졸-겔법에 의한 기능성 스테인리스강 보호막의 제조 = Production of the Functional Stainless Steel Protecting Thin Film by the Sol-Gel Method

국문 초록 (Abstract)

졸-겔법의 딥 코팅 방법으로 광촉매로 이용되는 나노크기 TiO2 미립자를 SiO2 용액에 분산시켜 스테인리스강 기판위에 기능성 SiO2-TiO2 박막을 제조했다. TiO2 15wt% 첨가한 SiO2 용액으로 2회 코팅한 SiO2-TiO2 박막의 두께는 약 300 nm 정도였고, X-선 회절패턴에서 TiO2 단일상이 관찰되었으며, SiO2와 TiO2 혼합량이 증가함에 따라 열적 안정성에 의하여 anatase상으로부터 rutile에의 상전이는 억제되었다. SiO2-TiO2 박막은 400 nm 파장 부근의 자외선 영역에서 흡수 피크가 관찰되는 비선형광학특성을 나타내었으며, 막의 표면 조도(粗度, roughness)도 깨끗하고 매우 우수한 막질이 확인되었다. 50℃ 온도에서 1 시 간 건조 처리한 스테인리스 강기판 위에 코팅한 박막의 물 접촉각이 친수성을 나타내는 구리 기판위의 박막에서와 비슷한 값인 9°, 10° 정도로 측정되었다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

SiO2-TiO2 thin films were prepared on the stainless steel substrate, by the dip coating method of sol-gel process, in which nano-size TiO2 particle was added to SiO2 solution. The thickness of SiO2-TiO2 film with 15wt% of TiO2 coated two times was 300 nm, and TiO2 particles were found in the specimens dried at 50℃ for 1 hr. Unique diffraction pattern of TiO2 particles was found by the XRD analysis, the phase transformation from anatase to rutile was suppressed by the thermal stability increase with SiO2 and TiO2 mixing. The SiO2-TiO2 thin films showed non-linear optical properties with the absorption peak in the UV range of 400 nm wavelength, and the roughness of the films was about 0.27 nm, which is a excellent film property. The film dried at 100℃ for 1 hour was super hydrophilic with the contact angle of about 9~10°.