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제조 조건에 따른 나노 코팅 유리의 특성 변화

전문가 제언: ○ 유리 표면에 물리적 화학적 성질이 다른 박막을 코팅하여 유리에 특수한 성질을 부여하는 등 유리의 성질을 개선하는 경우가 있다. 예를 들면 경도가 높은 물질을 코팅하여 기계적 강도나 경도를 높일 수 있고 색을 나타내는 박막으로 착색하든가 굴절률이 다른 박막으로 빛의 투과 및 반사현상을 조절하는 등 광학적 성질을 조절하는 방법도 있다.

○ 유리 표면에 박막을 코팅하는 방법으로 공침법, 화학 증착법, 졸-겔법 등이 있다. 그 중에서 졸-겔법은 용액 안에서 원료가 원자 단위로 균질하게 혼합되고 기존 방법으로는 제조할 수 없는 유리나 결정체를 만들 수 있다. 저온 합성이 가능하고 고가의 장비가 필요 없어서 저렴한 비용으로 원하는 박막을 코팅할 수 있다.

○ 졸-겔법으로 박막을 제조할 때 용액을 구성하는 물질의 종류 및 제조 조건 그리고 박막을 형성하는 조건에 따라서 박막의 조직과 성질이 변할 수 있다. 특히 같은 조성의 박막이라도 조직이 변하면 굴절률이 달라지는 경우도 있다.

○ 본 연구에서는 플로트 유리 표면에 산화규소와 산화타이타늄을 코팅하였다. 유리 표면의 상태, 용액에 들어가는 고형물의 첨가량이나 촉매 등 졸의 조성과 유리에 졸을 코팅하는 속도 등 제조 조건이 박막 안에 생기는 기포의 양이나 굴절률 변화에 미치는 영향을 자세히 조사하여 그 원인을 분석하였다.

○ 국내에서도 졸-겔법으로 박막을 제조하는 연구가 많이 되어 왔다. 2013년 관동대학교와 강원대학의 공동 연구로 졸-겔법으로 TiO2 박막을 제조하여 광촉매 특성을 연구하였고, 2013년 한국세라믹기술원에서 TiO2 박막을 제조하여 초 친수성을 검토하였다. 2013년 한국세라믹기술원에서 SiO2 박막을 제조하여 반사효과를 검토하였다. 이들 모두 졸의 조성을 고정하였으나 졸의 조성변화의 영향을 검토해 볼 필요가 있다고 본다.

저자: A. B. Atkarskaya, V. Karatsupa, V. M. Nartsev, S. V. Zaitsev, D. S. Prokhorenkov, and E. I. Evtushenko
자료유형: 니즈학술정보