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SiO2-P2O5-CaO-(Na2O)계 박막

전문가 제언: ○ 무기재료를 고체 원료에서 합성하려면 고온에서 열처리하면 원료 사이에 원자들이 확산하여 서로 결합하는 소결반응이 일어난다. 고체 입자 사이에 원자의 확산이 되도록 많이 그리고 빨리 일어나게 하려면 원료를 미세하게 분쇄해야 하며 여기에 필요한 에너지 소비는 무시할 수 없다.

○ 졸-겔법은 용액으로 원료를 원자 혹은 이온 상태로 분산하고 원하는 비율로 섞어서 목적으로 하는 재료를 얻는 방법이다. 이 방법으로 재료를 합성하면 원료를 정제하기 쉬워서 순도가 높은 재료를 원자 및 이온 단위로 혼합할 수 있다. 균질한 재료는 원자 및 이온 확산거리가 짧아져 훨씬 낮은 온도에서 재료를 만들 수 있다. 그리고 일반적인 방법으로 얻을 수 없는 조성의 재료도 제조할 수 있다.

○ 졸-겔법은 다양한 방면에 이용할 수 있으며 국내에서도 여러 가지 재료를 제조하고 있다. 나노 세라믹 분말은 1990년대에 이르러 활발히 시작되었으며, 나노 분말제조, 응용 기술 및 특성평가에 관한 연구는 선진국에 비해 다소 뒤처진 실정이다. SiO2를 중심으로 한 나노 분말이나 박막 재료는 상당한 수준에 달하였으나 덩어리 상태의 실리카를 대형으로 제조하기에는 아직 부족한 점이 있다.

○ 원료를 분자 단위로 분산하기 위하여 용매에 분산되는 물질을 사용한다. 일반적으로 Tetra-ethyl-ortho-silicate (TEOS)를 SiO2 공급 원료로 사용하였다. Tetra-methyl-ortho-silicate (TMOS)도 SiO2 성분 공급할 수 있다. 덩어리 상태의 유리를 얻으려할 때 TMOS를 사용하면 메틸기에 해당하는 만큼 휘발하여 TEOS의 에틸기보다 휘발할 탄소 수가 적은 면에서 유리하다. 그러나 TMOS는 인체에 해를 주므로 사용하려면 주의를 필요로 한다. 지금까지 TEOS, GPTMS 등의 alkoxysilane류에 대한 연구가 많이 진행되었으나, 이외에도 금속 알콕사이드를 혼합하여 착색, 광흡수, 전도성 부여 등에 대한 연구가 가능할 것이다.

저자: T. S. Petrovskaya and L. P. Borilo
자료유형: 학술정보