플로트 소다석회유리의 화학강화: KNO3 용융염에서 작은 차이의 효과

전문가 제언

○ 본고에서는 6개의 각종 KNO3 용융염에서 소다석회유리를 4 및 12시간 이온교환 시킨 유리에 대해 칼륨 침입 프로파일, 잔류응력, 기계적 강도 및 용융염 중에 함유된 불순물을 분석하였다. 이 결과 시편 유리표면의 균열 때문에 기계적 강도 값이 흩어져 통계 처리가 필요하며 균열의 크기가 크면 화학강화 효과가 떨어진다.

 

○ 표면 압축응력의 크기는 S1？S2？S3, S4, U1？S5로 작아졌고 기계적 강도도 비슷하였다. S5의 기계적 강도가 작은 것은 KNO3 용융염 중에 Ca와 Mg 불순물이 가장 많기 때문이다. 4시간에서 12시간으로 이온교환 시간이 길어질수록 표면 압축응력 값이 작아지는 것은 시간에 따른 유리의 구조적 재편성과 이완효과라고 생각하며 더 많은 연구가 필요하다.

 

○ 전자기기용 커버유리(모니터, 휴대폰, 태블릿 등)의 급격한 수요증가로 두께를 얇게 하면서 강도와 휨성이 우수한 요구가 세계적으로 더욱 관심을 갖게 되었다. 미국의 코닝사는 2007년부터 알루미노규산염 유리로부터 Gorilla라는 상품명으로, 일본의 AGC는 Dragontrail이라는 이름으로 2012년부터 0.28mm의 화학강화용 유리를 생산하고 있다.

 

○ 국내에서는 알파디스플레이테크 등 많은 중소업체가 강화유리 제품을 생산하고 있다. 한국세라믹기술원 광디스플레이 소재팀과 한양대학교 등에서는 소다석회유리의 화학강화 연구를 통해 강화온도와 시간이 증가할수록 이온교환 깊이는 증가하나, 표면 압축응력은 어닐링 효과로 감소하며 유리 면취 후 강도저하는 미세 크랙 때문인 것으로 판단하였다. 이들을 제거하기 위한 화학적 연마방법으로는 플루오르화 암모늄계 혼합 에칭용액을 사용하면 면취 부의 거칠기를 크게 감소시키며 광학적 특성에도 영향을 주지 않고 강도는 20% 증가하였다고 한다.

 

○ 유리의 화학강화에서는 KNO3 용융염 중의 불순물의 영향을 추적하여야 하며 유리표면 상의 크랙을 없애고 4시간 이내에 이온교환을 하여야 한다. 소다석회유리를 이용한 화학강화에서 강도증가를 더 증가시킬 수 있으면, 원가절감에 큰 도움이 되므로 많은 연구가 요구된다.

 

저자

Vincenzo M. Sglavo

자료유형

니즈학술정보

원문언어

영어

기업산업분류

재료

연도

2015

권(호)

6(1)

잡지명

International Journal of Applied Glass Science

과학기술
표준분류

재료

페이지

72~82

분석자

김*호

분석물

• 플로트 소다석회유리의 화학강화-KNO3 용융염에서 작은 차이의 효과.pdf [544,493 byte]

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