화학공학소재연구정보센터
학회 한국재료학회
학술대회 2021년 가을 (11/24 ~ 11/26, 경주 라한호텔)
권호 27권 2호
발표분야 E. 환경/센서 재료 분과
제목 Degradation of metal electrodes for atmospheric pressure microhollow cathode discharge
초록 Microhollow cathode discharge (MHCD)는 대기압과 같은 높은 압력에서 직류전원을 이용하여 안정적으로 방전을 유지할 수 있으며, 일반적인 방전에 비하여 다량의 고에너지 전자를 포함하고 있어 다양한 가스화학반응에 효과적으로 활용할 수 있다. 또한 제논과 같은 불활성가스의 MHCD는 복사엑시머방출이 2W/cm2에 이르며, 소량의 산소가 함유된 알곤가스의 MHCD는 1% 이상의 효율로 130.5nm 의 VUV를 방출한다. 다양한 분야에 응용이 가능한 MHCD의 양극과 음극은 대부분 100미크론 두께 이상의 몰리브덴 판재를 사용하고 있으며 중간의 절연층으로는 수백미크론 두께의 알루미나를 사용하는 샌드위치 구조이다. 각각을 개별적으로 200미크론 이하의 구멍을 뚫어 구멍이 정확히 일치하도록 조립하는 복잡성을 피하기 위하여 본 연구에서는 알루미나판 양면에 금속박막을 코팅한 후 홀을 뚫어 MHCD를 형성시켰다. 소량의 가스를 사용하는 MHCD의 경우 수백도 이상의 고온으로 다량의 산소분위기에서 Mo는 휘발성이 높은 MoO3를 형성하여 홀 주위의 전극이 소모되는 문제로 Cu 및 Cr을 코팅하여 MHCD 형성에 따른 전극의 변화를  관찰하였다. 또한 증발증착으로 코팅된 Cu 박막의 두께가 2미크론으로 얇아 전기도금으로 구리전극 두께가 10미크론이 되도록 하였다. Cr은 이온도금법으로  코팅하였으며, Mo는 페이스트로 코팅 후 소결하였다. Mo, Cu, Cr 전극을 이용한 MHCD 특성과 홀 주위 전극의 변화를 관찰하고 고찰하였다.
저자 최혜진1, 성채은1, 박덕용1, 구교진1, 김윤기1, 배규종2
소속 1한밭대, 2디시티랩
키워드 Microhollow cathode discharge; MHCD; 전극; 퇴화
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