2018 경북대학교 기계공학실험 마이크로표면측정 A+보고서

목차

1.실험 목적
2.이론적 배경
3.실험방법
4.결과 및 고찰

본문내용

본 실험에서는 마이크로 디바이스(micro-device, MEMS)에서 중요한 요소의 하나인 표면특성에 대하여 알아본다. 접촉각(contact angle) 측정을 통하여 표면의 친수성(hydrophilicity)와 소수성(hydrophobicity)에 대해 조사해보고, 이를 통하여 마이크로 디바이스로의 응용과 표면개질(surface modification)에 대하여 고찰해 본다.

1)접촉각(surface angle)
접촉각이란 액체가 고체표면 위에서 열역학적으로 평형을 이룰 때 액체면이 고체표면과 이루는 각을 말한다. 접촉각은 고체표면의 젖음성(weyyability)을 나타내는 척도로써, 일반적인 개념은 고체평면위에 작은 액체방울이 놓일 때 액체면의 모양으로부터 접촉각을 정의할 수 있다. 접촉각은 표면 재질의 친수성(hydropilicity) 과 소수성(hydrophobicity)의 경향을 한번에 알 수 있기 때문에 박막평가, 표면의 접착(adhesion), 표면처리, 폴리머 표면분석에 광범위하게 사용된다. 그리고 측정 후 표면에 영향을 주지 않기 때문에 간단하고 반복적인 측정이 가능하다.
낮은 접촉각은 높은 젖음성 (친수성, hydrophilic) 과 높은 표면 에너지를 나타내고, 높은 접촉각은 낮은 젖음성( 소수성, hydrophobic) 과 낮은 표면 에너지를 나타낸다.

2)접촉각 측정방법
(1) Sesslile drop method
Sessile drop 방법은 광학적 방법으로 주로 정접촉각 (static contact angle) 측정에 사용된다. 정접촉각이란 액체 방울을 표면에 떨어뜨린 뒤 정지된 물방울과 표면이 이루는 각을 뜻하며 젖음성(wettability) 측정을 위한 척도로써 사용된다. 액체방울을 고체위에 떨어뜨린 후 현미경으로 촬영하여 액체방울과 고체면의 각도를 측정하다. 물체의 한쪽면만 측정하기 때문에 경제적이며 시편의 크기에 제한을 받지 않는다.

(2) Wilhelmy plate method
Wihelmy plate 방법은 주로 동접촉각 (dynamic contact angle) 측정에 사용된다.

참고 자료

https://www.azom.com/article.aspx?ArticleID=4003