전자현미경에 의한 결정화 유리의 미세조직 관찰

전문가 제언

○ 결정화 유리에는 많은 종류가 있으며, 상용화 이후 제품수명이 매우 오래되었다. 미국 Corning사는 40년간 꾸준히 제품을 생산하여 왔다. 대표적인 제품으로 Vision 투명 주방식기, 미사일용, 기계 가공용, 광 감광용, 전자레인지 상판용 등이 대표적인 제품이다. 새로운 용도로는 광학, 배터리, 연료전지, 반도체기판, 생체용, 스마트폰 등에 응용이 기대되고 있다.

 

○ 결정화 유리의 기능과 특성은 미세 결정조직과 밀접한 관련이 있다. 미세 조직의 구성요소는 나노에서 마이크로미터 크기의 결정입자나 잔존 유리상이며, 결정화 유리는 이들의 복합조직이다. 유리상에서 결정상으로 변태 과정은 다양하고 복잡하서 미해결 된 부분이 많이 있다. 결정화 유리 미세조직의 특징을 분석하는 것은, 결정화 유리의 상 변태 과정과 기능성 발현 메커니즘의 해명에 지극히 중요하다.

 

○ 전자현미경은 세라믹스 분야에서 주로 많이 이용되는 분석법이다. 분석X선 회절(XRD), 주사 및 복사전자현미경(SEM, REM), 투과전자현미경(TEM), 시차주사 열량분석기(DSC)가 결정화 유리의 핵생성과 결정화 현상 분석에서 중요한 기기들이다. DSC와 결합한 고온 XRD가 치과용 결정화 유리의 핵생성과 결정화 과정 조사에 사용되었다.

 

○ 특히, TEM을 이용한 분석기술은 공간 분해능과 콘트라스트로 재료의 미세구조 분석에 기본이 되는 기술이다. 또한 TEM은 시편의 국소적 부분의 결정학적 정보와 상을 동시에 얻을 수 있다. TEM으로 시편을 관찰하기 위해서는 시편에 전자가 투과할 수 있도록 박판을 제조하여야 한다. 주로 제작순서는 판 절단, 원판절단, 기계적 연마, 이온연마 순이다.

 

○ 국내에서도 세라믹 재료 분석에 TEM을 많이 이용하고 있었으나, 향후 활용성이 크게 증대될 것으로 예상된다. 한국세라믹 학회에서도 2015년 춘계학술 대회에서는 첨단유리와 결정화 유리에 대한 특별 심포지엄을 개최할 예정으로 결정화 유리에 대한 관심이 높아지고 있다. 정부는 공동 연구장비 지원사업 확대와 공동센터 설립을 통하여 중소기업과 대학의 전자현미경 등 고가장비를 활용하는 연구사업 지원이 필요하다고 생각된다.

저자

Takamichi Miyazaki, et al

자료유형

니즈학술정보

원문언어

일어

기업산업분류

재료

연도

2014

권(호)

29(112)

잡지명

ニュ－ガラス

과학기술
표준분류

재료

페이지

14~19

분석자

김*환

분석물

• 전자현미경에 의한 결정화 유리의 미세조직 관찰.pdf [341,218 byte]

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