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첨단기술정보

HF-대체 황산-질산 혼합용매 내에서의 지르코늄 용해반응에 대한 모델링

전문가 제언: 지르코늄(Zr)은 공기 중에서 조밀하고 부착성이 있는 자기-치유의 산화물 막을 형성하여서 실온에서 우수한 부식 저항성을 지닌다. 이 효과는 Zr을 평상 온도에서 HF 이외의 다른 어떤 것에도 녹지 않게 해준다.
한편, Si 기질 상 Zr-기저 전자재료 모형을 만들 경우, HF 사용 시에는 Si 손상이 유발된다. 이에 따라 대체용매가 요구된다.
본 연구에서는, Zr에 대한 새로운 무-HF 용매가 황산-기저 혼합산에서 가능하다는 점에 착안하여 황산과 질산 혼합물을 사용하여 Zr 용해작용 기구에 대한 실험과 모델링을 수행하였다.
그 결과, 이 모델이 제시하는 중요한 내용으로는, 이 용해모델에 H2O 생성이 포함된다는 점과, 소량의 HNO3가 10% 황산-질산 혼합물에 존재할 때에 NO2+가 공존한다는 사실, 및 H2O를 첨가하면 HNO3-H2SO4 혼합평형에서 역반응이 증대된다는 점이었다.
결론적으로, 이 기구는 아직 완전하게 이해되지 않고 있으며, 그 용해기구에 대해 더 자세한 고찰이 요구되고 있지만, 이 연구의 중간결과는 Zr 용해를 위한 또 다른 무-HF 용매를 고찰하는 연구자들에게 좋은 기술정보가 될 것이다.