유기-무기 복합 고분자 용액으로부터 TiO_2 후막의 제조 = Preparation of Thick TiO_2 Films From Organic-Inorganic Hybrid Polymer Solutions

국문 초록 (Abstract)

다결정 TiO_2 코팅 막을 Polyvinylpyrrolidone(PVP)를 함유한 Titanium iso-propoxide로부터 반복적 졸-겔 딥 코팅 공정을 거치지 않고, 한번의 공정으로 두껍고 균열이 없게 제조했다. 막의 두께, 광 투과도 및 미세구조는 졸 반응시간에 의존한다. 졸 반응 시간이 증가함에 따라 TiO_2 막의 두께는 0.2에서 3.2㎛로 증가하였으나, 광 투과도는, 육안으로 관찰할 수 있을 만큼의 거시적인 균열의 생성 없이, 증가하다가 감소하였다. 보다 늦은 졸 반응시간에 증착된 두꺼운 복합 겔막으로부터 1㎛보다 더 두꺼운 불투명한 TiO_2 막이 얻어졌고, SEM관찰에 의해 미세 균열 또는 기공을 확인할 수 있었다. 중간정도의 졸 반응시간에 증착된 보다 얇은 복합 겔 막으로부터 상대적으로 치밀하고, 두께 0.8㎛정도의 유백한 TiO_2 막이 미세 균열 또는 기공 없이 만들어졌다. 겔 막들의 단계적인 열처리는 보다 치밀한 TiO_2 막을 제공하는데 효과적이었고, 얻어진 TiO_2 막은 두께 0.44㎛의 투명하고, 균열이 없는 것이었다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

Polycrystalline TiO_2 coating films were prepared from titanium iso-propoxide solutions containing polyvinylpyrrolidone(PVP) in an attempt to prepare thick, crack-free films by single step, non-repetitive sol-gel dip-coating. Thickness, optical transmittance and microstructure of the resultant ceramic films depended on the sol reaction time. With increasing sol reaction time the thickness of the TiO_2 films increased from 0.2 to 3.2㎛, while optical transmittance of the films once increased and then decreased, with no macroscopic crack formation observable by the naked eyes. Form thick hybrid gel films deposited at later sol reaction times, opaque TiO_2 films thicker than 1㎛ could be obtained, where microcracks or voids were detected in SEM observation. From thinner hybrid gel microscopic cracks or voids. Stepwise heat-treatment of the gel films was effective in providing denser TiO_2 films, where transparent, crack-free TiO_2 films of 0.44㎛ in thickness could be obtained.