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AD법에 대한 플라스마 원용효과

전문가 제언: ○ AD 공정은 미세한 세라믹스 분말을 운송가스에 실어서 기판에 분사하여 기판표면에 세라믹 코팅 막을 형성하는 것이다. AD법은 일본에서 개발되어 빠르게 전파되고 있는 새로운 코팅프로세스이다.

○ 이 공정은 고속코팅, 상온에서 작업이 가능하며, 광범위한 두께의 코팅, 투명한 세라믹 코팅과 박막의 조성 및 화학양론비의 제어가 용이하다는 여러 가지 장점을 가지고 있다.

○ 특히 상온에서 치밀한 세라믹 막이 가능하다는 것은 공학적인 관점에서 매우 흥미로운 것이다. 이는 플라스틱이나 금속을 기판에 연화나 산화의 문제가 없이 박막을 할 수 있다는 것을 의미한다. 또한 투명한 세라믹 코팅이 가능하여 플라스틱의 표면 보호막 제조가 기대된다.

○ 이 문헌은 AD법으로 PZT박막을 제조하는 경우, 압전과 유전특성을 개선하기 위하여 전기로에서 서냉을 실시한다. 서냉을 위해서 주로 레이저나 밀리미터파가 검토되었으나, 여기서는 플라스마를 지원하여 PZT 막을 제조하는 실험을 하였다.

○ AD법은 원료인 세라믹 분말을 분사하여 코팅하며, 그 과정에서 발생하는 화학적 변화가 거의 없기 때문에 원료의 화학조성이 거의 그대로 유지된다. 또한 다양한 세라믹 분말을 사용하여 코팅이 가능하여 그 응용분야가 매우 넓을 수 있다.

○ 그러나 아직 AD법에 대한 메커니즘이 명확히 설명되지 못하고 있다. 대부분의 연구에서 분사된 입자가 기판에 충돌하면서 미세하게 분쇄되면서 코팅하는 것으로 설명하고 있다. 그러나 어떤 원리로 입자들이 기공 없이 서로 결합하는 것에 대해 아직 규명하지 못하고 있다. 향후 이러한 부분에서 더 많은 연구가 필요하다고 보며 세라미스트들의 많은 관심이 있기를 기대한다.

저자: Masakazu Mori, Jun Akedo
자료유형: 학술정보