| 초록 |
ZnS는 장파장 적외선(8-12 μm파장 대역) 투과용 창(window) 또는 렌즈(lense) 소재로 가장 폭넓게 사용되는 적외선 투과형 세라믹 소재이며, 대략 1024℃에서 β상(Zinc-blende, cubic, 저온상)이 α상(Würtzite, hexagonal, 고온상)으로 상전이를 한다. ZnS 나노분말은 다양한 합성법으로 제조되며 그 제조법에 따라 다양한 광학적 특성을 나타내며, 화학 기상 증착(chemical vapor deposition, CVD)이나 열간 정수압(hot isostatic press, HIP), 열간 가압(hot press, HP), 방전 플라즈마 소결(spark plasma sintering, SPS 또는 field assisted sintering technology, FAST) 등의 방법으로 소결하여 얻는다. 비냉각식 적외선 영상 탐색기 창과 돔(dome) 소재로서 이미 무기체계에 적용하여 운용하고 있으며, 최근 민수용 광파거리 측정기, 보안 관측 장비, 자동차용 나이트 비전(night vision) 시스템, 렌즈 및 창 등의 소재로 그 활용폭을 넓혀가고 있다. 높은 적외선 투과도(＞70%), 고강도, 고온 투광성, 내마모 특성 등이 요구되며, ZnS 소결체를 제조할 때 제조비용이 고가인 CVD법 보다 싼 HP법 또는 SPS법으로 제조할 때 제조 공정상의 변수들에 대한 체계적인 연구는 미미한 상황이다. 따라서 본 연구에서는 ZnS 나노분말을 수열합성법(hydrothermal synthesis, 120~180℃ 범위, 5~10 시간)으로 합성하여 SPS법으로 소결하고 소결온도에 따른 각 소결체의 미세구조와 광투와율 특성을 조사 분석하여 제조공정상의 제 문제점들을 고찰하였다. |
