사암계 석탄폐석을 활용한 E-glass fiber 조성의 유리 제조 및 특성
Fabrication and characterization of glass with E-glass fiber composition by using silica-alumina refused coal ore
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삼척도계지역의 탄광에서 석탄채굴시에 부산물로 발생되는 사암계 석탄폐석을 원료로 사용하여 E-glass fiber 조성의 유리를 제조하였다. 본 연구에서는 카본함량이 비교적 적은 실리카-알루미나질의 사암계 석탄폐석을 사용하였으며,폐석의 투입량을 0~35 %까지 변화시켰다. 서로 다른 석탄폐석 투입량을 갖는 배치원료를 1550oC에서 2시간 용융하여 Eglass조성을갖는 투명하고 맑은 유리가 얻어졌고, 81~84 %의 높은 가시광투과율, 5.39~5.61 × 10−6/oC의 열팽창계수, 851~860oC의 연화점을 나타내었다. 유리섬유 시편은 1150oC에서 섬유인상장치를 통해 얻어졌고, 복합재료의 보강용 유리섬유로서 내화학성 시험과 기계적 특성평가를 위한 인장강도를 측정하였다. 그 결과 석탄폐석을 사용한 E-glass fiber의 특성이 석탄폐석을 사용하지 않은 보통 E-glass 섬유에 비해 충분히 양호한 특성을 나타내어 E-glass 섬유용 원료로서 석탄폐석의 활용가능성을 확인할 수 있었다.
Abstract
The glass of E-glass fiber composition was fabricated by using refused coal ore which is obtained as by-product from Dogye coal mine in Samcheok. We used silica-alumina refused coal ore which has low carbon content relatively, and the amount of refused coal ore has been changed from 0 to 35 % in batch composition. E-glass was fabricated by the melting of mixed batch materials at 1550oC for 2 hrs with different refused coal ore composition of 0~35 %. We obtained a transparent and clear glass with high visible light transmittance value of 81~84%, thermal expansion coefficient of 5.39~5.61 × 10−6/oC and softening point of 851~860oC. The glass fiber samples were also obtained through fiberizing equipment at 1150oC, and tested chemical resistance and tensile strength to evaluate the mechanical property as a reinforced glass fiber of composite material. As the result, we identified the properties of E-glass fiber by using refused coal ore are plenty good enough compare to that of normal Eglass without refused coal ore, and confirmed the possibility of refused coal ore as for the raw material of E-glass fiber.
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