LaO3/2-TiO2 Bulk Glasses Prepared by Containerless Aerodynamic Levitation Processing

초록

TiO2는 광유도 친수성이라는 특성 때문에 광촉매나 광학재료로 유망한 재료이다. 일반적으로 TiO2는 유리를 형성할 수 없다. 그리고 유리 형성 규칙의 관점에서 중간 산화물로 분류된다. 반면에 TiO2와 중간산화물 혹은 망목수식체로 이루어진 일부 이성분계 화합물에서 SiO2, B2O3, GeO2, P2O5와 같은 어떤 망목형성체를 첨가하지 않아도 유리가 형성된다고 알려져 있다. NaO1/2-TiO2, KO1/2-TiO2, RbO1/2-TiO2, CsO1/2-TiO2, CaO-TiO2, SrO-TiO2, LaO3/2-TiO2, NdO3/2-TiO2 이성분계에서 유리가 형성되는 것이 확인된다. 하지만 이같은 유리들은 롤링법, 백금도가니를 이용하여 용융한 유리를 스텐레스 스틸판이나 물에 급냉하는 통상적인 유리제조법을 이용한다. 이러한 공정으로 제조 시 얇은 필름형태나 프레이크 형태로 얻어지며, 벌크형태의 구형유리를 제조하기가 곤란하다. 가스부양법은 용융시 용기로부터의 오염을 방지할 수 있다. 특히, 응고과정에서 용기와의 접촉에 의한 불균일 핵생성을 억제하고 높은 과냉도에 도달할 수 있으므로 유리형성능력이 낮은 재료를 비정질화하기에 매우 적합한 공법이다. 본 실험에서는 비접촉식의 가스부유 용융법을 이용하여 벌크형태의 LaO3/2-TiO2 구형유리를 제조하였다. 제조한 LaO3/2-TiO2 유리에 대하여 미세조직, 열적, 광학적 특성 등을 분석하고 물성변화를 고찰하였다.