열처리 조건에 따른 LAS(Li2O-Al2O3-SiO2)계 결정화유리의 표면조도특성

초록

LAS계는 초내열성 결정화유리로서 천체만원경의 반사경, 직화용 조리기기, 군사용 부품 등에 광범위하게 이용되고 있는 조성계이다. 유리를 열처리에 의하여 결정상을 생성하여 제조된 LAS계 결정화유리는 표면이 유리면과 같은 평활면을 갖는 것으로 알려져 있으나, 실제로는 표면조도가 높게 나타나는 문제점이 있다. 따라서 본 연구에서는 이러한 점을 해결하고자 Li2O-Al2O3-SiO2를 주성분으로 하며 소량의 MgO와 핵생성제로서 TiO2, ZrO2를 사용한 시편을 제조하였다. 제조된 결정화유리를 열처리 온도와 시간에 따른 표면조도와 미세조직의 변화를 OM, AFM, SEM, XRD 등을 이용하여 정량적으로 분석하였다. 결과로 핵생성온도와 결정성장온도가 증가할수록 결정상이 LiXAlXSi1-XO2에서 LiAlSi3O8로 변화면서 결정상의 크기가 78～391nm 으로 증가하였으며, 표면조도 값이 2.21～7.10nm 측정되었다. 열처리의 온도와 시간이 증가할수록 결정상의 크기가 직선비례관계를 나타내면서 표면조도의 값이 커졌다. 이와 같은 결정상의 종류, 크기, 결정화도, 결정상간의 간격 등이 표면의 조도에 미치는 영향에 대한 연구결과를 제시하였다.