카올린은 중국 장시성 경더전의 가오링 마을에서 이름을 따온 것으로, 도자기의 "영혼의 원료"입니다. 주요 성분은 카올리나이트(화학식 Al₂[(OH)₄/Si₂O₅])로, 규산염 광물인 장석. 고운 흰색 질감을 가지고 있으며, 플라스틱과 내화성이 모두 있습니다. 송나라의 "바이너리 포뮬라"에서 세라믹 기술을 혁신하여 현대 제지, 화학 산업, 항공 우주 재료에 적용한 것까지, 카올린은 항상 산업의 "숨은 챔피언"이었습니다. 카올린의 용도는 많은 산업에 중대한 영향을 미칩니다.
카올린의 6가지 핵심 공정 특성
백색도와 밝기: 품질의 "순도" 결정
자연 백색도: 건조 후 105°C에서의 백색도. 불순물(Fe₂O₃, MnO₂ 등)로 인해 노란색, 갈색 또는 기타 색상으로 보일 수 있습니다.
소성 백색도: 1300°C에서 소성한 후의 백색도는 세라믹과 코팅의 광택도에 직접적인 영향을 미칩니다. 소성 후 고품질 카올린의 백색도는 90% 이상에 도달할 수 있습니다.
소성 백색도: 1300°C에서 소성한 후의 백색도는 세라믹과 코팅의 광택도에 직접적인 영향을 미칩니다. 소성 후 고품질 카올린의 백색도는 90% 이상에 도달할 수 있습니다.
밝기: 4570Å 파장 빛에서의 반사율. 제지 산업은 이 지표에 특별한 주의를 기울인다.
입자 크기 분포: 산업 응용 분야의 "황금 지표"
입자가 미세할수록(예: 2μm 미만) 가소성과 현탁성이 강해집니다. 예를 들어, 미국에서는 코팅에 사용되는 카올린 입자의 90% 이상이 2μm 미만이어야 합니다.
입자 크기 제어 기술(물봉으로 분쇄하고 철분을 제거하기 위한 자기 분리 기술 등)은 부가가치를 높이는 데 중요합니다.
가소성 지수(액상 한계와 가소성 한계 수분 함량의 차이)와 가소성 계수(변형에 대한 저항성)는 핵심 매개변수입니다. 가소성이 강한 카올린(지수 > 15)은 성형하기 쉽고 균열이 생길 가능성이 적습니다.
경더전의 '이진법'(고령토+도자석)은 고령토의 높은 가소성을 활용하여 단일 도자석이 변형되기 쉬운 문제를 해결했습니다.
결합 및 점도: 산업용 공식의 "접착제"
본딩은 비플라스틱 재료(예: 석영 모래)와 혼합한 후의 강도를 말합니다. 모래의 양이 많을수록 본딩이 더 강해집니다.
점도는 슬러리의 유동성에 영향을 미칩니다. 제지 코팅은 0.5 Pa·s(저속 코팅)만큼 낮은 점도가 필요합니다.
건조 및 소결 성능: 진흙에서 도자기로의 변형
건조 수축: 선형 수축률은 3%-10%입니다. 과도한 수축은 세라믹 바디의 균열을 쉽게 일으킬 수 있습니다.
내화성: 순수한 카올린의 내화성은 1700°C에 이르지만, 불순물로 인해 고온 저항성이 크게 감소합니다.
흡착 및 절연: 국경 간 응용 가능성
카올린은 이온 흡착 능력이 약하지만 개질 후 환경 보호 분야(예: 폐수 처리)에서 사용할 수 있습니다.
전기 절연성이 뛰어나고, 고전압 전기 도자기와 라디오 부품을 제조하는 데 중요한 소재입니다.
카올린의 주요 용도
세라믹 산업(약 40% 차지)
일상적으로 사용하는 도자기, 건축용 도자기, 전기 도자기 등은 모두 카올린의 성형성과 고온 내구성에 의존합니다.
제지 및 코팅(약 30% 설명)
카올린은 충전제와 코팅제로 사용되어 종이의 광택과 매끄러움을 개선합니다.
내화 재료
내화벽돌, 도가니 및 기타 재료는 1600℃ 이상의 고온을 견뎌야 하며, 카올린이 핵심 원료입니다.
신소재 분야
변형 카올린은 고무 보강재와 플라스틱 충전재로 사용되고, 나노 카올린은 생물의학에 사용됩니다.
환경 보호 및 에너지
종합적 이용기술(롱가오주식회사가 개발한 도자기석고 가공 등)을 접목하면 자원 낭비를 줄일 수 있습니다.
최근 들어, 롱가오(龍高) 주식회사 등 기업은 ‘미세광산 이용’과 ‘구광산 신광산’ 기술을 통한 효율적인 자원개발을 추진하여 연간 생산능력 80만 톤을 달성했다.
경덕진의 고대 가마의 "이진법"에서 현대 나노기술에 이르기까지 카올린의 용도는 끊임없이 재정의되었습니다. 환경 보호 정책이 강화되고 새로운 소재에 대한 수요가 증가함에 따라 카올린의 심층 가공 및 재활용은 산업의 새로운 방향이 될 것입니다. 이 "화이트 골드"는 다음 천년의 전설을 쓰고 있습니다.
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