304스테인리스강 스크린의 광 반사율 감소를 위한 착색 처리에 관한 연구 document_id A220517029112

황산과 크롬산의 혼합 용액 중에서 침지법과 전해법으로 304 스테인리스 강판을 착색 처리하여 형성된 피막을 전자 주사현미경과 오제 전자 분광분석 및 적외-가시광 분광분석을 이용하여 연구하였다. 20분 처리로 형성된 착색 피막의 두께는 약 200 나노미터였으며, 처리 시간이 더 길어지면 도리어 얇아졌다. 표면 구조는 서로 연결되어 있는 변형된 망상 구조를 나타내었다. 착색 처리된 304스테인리스 강판 표면의 색깔은 원래의 금속광택의 백색에서 회색, 흑색, 적색, 녹황색, 청록색으로 처리 시간이 길어짐에 따라서 점차 변하였다. 근적외-가시-자외선 분광기로 분석한 시편의 광 반사율은 원래 금속의 최대 38%에서 최소 3.5%로 감소되었다. 스크린 인쇄에 사용되는 304 스테인리스강의 광반사율 저하를 위하여 황산과 크롬산 혼합용액을사용한 착색 처리에 관한 연구를 하여 다음과 같은 결과를 얻었다. 원래 시편의 반사율은 750 nm의 장파장 영역에서는 약 50%, 350 nm의 단파장 영역에서는 약 30%의 반사율을 보여주고 있으나 90oC에서 10분과 20분의 처리에 의하여 장파장 영역에서는 약 40%과 15%의 반사율 나타내었으며 단파장 영역에서는 약 15%와 8%의 반사율을 나타내어 20분의 처리 시간까지는 시간이 길어짐에 따라서 반사율이 급격하게 감소됨을 나타내었다. 그러나 처리시간이 30, 40, 60분으로 길어지면 장파장 영역에서 반사율은 다시 증가하여 30~40%대를 나타내었으며, 단파장 영역에서는 3~8%의 반사율을 나타내었다. 착색 처리에 의하여 표면 색깔은 금속광택의 흰색에서 회색과 흑색 및 적색을 거쳐 황록색과 청록색으로 변화됨을 알 수 있었다. 이것은 표면에 Fe3O4의 흑색, Fe2O3의 적색, 잔류율이 높은 CrO3의 붉은색과 Cr2O3의 녹색이 혼재 및 결합에 의해 생성되는 xCr2O3yCrO3의 청록색 등의 영향이며, 여기에 피막의 두께와 거칠기에 따라서 변화되는 것으로 사료되었다. 스크린 인쇄 원판 제조를 하기 위한 노광 및 현상 과정에서 사용하는 광선은 가시광선 영역에서도파장이 짧은 형광등 광을 사용하므로, 304 스테인리스강의 광 반사율 저하를 위한 착색 처리에는 처리하기 전 최대 38%의 광 반사율이 착색 처리로 급격하게 감소하여 최소 3.5% 이하의 광 반사율을 나타내는 전해에 의한 처리 방법이 제일 유리한 것으로 판단되었다.