화학공학소재연구정보센터
학회 한국재료학회
학술대회 2013년 가을 (11/06 ~ 11/08, 제주롯데호텔)
권호 19권 2호
발표분야 B. 나노 재료(Nano Materials)
제목 플라즈마 표면처리가 기판과 코팅층의 표면에너지와 부착력에 미치는 영향
초록 본 연구에서는 표면에너지와 부착력에 미치는 표면개질 효과에 대해 연구하였다. 유리, ITO(indium tin oxide) 기판의 표면 에너지를 증가시키기 위해 기판을 상온 상압 플라즈마에 노출시켰다. 표면에너지 값은 기판 위에 떨어뜨린 액체의 접촉각을 통해 관찰하였다. 실험 액체로는 증류수(deionized water)와 디오도메탄(diiodo methane)을 사용하였다. 표면에너지는 표면개질에 의해 직선적으로 증가하였고 76 mJ/m2의 최대값에 도달하였다. 기판에 증착된 크롬(Cr)의 부착력은 스크래치 테스트를 통하여 조사하였다. 표면에너지의 증가와 비례하게 부착력은 증가하였다. 표면에너지와 부착력 간의 관계를 알아보기 위해 FE-SEM(scanning electron microscopy)을 이용하여 초기 박막의 미세구조 형태를 관찰하였다. 플라즈마 표면처리를 한 기판의 경우 박막의 형태가 2차원적으로 성장을 하였고, 박막의 형태가 표면처리를 진행한 접촉각의 형상과 비슷하였다. 또한 XPS 분석을 통해 플라즈마 표면처리 시 기판의 화학적 결합 상태를 조사하였다. 표면에너지의 증가는 기판과 코팅층 계면 사이의 산소 함유량의 증가에 의존한다고 알려져 있다. 플라즈마 표면처리를 하였을 경우 기판의 탄소기가 감소하며 산소기가 증가하여 기판의 친수성 증가에 영향을 주었다. 이 연구를 통해 플라즈마 표면개질이 기판의 부착력 증가에 영향을 끼침을 확인할 수 있다. 또한 다른 기판에서도 상온 상압 플라즈마를 이용한 코팅이 부착력 증가에 이용될 수 있을 것이다.
저자 김동용, 정은욱, 최인균, 배광진, 조영래
소속 부산대
키워드 surface modification; wetting; surface energy; adhesion strength
E-Mail