신규 산질화물유리의 제조

전문가 제언

○ 산질화물유리(Oxynitride glass)는 유리원료 중에 질소 공급원을 첨가하여 제조한다. 1970년대 중반부터 유리의 망목형성 산화물 중의 산소가 질소로 치환될 수 있다는 이론이 나오고, 질화에 의해 유리의 여러 성질이 개선된다는 연구가 발표되었다. 80년대 중반 이후는 산질화물유리 파이버 제조개발에 역점을 두었으며, 주로 외국에서 연구가 진행되고 있다.

○ R.E. Loehman은 1983년 산화물 및 질화물의 혼합물을 용융하고 급랭시켜서 유리를 제조할 수 있다는 것을 발표하였다. 그러나 산질화물유리는 제조 시에 낮은 산소분압이 요구되며, 용융온도가 높고 질소 공급과 환원분위기 하에서 사용이 가능한 도가니를 사용하여야 하는 등의 제한이 있다.

○ 산질화물유리는 산화물유리에 비해 큰 기계적 강도와 우수한 내화학성을 나타내고 있다. 질소 공급원을 첨가함에 따라서 탄성계수, 경도, 파괴인성이 증가한다. 또한 염기성 환경 하에서 안정성이 향상되어 유리망목구조가 해체되면서 나타나는 취성파괴를 감소시킬 수 있어 내알칼리 유리로 기대된다.

○ 질화물유리 합성을 위해 사용될 수 있는 화합물로는 예로, AlN, LaN, Si3N4, NH3, BN, SiO2, B2O3 및 희토류 금속, 알칼리 금속, 알칼리토류 금속 등이 있다. 가장 중요한 것은 용융물이 형성될 때 고온에서 반응에 필요한 질화물을 얻는 것이다. 또한 목표 유리상을 얻기 위해서 급랭 시에 최종 용융물에 적합한 산소/질소 조성을 얻는 것이다. 산질화물유리가 범용적인 유리가 되기 위해서는 용이한 제조방법 개발이 필요하다. 이 문헌은 AlN과 LaN을 사용한 유리합성에 대해 설명하고 있다.

○ 외국에서는 산질화물유리에 대한 연구논문이 많이 발표되고, 용도개발을 하고 있다. 그러나 국내의 경우 90년대 일부 연구가 발표된 이후 최근에는 거의 연구논문을 찾아볼 수 없다. 국내 유리에 대한 연구 인력이 감소하고 있어 어려움이 있으나, 대학과 연구소에서 관심을 가지길 바란다.

저자

Takayuki Komatsu

자료유형

학술정보

원문언어

일어

기업산업분류

재료

연도

2011

권(호)

24(10)

잡지명

マテリアル インテグレ-ション

과학기술
표준분류

재료

페이지

32~36

분석자

김*환

분석물

• 신규 산질화물유리의 제조.pdf [239,897 byte]

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