고급 내화 재료——키아나이트(Kyanite)

소개

키아나이트(Kyanite)라는 영어 학명은 그리스어에서 유래하였으며, 본래 의미는 파란색입니다.

키아나이트는 전형적인 지역 변성 광물로, 주로 저온 고압의 변성암상에서 형성됩니다. 삼사정계에 속하며, 결정 형태는 납작한 기둥 모양의 결정으로 나타나는 경우가 많고, 결정면에는 평행한 줄무늬가 있으며, 감정 시에는 색대 현상이 관찰되는 것이 일반적입니다. 일반적으로 키아나이트의 파란색은 선명한 정청색으로, 최고급 사파이어의 색상에 매우 근접한 색조를 보입니다. 이 외에도 연한 파랑, 진한 파랑, 청록색, 회백색 등 다양한 색상으로 나타날 수 있습니다.

키아나이트 Kyanite

• 결정계：사방정계
• 경도：5.5 ~ 7.0
• 비중：3.56 ~ 3.65
• 광택：유리 광택
• 투명도：투명에서 반투명
• 색상：파랑, 흰색, 청록색
• 굴절률：1.71 ~ 1.73
• 복굴절：0.012 ~ 0.017
• 형광성：장파장에서는 약한 붉은색, 단파장에서는 형광 없음
• 벽개：벽개가 발달되어 있으며, 두 방향의 벽개 존재
• 특성：축 방향에 따른 경도 차이, 다색성, 벽개
• 모조품：합성 스피넬, 유리

키아나이트의 상업적 가치

감상 측면에서

키아나이트는 천연 청색 계열 보석 중에서는 비교적 가격대가 낮은 편에 속하며, 이로 인해 다른 청색 보석에 비해 위조되거나 모조품으로 대체되는 경우는 드뭅니다. 주얼리 시장에서 유통되는 키아나이트는 대부분 푸른 계열을 띠며, 그 색상은 순도 높고 진하며 선명한 정청색인 경우가 많고, 다소 녹색을 띠는 파랑도 존재합니다. 색상만 놓고 본다면 키아나이트의 아름다움은 최고급 사파이어에 결코 뒤지지 않으며, 훌륭한 사파이어 대체 보석으로 평가받습니다. 따라서 선택 시에는 선명하고 화려한 보석색을 최우선으로 고려하는 것이 좋습니다.

선택 포인트：색상을 우선 고려하는 것 외에도, 투명도 측면에서는 육안으로 결점이 거의 보이지 않을수록 더 우수한 것으로 평가됩니다. 이는 키아나이트가 일반적으로 다수의 벽개면, 색대, 관상 기공 등을 포함하고 있기 때문입니다.

※다수의 평행한 관상 기공을 포함한 키아나이트는 카보숑 컷으로 연마할 경우 캣아이 효과가 나타날 수 있습니다. 또한 고품질, 고투명도이며 보석색을 띠는 키아나이트는 일반적으로 5캐럿 이하의 중량에서 많이 발견되며, 큰 캐럿 수에 고품질을 겸비한 경우는 매우 드뭅니다.

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산업적 측면에서

키아나이트는 우수한 내화성, 주조성, 내마모성 및 내산성을 지니고 있습니다.

키아나이트는 산업 분야에 널리 활용되며, 고급 내화 재료를 제조하는 데 자주 사용됩니다. 키아나이트는 일반 점토계 내화 재료보다 내화성이 뛰어나며, 섭씨 1790도에서 1850도까지 견딜 수 있습니다. 또한, 1100℃ 이상의 고온에 노출될 경우 11%에서 18%까지 팽창하지만, 냉각 후에는 거의 수축하지 않는 특징이 있습니다. 따라서 점토계 내화 재료에 일정 비율의 키아나이트를 첨가하면 열에 의한 체적 변화가 상쇄되어 내화 재료의 체적 안정성이 보장됩니다. 이러한 특성을 활용하여 제조된 내화 벽돌, 내화 시멘트, 산업용 가마로는 수명이 크게 향상됩니다.

이 외에도 키아나이트는 내화 세라믹 제조에 매우 적합하며, 예를 들어 자동차 엔진에 사용되는 점화 플러그등에 활용됩니다. 또한, 실리콘-알루미늄 합금 생산에도 사용되며, 여기에 소량의 구리, 망간, 니켈, 크롬 등의 금속을 첨가하면 무게는 가볍고, 강도는 높으며, 열전도성이 뛰어난 동시에 주조성, 내마모성, 내식성 또한 우수한 소재가 됩니다. 이러한 특성 덕분에 복잡한 형상의 기계 부품 제조에 적합하며, 자동차 산업, 선박 제작, 항공우주 분야 등에서 매우 광범위하게 활용되고 있습니다.

이미지 출처：Géry Parent,https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Kyanite,_quartz_2.JPG