| 학회 |
한국재료학회 |
| 학술대회 |
2013년 봄 (05/23 ~ 05/24, 여수 엠블호텔(THE MVL)) |
| 권호 |
19권 1호 |
| 발표분야 |
C. 에너지/환경 재료(Energy and Environmental Materials) |
| 제목 |
금속 기판 발수 특성 부여를 위한 표면 구조 및 특성 제어 기술 개발 |
| 초록 |
최근 발수 특성은 자동차 표면, 건축 구조물, 스포츠 의류 및 전자 기기 등 다양한 소재와 분야에서 사용되고 점차 그 필요성이 대두되고 있다. 이러한 발수 표면을 개발하기 위해 자연에서 초발수의 특성을 보이는 연 잎의 표면을 응용한 많은 연구가 진행되고 있다. 연 잎의 표면을 살펴보면 마이크로 크기의 돌기와 나노 크기의 구조들을 관찰 할 수 있다. 이러한 나노 구조가 표피의 왁스 성분으로 밝혀지면서 마이크로·나노 복합 구조 뿐 아니라 표피 왁스 성분의 결합으로 초발수의 특성이 나타나는 것을 알 수 있다. 연 잎 구조와 같이 마이크로·나노 복합 구조를 형성하기 위해 lithography, sol-gel synthesis, layer-by-layer 등 다양한 공정을 사용해서 폴리머 기판에 적용한 사례는 많지만, 상대적으로 금속 기판은 표면 구조 제어가 어렵고 관련 연구가 미비하다. 본 연구에서는 금속 표면에 발수 특성을 구현하기 위해 스테인레스 스틸(STS)에 마이크로 크기의 알루미나(Al2O3) 분말을 이용한 블라스트(blast) 공정으로 마이크로 구조를 형성하고, 선형 이온 소스(LIS)를 이용한 Ar 이온 빔 에칭으로 나노 구조를 형성하였다. 이를 통해 금속(STS) 표면에 연 잎 구조와 유사한 마이크로·나노 복합 구조를 제작하였다. 더불어 발수 특성 향상을 위해 구조 텍스쳐링 된 표면에 발수 코팅으로써 polytetrafluoroethylene (PTFE) 막을 형성한 결과, 접촉각이 134 °로 초발수에 가까운 특성이 나타나는 것을 확인하였다. 연 잎의 표면과 같이 표면 구조 및 특성을 제어함으로써 발수 특성을 가지는 금속 표면을 구현하였다. |
| 저자 |
변은연1, 김도근2, 이승훈1, 김종국1, 김양도1
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| 소속 |
1한국기계(연), 2부산대 |
| 키워드 |
Lotus; Hydrophobic; Stainless Steel(STS); Micro·Nano scale structure; Contact angle
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