일반기술

저온 플라즈마를 이용한 표면처리 및 박막코팅

저온 플라스마는 부분적으로 이온화된 기체로서, 전기적 방전(D.C., A.C., A.F., R.F., Microwave)을 이용하면 손쉽게 발생시킬 수 있다. 저온 플라스마는 일반적으로 널리 알려진 플라스마(고온 플라스마 또는 열 플라스마)와는 달리 이온 농도가 매우 낮으나(10-5~10-6정도) 평균온도가 상온에서 크게 벗어나지 않고 높은 농도의 Free Radical과 같은 반응기들을 포함하고 있어 각종 소재들의 표면처리와 고분자 박막 코팅에 효율적으로 이용될 수 있다.이러한 저온 플라스마를 이용하는 저온 플라스마 공정은 주로 다음과 같은 분야에 응용된다. o 각종 소재들의 친수성 및 소수성 향상 o 각종 소재들의 접착성 향상 o 금속, 광학부품, 플라스틱 소재들의 부식방지 및 내약품성 향상 o 금속 및 플라스틱 부품의 내마모성 향상 o Diamond-like carbon film, SiO2-like film, Teflon-like film 및 각종 기능성 필름 코팅 o 금형의 내구성 및 이형성 향상 o 생적합성 향상을 위한 생체재료의 표면개질 o 기체 및 수분 차단성 필름 코팅 o 분리막의 성능 향상 및 파울링 감소 o 염료, 도료, 플라스틱 충진제 등 각종 분말들의 분산성 및 접착성 향상 을 위한 표면처리저온 플라스마는 플라스마를 발생시키는데 쓰이는 기체의 종류에 따라 반응이 달라지는데, (1) 불활성 기체의 경우에는 고체표면과 물리적으로 반응하여 sputtering, ion implantation 등을 유발시키고, (2) 산소, 질소, 이산화탄소, 물 등과 같은 단순한 기체의 경우에는 고체표면과 화학적으로 반응하여 산화, 환원, chemical etching, functionalization 등을 유발시키며, (3) 그 외의 기체의 경우에는 플라스마 중합에 의하여 고분자가 합성되면서 고체표면에 박막의 형태로 입혀진다.