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[재료연구소] 세라믹 과립을 이용한 기능성 세라믹 후막 코팅기술

최고관리자　 0 Comments　 1 Views　 20-11-10 15:46　 기계

기능성 세라믹 후막 코팅기술

보유기관 및 연구자 : 재료연구소 박동수 박사

상담신청 기술문의

TRL09
사업화
- 본격적인 양산 및 사업화 단계
TRL08
시작품 인증/
표준화
- 일부 시제품의 인증 및 인허가 취득 단계
  - 조선 기자재의 경우 선급기관 인증, 의약품의 경우 식약청의 품목 허가 등
TRL07
Pilot 단계 시작품
신뢰성 평가
- 시작품의 신뢰성 평가
- 실제 환경(수요기업)에서 성능 검증이 이루어지는 단계
TRL06
Pilot 단계 시작품
성능 평가
- 경제성(생산성)을 고려한, 파일로트 규모의 시작품 제작 및 평가
- 시작품 성능평가
TRL05
시제품 제작/
성능평가
- 개발한 부품/시스템의 시작품(Prototype) 제작 및 성능 평가
- 경제성(생산성)을 고려하지 않고, 우수한 시작품을 1개~수개 미만으로 개발
TRL04
연구실 규모의
부품/시스템 성능평가
- 연구실 규모의 부품/시스템 성능 평가가 완료된 단계
- 실용화를 위한 핵심요소기술 확보
TRL03
연구실 규모의
성능 검증
- 연구실/실험실 규모의 환경에서 기본 성능이 검증될 수 있는 단계
- 개발하려는 시스템/부품의 기본 설계도면을 확보하는 단계
- 모델링/설계기술 확보
TRL02
실용 목적의 아이디어/
특허 등 개념 정립
- 실용 목적의 아이디어, 특허 등 개념 정립
TRL01
기초 이론/
실험
- 연구과제 탐색 및 기회 발굴 단계

기술개요: ○ 본 기술은 진공 분위기 상온에서 별도의 열에너지 공급 없이 치밀한 (>93% 치밀도) 나노구조 세라믹스 코팅 제조 기술임

○ 세라믹스 과립을 인위적인 해쇄 과정 없이 모재에 직접 충돌시켜 치밀한 세라믹스 코팅층을 형성하며 세라믹스 과립을 사용함으로써 원료 공급의 장기 안정성과 공급 속도의 제어 용이성을 확보함

기술개발배경: ○ 일본, 미국, 유럽 등 코팅 선진국은 바이오 칩이나 연료전지, 나노코팅 제품에 대하여 활발한 연구 개발을 진행하고 있음

○ 최근 산업계의 요구가 늘어나면서 정밀 코팅 및 소재 분야에서의 연구개발이 확대 되고 있으며 산학 간 협력 또한 증가 추세임

○ 그 동안 각 산업 분야에서 습식코팅, 진공코팅, 인쇄전자 등으로 발전을 거듭해 온 코팅 기술은 향후 새로운 용도 개발과 상호간의 단점을 보완하기 위해 다양 한 코팅 기술을 융합하려는 시도가 커질 것으로 예상

시장동향: ○ 기능성 후막소재는 2009년 약 250억 달러 이상의 세계 시장을 가졌으며, 2014년에는 500억 달러로 약 2배에 달하는 높은 성장세에 따라 시장이 커질 것으로 예상됨

○ 기존의 전자소자에 적용되던 기능성 후막 소재의 시장은 포화 상태로 큰 성장은 이루어지지 않을 것으로 예상되나, 연료전지 및 태양전지 등의 에너지 소자에 대한 적용이 크게 확대될 것으로 예상됨

[분야별 기능성 후막 소재 시장]

기술구성 및 특성: ○ 고속으로 균일한 두께의 코팅이 가능한 상온진공과립분사 세라믹 코팅은 다음과 같이 구현됨
- 고분자 기지의 양면에 형성된 상기 접착층에 성막된 세라믹
- 세라믹막은 고분자 기지의 양면 형성
- 세라믹막의 외주면에 전극층 포함

특장점

기존기술 한계: ○ 치밀한 나노구조의 대면적 고속 세라믹스 코팅기술 필요

○ 세라믹스 과립을 사용함으로써 원료공급의 장기 안정성과 공급속도의 제어 용이성 확보 필요

개발기술 특성: ○ 고속으로 균일한 두께의 코팅이 가능한 상온진공과립분사 세라믹 코팅기술

○ 코팅 두께의 용이한 제어

○ 저진공(102torr)의 간단한 장비, 장비의 저가화 및 유연성, 조작의 간편성