연강 표면의 하이브리드 실리카 졸-겔 코팅

전문가 제언

○ 산업에서 가공성이 양호하고, 높은 열전도성, 우수한 기계적 강도 등의 특징으로 인해 연강(mild steel)은 다양한 응용을 위해서 매력적인 구조 재료이다. 그러나 연철은 높은 산화속도로 사용기간이 제한적이다. 따라서 부식으로부터 재료를 보호하기 위한 표면 코팅 방법인 졸-겔 딥 코팅(sol-gel dip coating)방법에 의해 하이브리드 실리카 졸-겔 코팅을 연강 기재에다 적용시켰다.

 

○ 실리카 코팅의 전구체 재료로서 Glycidoxypropyltrimethoxysilane (glymo) 및 Aminopropylethoxysilane(ameo)를 사용하여 코팅 졸을 합성하였다. 이어서 부식 특성을 개선하기 위해, 그 코팅을 200℃에서 열처리를 하였고, 코팅 막은 1.8 - 2㎛의 최대 두께로 만들었다. 결과적으로 ormosilsols으로 코팅된 시험편은 코팅되지 않은 시험편 보다 높은 내식성을 가지고 있었다.

 

○ 코팅 시험편의 icorr 값은 비 코팅 시험편 보다 3-33 배나 작았다. 200℃에서 열처리된 ameo의 코팅 시험편은 최대 Rcor (748Ωcm2)을 보여주었다. 이 유기그룹은 300℃를 넘는 열처리에 의해 졸로부터 제거될 수 있음을 보여 주었다. 더욱이, 소결하는 동안에 스트레스와 크랙의 형성이 감소된 코팅에 있어서, 탄성은 코팅에 함유된 유기그룹의 존재로 인하여서 향상되었다.

 

○ 연강은 건설, 자동차, 선박 등의 패널, 철근 등의 구조용 재료로서 대량 사용 된다. 예를 들면 금속 패널 등은 장기간 사용 시 부식성 등에 문제가 된다. 이들 금속 표면의 내식성을 향상하기 위해 아미노기 등 작용그룹을 가진 오르가노 실란 등을 졸 - 겔 법에 의한 가수분해 및 축합과 커플링 등을 통해 실록산의 가교 코팅 막이 형성되어서 내식성, 내구성 등을 향상시킬 수 있다.

 

○ 도료 및 코팅 산업에 응용하기 위해서는 고가의 금속 알콕시드에 비해 보다 저렴한 금속 산화물 등을 출발원료로 사용하려는 노력과 작용 그룹을 가진 오르가노 실란, 금속 아크릴레트 등과 같은 하이브리드 합성기술 및 공정기술 등의 기술개발이 필요하다.

저자

Sebahattin Kirtay

자료유형

니즈학술정보

원문언어

영어

기업산업분류

화학·화공

연도

2014

권(호)

77()

잡지명

Progress in Organic Coating

과학기술
표준분류

화학·화공

페이지

1861~1866

분석자

이*복

분석물

• 연강 표면의 하이브리드 실리카 졸-겔 코팅.pdf [365,331 byte]

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