비팽윤성 운모의 수열합성 및 특성평가 = Synthesis and characterizations of the non-swelling property micas by hydrothermal method

국문 초록 (Abstract)

수열법을 이용하여 비팽윤성 운모의 합성을 행하였다. 인위적인 이온의 확산을 유도시키기 위하여 수열참치에 회전장치를 부착하고 0.7mm 크기의 지르콘 비드를 첨가시킴으로써 저온영역에서 비팽윤성 운모를 합성할 수 있었다. 비팽윤성 운모를 제조하기 위한 수열조건은 다음과 같다. 즉, 출발원료: $1K_2O,\;1Al(OH)_3,\;4Mg(OH)_2$ 및 $6SiO_2$, 수열용매: 8M-KOH, 반응온도: $260^{\circ}C$, 반응시간 72시간이었다. 이와 같은 조건에서 얻어진 운모는 $2.89{\mu}m$ 크기의 판상형 이었으며 97% 이상의 백색도를 나타내었다. 그리고 $3700cm^{-1}$ 부근에서 $Mg_3OH$ 진동에 의한 흡수피크를 나타내었기 때문에 $KMg_3AlSi_3O_{10}(OH)_2$의 화학조성을 나타내는 비팽윤성의 금운모임을 FT-IR분석을 통하여 알 수 있었다. 이 결과는 O (41.34%), Mg (3.88%) Al (11.45%), Si (17.62%) 및 K (25.71%)의 원소가 검출된 EDS 분석결과와 잘 일치하였다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

Synthesis of the non-swelling property micas was carried out by hydrothermal method. In order to artificially induce the diffusion of ions, a rotating system was attached to the hydrothermal apparatus and by adding 0.7 mm zircon beads, synthesis of the non-swelling property micas could be performed in a low temperature area. The hydrothermal conditions for the preparation of micas were a reaction temperature of $260^{\circ}C$, for 72 hrs, using $1K_2O,\;1Al(OH)_3,\;4Mg(OH)_2\;and\;6SiO_2$ as the starting materials and a 8M-KOH solution as the hydrothermal solvent. The micas obtained under these conditions were a plate shape with a size of $2.89{\mu}m$ and showed a whiteness of over 97 %. Also, through the FT-IR analysis, because the absorption peak of the $Mg_3OH$ vibration was observed at approximately $3700cm^{-1}$, it could be known that it was phlogopite of non-swelling property showing the chemical composition of $KMg_3AlSi_3O_{10}(OH)_2$. This result was very consistent with the EDS analysis where O (41.34 %), Mg (3.88 %), Al (11.45 %), Si (17.62 %) and K (25.71%) elements were detected.