화학공학소재연구정보센터
학회 한국재료학회
학술대회 2011년 봄 (05/26 ~ 05/27, 제주 휘닉스 아일랜드)
권호 17권 1호
발표분야 C. Energy and the Environment Technology(에너지 및 환경재료)
제목 폴리페닐카보실란 및 폴리카보실란으로부터 200~900도 범위에서의 열처리 조건에 따라 형성된 SiOC, SiC/C 막의 탄소 거동에 관한 연구
초록      Preceramic polymer에 대한 관심이 높아지면서, 고전적으로는 SiC 전구체로 알려져 있는 폴리카보실란의 다양한 응용성에 대하여 많은 연구가 진행되어 왔다. 카보실란 계열의 고분자 중 페닐 작용기를 가진 폴리페닐카보실란은 Kumada rearrangement 방법으로 합성이 가능한데, 폴리카보실란에 비하여 보다 낮은 압력 범위에서도 고분자체가 얻어지는 장점이 있다. 폴리페닐카보실란 역시 SiC/C 전구체 또는 SiOC 전구체로서 산화방지막을 비롯하여 부식방지막, 저유전막 등의 효과와 관련하여 연구되고 있다. 그러나, 폴리페닐카보실란의 페닐 작용기로 인하여 폴리카보실란에 비하여 높은 탄소함량을 가지고 있는 만큼, pyrolysis 단계 후 탄소의 함량 및 이의 거동이 매우 중요하다. 특히 이들 응용 범위는 비교적 1000도 이하의 낮은 온도범위에서 생성되는 필름의 형태이지만, 현재까지 연구된 폴리카보실란의 열처리 조건에 따른 탄소 거동에 대한 분석은 주로  1000도 이상의 고온 열처리와 관련된 분야에 국한되어 있다.
     이에, 본 연구에서는 200~900도 범위에서의 폴리페닐카보실란의 탄소 거동을 폴리카보실란의 경우와 비교하고자 하였다. 실험 방법으로는 폴리페닐카보실란 용액과 폴리카보실란을 쿼츠를 모재로 하여 코팅하고 산소와 아르곤 각각의 분위기에서 열처리 하였다. 분석방법으로는 FT-IR을 이용하여 pyrolysis 진행단계를 확인하고, XPS 분석을 통해 Si, O, C 각각의 함량 변화와 각 원소의 binding energy를 확인하였으며, Raman 분석과 TEM 분석을 통하여 탄소의 거동을 확인하였다.
저자 이윤주1, 김종일2, 이정현1, 김수룡2, 권우택1, 김영희2
소속 1한국세라믹기술원, 2에너지소재센터
키워드 폴리페닐카보실란; polyphenylcarbosilane; 폴리카보실란; polycarbosilane; thermal behavior; SiOC
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