대기압 유전체배리어방전 플라즈마를 이용한 형광체 분말 코팅

장두일; 임태헌; 쿠앙 흥 트린; 조진오; 목영선; 이상백; 헨리 J. 라모스

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자료유형: 학술저널

저자정보: 장두일 (제주대학교 생명화학공학과) 임태헌 (제주대학교 생명화학공학과) 쿠앙 흥 트린 (제주대학교 생명화학공학과) 조진오 (제주대학교 생명화학공학과) 목영선 (제주대학교 생명화학공학과) 이상백 (제주대학교 생명화학공학과) 헨리 J. 라모스 (필리핀국립대학교 [딜리만 캠퍼스] 국립물리연구소 플라즈마물리연구실)

저널정보: 한국공업화학회 공업화학 공업화학 제25권 제5호

발행연도: 2014.1

수록면: 455 - 462 (8page)

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유러퓸-활성화 스트론튬 오쏘실리케이트($Sr_2SiO_4:Eu^{2+}$) 황색 형광체 분말의 소수성 코팅을 위하여 상압 유전체배리어 방전 플라즈마가 사용되었다. 전구물질은 헥사메틸다이실록세인(HMDSO), 톨루엔 및 n-헥세인이었으며, 운반기체는 아르곤이었다. 엑스선 회절분석 결과 플라즈마 코팅 처리 후에도 오쏘실리케이트의 격자구조는 변화가 없는 것으로 나타났다. 플라즈마 코팅된 형광체 분말의 특성은 주사전자현미경, 형광분광광도계, 접촉각 분석을 통해 조사되었다. HMDSO를 사용한 형광체 분말의 소수성 코팅시 물 접촉각은 $21.3^{\circ}$ (코팅 전)에서 $139.5^{\circ}$ (최대 $148.7^{\circ}$)로 증가되었고, 글리세롤 접촉각은 $55^{\circ}$ (코팅 전)에서 $143.5^{\circ}$ (최대 $145.3^{\circ}$)로 증가되었는데, 이 결과는 형광체 분말 표면에 소수성 박막 층이 잘 형성되었음을 나타낸다. 퓨리에변환적외선분광기 및 엑스선광전자분광기를 이용한 표면분석을 통해서도 형광체 분말에 소수성 박막 층이 잘 형성되어 있음을 알 수 있었다. HMDSO를 사용한 소수성 코팅 후 형광체의 광발광 효율이 증가하는 것으로 나타났으나, 톨루엔과 n-헥세인을 전구물질로 사용했을 때는 광발광 효율이 다소 저하되었다. 본 연구의 결과는 유전체배리어방전 플라즈마가 분말 형태인 형광체의 코팅에 이용될 수 있는 실용적인 방법임을 나타낸다.

#dielectric barrier discharge #plasma #phosphor powder #hydrophobic coating

참고문헌 (23)

참고문헌 신청

J. H. Lee / 2009 / A correlation between a phase transition and luminescent properties of Sr2SiO4: Eu2+ prepared by a flux method / J. Ceram. Proc. Res 10:81~84

엄한섭 / 2008 / Hydrophobic Coating of Multi-Walled Carbon Nanotubes by Using a HMDSO Glow Plasma under Low Pressure / Journal of the Korean Physical Society 53(2):641~645

I. Topala / 2009 / Hydrophobic coating obtained in atmospheric plasma / IEEE Trans. Plasma Sci 37:946~950

장두일 / 2013 / 플라즈마 소수성 코팅을 이용한 실리케이트계 황색형광체의 내구성 개선에 관한 연구 / Korean Chemical Engineering Research(HWAHAK KONGHAK) 51(2):214~220

H. Kakiuchi / 2012 / Silicon oxide coatings with very high rates (>10nm/s) by hexamethyldisiloxane-oxygen fed atmospheric-pressure VHF plasma: film-forming behavior using cylindrical rotary electrode / Plasma Chem. Plasma Proc 32:533~545