고온 열차폐 합금을 이용한 도자타일용 금속 유약 개발에 관한 연구 = Synthesis and Characterization of Metallic Glaze for Ceramic Tile using Thermal Barrier Coating Alloy

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

In porcelain tile for building construction, glaze material is a very important to improve aesthetic property of product. Recently, the needs of porcelain tile, which shows metallic and opaque surface properties, is increasing in the market. Here, we synthesized metallic glaze using NiCoCrAlY, which is generally used for thermal barrier coating(TBC). The synthesized metallic glaze was coated on the porcelain tile surface, and then industrial firing process(fast firing process) was applied. The fired sample initially showed dark grey colored matt surface, however metal-shining surface was started to be observed after polishing process. Microstructural analysis revealed that metal particles were uniformly distributed and bonded with glaze phase. The prepared glaze with NiCoCrAlY metal particles also showed an improved resistance to chemicals and frost.

국문 초록 (Abstract)

건축용 도자타일에서 표면 유약의 심미성은 소비자의 제품 선택에 매우 중요한 요소이며, 최근 금속성 광택을 나타내는 제품에 대한 소비자 요구가 시장에서 커지고 있다. 본 연구에서는 고온 열차폐 코팅(Thermal barrier coating, TBC)에 사용하는 NiCoCrAlY 금속 합금 분말을이용하여 금속 유약(metallic glaze)을 제조하고, 이를 도자타일에 시유한 후 양산 공정에 적용되는 신속 소성 공정(fast firing process)을 이용하여 금속성 광택의 도자타일을 제조하였다.
소성 후 도자타일 표면은 짙은 회색의 매트(matt) 유약이 형성되지만, 이 후에 폴리싱(polishing) 처리가 진행되면서 화려한 금속성 광택의 유약 표면이 관찰되었다. 미세구조 관찰결과 유약의 유리상 내에 NiCoCrAlY 금속 합금 입자가 균일하게 분포되어 있으며, 유리상과견고한 결합을 하고 있는 것으로 확인되었다. 이와 같은 NiCoCrAlY 금속 합금 분말이 포함된금속 유약은 내화학성 평가 및 내동해성 평가에서도 우수한 결과를 나타내었다.

참고문헌 (Reference)

1 최의석, "타일제조기술" 한국세라믹기술원 2010

2 S. Ozbilen, "Satellite formation mechanism in gas atomized powders" 42 (42): 70-78, 1999

3 Z.L. Dong, "Microstructure formation in plasma-sprayed functionally graded NiCoCrAlY/yttria- stabilized zircoia coatings" 114 (114): 181-186, 1999

4 J.J. Liang, "Influence of Re on the Properties of a NiCoCrAlY Coating Alloy" 27 (27): 408-414, 2011

5 I. Borgia, "Heterogeneous distribution of metal nanocrystals in glazes of historical pottery" 185 (185): 206-221, 2002

6 S. Jose, "Fabriction of nanostructured metallized glazes by conventional fast-firing route" 94 (94): 2067-2207, 2011

7 J. Roque, "Evidence of nucleation and growth of metal Cu and Ag nanoparticles in lustre: AFM surface characterization" 351 (351): 568-575, 2005