KR20060128570A - 광촉매성 피막 형성방법 및 이를 이용한 환경친화성 건자재제조방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 광범위한 광 파장에서 응답하는 광촉매성 피막 형성방법에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 광촉매 산화물로서 이산화티탄과 이러한 이산화티탄의 서브밴드 준위 형성물질을 함유하는 복합 용사분말을 제조하는 단계 및 이러한 복합 용사분말을 플라즈마 용사 공정으로 코팅하는 단계를 포함하는 광촉매 효율이 향상된 광촉매성 피막 형성방법을 제공한다. 다른 양태로서, 본 발명은 상기 광촉매 효율이 향상된 광촉매성 피막 형성방법을 이용하여 다양한 환경친화성 기능을 보유하는 건자재 제조방법도 제공한다. 이러한 본 발명의 방법들은 최적의 용사분말 제조 및 플라즈마 용사 코팅 기술을 통해 환경친화성 기능, 예컨대 향상된 광촉매성 뿐만 아니라 전자파 차폐성, 원적외선 방사성 등을 고루 갖춘 다양한 색채의 건자재를 제공할 수 있는 잇점이 있다.
광촉매성 용사피막, 전자파 차폐성, 원적외선 방사성, 복합 용사 분말, 건자재, 환경 친화성
Description
본 발명은 광범위한 광 파장에서 응답하는 광촉매성 피막 형성방법에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 이러한 광촉매 효율이 향상된 피막 형성방법을 이용하여 다양한 환경친화성 기능을 보유하는 건자재 제조방법에 관한 것이다.
광촉매는 태양광 또는 형광등에 포함된 자외선 광에 의해 강력한 산화 환원 능력을 갖는 물질로서, 이중에서도 뛰어난 광활성과 광 및 화학적, 생물학적 안정성, 내구성, 경제성 등의 장점을 갖고 있는 티타니아(TiO2)가 가장 많이 사용되고 있다. 티타니아 광촉매 기술이 산업계에서 크게 주목되고 있는 배경은 환경문제가 지금 및 미래 사회의 지상 과제이기 때문이다. 이와 같은 상황으로 각 분야에서 광촉매 기능을 부가한 제품의 개발이 진행되고 있다. 현재 광촉매 연구가 진행되고 있는 분야에는 서리제거, 항균, 물 정화, 오염방지, 셀프크리닝, 암의 광화학치료( 항암), 공기 정화(소취) 등이 있다.
티타니아는 N형 반도체 밴드 갭 이상의 에너지를 갖는 파장의 빛으로 여기하면 내부에 전자와 정공쌍이 생성되고, 이 때 생성된 전자를 외부회로에 흐르게 하면 이 전자와 정공이 반도체의 표면에서 흡착물질과 반응하여 산화 환원반응이 일어난다. 즉, 전자에 의한 환원반응과 정공에 의한 산화반응이 진행되는 것이다. 이러한 티타니아의 밴드 갭은 약 3.2eV이고 파장으로 말하면 380nm 이하의 자외선 광을 조사함으로써 반응이 진행된다.
이러한 티타니아는 광촉매 작용에 의해 재료 표면의 부착물질, 공기 중의 물질, 수중의 물질을 살균, 항균, 분해, 방오, 소취할 수 있으며, 광촉매 보도블록, 건자재용 광촉매 함유 도료조성물, 광촉매가 첨가된 바닥재뿐만 아니라 일용품 등에도 광촉매가 응용되는 연구가 급속도로 진행되고 있다.
그러나, 지금까지 사용되고 있는 광촉매는 단위시간당 반응이 일어난 반응물의 수를 단위시간 당 조사되는 광자의 수로 나눈 값인 양자효율이 단위 광촉매 당 0.4 내지 0.8% 정도로 낮기 때문에, 광활성의 한계가 있으며, 반응속도가 느리다는 단점이 있다. 즉, 대기 중의 암모니아, 질산화물, 황화물, 알데히드, 휘발성 유기화합물, 염소계 휘발성 유기화합물 등의 유해 가스 성분과 수질 중의 유기물 등을 급속하게 분해하는 능력이 없다.
일반적으로, 티타니아 광촉매 이용 재료 형상은 분말이나 코팅상태로 되어 있다. 분말형상으로의 사용은 처리비용, 취급곤란 등으로 어려움을 겪고 있다. 이 리하여 피막의 형상으로 발전되고 있다. 광촉매 코팅은 TiO2 현탁액(TiO2 분말을 결합제(유기용액)에 첨가한 액체)을 담은 용기에 소재를 침지하는 방법 및 TiO2 현탁액으로 스크린 인쇄하는 방법, 분사하는 방법 등이 있다. 그러나, 이 방법들은 TiO2 광촉매 분말 입자의 결합제에 의한 매몰, TiO2 분말 입자 분산 및 피막층의 유기물 결합제로 인해 광응답 효율 감소 및 내마모성의 취약 등 결점이 많다.
이에 반해, 용사에 의한 방법, 즉 고융점 코팅재료를 이용하여 고온 용융 분사시켜 소재에 피막층을 형성시키는 방법은 결합제 없이 야금학적으로 생성된 TiO2 층만으로 구성된다. 이와 같이 용사에 의한 피막층 형성 방법은 공지된 기술이지만, 광촉매 효율을 향상시키는 용사 피막 형성 방법의 개발에 대해서는 지금까지 보고된 바가 없다. 특히, 선행기술에 보고된 광촉매 티타니아 분말의 개발은 입자크기 감소와 응집상태 제어 등에 대해서만 초점이 맞춰져, 금속알콕사이드를 사용하는 연구(일본 공개특허 평 10-176140호), 티타늄금속염을 사용하여 수산화티탄 겔을 거쳐 티타니아 분말을 제조하는 방법(대한민국 특허공개 제2000-039147호), 박판 기판상에 다공성 무기질로 된 접착제와 광물질을 차례로 도포 및 분사하고 티타니아 분말을 압착하여 고정하는 방법(대한민국 특허공개 제2000-0058790호), 티타늄테트라이소프로폭사이드와 시트르산 및 에틸렌글리콜을 함유하는 혼합물을 제올라이트 담체에 흡착 소성시킨 광촉매(대한민국 등록특허 10-0385301) 등이 제시되어 있다. 이러한 문헌들에 제공되는 티타니아 광촉매는 모두 자외선광 조사시 양 자 효율이 극대화되는 광촉매로서 광효율 향상에는 한계가 있을 것으로 생각된다.
이와 같이 선행기술에 보고된 티타니아 광촉매는 주로 자외선에 응답하는 광촉매로서, 태양광선이나 형광등 등의 가시광선에서의 반응성은 아주 미미한 실정이다.
이에 본 발명은 상기 광촉매를 보다 발전시켜 가시광선에 대해서도 응답하고, 이와 더불어 원적외선 방사와 동시에 여러 종류의 색채를 제공할 수 있는 복합 용사 분말형 광촉매 및 이러한 용사분말을 이용하여 전술한 다양한 기능을 갖는 티타니아 용사 피막을 형성시키는 방법을 제공하는데 목적이 있다. 또한, 이러한 티타니아 용사피막 형성방법을 이용하여, 환경친화에 필요한 전술한 다양한 기능을 갖는 내식성 및 내마모성 건자재 및 이의 제조방법을 제공하는데 목적이 있다.
본 발명은 제1 양태로, 티타니아 분말과, 색채 및 원적외선 방사 기능을 부여하는 티타니아의 서브밴드 준위 형성 물질을 함유하는 복합분말을 볼밀법과 어트리터(attritor)를 이용하여 기계적 합금화 및 혼합하고, 하소 및 소결공정을 거친 후, 분말크기 10 내지 100㎛로 분급하는 일련의 공정을 통해 제조되는 복합용사분말인, 자외선 및 가시광선에 응답하는 티타니아계 광촉매를 제공한다.
이러한 양태의 바람직한 구체예에서, 티타니아의 서브밴드 준위 형성 물질에 는 TiO2의 Ti+4와 O-2 사이의 준위를 갖고 있는 물질, 예컨대 Mn2O3, MnO2, NiO, Cr2O3, Nb2O3, WO3, SbO2, Fe2O3, 희토류산화물(예를들면 Y2O3, La2O3, CeO3 등의 단독 또는 복합 산화물) 이러한 산화물은 전체 복합분말의 중량을 기준으로 5~15% 범위의 함량으로서 TiO2와 혼합되는 것이 적당하다.
이러한 산화물은 다음과 같은 다양한 색채를 나타낼 수 있다: Cr2O3+NbO₂→주황색, MnO2+SbO2→갈색, Cr2O3+WO3→노랑, Mn2O3+Nb2O3→붉은 갈색, MnO2+WO3→붉은 갈색, TiO2+WO3→연두, SbO2+NiO→연두, NiO+Nb2O3→연두, Cr2O3+Nb2O3→주황. 이들 물질의 TiO2와의 복합 피막은 원적외선 방사의 경우 2.5 내지 25㎛의 범위에서 전방사율이 0.8 이상이다.
이러한 복합분말의 볼밀법 및 어트리터를 이용한 기계적 합금화 및 혼합 공정은 당해 기술 분야에 공지된 기계적 합금화(mechanical alloying) 공정을 이용할 수 있다. 예를 들면, 볼밀법의 경우에, 스테인레스 스틸 볼의 직경은 5 내지 15φ㎜ 범위이고, 볼/분말의 질량비는 0.1 내지 0.9 범위이며, 임펠러 속도는 15 내지 60rpm, 분쇄(milling) 시간은 5 내지 25시간(hr) 등의 조건으로 공정을 진행할 수 있다.
이와 같이 기계적 합금화된 복합분말은 온도 500~600℃에서 하소, 600~1000℃에서 소결 공정을 거친 다음, 분말 크기 10 내지 100㎛로 분급되는 일련의 공정 을 통해 복합용사분말로 제조될 수 있다. 이러한 복합용사분말은 자외선은 물론 가시광선에도 응답반응하고, 더불어 원적외선 방사 및 다양한 색채부여 기능을 제공하는 광촉매로 사용될 수 있다.
제2 양태로, 본 발명은 제1양태에 따라 제조된 복합용사물질을 플라즈마 용사 공정으로 기재에 코팅하여 용사 피막층을 형성하는 단계 및 이러한 용사 코팅층을 열처리하는 단계를 포함하는, 광촉매 효율이 향상된 광촉매 피막 형성방법을 제공한다.
본 방법에 사용된 플라즈마 용사 공정은 아르곤 가스를 플라즈마화하고 이것을 노즐에서 배출시키는 초고온의 고속 플라즈마 제트를 열원으로 하여 피막을 제조하는 기술로서, 당해 기술 분야에 공지된 기술이지만, 용사조건이 이 기술의 변수이다. 본 발명에서 사용되는 용사조건은 적용 화염온도가 10,000 내지 15,000K이고, 화염속도가 150 내지 300m/s 정도이어서 환원성 분위기가 조성되고, 용사분말이 피 처리물에 고속 충돌되므로 고밀착력과 고밀도의 용사피막 제조가 가능하고, 단위시간당 작업량이 좋으며 경제성이 높은 장점이 있다.
이와 같이 플라즈마 용사 코팅 후 형성된 용사 피막 층은 대기 및 진공(10-1 내지 10-5 torr) 중에서 200 내지 400℃로 1분 내지 30분간 열처리한 후 서냉 및 급냉 처리 한다. 이와 같이 열처리하면, 피막층 중에 TiO2-X 반도체의 존재 비율이 절연체 TiO2상 및 전도체 마그넬리(Ti(n)O(2n-1))상 보다 높아져 광응답 효율이 높아질 수 있다.
제3 양태로서, 본 발명은 제2 양태에 따른 상기 광촉매 효율을 향상시키는 광촉매 피막 형성 방법을 이용하는, 다양한 환경친화성 기능을 보유하는 건자재 제조방법도 제공한다.
이러한 양태의 바람직한 제1 구체예에서, 본 발명은
a) 전자파 차폐 기능을 갖는 금속의 용사분말을 제조하고 이를 내식성 및 내열성의 건자재용 기재에 플라즈마 용사 코팅하여 전자파 차폐성 금속 피막층을 형성시키는 제1공정,
b) 그 다음 가시광선에 응답하고 원적외선을 다량 방사하며 다양한 색채의 용사 피막을 생성시킬 수 있는 복합 용사분말을 제조하고, 이를 상기 금속 피막층 위에 플라즈마 용사 코팅하여 광촉매성 피막층을 형성시키는 제2공정, 및
c) 형성된 광촉매 용사 피막층을 열처리하는 제3공정을 순서대로 포함하는, 전자파 차폐성이며 광촉매 효율 향상성의 용사피막을 보유하는 건자재 제조방법을 제공한다.
이러한 제1 구체예의 제1 공정에 있어서, 전자파 차폐 기능을 보유하는 금속은 예컨대 Cu합금 및 Al합금 등이 있는데, 이는 전기전도도가 좋고, 연성이 풍부한 금속으로서, 기재와의 열팽창계수 차를 보완할 수 있다. 이 외에도, 금, 은 등과 같은 금속을 사용할 수도 있다. 이러한 금속 피막층은 제2 양태의 피막 형성방법에 기술된 플라즈마 용사 공정에 따라 코팅될 수 있다.
또한, 이러한 제1 구체예의 제2 공정 및 제3 공정 역시 각각 전술한 제2 양 태에 따른 광촉매 효율을 향상시키는 광촉매 피막 형성 방법에 기술된 플라즈마 용사 코팅 및 열처리 단계를 이용하여 수행할 수 있다. 따라서, 구체적인 용사분말 제조 및 플라즈마 용사 방법 및 열처리 조건은 전술한 바와 같다.
경우에 따라, 기재와 피막층 간의 결합을 강화시키기 위해 제1 공정에 앞서서 기재 위에 Ni-Cr 합금의 본드 코팅을 실시할 수도 있다.
다른 바람직한 제2 구체예에서, 본 발명은
a) 전자파 차폐 기능을 갖는 금속의 용사분말을 제조하고 이를 내식성 및 내열성의 건자재용 기재에 플라즈마 용사 코팅하여 전자파 차폐성 금속 피막층을 형성시키는 제1공정,
b) 전자파 차폐물질인 페라이트 산화물 [SrFeOx (여기서, x는 정수이다) 등] 용사분말을 제조하고 이를 용사코팅하여 페라이트 산화물 용사피막층을 형성시키는 제2 공정,
c) 그 다음 가시광선에 응답하고 원적외선을 다량 방사하는 다양한 색채의 용사 피막을 생성시킬 수 있는 복합 용사분말을 제조하여 이를 상기 금속 피막층 위에 플라즈마 용사 코팅하여 광촉매성 피막층을 형성시키는 제3공정, 및
d) 형성된 광촉매 용사 피막층을 열처리하는 제4공정을 순서대로 포함하는, 전자파 차폐성이며 광촉매 효율 향상성의 용사피막을 보유하는 건자재 제조방법을 제공한다.
제2 구체예에서, 제2 공정을 제외한 여타 공정은 제1 구체예에 기술된 바와 같이 수행될 수 있다.
제2 구체예의 제2 공정에 있어서, 전자파 차폐 기능을 갖는 페라이트 산화물은 자성재료로써 강자성 특성을 갖고 있다. 본 페라이트 산화물 용사 분말 역시 볼밀법 및 어트리터로 기계적 합금화 및 혼합을 수행하여 제작한다. 이후 온도 500~600℃에서 하소, 600~1000℃에서 소결 공정을 거친 후, 분말 크기 10~100㎛로 분급되는 일련의 공정을 통하여 제조한다. 그리고 플라즈마 용사 공정을 전술한 바와 같이 실시한다. 이 산화물의 플라즈마 용사 피막은 본 구체예의 제3공정에 따른 산화물 광촉매 TiO2 피막과는 접합성이 양호하기 때문에 본드 코팅이 필요 없다.
경우에 따라, 기재와 피막층 간의 결합을 강화시키기 위해 제1 공정에 앞서서 기재 위에 Ni-Cr 합금의 본드 코팅을 실시할 수도 있다. 또한, 경우에 따라 제1 공정의 전자파 차폐성 금속 피막층과 제2 공정의 전자파 차폐성 페라이트 산화물 피막층 사이에 본드 코팅을 실시할 수 있다. 이 때 사용되는 접합제에는 제2 공정과 제3 공정의 재료를 각각 30-70% 혼합한 분말 등을 사용할 수 있다.
이후, 피막층을 사용 환경에 맞게 연마할 수 있다. 연마에는 조연마, 미세연마, 경면연마 등이 있다. 이와 같이 만든 광촉매 건자재를 실제 상용화한다.
제4 양태로서, 본 발명은 제3 양태에 기재된 제조방법에 따라 제조된 전자파 차폐성이며 광촉매 효율 향상성의 용사피막을 보유하는 건자재를 제공한다.
이상 기술한 바와 같이, 본 발명의 복합용사분말 광촉매 및 이를 이용한 플라즈마 용사 코팅 기술은 환경친화성 기능, 예컨대 전자파 차폐성, 원적외선 방사성 및 향상된 광촉매성 등을 고루 갖춘 다양한 색채의 건자재를 제공할 수 있는 잇 점이 있다.
이하, 실시예를 통해 본 발명을 보다 상세하게 설명하고자 한다. 하지만, 본 발명의 범위가 이에 제한되지는 않는다.
실시예
실시예 1
복합 광촉매 용사분말 제조
티타니아 분말 (순도 99.9%)에 서브밴드 준위 형성 물질로서 CrO3와 NbO2의 1:1 혼합물을 10중량%의 함량으로 첨가하여 복합분말을 준비했다. 어트리터에 이 복합분말과 볼의 직경이 5 내지 15φmm 범위인 스테인레스 스틸 볼을 볼/분말의 질량비가 0.5 정도가 되게 첨가하고 임펠러 속도 약 40rpm 하에 약 10시간 동안 분쇄 처리했다. 이와 같이 분쇄된 복합분말을 약 800℃에서 소결 공정을 거친 다음, 분급기로 체별하여 10 내지 100㎛의 용사 분말을 수득했다.
실시예 2
광촉매 플라즈마 용사 코팅
실시예 1에서 제조한 복합 광촉매 용사분말을 화염온도 12,000K, 화염속도 약 220m/s의 플라즈마 제트를 이용하여 기재 위에 용사 코팅시켰다. 그 결과, 고밀착력과 고밀도의 용사피막이 수득되었다.
이와 같이 수득된 용사 피막층의 양자 효율을 측정했다. 양자 효율은 단위시 간당 반응이 일어난 광촉매 반응물의 수를 단위시간 당 조사되는 광자의 수로 나눈 값이다. 본 실시예의 용사 피막층은 가시광선 470nm에 대해 응답하여 1 내지 3% 정도의 양자 효율을 나타내었다.
비교예 1
유기물 결합제와 일반 코팅법을 이용한 광촉매 코팅
일반적인 유기물 결합제(아마인유, 에폭시 수지, 알코올성 수지,우레탄 수지 등)를 사용하고 일반 코팅 기술을 통해 티타니아 광촉매 피막층을 기재 위에 형성시켰다. 실시예 2에서와 같이 이 피막층의 양자 효율을 측정했다. 그 결과, 이 피막층의 양자 효율은 0.01%로서, 가시광선에 대한 응답성이 미미했다.
실시예 3
건자재 제조 A
전자파 차폐 기능을 갖는 금속으로서 Cu 합금을 이용하여 실시예 1에 기재된 바와 같이 어트리터를 이용한 볼밀법으로 입경이 10 내지 100㎛ 범위인 금속 용사분말을 제조했다. 이를 내식성 및 내열성의 건자재용 기재 (예를들면, 플라스틱, 세라믹, 금속 등) 에 실시예 2에 기재된 바와 같이 플라즈마 용사 코팅하여 전자파 차폐성 금속 피막층을 형성시켰다. 그 다음, 실시예 1에서 제조한 바와 같은 오렌지색의 용사 피막을 생성시킬 수 있는 복합 용사분말을 상기 금속 피막층 위에 플라즈마 용사 코팅하여 광촉매성 피막층을 형성시켰다. 형성된 광촉매 용사 피막층을 대기 중에서 300℃로 10분간 열처리한 후 서냉시켜 광촉매 용사피막을 보유하는 건자재 A를 수득했다.
이와 같이 제조된 건자재 A는 전자파 차폐성이 강하고 광촉매 효율이 가시광선 470nm에 대해 응답하여 약 2% 정도의 양자 효율을 나타냈다.
실시예 4
건자재 제조 B
실시예 3에 기재한 바와 같이 제조한 Cu합금의 용사분말을 내식성 및 내열성의 건자재용 기재 (예를들면, 플라스틱, 세라믹, 금속 등) 에 실시예 2에 기재된 바와 같이 플라즈마 용사 코팅하여 전자파 차폐성 금속 피막층을 형성시켰다. 한편, 또 다른 전자파 차폐물질로서 페라이트 산화물[SrFeOx(여기서, x는 정수이다)]의 용사분말을 실시예 1에서와 같이 제조하고, 이를 플라즈마 용사 코팅하여 페라이트 산화물 용사 피막층을 형성시켰다. 그 다음, 이 피막층 위에 실시예 3에서와 동일하게 광촉매성 피막층을 형성시키고, 열처리 및 서냉처리하여 광촉매 용사 피막을 보유하는 건자재 B를 수득했다. 이와 같이 수득된 건자재 B는 예상되는 바와 같이 보다 강한 전자파 차폐성을 나타냈고, 광촉매 효율은 실시예 3의 건자재 A와 유사한 정도의 양자 효율을 보였다.
시험예 1
본 발명에 따른 광촉매의 활성 시험으로서, 유기 화합물 등의 유해가스 분해성능실험과 전자파 차폐성능, 항균성 시험 등을 실시하였다.
휘발성 유기 화합물 등의 유해가스 분해 성능은 다이옥신 독성당량치 12 TZQ-pg/L에서 2시간 후에는 95%, 10시간 후에 100% 소멸되는 것으로 나타났으며, 전자파 차폐성능은 1.0GHz 내지 3.0GHz 범위 내에서 차폐율이 60% 이상이었다. 항균성 시험에서는 일반 세균 2000개/㎖인 것이 광조사 6시간 후에 완전히 없어졌고, 대장균은 10mpn/100㎖인 것이 광조사 6시간 후에 완전히 없어졌다. 레지오넬라균은 100개/100㎖인것이 광조사 6시간 후에 완전히 없어졌다.
이상과 같이 본 발명, 원적외선 방사, 전자파 차폐 및 색채 용사코팅 광촉매 건자재 제조방법에 의하면, 다양한 색채를 갖고, 원적외선 방사가 크고, 전자파 차폐 기능을 갖는 광촉매 효율이 높은 건자재를 용사에 의한 방법으로 저렴하게 제조할 수 있다.
게다가, 본 발명에 의한 건자재가 사용될 경우, 태양광이나 형광등의 자외선은 물론 가시광선에도 광응답 반응으로 오염방지 (탈취-소취), 살균, 자기정화, 원적외선방사 등의 기능을 할 수 있다.
산업 분야에의 적용은 병원 (아파트, 공공건물), 주방, 매장, 화장실, 흡연실, 식품공장, 건물 벽, 간판, 도로 표지판, 터널 등에 상용화할 수 있고, 원가도 저렴하여 매우 경제적이다.
Claims (20)
- 티타니아 분말과, 색채 및 원적외선 방사 기능을 부여하는 티타니아의 서브밴드 준위 형성 물질을 함유하는 복합분말을 볼밀법과 어트리터(attritor)를 이용하여 기계적 합금화 및 혼합하고, 하소 및 소결공정을 거친 후, 분말크기 10 내지 100㎛로 분급하는 일련의 공정을 통해 제조되는 복합용사분말인, 자외선은 물론 가시광선에도 응답하는 티타니아계 광촉매.
- 제1항에 있어서, 티타니아의 서브밴드 준위 형성 물질에는 Mn2O3, MnO2, NiO, Cr2O3, Nb2O3, WO3, SbO2, Fe2O3, 희토류산화물 등의 산화물이 1종 또는 2종 이상의 혼합물로 포함되는 것이 특징인 티타니아계 광촉매.
- 제1항에 있어서, 하소 온도는 500~600℃ 범위이고, 소결 온도는 600~1000℃ 범위인 것이 특징인 티타니아계 광촉매.
- 제1항에 기재된 바와 같이 제조된 복합용사분말을 플라즈마 용사 공정으로 기재에 코팅하여 용사피막층을 형성하는 단계 및 이러한 용사피막층을 열처리하는 단계를 포함하는, 광촉매 효율이 향상된 광촉매 피막 형성방법.
- 제4항에 있어서, 플라즈마 용사 공정에는 적용 화염온도가 10,000 내지 15,000K이고, 화염속도가 150 내지 300m/s 정도인 아르곤 플라즈마 제트가 사용되는 것이 특징인, 광촉매 효율이 향상된 광촉매 피막 형성방법.
- 제4항에 있어서, 플라즈마 용사 코팅 후 형성된 용사 피막층은 대기 및 진공 중에서 200 내지 400℃로 1분 내지 30분간 열처리하고 서냉 및 급냉처리하는 것이 특징인, 광촉매 효율이 향상된 광촉매 피막 형성방법.
- 제4항에 기재된 광촉매 피막 형성방법을 이용하여 다양한 환경친화성 기능을 보유하는 건자재를 제조하는 방법.
- a) 전자파 차폐 기능을 갖는 금속의 용사분말을 제조하고 이를 내식성 및 내열성의 건자재용 기재에 플라즈마 용사 코팅하여 전자파 차폐성 금속 피막층을 형 성시키는 제1공정,b) 그 다음 가시광선에 응답하고 원적외선을 다량 방사하는 다양한 색채의 용사 피막을 생성시킬 수 있는 복합 용사분말을 제조하고 이를 상기 금속 피막층 위에 플라즈마 용사 코팅하여 광촉매성 피막층을 형성시키는 제2공정, 및c) 형성된 광촉매 용사 피막층을 열처리하는 제3공정을 순서대로 포함하는, 전자파 차폐성이며 광촉매 효율 향상성의 용사피막을 보유하는 건자재 제조방법.
- 제8항에 있어서, 전자파 차폐 기능을 보유하는 금속에는 Cu합금, Al합금, Au합금 및 Ag합금이 포함되는 것이 특징인 건자재 제조방법.
- 제8항에 있어서, 전자파 차폐 기능을 갖는 페라이트 산화물 용사 분말이 볼밀법 및 어트리터를 이용한 후, 온도 500~600℃에서 하소, 600~1000℃에서 소결 공정을 거친 후, 분말 크기 10~100㎛로 분급되는 일련의 공정을 통하여 제조되는 것이 특징인 건자재 제조방법.
- 제8항에 있어서, 플라즈마 용사 코팅에는 적용 화염온도가 10,000 내지 15,000K이고, 화염속도가 150 내지 300m/s 정도인 아르곤 플라즈마 제트가 사용되 는 것이 특징인, 건자재 제조방법.
- 제8항에 있어서, 플라즈마 용사 코팅 후 형성된 용사 피막층은 대기 및 진공 중에서 200 내지 400℃로 1분 내지 30분간 열처리되는 것이 특징인, 건자재 제조방법.
- 제8항에 있어서, 제1 공정에 앞서서 기재 위에 본드 코팅이 추가로 실시되는 것이 특징인 건자재 제조방법.
- a) 전자파 차폐 기능을 갖는 금속의 용사분말을 제조하고 이를 내식성 및 내열성의 건자재용 기재에 플라즈마 용사 코팅하여 전자파 차폐성 금속 피막층을 형성시키는 제1공정,b) 전자파 차폐물질인 페라이트 산화물 용사분말을 제조하고 이를 용사 코팅하여 페라이트 산화물 용사 피막층을 형성시키는 제2 공정,c) 그 다음 가시광선에 응답하고 원적외선을 다량 방사하는 다양한 색채의 용사 피막을 생성시킬 수 있는 복합 용사분말을 제조하여 이를 상기 금속 피막층 위에 플라즈마 용사 코팅하여 광촉매성 피막층을 형성시키는 제3공정, 및d) 형성된 광촉매 용사 피막층을 열처리하는 제4공정을 순서대로 포함하는, 전자파 차폐성이며 광촉매 효율 향상성의 용사피막을 보유하는 건자재 제조방법.
- 제14항에 있어서, 전자파 차폐 기능을 갖는 페라이트 산화물 용사 분말이 볼밀법 및 어트리터를 이용한 후, 온도 500~600℃에서 하소, 600~1000℃에서 소결 공정을 거친 후, 분말 크기 10~100㎛로 분급되는 일련의 공정을 통하여 제조되는 것이 특징인 건자재 제조방법.
- 제14항에 있어서, 제1 공정에 앞서서 기재 위에 본드 코팅이 추가로 실시되는 것이 특징인 건자재 제조방법.
- 제14항 또는 제16항에 있어서, 제1 공정의 전자파 차폐성 금속 피막층과 제2 공정의 전자파 차폐성 페라이트 산화물 피막층 사이에 본드 코팅이 추가로 실시되는 것이 특징인 건자재 제조방법.
- 제8항 또는 제14항에 있어서, 최종의 피막층이 사용 환경에 맞게 연마되는 단계를 추가로 포함하는 것이 특징인 건자재 제조방법.
- 제8항에 기재된 건자재 제조방법에 따라 제조된 전자파 차폐성이고 다양한 색채를 가지며 광촉매 효율 향상성의 용사피막을 보유하는 건자재.
- 제14항에 기재된 건자재 제조방법에 따라 제조된 전자파 차폐성이고 다양한 색채를 가지며 광촉매 효율 향상성의 용사피막을 보유하는 건자재.
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