나노구조체 합성 중 sol-gel 공정 과정및 장단점

소개

나노구조체 합성 중 sol-gel 공정 과정및 장단점

목차

1. 서론
2. 기술 개요 및 특성
가. 졸-겔 반응 (Sol-Gel reaction)
나. 졸-겔 공정의 장·단점

본문내용

최근의 재료공학 분야에서 세라믹 신소재에 관련하여 졸-겔 공정을 응용하는 연구결과 등의 발표가 급증하고 있다. 지난 30여년간 졸-겔 공정 관련 연구는 괄목할 만한 성장을 거듭해왔으며 특히 졸-겔 공정의 각 단계에 관한 연구가 미세한 부분까지 수행되어 기술적 응용의 토대가 마련되었다. 초기의 연구에서는 실리카 실리케이트 유리에 관심이 집중되었으나 점진적으로 많은 세라믹과 복합소재까지 연구분야가 확장되었다.
졸-겔 공정에 관한 최초의 학문적 연구가 진행된 것은 1800년대 중반에 Ebelmen의 silicic ester로부터의 느린 가수분해에 의한 투명한 고체의 제조라고 할 수 있을 것이다. 이후 Graham이 silca organo sol을 합성하고 “sol" 과 ”gel" 이라는 용어를 사용하였으나, 졸-겔 공정에 의한 무기 재료 합성의 역사는 먼저 1946년으로 거슬러 올라간다. 이 해에 규산 에스테르의 가수분해반응을 이용하여 겔을 만드는 연구가 행해졌다. 독일의 쇼-트사는 1939년에 딥코팅 (dip-coating)의 특허권을 취득하고 있다.
또한 염기촉매를 사용하였을 때는 축합의 반응속도가 빨라짐으로써 입자의 크기가 커지게 되고 강하게 결합된 삼차원 망상구조를 가지게 되어 다공체 초임계 건조공정을 사용함으로써 액체와 기체의 계면이 없어지면 모세관력에 의한 기공의 구조가 파괴되지 않기 때문에 에오로겔(aerogel)로 될 수 잇다. 다음 <그림2>는 졸-겔 공정을 이용하여 원하는 응용성에 적합한 산화물계 세라믹을 제조하고자 할 때의 순서도를 간단하게 나타낸 것이다.

참고자료

· 1. Nanotechnology Process & Metrology - 한국과학기술정보연구원
· 2. J. Zarzycki, Journal of Sol-Gel Sci. Tech. 8, 17,1997
· 3. H Schmidt, B. Seiferling, "Better Ceramics through chemistry 2", eds. by C.J. Brinker, D.E.Clark And D.R Ulrich, Materials Research Society, 73,739,1986
· 4. J.J Eblmenm, Ann Chem. Phys, 7(4) .452.1846
· 5. T.Graham, J. Chem . Soc. 17.318.1864
· 6. D.R Uhlmann, G. Teowee and J. Boulton, J. Sol-Gel Sci. Tech.8.1083.1997
· 7. 한국과학기술평가원, “국가 R&D 기술 기획보고서” 2001.12
· 8. Ultastructure Processing of advanced Ceramics (Eds : J.D.Mackenzie. D.R. Rlrich) Wiley-Interscience, New York, 1988
· 9. M.I.Sarwar, Z.Ahmad, European Polymer Journal,36,89,2000