[Research Paper] 대한금속 재료학회지 (Korean J. Met. Mater.), Vol. 54, No. 10 (2016), pp.752~758 DOI: 10.3365/KJMM.2016.54.10.752 752 다성분원료를사용한코디어라이트내열재료제조및알칼리계원료첨가효과 정숙인 1 김남일 1 이상진 1,2, * 1 목포대학교세라믹산업기술연구소 2 목포대학교신소재공학과 Synthesis and Sintering Behavior of Cordierite Prepared from Multi-Component Materials Including Alkaline-Earth Minerals Suk-In Jeong 1, Nam-Il Kim 1, and Sang-Jin Lee 1,2, * 1 Research Institute of Ceramic Industry and Technology, Mokpo National University, Muan 58554, Republic of Korea 2 Department of Advanced Materials Science and Engineering, Mokpo National University, Muan 58554, Republic of Korea Abstract: Cordierite was synthesized using multi-component materials based on a talc-alumina-clay system. The cordierite sintered at 1360 C showed a high relative density of 98.8% and a low thermal expansion coefficient of 1.59 10-6 / C. To study the effect of adding alkaline-earth minerals on the cordierite properties, petalite, potash-feldspar, and dicalcium phosphate were added to the synthesized cordierite. In the case of 9 wt% petalite or potash-feldspar addition, the cordierite was more densified; however, the thermal expansion coefficient and the pyroplasticity index were increased. In particular, a 5 μm thick self-glazed coating was formed with the addition of 9 wt% potash-feldspar. In the case of adding dicalcium phosphate, a glass phase was formed at low temperature and gas bubbles formed at high temperature above 1320. The cordierite synthesized using multi-component materials is expected to be employed as a material for high thermal shock, dense-microstructure flameware. (Received March 15, 2016; Accepted May 10, 2016) Keywords: cordierite, flameware, thermal expansion, densification, thermal shock 1. 서론 열충격저항성을요구하는재료는산업용으로뿐만아니라, 가정용식기로도사용되며오븐용기 (ovenware) 와직열용 기 (flameware) 두종류의범주로나눌수있다 [1-3]. 오븐용 기에비하여직열용기는직접가열에의한열충격에견디어 야하므로오븐용기보다도더큰열충격저항성이요구된다. 이러한직열용기재료는열팽창계수가 2 x 10-6 / 보다작아 야한다 [4]. 직열용기의열충격저항성을향상하기위해서는 탄성율과열팽창율이낮아야하고, 기계적강도를크게하는 것이유효한방법이다 [5]. 직열용기재료의개발은 Hummel [6-8] 등이최초로페탈라이트 (petalite : Li 2O Al 2O 3 8SiO 2) 를이용한저열팽창성소지를발표한이래오늘날에는대량 *Corresponding Author: Sang-Jin Lee [Tel: +82-61-450-2493, E-mail: lee@mokpo.ac.kr] Copyright c The Korean Institute of Metals and Materials 생산화에성공하였다. 소지의특성은베타스포듀민 (β -spodumene : : Li 2O Al 2O 3 4SiO 2) 결정상이주를이루며열팽창계수가낮아열충격저항성이우수하다는점이다. 그러나, 주원료인페탈라이트공급이아프리카짐바브에서수입에의존하고있어, 원료확보와가격상승의어려움에직면하고있다. 페탈라이트를대체하기위한재료로서코디어라이트 (cordierite : 2MgO 2Al 2O 3 5SiO 2) 재료의연구가진행되고있다 [9]. Jelacia [10] 등은초기에탈크 (talc) 를사용하여코디어라이트재료를합성하였으나, 소결성이좋지않아흡수율이높은것이결점이었다. 또한순수한코디어라이트는소결온도범위가 5 이하로매우좁고고온에서분해 용융하기때문에, 소결체에많은기공을형성하여강도가낮아지는문제가있다 [9,11]. 소결온도범위를넓히기위한방법으로여러첨가제를이용하여소결온도범위를넓히고열충격저항성을개선하는연구가진행되고있다.
753 정숙인 김남일 이상진 Table 1. Chemical analysis of raw materials (wt%) Raw materials SiO 2 Al 2O 3 Fe 2O 3 TiO 2 CaO MgO Na 2O K 2O P 2O 5 Li 2O Ig.loss Total Talc 65.5 0.53 0.15-0.71 32.83 0.04 0.01 - - 0.23 100.00 Alumina 0.02 99.6 0.04 - - - 0.25 - - - 0.09 100.00 Gairome clay 47.9 36.2 1.27 0.67 0.15 0.1 0.34 0.59 - - 12.78 100.00 NZ-Kaolin 48.1 36.8 0.39 0.01 0.04 0.07 0.86 1.12 0.12-12.49 100.00 Potash feldspar 66.4 18.32 0.05 0.004 0.11 0.05 2.95 11.85 - - 0.266 100.00 Petalite 76.3 17.1 0.05 - - -- 0.37 0.18-4.01 1.99 100.00 Di-calcium phosphate - - - - 44.68 - - - 54.87 0.45 100.00 Table 2. Batch recipe of cordierite with/without alkaline-earth minerals (wt%) Raw materials CB-0 CB-01 CB-02 CB-03 Talc 37.9 37.9 37.9 37.9 Alumina 14.6 14.6 14.6 14.6 Gairome clay 23.0 23.0 23.0 23.0 NZ-Kaolin 24.5 24.5 24.5 24.5 Total 100 100 100 100 Additions Petalite - 9 - - Potash feldspar - - 9 - Dicalcium phosphate - - - 9 코디어라이트의동질이상 (polymorphism) 은 α, β, μ 등 3 상으로존재하는것으로알려져있다. 알파코디어라이트 (α -cordierite) 는고온에서안정하며베타코디어라이트 (β -cordierite) 는상대적으로불안정한상태로 β형에서 α형으로 전이는 830 부근에서일어난다 [12]. 코디어라이트는결 정축방향에따라이방성열팽창을갖는특이한열적특성을 보이고있는데, a축방향은 2.9 x 10-6 /, c축방향은 -1.1 x 10-6 / 을갖는것으로알려져있다 [13]. 이러한이방성은합 성을위해사용되는원료의배향에의하여영향을받기도하 지만, 승온과냉각시열팽창거동의차이를일으켜결정입자 에미세크랙 (microcrack) 을일으키며, 이로인하여기계적 강도가떨어지게된다 [14]. 기계적강도를증진하기위하여 코디어라이트에뮬라이트 (mullite : 3Al 2O 3 2SiO 2) 를첨가하 여고온에서소결함으로써강도를증가시키는연구가수행 되었다 [15]. 직열용기용코디어라이트소지에관한연구는주로 1350 이상에서합성된코디어라이트원료에점토, 장석등소결 첨가제를사용하여 1200 저온에서소결하는방법이현재 까지널리사용되고있다 [16,17]. 그러나이들소지는합성 코디어라이트를사용하므로소결성에한계가있어흡수율이 10% 이상으로높고, 열팽창계수도페탈라이트를사용하여 제조된 LAS 계 (Li 2O Al 2O 3 SiO 2) 재료보다높은값을보인 다. 최근에는주방에서사용되는직열용기의심미적인점이고려되어주로백색계통의직열용기개발이진행되고있으며, 기능성향상에따라높은치밀성은물론경량및높은열충격저항성을요구함과동시에대중화를위하여저가의제품을요구하고있다. 본연구에서는합성된코디어라이트사용시제조비용이높은단점을해결하고직열용기의고기능화, 즉높은치밀성, 경량성, 높은열충격저항성을위하여 talc-alumina-clay 다성분천연원료를사용하여합성조건및소결거동을고찰하고, 새로운알칼리계첨가제로페탈라이트, 소다장석 (potashfeldspar), 인산칼슘 (dicalcium phosphate) 등을첨가하여코디어라이트의소결거동에미치는영향을고찰하였다. 2. 실험방법 2.1. 원료및시편제조코디어라이트합성을위하여사용된 talc-alumina-clay계원료들과알칼리첨가제의화학조성을표 1에나타내었다. MgO원으로는하소된탈크 (Sandong, China), Al 2O 3 원은소결성을고려하여평균입도가 0.5 μm인알루미나 (DCP-05, Daehan ceramics Ltd, Korea) 를사용하였다. 점토는소지의가소성과코디어라이트결정상형성을고려하여판상의카올리나이트 (kaolinite) 결정상을갖는 Gairome 점토 (Honyama, Japan) 와 Fe 2O 3 이외의불순물이적은관상 (tubular) 형의할로이사이트 (halloysite) 결정상을갖는카올린 (Auckland, New Zealand) 을사용하여코디어라이트의조성에맞도록혼합하였다. 이러한기본재료에여러가지알칼리첨가효과를고찰하기위하여카리장석 (K 2O-Na 2O-Al 2O 3-SiO 2 system, India) 과페탈라이트 (Zimbabwe) 및인산칼슘 (CaO-P 2O 5 system, Taihei Chemical Co., Japan) 을코디어라이트조성을기준으로 9 wt% 씩각각첨가하였다. 각샘플의혼합비를정리하여표 2에나타내었다.
대한금속 재료학회지제 54 권제 10 호 (2016 년 10 월 ) 754 Fig. 1. XRD patterns of synthesized cordierite (CB-0) prepared from multi component materials with non-addition of alkaline-earth minerals. Fig. 2. Water absorption and bulk density of sintered cordierite prepared from multi component materials without alkaline-earth minerals. 소지의혼합 분쇄는 3000 cc 용량의알루미나포트밀에여러가지크기의알루미나볼을사용하여실시하였다. 소지중량 1000 g에물 900 cc를넣어서 24 시간밀링하여분쇄된혼합분말의 85 90% 가 10 mm 이하의입도가되도록조절하였다. 시편제작은슬립캐스팅공정을적용하여제조하였으며, 해교제는 Sodium polycarboxyl (CERASPERSE 44CF, Sannop. Co. Korea) 를사용하여점도가 10 15 poise가되도록슬립을제조하였다. 석고몰드를사용하여 120 mm x 25 mm x 7 mm 크기의사각바 (rectangle bar) 시편을제조하고 110 에서 10 시간건조시킨후, 전기로산화분위기에서승온속도 2 /min으로 1200, 1240, 1280, 1320, 1360 에서각각소성하였다. 모든시편은각각의소성온도에서 2 시간씩유지하였다. 2.2. 물성분석각온도에서소성된시편의부피밀도 (bulk density) 와흡수율 (water absorption) 은아르키메데스방법 (Archimedes method) 에의하여측정하였다. 소결된시편의열팽창계수는시편의직경과길이를각각 4 mm x 25 mm 크기로제작하여디라토메터 (Dilatometer, Netzsch, DIL- 402C, Germany) 를이용하여공기분위기에서 10 /min로승온하며측정하였다. 시편의열간변형을측정하기위하여 McDowell과 Vose [18], Airey [19] 가제시한방법을적용하였다. 사이드각도가 45, 길이가 73 mm로된 V-block 형태의내화물지지대 (refractory support) 위에사각바시편을올려놓고소성후냉각하여시편의휨깊이 (depth of sag; S), 시편의최종두께 (final thickness of specimen; d), 스팬길이 (length of span; L) 를측정하여식 (1) 에대입하여계산하였다. (1) 각온도에서소결된시편을분말화하여 X- 선회절분석기 (X-ray diffractometer, Rigaku, smartlab, Japan) 을사용하여 결정상을분석하였다. Cu-Kα 특성파장을이용하여 30 kv, 40 ma 조건으로측정하였고, 알파코디어라이트결정상의 [110] 면 (2 =10.3 ) 에서피크강도 (peak intensity) 의상대적 인크기를비교하였다. 미세구조관찰을위하여주사전자현 미경 (Hitachi, S-3400N, Japan) 를사용하여측정하였다. 3. 결과및고찰 3.1. 다성분원료로제조된코디어라이트물성 알칼리첨가제를포함하지않은 talc-alumina-clay 원료를 사용하여제조된코디어라이트의각온도에서의결정상분 석결과를그림 1 에나타내었다. 1200 에서부터알파코디 어라이트결정상이발달하기시작하여온도가높아질수록 피크의강도가증가하였다. 1200 이전에는기타결정상으 로뮬라이트 (mullite, 3Al 2O 3 2SiO 2), 스피넬 (spinel, MgO Al 2O 3), hypothetical silica 등이관찰되었으며, hypothetical silica는 1200 이상에서는관찰되지않았다. 뮬라이트상 은 1280 부터점차소멸되고 1360 에서는뮬라이트는관
755 정숙인 김남일 이상진 Fig. 3. Thermal expansion coefficient and Pyro-plasticity index of sintered cordierite prepared from multi component materials without alkaline-earth minerals. Fig. 5. XRD patterns of synthesized cordierite prepared from multi component materials with 9 wt% petalite. 디어라이트결정상의이론적평균선열팽창계수 1.5 x 10-6 / 에가깝게접근하였다. 그림 3 에서 CB-0 시편의 PI 값은 1240 에서부터증가를보이며소성온도가높을수록점차 적인증가를보였다. 이는소결중에액상형성이비교적적어 서열간가소성지수 (pyroplasticity index) 가낮은것으로판 단된다. 이것은제조된코디어라이트가직열용기재료로서 비교적넓은소성온도범위를가질수있다는가능성을보여 주는결과이다. 고온에서코디어라이트결정상의발달정도 를보여주고있는그림 4 에서, CB-0 시편은 1320 이상의 온도에서 [110] 면의피크강도가증가함을알수있다. 이는 소결과동시에분해에의한액상형성이억제되고결정상발 달이계속진행되고있음을보여주고있다. Fig. 4. Integrated intensity of [110] plane (10.3 of Cu-Kα 2θ) of α-cordierite phase based on XRD patterns of synthesized cordierite prepared from multi component materials with/without alkaline-earth minerals. 찰되지않으며, 스피넬결정상만이미미하게관찰되었다. CB-0 시편의각온도별흡수율과부피밀도를그림 2에나 타내었다. 흡수율은온도가상승할수록낮아져 1280 에서 부터급격히감소하기시작하여 1360 에서 0.63% 로낮아 졌다. 부피밀도는흡수율이감소함에따라증가되었으며 1360 에서 2.63 g/cm 3 값을보이고있다. Lide [20] 등이제 시한알파코디어라이트의평균이론밀도인 2.66 g/cm 3 에비 하여약 98.8% 의상대밀도를보이고있다. 그림 3 에나타낸 CB-0 시편의열팽창계수는 1320 에서 1.85 x 10-6 /, 1360 에서 1.59 x 10-6 / 를보이며 Grohol [21] 등이제시한코 3.2. 알칼리성분이첨가된합성된코디어라이트물성 Talc-alumina-clay 다성분원료로제조된코디어라이트에페탈라이트, 카리장석, 인산칼슘의알칼리계원료를각각 9 wt% 씩첨가한시편들의소성후물성을조사하였다. 예비실험결과를바탕으로알칼리성분이포함되지않은코디어라이트와뚜렷한물성차이를보이는첨가량으로 9 wt% 를설정하였다. 페탈라이트를첨가한시편 (CB-01) 의온도별결정상분석결과를그림 5에나타내었다. 주결정상은알파코디어라이트이며스피넬, 뮬라이트그리고버질라이트 (virgilite) 상이미미하게공존하고있다. 알파코디어라이트결정상은 CB-0 시편과같이 1200 에서부터형성되기시작하며, 1320 에서 [110] 면의최대피크강도를보이고, 고온인 1360 에서는피크강도가감소함을알수있다. 이는온도가상승하므로페탈라이트의 Li 2O에의한강한융제 (fluxing)
대한금속 재료학회지제 54 권제 10 호 (2016 년 10 월 ) 756 Fig. 6. Water absorption and bulk density of sintered cordierite prepared from multi component materials with alkaline-earth minerals. Fig. 8. XRD patterns of synthesized cordierite prepared from multi component materials with 9 wt% feldspar. Fig. 7. Thermal expansion coefficient and Pyro-plasticity index of sintered cordierite prepared from multi component materials with alkaline-earth minerals. 작용으로액상이증가되며알파코디어라이트결정상발달을저해하는것으로판단된다. 스피넬, 뮬라이트및버질라이 트잔존상들은온도가증가함에따라서감소하는경향을보 여주고있다. 그림 6 에는각각의알칼리가첨가된코디어라 이트의흡수율과부피밀도를나타내었다. CB-01 시편의경 우, 흡수율은 1320 에서부터 1360 까지완만하게감소하 는경향을보여주고있다. 페탈라이트첨가시부피밀도는온 도증가에따라지속적으로증가되었으나 CB-0 시편의부피 밀도에는미치지못하였다. 이것은페탈라이트의 Li 2O 산화 물에의하여소성온도가높을수록유리질의형성이증가하 고이에따라흡수율의감소와상대적으로낮은밀도를보인 다고생각된다. 그림 7에는각각의알칼리가첨가된코디어라이트의열팽창계수와열간가소성지수를나타내었다. CB-01 시편의열팽창계수는 CB-0 시편에비하여온도가상승할수록조금씩더높은경향을보이고있다. 1360 에서 2.45 x 10-6 / 을보이고있다. 이는역시액상이증가함으로알파코디어라이트결정상형성에영향을미치는것으로판단된다. 열간가소성지수는소성온도가증가함에따라완만하게증가되고있다. 강력한융제로알려진 Li 2O를함유한페탈라이트를첨가함으로써단미의 Li 2O을첨가한경우에비하여열간변형이급격하게일어나지않고안정적인변형을갖게됨을알수있다. 버질라이트는베타퀄츠 (β-quartz) 와베타스포듀민사이의고용체 (solid solution) 로 stuffed β -quartz라고도부른다 [22]. 이들의생성은페탈라이트가 1000 부근에서베타스포듀민으로전이할때나타나며, 열팽창계수가낮아서저열팽창재료에유용하다. 본연구에서는코디어라이트합성에첨가제로사용한페탈라이트로부터버질라이트생성을확인할수있었다. 카리장석을첨가한시편 (CB-02) 의결정상분석결과는그림 8과같으며그림 4의결과로부터주결정상인알파코디어라이트상은저온인 1200 에서부터발달하여 1320 까지계속증가하지만, 고온인 1360 에서는피크강도가감소하는경향을보여주고있다. 이러한이유는페탈라이트첨가에서와같이카리장석첨가에의하여유리질의형성이발생하여알파코디어라이트상의발달이저해받는것으로판단된다. 공존하는상으로는스피넬과뮬라이트로뮬라이트상은 1240 부터감소되기시작하여 1280 이상에서는완전소
757 정숙인 김남일 이상진 Fig. 9. SEM micrographs of self-glazed layer of sintered cordierite prepared from multi component materials with 9 wt% feldspar (sintered at 1360 for 2 h). Fig. 10. XRD patterns of synthesized cordierite prepared from multi component materials with 9 wt% dicalcium phosphate. 멸되는것을알수있다. 반면스피넬상은고온에서도공존하였다. 1280 에서흡수율은 0.34% 이며온도상승과함께거의 0에가까운값을나타내고있다. 이에따른부피밀도는온도상승에따라서증가하며 1360 에서 2.60 g/cm 3 으로상대적으로높은값을보이고있다 ( 그림 6). 열팽창계수는소결온도증가에따라 CB-0 시편에비하여약간높은값을나타내고있으나소결온도 1360 에서 1.92 x 10-6 / 값을보이며 ( 그림 7) Fishwick [8] 가발표한 60% 페탈라이트 - 40% 점토계의직열용기열팽창계수인 2.0 x 10-6 / 와유사한값을보이고있다. 열간가소성지수는 CB-0 시편과 CB-01 시편에비하여저온에서부터급격한변곡없이점진적으로증가하고있다 ( 그림 7). 즉소결시제품의변형이완만하게이루어지므로제품의형태변형에크게제한을받지않을것으로판단된다. 그러나 1360 에서시편의전체표면에얇은막을형성하는 self-glazed 현상이발생하고있다. 그림 9는소결된 CB-02 시편의파단면표면을주사전자현미경으로관찰한결과이다. 표면에약 5 μm 두께의유리파단면과같은형상을보여주고있다. Goleanu [23] 등은이런현상은 K 2O, Na 2O와같은표면장력이낮은알카리산화물이실리카 (silica) 와반응하여 silicated-alkali 용융물을형성하여냉각과정에서이들이 self-glazed층을형성하는것으로설명하고있다. Thiess [24], Thurnaver [25] 등도코디어라이트에과량의액상이존재할때이같은현상이나타남을확인하였고, 이러한얇은유약층의조성은코디어라이트결정상과유리상으로구성되어있으며, 열팽창율이코디어라이트보다높다고설명하고있다. 그러나열충격저항성저하나크랙발 생에영향을미치지않는다고설명하였다. 이것은유약층이모체결정상속으로침투되어코디어라이트와완충 (buffer) 역할을하기때문이라판단된다. 그림 10은인산칼슘을첨가한시편 (CB-03) 의결정상분석결과를나타내고있다. 결정상은역시알파코디어라이트가주결정상이며아노르사이트 (anorthite : CaO Al 2O 3 2SiO 2) 가공존하고있다. 알파코디어라이트결정상은온도가올라갈수록발달하지만, 1360 에서급격한감소를나타내고있다 ( 그림 4). 그림 6에서 CB-03 시편의흡수율은비교적저온인 1240 에서급격한감소를보이고있으며, 1360 에서는흡수율이증가하는현상을보이고있다. 부피밀도는흡수율감소구간에서증가하다가 1360 에서상대적으로매우낮은값을나타내고있다. 그림 7에서열간가소성지수는 1240 에서부터급격한증가를나타내고있다. 이것은인산칼슘첨가시편은유리상이저온에서형성되고일정온도에도달하면급격한자화 (vitrification) 가진행됨을알수있으며, 소결온도가 1320 이상이되면유리상의점도가감소되면서소결중에가스가발생하여시편에기공을형성하게되어흡수율이증가되고부피밀도는낮아지는것으로판단된다. Ichiko [26,27] 에의하면인산칼슘은 MgO와반응하며 Mg이온에의하여 Ca 2P 2O 5 내 P-O-P 결합을끊어서 PO 3+ 4 이온은인산염유리 (phosphate glass) 를형성하고, Ca + 2 이온은점토등과반응하여아노르사이트를형성한다고보고하였다. 또한 Mg 이온은실리카와함께유리질형성화가높기때문에 Mg-SiOx 화합물을만들고이들은 CaO-P 2O 5 화합물을용해시켜소지내유리상을쉽게형성시키는것으
대한금속 재료학회지제 54 권제 10 호 (2016 년 10 월 ) 758 로보고되고있다. 열팽창계수는 1240 부터급속히낮아지며 1280 에서 1360까지 3.23~2.74 x 10-6 / 범위로가장높은열팽창계수를나타내고있다 ( 그림 7). 이는아노르사이트의열팽창계수값과비슷한수치이다. 또한 1320 이상이되면알파코디어라이트 [110] 면피크강도는급격히낮아짐을볼수있다 ( 그림 4). 이는유리질형성으로기인한결과로판단된다. 4. 결론 Talc-alumina-clay 다성분천연원료를사용하여 1360 열처리를통해얻은코디어라이트는 1.59 x 10-6 / 의매우낮은열팽창계수를보이며 2.63 g/cm 3 의치밀한소결밀도를보였다. 직열용기의재료로적합한백색도, 높은치밀성, 경량성및높은열충격저항성을어느정도만족하는코디어라이트합성이가능하였다. 알칼리계첨가제원료인페탈라이트와장석첨가시, 흡수율은감소되어치밀화에도움을주었으나, 열팽창계수와열간가소성지수는증가되었다. 특히장석의첨가시는고온열처리에서시편표면에두께 5 μm의 self-glazed 막이형성되었다. 인산칼슘첨가시는아노르사이트결정상과함께고온에서유리상의점도가감소하여가스발생과함께기공형성에의한흡수율증가와낮은밀도를초래하였다. 감사의글 본논문은산업통상자원부글로벌전문기술개발사업 ( 과제번호 : 10051873) 으로지원된연구결과이며, 이에감사드립니다. REFERENCES 1. D. Kim, H. T. Kim, S. S. Ryu and H. J. Kim, Korean J. Met. Mater. 53, 116 (2015). 2. S. C. Cho, S. H. Ko, H. S. Kim, J. P. Ahn and J. H. Han, Korean. J. Met. Mater. 53, 911 (2015). 3. F. H. Norton, Fine Ceramics: Technology and Applications, p.507, McGraw-Hill, New York (1970). 4. W. G. Lawrence, Ceramic Science for the Potter, p.184-195, Chilton, Philadelphia (1972). 5. K. Hayashi, M. Hasegawa, Y. Okamoto, K. Ueno, H. Seno and I. Inada, J. Ceram. Soc. Jpn. 106, 385 (1988). 6. F. A. Hummel, J. Am. Ceram. Soc. 34, 235 (1951). 7. E. J. Smoke, J. Am. Ceram. Soc. 34, 87 (1951). 8. J. H. Fishwick, Am. Ceram. Soc. Bull. 42, 110 (1963). 9. S. Udagawa and H. Ikawa, J. Ceram. Soc. Japan. Bull. 14, 967 (1979). 10. C. Jelacia, Ind. Ceram. 594, 213 (1967). 11. M. Saeki, J. Ceram. Soc. Japan. Bull. 23, 714 (1988). 12. M. D. Karkhanavala and F. A. Hummel, J. Am. Ceram. Soc. 36, 393 (1953). 13. G. A. Rankin and H. E. Merwin, Am. J. Sci. 4, 301 (1918). 14. I. Ogata, K. Mizutani and K. Makino, Denso technical review, 13, 112 (2008). 15. B. H. Mussler and M. W. Shafer, Am. Ceram. Soc. Bull. 63, 705 (1984). 16. S. Nijima, Report of MIE Prefecture Industrial Research Institute, Japan, 38, 106 (2014). 17. G. Hiteshi, G. Sowmei and Y. Eiji, Report of Ceramic Research Center of Nagasaki, Japan, 61, 15 (2013). 18. I. C. Mcdowell and W. Vose, Trans. Br. Ceram. Soc. 51, 511 (1952). 19. A. C. Airey and J. F. Birtles, Science of Whitewares, p.225-234, Wiley-American Ceramic Society, England (1995). 20. D. R. Lide, CRC Handbook of Chemistry and Physics 93rd Edition, 43-145, CRC (2012). 21. D. Grohol, C. Han, A. J. Pyzik, J. M. Goss and C. S. Todd, J. Am. Ceram. Soc. 93, 3600 (2010). 22. M. French, A. Peter and E. Daniel, Am. Mineral. 63, 461 (1978). 23. A. Goleanu, Ind. Ceram. 151, 40 (2001). 24. L. E. Thiess, J. Am. Ceram. Soc. 26, 99 (1943). 25. H. Thurnauer, J. Am. Ceram. Soc. 20, 368 (1937). 26. T. Ichiko, J. Ceram. Soc. Jpn. 86, 612 (1978). 27. T. Ichiko, J. Ceram. Soc. Jpn. 86, 179 (1978).