| 초록 |
철강산업에서 발생되는 다양한 종류의 슬래그는 재활용 되지 않아 매립되거나, 재활용 되더라도 시멘트 원료, 도로용 골재 등 고부가 가치의 재료로 사용되지 않고, 슬래그의 양은 증가하는 반면 재활용 양은 감소하는 추세이기 때문에 슬래그를 고부가 가치 소재로써 활용하려는 연구가 활발히 진행되고 있다. Glass-ceramic은 슬래그를 활용하기 위한 재료로 주목받고 있는데, 유리의 방습성, 제조의 용이성 등의 특성과 세라믹의 화학적, 물리적 안정성을 동시에 갖추어 내마모재, 파이프 라이닝재 등 강한 내마모성, 물리적 강도, 화학적 안정성이 필요한 곳에 다양하게 활용될 수 있는 소재이고, 암석, 모래 등을 혼합하거나, 산업폐기물 등을 혼합하여 제조할 수 있다. 본 연구에서는 세 개의 조성을 디자인하여 조성이 Glass-ceramic에 미치는 영향에 대해서 조사하였다. 조성 1은 Fe-Ni 슬래그가 주성분이 되어 염기도는 조성 2와 비슷하지만 주 조성이 MgO인 조성이고, 조성 2는 염기도가 조성 1과 비슷하지만 BF 슬래그가 주성분이 되어 주 조성이 CaO인 조성이며, 마지막 조성 3은 주성분이 BF 슬래그인 것은 조성 2와 비슷하나, CaO의 함량이 더 높아 염기도가 상대적으로 높은 조성으로 디자인하였다. 제조된 재료의 물성을 측정하기 위하여 XRD, DSC, SEM, EDS 등으로 측정하고, 물리적 강도를 비교하기 위하여 국소경도와 압축강도를 측정하였다. 재료 내의 조핵제의 농도에 따라 결정화 온도가 달라졌는데, 열처리 패턴에 따라 같은 조성에서도 강도가 달라지는 것을 확인할 수 있었고, 가장 강한 강도가 나온 것은 조성 2로 950 ℃ 24 시간 열처리 했을 때 727 MPa의 압축강도가 나타났다. |
