Abstract
We prepared $SiO_2-Na_2O-R_mO_n$ thin films based on economics of water glass and investigated optical, mechanical properties of product thin films. Coating sol stabilized with 1 N HCl and 1 N $NH_4OH$, was fabricated by using water glass and calcium nitrate, and aluminum nitrate as starting materials. As-coated films on stainless steel, Si wafer and soda-lime-silica glass by spinning were finally annealed at 500, 750 and $900^{\circ}C$. Micro hardness and nitrogen content in film surface of annealed films were measured by Knoop hardness tester and EDX, respectively. Field Emission Scanning Electron Microscope (FE-SEM) and UV-VIS spectroscopy were adopted to analyze surface morphology and thickness and reflectance of our films.
본 연구에서는 물 유리의 경제성을 바탕으로 광학적 및 기계적인 특성을 조사하여 투명하고 높은 경도를 가진 표면 보호막의 기능을 검토하기 위하여 $SiO_2-Na_2O-R_mO_n$계 박막을 제조하였다. 물 유리에 CaO와 $Al_2O_3$를 소량의 1 N HCl 1N $NH_4OH$와 함께 각각 첨가하여 코팅용 졸을 준비하였다. Stainless steel. Si wafer. soda-lime-silica glass등 다양한 기판 위에 spin-coating 한 후 질소 분위기 하에서 500, 750 및 $900^{\circ}C$로 최종 열처리를 행했다. 제조된 막은 Knoop 경도계로 micro-hardness를 측정하였다. 막의 표면 질소 함유량을 알아보기 위하여 EDX 분석을 행하였다. 그리고 Field Emission Scanning Electron Microscope(FE-SEM)을 이용하여 막의 표면구조를 관찰하였으며, UV-VIS 스펙트라 측정을 통하여 막의 두께와 반사 특성을 조사하였다.