실리카유리의 방전 플라스마 소결

전문가 제언

○ 유리 중의 기포를 제거하는 방법으로는 화학적 방법과 물리적 방법이 있다. 화학적 방법은 유리원료에 청징제를 소량 첨가하여 높은 온도에서 그 증기압이나 분해가스 압에 의한 기포의 병합 및 교반작용에 의한 방법이다. 물리적 방법에는 고온 처리하여 점성을 낮추는 방법, 온도충격 법, 기계적 요동 법, 유리흐름을 바꾸는 방법 등이 있다.

○ 본고에서는 흑연을 유전체로 사용하는 유전체 장벽 방전(Dielectric Barrier Discharge: DBD)으로 유리분말을 흑연주형에 넣고 상, 하 전극의 전류펄스를 통하고 플런저로 압력을 가해 유리 치밀 체를 만들어 기포가 없는 투명 실리카유리의 제조조건을 조사한 것이다.

○ 시편 및 주형내의 온도분포를 통해 석영을 출발원료로 하는 경우 유리 중에 부분 용융이 생기며 기포가 없는 투명한 영역이 얻어졌다. 나노미터 입도의 무정형 실리카를 출발원료로 하는 경우 기포를 가진 유리가 얻어지며 최고 온도에서 유지시간을 4분간 유지하는 경우 약간의 기포를 포함한 투명 유리가 얻어졌다. 그러나 최고 온도에서 유지시간을 갖지 않은 경우에는 기포를 가진 불투명 실리카유리가 얻어졌다.

○ 기포가 없는 투명한 실리카유리를 얻기 위해서는 나노미터 입도의 무정형 실리카를 출발원료로 사용하여 처음에는 40℃/min와 같은 낮은 가열속도로 840℃까지 가열하여 가스방출을 쉽게 하고 그 이후에는 100℃/min와 같은 높은 가열속도로 가열한 후 다른 경우보다 낮은 최고온도인 1220℃에서 4min간 유지시간을 갖게 하면 된다.

○ 국내에서는 군산대에서 OLED모듈의 0.5mm두께의 기판유리제조시 두 단계의 청징단계를 가스크로마토그래프를 볼타메트리와 연결하여 조사한 결과 첫 단계는 청징제의 환원을 통해 기포크기가 커져 제거하는 고온의 1차 청징과 2차 청징은 산화를 통해 기포 내 산소를 제거함으로써 기포크기를 제거하는 저온에서의 청징이 있음을 확인하고 As2O5가 SnO2보다 기포제거 능력이 낮은 이유를 밝혔고 이런 방법을 PMF(Profiled Melting and Fining)라고 하였다. 유리기술에서는 이런 기초적 연구를 장려해야 될 것이다.

저자

Bruno Barazani and DelsonTorikai

자료유형

니즈학술정보

원문언어

영어

기업산업분류

재료

연도

2016

권(호)

57(3)

잡지명

Glass Technology

과학기술
표준분류

재료

페이지

89~94

분석자

김*호

분석물

• 실리카유리의 방전 플라스마 소결.pdf [515,607 byte]

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