철 또는 구리 + 크롬
세라믹 에나멜의 색상과 질감은 형성 된 소성 분위기에 따라 다릅니다.
산화 (모든 연료를 연소시키기에 충분한 산소)
환원성 (조리 중 모든 연료를 소비하기에 충분한 산소가없고 화염은 법랑질의 재료에서이 산소를 찾아 화학적 성질과 외관을 변화시킵니다).
방법
유약은 점토 본체 표면에 건조한 혼합물을 건식 분진 처리하거나 고온에서 가마에 소금 또는 소다를 삽입하여 인체의 알루미늄 및 실리카 산화물과 상호 작용하는 나트륨 증기가 풍부한 대기를 생성함으로써 적용될 수 있습니다. 소금 유약 도자기로 알려진 것을 형성하고 유리를 형성하십시오. 가장 일반적으로, 다양한 분말 광물 및 금속 산화물의 수성 현탁액 중 유약은 조각을 유약에 직접 침지함으로써 적용된다. 다른 기술로는 조각 위에 유약을 붓거나 에어 브러시 또는 이와 유사한 도구로 조각에 스프레이하거나 브러시 또는 다른 도구로 직접 적용하는 방법이 있습니다.
소성 중 유약 제품이 소성로에 달라 붙는 것을 방지하기 위해, 소량의 아이템이 유약이되지 않은 상태로 유지되거나 소성 후 박판 및 박판과 같은 작은 내화물 지지대에서지지되어 소성 후 제거 및 폐기됩니다. 이 박차에 남은 작은 자국은 완성 된 도자기에서 종종 볼 수 있습니다.
도자기 유약 아래에 적용된 장식은 일반적으로 유약이라고합니다. 언더 글레이즈는 도기의 표면에 적용되는데, 이는 생, “그린웨어”또는 “비스킷”발사 (유약 및 재 소성 전에 일부 물품의 최초 소성) 일 수 있습니다. 일반적으로 투명한 습식 유약이 장식 위에 적용됩니다. 안료는 유약과 융합하여 투명한 유약 층 아래에있는 것으로 보입니다. 유약 장식의 예는 독일, 영국, 네덜란드, 중국 및 일본에서 유명하게 생산 된 잘 알려진 “파란색과 흰색”도자기입니다. 눈에 띄는 청색은 코발트를 코발트 옥사이드 또는 코발트 카보네이트로 사용합니다.
유약 층 위에 적용된 장식을 오버 유약이라고합니다. 오버 글레이즈 방법은 하나 이상의 도기 상에 하나 이상의 층 또는 글레이즈 코팅을 적용하거나 또는 글레이즈 위에 에나멜 또는 금속 (예를 들어, 금박)과 같은 비-글레이즈 물질을 적용하는 것을 포함한다.
오버 글레이즈 색상은 저온 글레이즈로 세라믹에 장식적이고 유리 같은 느낌을줍니다. 조각이 먼저 발사되고,이 최초 발사는 광택 처리라고하며, 오버 글레이즈 장식이 적용되고 다시 발사됩니다. 조각이 발사되고 가마에서 나오면 유약으로 인해 질감이 더 부드럽습니다.
역사
역사적으로 세라믹의 유약은 적절한 재료를 찾아야하고, 필요한 온도에 안정적으로 도달 할 수있는 소성 기술이 필요했기 때문에 다소 느리게 발전했습니다.
유약을 바른 벽돌은 기원전 13 세기에 만들어진 초가 잔빌 (Chogha Zanbil)에있는 엘라 마이트 사원으로 돌아갑니다. 1049 년 중국의 카이 펑 (Kafeng)에 지어진 철탑 (Iron Pagoda)은 유리 벽돌로 잘 알려져 있습니다.
아마도 유약 기간 동안 (기원전 475 – 221 년) 중국에서 납 유약 토기가 만들어졌으며, 한 왕조 동안 생산량이 증가했다. 상 나라 (1600 – 1046 BCE) 이래로 고온의 프로토-셀라돈 유리 석기는 유리 도기보다 먼저 만들어졌습니다.
일본의 고펀 시대에 Sue ware는 녹색의 천연 재 유약으로 장식되었습니다. 서기 552 년에서 794 년까지 서로 다른 색의 유약이 도입되었습니다. 당나라의 3 가지 유약은 한동안 자주 사용되었지만 점차 단계적으로 사라졌습니다. 유약의 정확한 색상과 구성은 복구되지 않았습니다. 그러나 천연 재 유약이 전국적으로 일반적으로 사용되었습니다.
13 세기에 꽃 디자인은 빨강, 파랑, 녹색, 노랑 및 검은 색의 오버 글레이즈로 칠해졌습니다. 오버 글레이즈는 세라믹을 돋보이게했기 때문에 매우 인기가있었습니다.
8 세기부터 유약 도자기는 이슬람 예술과 이슬람 도자기에서 일반적으로 정교한 도자기 형태로 널리 사용되었습니다. 주석으로 불투명 한 유약은 이슬람 도공이 개발 한 최초의 새로운 기술 중 하나였습니다. 최초의 이슬람 불투명 유약은 8 세기 경 바스라에서 푸른 색으로 칠해진 도자기로 볼 수 있습니다. 또 다른 중요한 기여는 9 세기 이라크에서 시작된 석기의 개발에 있었다. [전체 인용 필요] 이슬람 세계에서 혁신적인 세라믹 도자기의 다른 센터로는 Fustat (975에서 1075), Damascus (1100에서 1600) 및 Tabriz ( 1470에서 1550까지).
과학 기술
녹색 (소성되지 않은) 세라믹은 무엇보다도 도자기 제조에서 분무 소성됩니다. 소성 온도는 유약 성분이 적용된 후 부드러운 소성보다 높지 않습니다. 정련 후, 세라믹은 물 (약물, 물에 용해 된 분말) 중 유약 성분의 현탁액으로 부어 지거나 담 그거나 솔질된다. 접촉면은 내장 오븐과 병합되지 않도록 자유롭게 유지됩니다.
매끄러운 소성의 경우, 유약 용융물 및 그 성분은 서로 및 깨진 유리와 결합됩니다. 유리질의 혼합 산화물이 형성된다.
유약 층의 팽창 계수가 기재의 팽창 계수보다 크면, 크랙이 형성 될 수있다. 이러한 균열은 때때로 디자인 요소 (craquelé)로 인식되어 사용됩니다. 반대로, 글레이즈 층의 장력이 더 높고, 즉 글레이즈 층이 영구 압축 응력하에있는 경우, 강도가 증가하며, 이는 또한 적용에 따라 바람직 할 수있다.
진화
수 양성 바니시는 테라코타 자체 (요리 진흙)보다 큰 팽창 계수를 가지므로, 용기에 들어있는 액체를 걸러 낼 수있는 작은 균열이 나타날 수 있으며, 이로 인해 많은 경우 유약 용기에 도입 된 음식이 납염을 형성하기 시작합니다 매우 유독합니다. 19 세기에 유약은 납과 그에 따른 위험없이 수행 될 수 있으며, 장석 유약으로 대체 될 수 있다는 것이 밝혀졌다.
독성, 생태 독성, 인증
유약 ( “타일의 성형과 최종 소성 단계 사이의 타일 표면에 적용된 물질”의 의미)에 납, 카드뮴 또는 안티몬 (또는 그 화합물 중 하나)이 포함되어있는 경우 유럽 에코 라벨, 유약은 다음을 초과해서는 안됩니다 :
납 질량의 0.5 %
카드뮴 질량의 0.1 %
안티몬에서 질량의 0.25 %
유약의 종류
사용되는 플럭스에 따라 여러 유형의 유약이 있습니다.
알칼리 유약-나트륨, 칼륨 또는 리튬 염;
붕소 유약-붕산 (용융 온도 600 ℃);
납 유약-납 산화물. 1950 년대에 부분적으로 금지 될 때까지 프랑스 남부에서 사용 된 황화 납 유약 인 alquifoux는 프로방스 (Provencal) 생산에서 전형적인 녹색 또는 노란색 광택 처리 된 색을 주었다. 납 유약은 독성 때문에 더 이상 사용되지 않습니다.
“Bristol”유약-산화 아연. 이전 제품보다 독성이 적어 점차적으로 교체했습니다.
다양한 유약 (매트, 광택, 거칠기) 또는 다소 조밀 한 커버링 (불투명, 반투명)을 얻기 위해 많은 글레이징 레시피를 사용할 수 있습니다.
청자
청자는 중국 (중국어 : qingci 青瓷, 문자 그대로 “그린 도자기”)과 극동에 독특한 색과 유형의 도자기를 모두 의미합니다. 이 법랑질은 청록색에서 올리브 녹색 색조를 띠며 고대 중국 도자기 생산에서 특히 인기가 있습니다.
이 고온 에나멜의 예는 다음과 같은 유형의 레시피를 사용하여 줄입니다.
장석 : 40 %
실리카 : 30 %
초크 (탄산 칼슘) : 20 %
카올린 : 10 %
선택적으로 활석 5 % (및 추가)와 황토 또는 산화철 1 %를 추가 할 수 있습니다.
텐 모쿠
갈색으로 얼룩진 검은 색 일본 법랑질은 “샤무 아”라고하며,이 법랑질은 다음과 같은 레시피로 얻습니다.
장석 : 45 %
분필 : 12 %
볼 클레이 : 5 %
실리카 : 36 %
벤토나이트 : 2 %
산화철 (Hmatite) : + 8 %
시노
많은 다른 shinoes가 있습니다. 그것들은 일반적으로 흰색에서 주황색 또는 갈색에 이르는 두껍고 불투명 한 매트 유리와 유사합니다. 두 시노 레시피 :
Syphite nepheline : 70 %
카올린 : 30 %
소금 : + 3 %
네 펠린 시트 라이트 : 80 %
카올린 : 20 %
소금 : + 3 %
재 에나멜
“크림”재 에나멜 :
장석 : 38 %
우드 애쉬 : 31 %
분필 : 23 %
실리카 : 8 %
애쉬 그린 에나멜 :
장석 : 18 %
우드 애쉬 : 46 %
볼 클레이 : 27 %
카올린 : 9 %
탄산 구리 : + 3 %
애쉬 블루 에나멜 :
장석 : 38 %
우드 애쉬 : 31 %
분필 : 25 %
실리카 : 6 %
코발트 산화물 : + 1 %
환경 적 영향
2012 년 현재 미국에서는 650 개가 넘는 세라믹 제조 시설이보고되었으며, 선진국 및 개발 도상국가에 더 많은 수의 세라믹 제조 시설이있을 것입니다. 바닥 타일, 벽 타일, 위생 용품, 욕실 액세서리, 주방 용품 및 식기는 모두 소비자가 이용할 수있는 잠재적 인 세라믹 함유 제품입니다. 중금속은 특정 색상이나 질감을 만들기 위해 유약에 사용되는 고밀도 금속입니다. 재활용되지 않은 세라믹 제품이 따뜻하거나 산성 인 물에 노출되면 유약 성분이 환경에 침출 될 가능성이 높습니다. 중금속의 침출은 세라믹 제품이 잘못 유약되거나 손상 될 때 발생합니다. 납과 크롬은 독성과 생체 축적 능력으로 인해 정부 기관에 의해 크게 모니터링되는 세라믹 유약에 일반적으로 사용되는 두 개의 중금속입니다.
금속 산화물 화학
세라믹 유약에 사용되는 금속은 일반적으로 금속 산화물의 형태입니다.
산화 납 (II)
세라믹 제조업체는 주로 저 융점 범위, 넓은 소성 범위, 낮은 표면 장력, 높은 굴절률 및 내실 투성을위한 플럭스로 산화 납 (II) (PbO)을 사용합니다.
오염 된 환경에서 이산화질소는 물 (H2O)과 반응하여 아질산 (HNO2)과 질산 (HNO3)을 생성합니다.
H2O + 2NO2 → HNO2 + HNO3
납 유약의 납 (II) 산화물 (PbO)이 질산 (HNO3)에 노출 될 때 수용성 납 (II) 질산염 (Pb (NO3) 2)이 형성됨
PbO + 2HNO3 → Pb (NO3) 2 + H2O
납 노출은 총체적으로 납 중독이라고하는 다양한 건강 문제와 밀접한 관련이 있기 때문에 납 유리 (주로 폐기 된 CRT 디스플레이 형태)와 납 유약 세라믹의 처리에는 독성 폐기물 규정이 적용됩니다.
산화 크롬 (III)
산화 크롬 (III) 산화물 (Cr2O3)은 세라믹 유약의 착색제로 사용됩니다. 크롬 (III) 산화물은 킬른에 의해 도달 된 온도에서 산화 칼슘 (CaO) 및 대기 산소와 반응하여 칼슘 크로메이트 (CaCrO4)를 생성 할 수있다. 산화 반응은 크롬을 +3 산화 상태에서 +6 산화 상태로 바꾼다. 크롬 (VI)은 가용성이 높고 다른 모든 안정한 형태의 크롬 중에서 가장 이동성이 좋습니다.
Cr2O3 + 2CaO + 3⁄2O2 → CaCrO4
크롬은 산업 배출을 통해 수계에 유입 될 수 있습니다. 크롬 (VI)은 환경에 직접 유입되거나 토양에 존재하는 산화제가 크롬 (III)과 반응하여 크롬 (VI)을 생성 할 수 있습니다. 식물은 크롬 (VI)의 존재 하에서 자랄 때 엽록소의 양을 줄였습니다.
예방
칼슘에 결합하는 화합물을 도입하면 제조 공정 중 크롬 산화를 줄일 수 있습니다. 납 유약은 제품에 화려한 광택과 매끄러운 표면을 제공하기 때문에 세라믹 산업은 납 대안을 사용하기를 꺼려합니다. 미국 환경 보호국은 납을 대체하기위한 이중 유약 바륨 대안을 실험했지만 납 유약과 동일한 광학 효과를 달성하는 데 실패했습니다.