유리의 화학강화법과 고부가가치화

전문가 제언

○ 유리제품의 강도를 유지하기 위해 유리 표면의 미세한 흠을 없애거나, 흠 발생과 흠이 확대되는 것을 방지하여야 한다. 흠의 확대를 방지하는 방법으로 흠을 확대시키는 인장응력에 대항하는 압축응력을 유리 표면에 발생시키는 방법이 있다. 유리 표면의 강화가 하나의 방법이며 여기에는 물리강화와 화학강화가 있다.

○ 근년에는 모바일용 커버유리, 하드디스크 기판 등에 사용되는 유리의 강화에 화학강화 방법이 이용되고 있으며, 특허출원이 증가하고 있다. 이 문헌에서는 화학강화 원리와 유리조성 영향, 소다석회유리의 강화에 대해 설명을 하고 있다.

○ 화학강화는 유리 내부의 알칼리 이온을 다른 알칼리 이온으로 변환하여, 유리 표면응력에 압축응력 층을 설계하는 방법이다. 일반적으로 용융염에 유리를 침적시켜 유리 내부의 알칼리 이온과 용융염 중의 알칼리 이온을 교환하는 방법이 사용된다. 터치패널에는 0.7~1.1mm 두께의 강화유리가 사용된다. 이 강화유리에는 이온교환 속도를 향상시키기 Al2O3을 다량 함유한 알칼리알루미나 규산염유리가 사용되고 있다.

○ 한편 취급이 용이한 종래의 SLS를 이용하고자 하는 요구도 있다. 그 대표적이 예가 「커버·유리 일체형 터치패널」(One Glass Solution)을 들 수 있다. 그러나 소다석회유리의 이용은 이온교환 조건(온도·시간)이나 용융염 특성에 대해 검토가 필요하다. 또한 이온교환 중에 발생하는 응력완화를 억제하고, 표면 균일성을 높여서 표면 압축응력이나 실제 강도를 향상시킨 화학강화 소다석회유리가 개발하고 있다.

○ 국내는 스마트폰에 사용되는 기본 기판유리는 수입에 의존하고 있으나, 가공이나 화학강화는 국내 업체가 생산을 하고 있다. 특히 소다석회유리는 강화된 유리의 물성이나 생산성 문제가 알칼리알루미나 규산염유리에 비해 떨어지는 면이 있어 사용을 하지 못하고 있다. 향후 유리조성이나 화학강화 조건 등을 연구하여, 커버유리를 소다석회유리로 대체하는 연구가 필요하다고 생각된다.

저자

Yu Matsuda

자료유형

학술정보

원문언어

일어

기업산업분류

재료

연도

2013

권(호)

48(4)

잡지명

セラミックス

과학기술
표준분류

재료

페이지

300~304

분석자

김*환

분석물

• 유리의 화학강화법과 고부가가치화.pdf [325,166 byte]

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