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산화티탄 투명나노 결정화유리의 제조

전문가 제언: ○ 투명 나노 결정화 유리는 결정입자의 크기를 나노 크기로 하여 투명성을 확보하고, 여기에 기능성을 부여해 제조한다. 일반적으로 투명성을 유지하기 위해서는 결정의 크기가 가시광선의 파장보다 작은 0.1㎛ 이하이거나 결정상과 유리상의 굴절률 차이가 작아야 한다.

○ 산화티탄은 유리 중에서 다른 결정의 결정핵 생성을 촉진시키는 핵 생성제 기능이 있다. 오래전부터 산화티탄은 유백유리나 결정화 유백유리 제조에 사용되고 있다. 이 문헌은 산화티탄을 함유한 나노결정화 유리 제조 및 응용과 결정화를 자유롭게 제어하는 시공간(時空間)레이저 결정화법에 대하여 설명하고 있다.

○ 근래에 산화티탄은 광촉매로 많이 사용되고 있다. 그러나 대부분의 광촉매는 코팅을 하여 사용하고 있으며, 이 경우 코팅제의 분해나 장기 사용에 의한 박리로 성능이 저하된다. 산화티탄을 선택적으로 결정화시킨 투명성 나노 결정화 유리는 전체가 산화티탄?나노 결정입자를 가지고 있어 반영구적인 광촉매 기능을 발휘할 가능성이 있는 새로운 기능성 재료라고 생각된다.

○ 최근에는 레이저 조사에 의하여 국부적인 영역에 결정상이나 굴절률이 상이한 결정을 석출시키는 연구가 각광을 받고 있다. 레이저 조사에 의한 결정화는 고품질의 결정을 석출시키는 것이 중요하며, 결정크기나 배향을 제어하는 것이 과제라고 판단된다.

○ 기능성 결정화 유리는 예전의 열적?강도 특성 활용에서 광학적 특성인 포토닉스, 에너지?환경, 생체재료 등으로 사용이 확대되고 있다. 국내에서도 투광성이나 생체재료에 사용되는 결정화 유리 연구가 발표되고 있다. 그러나 기타 결정화 유리 분야의 연구는 실적이 미비하다. 향후 유리 분야와 광촉매 관련 연구자들의 관심이 있기를 기대한다.

저자: Takumi Fujiwara
자료유형: 학술정보