세라믹은 다공성인가요, 비다공성인가요?

세라믹 재료는 다공성 및 비다공성일 수 있으며, 분류는 전적으로 사용된 점토의 종류, 소성 온도 및 유약의 유무에 따라 달라집니다. 일반적으로, 토기 (테라코타)는 다공성이 높아 유약을 바르지 않으면 물을 흡수합니다. 석기 는 반다공성에서 비다공성입니다. 도자기 는 유약이 없어도 거의 완전히 다공성이 없고 습기에 영향을 받지 않습니다. 그러나 세라믹 표면에 유리와 같은 유약을 추가하면 일상적인 사용을 위해 효과적으로 비다공성으로 만들 수 있습니다.

바닥재, 화분, 주방용품의 소재를 선택할 때는 수분 흡수율을 파악하는 것이 중요합니다. 이 등급은 소재가 서리를 견디고 얼룩을 방지하거나 액체를 안전하게 담을 수 있는지를 결정합니다.

세라믹 다공성의 과학

다공성은 고체 물질 내에서 빈 공간(기공)의 비율을 말합니다. 세라믹에서 이러한 기공은 소성 공정 후 점토 입자 사이에 남는 미세한 공기 주머니입니다.

다공성을 줄이는 주요 요인은 다음과 같은 프로세스입니다. 유리화. 점토가 고온의 가마에 들어가면 점토 속의 실리카가 녹아 유리로 변합니다. 이 액체 유리는 점토 입자 사이의 공간을 채웁니다. 식으면 단단하게 굳어지면서 재료가 서로 결합하여 기공을 막습니다.

• 낮은 발화 온도: 유리 형태가 적습니다. 재료는 다공성을 유지합니다.

• 높은 발화 온도: 더 많은 유리가 형성됩니다. 재료가 조밀하고 비다공성이 됩니다.

AD테크 전문가들은 이러한 구조적 차이를 이해하는 것이 건설 및 제조 프로젝트에 필수적이라고 강조합니다.

세라믹 다공성의 3가지 주요 범주

특정 세라믹 제품이 다공성 제품인지 확인하려면 해당 카테고리를 식별해야 합니다. 세라믹은 소성 온도와 물리적 특성에 따라 세 가지 그룹으로 분류됩니다.

1. 토기(높은 다공성)

토기는 가장 낮은 온도에서 소성되며, 일반적으로 1,828°F에서 2,075°F(1,000°C – 1,135°C) 사이입니다. 가마의 열이 점토를 완전히 유리화시키기에 충분하지 않기 때문에 입자들은 다소 느슨한 상태로 남아 있습니다.

• 특성: 다른 세라믹보다 가볍고 부드러운 느낌입니다. 칼로 쉽게 긁힐 수 있습니다.

• 수분 흡수: 높음(보통 5%~15%).

• 일반적인 용도: 테라코타 화분, 장식용 벽돌, 소박한 식기류.

• 평결: 토기는 다공성. 유약을 바르지 않은 테라코타 냄비에 물을 부으면 결국 겉면이 축축해집니다.

2. 석기(낮은 다공성)

석기는 훨씬 더 높은 온도인 2,185°F에서 2,380°F(1,196°C – 1,304°C) 사이에서 소성됩니다. 이 열은 실리카를 녹일 만큼 충분하여 단단하고 내구성 있는 돌과 같은 재질을 만들어냅니다.

• 특성: 밀도가 높고 불투명하며 내구성이 뛰어납니다.

• 수분 흡수: 낮음(보통 0.5% ~ 3%).

• 일반적인 용도: 매일 사용하는 디너 접시, 베이킹 접시, 커피잔, 고급 바닥 타일.

• 평결: 석기는 비다공성에서 반다공성. 물에 잘 견디지만, 제조업체는 완벽한 위생을 위해 보통 유약을 칠합니다.

3. 도자기(비다공성)

도자기는 밀도의 정점을 나타냅니다. 정제된 고령토를 사용하여 2,300°F(1,260°C) 이상에서 소성하면 거의 완벽한 유리화 과정을 거칩니다.

• 특성: 매우 단단하고 흰색이며 빛을 비추면 반투명한 경우가 많습니다.

• 수분 흡수: 무시할 수 있음(0.5% 미만).

• 일반적인 용도: 욕실 싱크대, 고급 바닥재, 고급 도자기, 전기 절연체.

• 평결: 도자기는 비다공성. 업계 표준에 따라 공식적으로 “불투수성”으로 분류됩니다.

타일의 수분 흡수 등급

건설 및 바닥재 산업에서 “다공성'은 모호한 용어가 아닙니다. 이는 미국 국가표준협회(ANSI) 및 기타 글로벌 기관이 정의한 정확한 측정 기준입니다. 이 등급은 타일의 무게 대비 흡수하는 물의 양을 기준으로 합니다.

다음 표는 이러한 분류를 자세히 설명합니다. 이 데이터는 ADtech가 고객에게 욕실 또는 실외 설치에 대해 조언할 때 매우 중요합니다.

표 1: 세라믹 타일 흡수 분류

 

분류	수분 흡수율	설명	베스트 애플리케이션
비휘발성	7.0% 이상	높은 다공성	실내 벽에만 사용하세요(건조한 공간). 실외에서는 절대로 사용하지 마세요.
반투명	3.0% ~ 7.0%	적당히 다공성	실내 사용. 스플래시백 또는 습도가 낮은 실내.
유리체	0.5% ~ 3.0%	낮은 다공성	표준 실내 바닥재. 서리 방지 기능은 있지만 서리 방지 기능은 없습니다.
불투명	0.5% 미만	비다공성	교통 체증, 야외 파티오, 수영장, 샤워실.

참고: 도자기 타일은 항상 “불침투성” 범주에 속합니다.

글레이징의 역할: 표면 보호막

커피가 새지 않는 토기로 만든 세라믹 머그잔을 소유하고 있을지도 모릅니다. 이는 다음과 같은 이유로 가능합니다. 글레이징.

유약은 최종 소성 전에 세라믹 표면에 도포하는 액체 유리 코팅입니다. 가마가 가열되면 이 코팅이 점토 본체에 융합됩니다.

• 초벌구이 세라믹: 자연적인 모공이 열려 있습니다. 액체, 박테리아, 얼룩이 표면에 침투할 수 있습니다.

• 유약 세라믹: 보호 층이 표면을 밀봉합니다. 밑에 있는 점토가 다공성이라도 표면은 비다공성이 됩니다.

이것이 왜 중요한가요?

유약을 바른 타일이 깨지거나 금이 가면 보호 씰이 깨집니다. 아래 몸체가 다공성 토기인 경우 유약 아래로 물이 스며들어 타일이 들리거나 나중에 유약이 벗겨질 수 있습니다.

사례 연구: 시카고의 야외 파티오 장애

시기: 2023년 3월

위치 미국 일리노이주 시카고

고객 프로필: 주거용 부동산 개발업체

상황:

한 개발사가 2022년 말 고급 야외 파티오에 “세라믹 슬레이트” 타일을 설치했습니다. 타일은 아름답고 튼튼해 보였습니다. 그러나 혹독한 시카고 겨울을 겪은 후, 2023년 3월 주민들은 타일이 갈라지고 벗겨지며 “튀어 오르는” 현상을 보고했습니다.

조사:

연구팀은 파손된 샘플을 분석했습니다. 개발자는 불투과성 도자기 대신 반투과성 세라믹 타일(흡수율 4%)을 구매했습니다.

실패 메커니즘:

1. 비와 녹는 눈이 타일의 미세한 구멍으로 스며들었습니다.

2. 기온이 영하로 떨어졌습니다.

3. 타일 내부의 물이 얼음으로 변하면서 팽창했습니다.

4. 내부 압력으로 인해 점토 본체 구조가 산산이 부서졌습니다.

솔루션:

흡수율이 0.05%인 ANSI 인증 불투수 도자기를 사용하여 완전히 교체할 것을 권장했습니다. 새 설치는 2024년 겨울을 무결점으로 견뎌냈습니다.

세라믹이 다공성인지 테스트하는 방법(DIY 방법)

다공성을 확인하기 위해 실험실이 필요하지 않습니다. ADtech는 유약 처리되지 않은 표면을 식별하거나 코팅제가 벗겨졌는지 확인하기 위해 이 간단한 “물방울 테스트”를 권장합니다.

1. 표면을 청소합니다: 젖은 천으로 세라믹을 닦고 완전히 말리세요.

2. 물을 붓습니다: 표면에 물 한 스푼을 놓습니다.

3. 잠깐만요: 물을 15분간 그대로 둡니다.

4. 관찰하세요:

   • 어두워짐: 물속의 세라믹이 어두워지면 액체를 흡수하는 것입니다. 그것은 다공성.

   • 비딩: 물이 완벽한 비드에 남아 있고 표면 색이 변하지 않으면 다음과 같습니다. 비다공성 (또는 잘 밀봉된).

애플리케이션: 다공성 대 비다공성을 선택해야 하는 경우

잘못된 유형을 선택하면 구조적 고장이나 위생 문제가 발생할 수 있습니다. 전문가들이 다공성을 기준으로 유틸리티를 분류하는 방법은 다음과 같습니다.

1. 바닥 및 습한 지역

욕실, 주방, 수영장 데크에는 비다공성 소재가 필요합니다.

• 요구 사항: 불침투성(도자기).

• 이유: 곰팡이 번식을 방지하고 소변이나 화학 얼룩을 방지하며 습기를 견뎌냅니다. 샤워실의 다공성 타일은 물을 흡수하여 결국 접착제가 썩게 됩니다.

2. 원예 및 식물 건강

식물은 종종 다공성 용기를 선호합니다.

• 요구 사항: 다공성(테라코타/토기).

• 이유: 뿌리는 산소가 필요합니다. 다공성 벽은 공기가 토양에 도달하고 과도한 수분을 배출하여 뿌리가 썩는 것을 방지합니다. 다공성이 없는 플라스틱이나 유약을 바른 화분은 물을 너무 잘 담아 민감한 식물이 익사할 수 있습니다.

3. 음식 및 식사

위생이 최우선입니다.

• 요구 사항: 유약을 바른 석기 또는 도자기.

• 이유: 다공성 소재는 효과적으로 살균할 수 없습니다. 유약을 바르지 않은 토기에 육즙이나 우유가 스며들면 살모넬라균과 같은 박테리아의 번식지가 됩니다. FDA 규정은 식품과 접촉하는 표면의 유약을 엄격하게 모니터링하여 다공성이 없는지 확인합니다.

표 2: 애플리케이션 권장 사항

애플리케이션	추천 자료	다공성 수준
샤워 바닥	도자기 모자이크	비다공성
난초 화분	초벌구이 테라코타	높은 다공성
주방 카운터	유약 석기/도자기	비다공성
침실 바닥	유약 세라믹(유리질)	낮은 다공성
차도	도자기 포장재	비다공성

다공성 세라믹 유지보수 및 밀봉

초벌구이 테라코타나 천연석의 외관이 마음에 들지만 얼룩 방지 기능이 필요하다면 실러를 사용해야 합니다. 실링은 상단 모공을 화학적 장벽으로 채웁니다.

고려해야 할 실러에는 크게 두 가지 유형이 있습니다:

1. 관통(함침) 실러: 모공에 스며듭니다. 물과 기름은 차단하지만 점토의 자연스러운 외관을 유지합니다.

2. 국소 실러: 이 필름이 위에 얹어져 광택 필름을 만듭니다. 높은 보호 기능을 제공하지만 플라스틱처럼 보일 수 있으며 시간이 지나면 벗겨질 수 있습니다.

표 3: 다공성 세라믹의 씰링 일정

 

재료	실러 유형	재신청 빈도
테라코타 바닥	관통 오일/왁스	1~2년마다
초벌구이 백스플래시	함침	3~5년마다
야외 포장재	솔벤트 기반 아크릴	2~3년마다

ADtech 팁: 새 실러를 바르기 전에 항상 물방울 테스트를 수행하세요.

자세한 비교: 세라믹과 다른 소재

세라믹의 특성을 완전히 파악하려면 다른 일반적인 가정용 재료와 비교해야 합니다.

세라믹 대 천연석

천연석(대리석, 화강암, 석회화)은 거의 항상 다공성입니다. 대리석은 딱딱한 스펀지와 같아서 적포도주가 닿으면 즉시 얼룩이 지게 됩니다. 포슬린 세라믹은 자연적으로 다공성이 없고 자연석에 필요한 지속적인 밀봉이 필요하지 않기 때문에 유지 관리가 용이합니다.

세라믹 대 콘크리트

콘크리트는 다공성이 높습니다. 고강도 산업용 실러가 없으면 콘크리트는 기름, 물, 화학 물질을 빠르게 흡수합니다. 고화력 석기는 일반 콘크리트보다 밀도가 훨씬 높습니다.

세라믹 다공성에 대한 FAQ

1. 초벌구이 세라믹 식품은 안전한가요?

일반적으로는 안 됩니다. 초벌구이 세라믹은 다공성이어서 음식물 찌꺼기와 박테리아를 가둘 수 있습니다. 설거지를 해도 세균이 기공 안에 살아남을 수 있습니다. 젖은 음식에는 항상 유약을 바른 식기를 사용하세요.

2. 다공성 세라믹 타일을 밀봉하면 샤워할 때 사용할 수 있나요?

기술적으로는 맞지만 전문가들은 이에 대해 반대합니다. 실러는 시간이 지남에 따라 성능이 저하됩니다. 재밀봉하는 것을 잊어버리면 물이 타일에 침투하여 방수 처리된 부분으로 들어가 곰팡이가 생길 수 있습니다. 도자기가 더 안전한 선택입니다.

3. 도자기 타일은 밀봉이 필요한가요?

유약 도자기는 실링이 필요하지 않습니다. 유약을 바르지 않은 도자기는 연마 과정에서 미세한 미세 기공이 생길 수 있으므로 제조업체에서 그라우트 헤이즈 얼룩을 방지하기 위해 관통 실러를 권장하기도 합니다.

4. 세라믹 냄비 겉면이 하얗게 변하는 이유는 무엇인가요?

이를 백화 현상이라고 합니다. 화분은 다공성이기 때문에 물이 점토 벽을 통과하면서 토양이나 비료의 염분을 운반합니다. 물이 외부에서 증발하면 하얀 소금 침전물이 남게 됩니다.

5. 세라믹이 유리보다 더 단단하나요?

예. 소성 과정에서 형성된 결정 구조로 인해 대부분의 세라믹은 일반 유리보다 단단하고 내구성이 뛰어납니다.

6. 세라믹에 페인팅을 하면 비다공성 세라믹이 되나요?

표준 아크릴 또는 라텍스 페인트는 필름을 만들 수 있지만 유약과는 다릅니다. 페인트는 벗겨질 수 있으며 일반적으로 식품에 안전하거나 장기간 방수가 되지 않습니다. 가마에서 구워낸 유약은 유일한 영구 방수 방법입니다.

7. 타일이 도자기인지 세라믹인지 어떻게 알 수 있나요?

“PTCA 인증” 로고가 있는 상자를 선택하세요. 또한 타일 측면(비스킷)을 살펴보세요. 두께 전체에 걸쳐 색상이 동일하다면 전층 도자기일 가능성이 높습니다. 표면은 색상이 있지만 측면이 붉은색이나 갈색이라면 유약 처리된 세라믹일 가능성이 높습니다.

8. 다공성 세라믹은 열을 견딜 수 있나요?

예, 세라믹은 우수한 단열재입니다. 하지만 다공성 세라믹을 젖은 상태에서 전자레인지처럼 빠르게 가열하면 내부의 물이 증기로 변하여 용기에 균열이 생길 수 있습니다.

9. 세라믹은 생분해되나요?

소성 세라믹은 화학적으로 안정적이며 분해되지 않습니다. 그러나 불활성이며 플라스틱처럼 독성 화학 물질을 토양으로 방출하지 않습니다.

10. 도자기가 토기보다 비싼 이유는 무엇인가요?

도자기는 더 순수하고 값비싼 점토(카올린)가 필요하며 훨씬 더 높은 온도에서 구워야 하므로 더 많은 연료를 사용해야 합니다. 제조 과정에서 뒤틀림으로 인한 손실률도 높아져 최종 제품의 가격이 더 비쌉니다.

결론

세라믹은 저온에서 구운 자연 상태(토기)에서는 다공성이지만 고온에서 구우거나(도자기) 유리 유약을 바르면 비다공성이 됩니다.

다음 프로젝트를 계획할 때는 색상이나 패턴만 보지 마세요. 기술 사양을 살펴보세요.

• 선택 도자기 습한 지역, 실외, 바닥이 두꺼운 곳에 적합합니다.

• 선택 유약 석기 식기 및 주방용.

• 선택 테라코타 심기 및 건조하고 장식적인 공간에 적합합니다.

설치의 성공 여부는 재료의 다공성을 환경의 요구 사항에 맞추는 데 달려 있습니다.