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벌브금속 합금의 양극산화에 의한 다공질 산화물층의 제조

전문가 제언: ○ 나노다공질 재료는 일반적으로 비표면적이 크고 특징적 구조를 하고 있기 때문에 광촉매 등 각종기능 디바이스에 응용될 수 있으므로 제조방법이 합금의 산용해법, 발포법, 이종금속 도금 후에 열처리하여 합금화한 후 전기분해법 등 여러 가지 방법이 있다. 본고에서는 벌브금속이나 벌브금속합금을 황산수용액용매나 유기용매 중에서 양극산화법에 의하여 기판위에 산화물나노튜브나 산화물 나노다공질층 형성에 관하여 개설 하였다.

○ 금속인 4족의 Ti, Zr, Hf 등과 5족의 Nb, Ta, V의 양극산화 시에 (NH4)2SO4수용액을 전해 용매로 사용하거나 황산 수용액을 전해용매 또는 유기용매를 전해용매로 사용하여 양극산화 할 경우에는 일반적으로 치밀한 산화물층이 평활하게 생성 되지만 각 용매에 HF나 NH4F를 약간 첨가한 전해용매 중에서 양극산화한 경우에는 금속에 따라 차이는 있지만 나노튜브산화물 층이나 나노포러스산화물층이 형성되는 특징이 있다. 특히 TiO2나노튜브는 광촉매재로서 중요하다.

○ 생체용 Ti합금인 Ti6Al7Nb 및 Ti6Al4V합금을 불화물 함유한 전해용매 중에서 양극산화 시에 Ti6Al7Nb기판 위에 국부적으로 기공 직경이 작은 나노튜브가 형성된 곳이 있고, Ti6Al4V에서는 국부적으로 나노튜브가 형성되지 않은 것에 대한 이유는 불명이다. 생체재료가 나노튜부형이나 나노포러스층이 필요한 이유는 뼈에 결합 시에 결합성을 향상시키기 위함이라고 생각된다.

○ Ti금속을 NH4F 약간양을 (NH4)2SO4수용액에 혼합하거나, 에칠렌글리골 유기용메에 혼합한 전해용매에서 양극산화 시켰을 때의 나튜브형성 차이는 유기용매중에서 양극산화 시킨 경우가 수용액 중에서 보다 더 TiO2나노튜브가 균일하고, 두꺼운 층이 규칙적으로 배열하였는데 이것은 전해조건에도 차이가 있겠지만 점성영향이라고 생각된다.

○ 우리나라에서는 Al다공질 패널 제조는 아론나래포 등 몇 개 회사에서 제조하고 있고 양극산화에 의한 산화물나노튜브층 형성에 관하여도 충남대학 등 몇 개의 대학에서 연구 개발하고 있다.

저자: H.Tsuchiya, S.Fujimoto
자료유형: 학술정보