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소다석회유리에서 은과 칼륨 이온의 교환이 물리적 기계적 특성에 미치는 영향

전문가 제언: ○ 상용 소다석회유리를 AgNO3-KNO3 혼합용융염에서 이온교환 처리하였다. 기계적 강도가 강하고 항균성을 갖는 유리를 혼합용융염에서 이온교환 처리하는 경우, 농도와 이온교환 온도와 시간의 변화에 따른 유리 표면의 조성변화와 밀도, 광투과율, 젖음성, 경도, 내 균열, 내 긁힘, 굽힘강도 등에 미치는 영향을 고찰하였다.

○ 광투과율은 은에 의한 착색으로 감소하였고, 유리 표면의 젖음성 및 친수성도 감소하였다. 경도는 약 20% 증가하였고, 내 균열성과 내 긁힘 저항은 굽힘강도와 같이 3.5-4배 정도 높아 현저한 개선 효과를 보였다.

○ 유리의 기계적 강도를 강화하는 일반적인 방법으로는 물리적 강화와 화학강화법이 있으며, 화학강화법은 터치패널, 복사기/스캐너 원고대 유리, 전자레인지 창문, 휴대전화기 액정 패널, 시계용 유리, 하드 디스크기판 등에 응용되고 있으며 물리적 강화법은 자동차유리 등 안전유리로 사용된다.

○ 근래에 외부 전기장이 유리 매트릭스 위에 증착된 금속 필름에서 은의 확산 이동을 유도하는 기법, 유리의 구조 내 알칼리 공백이나 결함에 은 이온의 침입으로 유리 망목구조의 재배열에 의한 이온교환법 외부전기장 지원방법이나 고에너지선 조사에 의한 기술개발 등이 이루어지고 있다.

○ 국내에서 대부분의 항균성 유리 제조는 AgNO3 용융염의 저온 이온교환법에 의하여 Ag 이온을 유리 표면에 분산되게 하여 생체재료로도 응용되었고, 유리조성도 소다석회유리가 주로 사용되었다. 근래에 와서, 생체유리의 다양한 유리조성에 Ag 이온교환뿐 아니라 Ag, Zn, Sr, Mg 또는 Al 등의 나노 입자의 첨가로 생체재료 응용연구 개발에 대한 관심이 높아지고 있다. 생체재료의 다양한 신기술에 대한 산학연 공동연구개발이 적극적으로 시행 되어져야 하겠다.

저자: Duygu Guldiren, ？pek Erdem, Suheyla Aydin
자료유형: 니즈학술정보