상온진공과립분사에 의한 TiO2 코팅층에 미치는 공정변수의 영향
Effect of processing parameters on TiO2 film by room temperature granule spray in vacuum
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초록
상온진공과립분사에 의해 slide glass 기판 위에 1~30 μm의 두께를 가진 TiO2 코팅층을 제조하였다. TiO2 granule 과립분말은 1.5 μm의 평균 입도를 가진 Rutile 형태로 600 o C에서 4시간 하소 과정을 거쳤다. 공정변수로서는 반복횟수, 가스유량속도 및 과립투입속도로 하여 코팅층을 제조하였다. 반복횟수가 증가할수록 코팅층의 두께는 비례적으로 증가하였다. 이는 반복횟수의 증가에도 코팅층이 형성될 수 있는 적절한 운동에너지가 작용한 것을 알 수 있다. 가스유량속도에 따라코팅층의 두께도 증가하였으나 1.7 V의 분말공급량에서는 25 LPM의 유량까지는 코팅층의 두께가 증가했지만, 35 LPM(L/ min)의 유량에서는 두께가 감소하였다. 15 LPM의 낮은 유량속도에서는 분말공급량이 충분하더라도 성막에 필요한 운동에너지의 부족으로 코팅 층의 두께가 비례적으로 증가하지 않았다. TiO2 코팅층의 미세구조는 주사전자현미경 및 고성능 투과전자현미경을 이용하여 분석하였다.
Abstract
TiO2 films, thickness of 1~30 μm were deposited on glass substrate at room temperature by room temperature granule spray in vacuum. The starting powder was calcinated at 600 o C for 4 h using Al2O3 crucible in the furnace. The particle size of the TiO2, 1.5 μm was measured by a particle size analyzer. The effect of different process parameters such as number of pass, gas flow rate and feeder voltage was studied. As the number of passes increased, the film thickness increased proportionally due to adequate kinetic energy conserved. The effect of three different flow rates (i.e. 15, 25, and 35 LPM) on deposited film was investigated. As gas flow rate increased, the film thickness increased up to 25 LPM and then decreased. Higher feeder voltage with low flow rate of 15 LPM resulted in unsufficient coating thickness due to insufficient kinetic energy. Microstructure of TiO2 films was investigated by scanning electron microscope and high resolution tramission electron microscope.
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