KR101445120B1 - Magnetic substance coating method of ceramic particle - Google Patents
Magnetic substance coating method of ceramic particle Download PDFInfo
- Publication number
- KR101445120B1 KR101445120B1 KR1020120155776A KR20120155776A KR101445120B1 KR 101445120 B1 KR101445120 B1 KR 101445120B1 KR 1020120155776 A KR1020120155776 A KR 1020120155776A KR 20120155776 A KR20120155776 A KR 20120155776A KR 101445120 B1 KR101445120 B1 KR 101445120B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- ceramic particles
- magnetic
- anionic polymer
- poly
- acid
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B41/00—After-treatment of mortars, concrete, artificial stone or ceramics; Treatment of natural stone
- C04B41/80—After-treatment of mortars, concrete, artificial stone or ceramics; Treatment of natural stone of only ceramics
- C04B41/81—Coating or impregnation
- C04B41/85—Coating or impregnation with inorganic materials
- C04B41/87—Ceramics
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Compounds Of Iron (AREA)
- Soft Magnetic Materials (AREA)
- Magnetic Record Carriers (AREA)
Abstract
세라믹 입자의 자성체 코팅 방법이 개시된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 세라믹 입자의 자성체 코팅 방법은 세라믹 입자를 함유한 용액에 음이온성 고분자를 첨가하여, 음이온성 고분자를 상기 세라믹 입자에 흡착시키는 표면처리단계; 용액에 산화물 자성 전구체를 첨가하여, 산화물 자성 전구체를 세라믹 입자에 흡착시키는 자성 전구체 흡착 단계; 및 자성 전구체를 산화시켜 산화물 자성체를 상기 세라믹 입자 표면에 형성하는 코팅단계를 포함하고, 상기 각 단계는 하나의 반응 용기에 세라믹 입자, 음이온성 고분자 및 산화물 자성 전구체를 함께 넣어 연속적으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.A magnetic material coating method of ceramic particles is disclosed. According to an embodiment of the present invention, there is provided a magnetic coating method of ceramic particles, comprising: a surface treatment step of adding an anionic polymer to a solution containing ceramic particles to adsorb an anionic polymer on the ceramic particles; A magnetic precursor adsorption step of adding an oxide magnetic precursor to the solution to adsorb the oxide magnetic precursor to the ceramic particles; And a coating step of forming an oxide magnetic body on the surface of the ceramic particle by oxidizing the magnetic precursor, wherein each of the above steps is carried out by continuously introducing ceramic particles, an anionic polymer, and an oxide magnetic precursor into one reaction vessel do.
Description
본 발명은 자성체 코팅 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 세라믹 무기 입자 표면에 자성체를 단일 공정으로 코팅하기 위한 자성체 코팅 방법에 관한 것이다. The present invention relates to a magnetic body coating method, and more particularly, to a magnetic body coating method for coating a magnetic body on a ceramic inorganic particle surface by a single process.
산업의 발달과 함께 재료특성의 향상에 대한 요구가 꾸준하게 제기되고 있으며, 이에 따라 기존재료보다 우수한 강도 및 기능적 특성을 갖는 신소재 개발에 많은 연구가 행해지고 있다. With the development of the industry, there is a constant demand for improvement of the material characteristics, and accordingly, much research has been conducted on the development of new materials having superior strength and functional characteristics than existing materials.
이러한 재료 중에서 세라믹은 높은 강도 및 고온에서 잘 견디고 부식이 되지 않는다는 장점이 있어 널리 연구되고 있는 실정이다. Of these materials, ceramics are widely studied because they have the advantage of being resistant to high strength and high temperature and not corroding.
그러나, 세라믹 입자는 특성상 용매와의 친화도가 낮아 용매에 쉽게 분산되지 못하고 단시간에 침전된다는 문제가 있다. 또한, 세라믹 입자와 고분자를 사용하여 복합체를 제조하는 경우, 세라믹 입자의 매질 내 분산 및 세라믹 입자와 고분자 간 계면 안정성이 높지 않아 제품의 제조 및 성능에 한계를 가져온다는 문제가 있다. 또한, 상술한 바와 같이 세라믹 입자는 용매에 쉽게 분산이 되지 않는다는 점에서, 고농도 용액의 제조가 쉽지 않으며, 따라서, 과다한 용매의 사용이 수반된다는 문제가 발생한다.However, since ceramic particles are low in affinity with a solvent due to their characteristics, they are not easily dispersed in a solvent and precipitate in a short time. In addition, when composites are prepared using ceramic particles and polymers, there is a problem that the dispersion in the medium of ceramic particles and the interfacial stability between ceramic particles and polymer are not high, resulting in limitations in the manufacture and performance of products. In addition, as described above, since the ceramic particles are not easily dispersed in the solvent, the production of the high concentration solution is not easy, and therefore, there arises a problem that accompanied by the use of an excessive amount of solvent.
추가로, 세라믹 입자를 사용하여 다른 무기 입자와 하이브리드 결합을 행하는 경우, 세라믹 입자와 상기 다른 무기 입자 간의 계면 안정성이 낮아 쉽게 분리되므로, 안정한 코팅체를 형성할 수 없다는 문제가 있으며, 또한, 대부분의 세라믹 입자는 pH 변화에 따라 표면의 전하 밀도가 변화하는 바, 이에 따라 다른 무기소재 전구체를 이용한 코팅 공정 적용에 제약이 있다는 문제가 있다.Further, when the ceramic particles are hybrid-bonded with other inorganic particles, there is a problem that stable coats can not be formed because the interfacial stability between the ceramic particles and the other inorganic particles is low and the particles are easily separated, Ceramic particles have a problem in that the charge density of the surface varies with pH change, and thus there are restrictions on the application of coating processes using other inorganic precursors.
이에 본 출원인은 한국특허출원 제10-2011-0144449호(2011.12.28 출원)를 통하여 이온성 고분자를 사용하여 세라믹 입자의 표면 특성을 제어하도록 한 이온성 고분자가 표면처리된 세라믹 입자 및 그 표면처리방법에 대해 제시한 바 있다. Accordingly, the present applicant has proposed an ionic polymer surface-treated ceramic particle and a surface treatment of the surface thereof by using an ionic polymer to control the surface characteristics of the ceramic particle through Korean Patent Application No. 10-2011-0144449 I have shown you how.
상기 출원에서는 세라믹 입자를 함유한 용액에 소정용액을 사용하여 pH를 조정하는 pH조정단계와, 상기 pH조정단계 후에 이온성 고분자를 사용하여 세라믹입자의 표면특성을 제어하는 표면처리단계와, 상기 세라믹 입자의 표면에 자성체를 코팅하는 단계를 포함하여 구성되는 세라믹 입자의 표면처리방법을 제시하였다. A surface treatment step of controlling the surface characteristics of the ceramic particles by using an ionic polymer after the pH adjustment step; And coating a magnetic body on the surface of the particles.
이와 관련하여, 본 출원인은 상기 세라믹 입자의 표면처리방법보다 공정을 간소화시키면서도 첨가제를 보다 적게 사용가능한 세라믹 입자의 자성체 코팅 방법에 대하여 후속 연구를 진행하고 있는 실정이다.In this connection, the present applicant has been conducting research on a magnetic material coating method of ceramic particles which can simplify the process of surface treatment of ceramic particles and use less additives.
본 발명의 실시예들에서는 보다 간소화된 공정으로 세라믹 입자 표면에 자성체를 코팅할 수 있는 세라믹 입자의 자성체 코팅 방법을 제공하고자 한다.In the embodiments of the present invention, a magnetic material coating method of ceramic particles capable of coating a magnetic material on the surface of ceramic particles with a simpler process is provided.
본 발명의 일 측면에 따르면, 세라믹 입자를 함유한 용액에 음이온성 고분자를 첨가하여, 상기 음이온성 고분자를 상기 세라믹 입자에 흡착시키는 표면처리단계; 상기 용액에 산화물 자성 전구체를 첨가하여, 상기 산화물 자성 전구체를 상기 세라믹 입자에 흡착시키는 자성 전구체 흡착 단계; 및 상기 산화물 자성 전구체를 산화시켜 산화물 자성체를 상기 세라믹 입자 표면에 형성하는 코팅단계를 포함하는 세라믹 입자의 자성체 코팅 방법이 제공될 수 있다. According to an aspect of the present invention, there is provided a method of preparing a ceramic particle, comprising: a surface treatment step of adding an anionic polymer to a solution containing ceramic particles to adsorb the anionic polymer to the ceramic particle; A magnetic precursor adsorption step of adding an oxide magnetic precursor to the solution to adsorb the oxide magnetic precursor to the ceramic particles; And a coating step of oxidizing the oxide magnetic precursor to form an oxide magnetic body on the surface of the ceramic particles.
이 때, 상기 세라믹 입자는 질화붕소, 알루미나, 질화알루미늄, 실리카 및 산화티타늄으로 구성되는 군에서 선택될 수 있다. At this time, the ceramic particles may be selected from the group consisting of boron nitride, alumina, aluminum nitride, silica, and titanium oxide.
한편, 상기 음이온성 고분자는 폴리글루타믹산 (poly(L-glutamic acid)), 폴리포스페이트 (poly(phosphate)), 폴리헥산 (polynucleic acid), 폴리메타크릴산 (poly(methacrylic) acid), 폴리아스파틱산 (poly(D,L-aspartic acid), 폴리아크릴산(poly acrylic acid), 폴리소듐스티렌설포네이트(poly sodium 4-styrene sulfonate), 폴리비닐설포닉산(poly vinylsulfonic acid), 폴리소듐염(poly sodium salt), 폴리아미노산 (poly amino acids), 폴리에틸렌이민(polyethyleneimine) 및 음하전된 단백질(negative charged proteins)으로 구성되는 군에서 선택될 수 있다. The anionic polymer may be selected from the group consisting of poly (L-glutamic acid), poly (phosphate), poly (polynucleic acid), poly (methacrylic acid) (D, L-aspartic acid), polyacrylic acid, poly sodium 4-styrene sulfonate, poly vinylsulfonic acid, poly sodium salt, poly amino acids, polyethyleneimine, and negatively charged proteins.
또한, 상기 산화물 자성체는 산화철, 바륨페라이트(BaFe2O4), 스트론튬페라이트 (SrFe2O4), 니켈 페라이트(NiFe2O4), 니켈 코발트 페라이트(NiCoFeO4) 및 망간마그네슘 페라이트(MnMgFeO4)로 구성되는 군에서 선택될 수 있다. In addition, the oxide magnetic material is iron oxide, barium ferrite (BaFe 2 O 4), strontium ferrite (SrFe 2 O 4), nickel ferrite (NiFe 2 O 4), nickel cobalt ferrite (NiCoFeO 4) and manganese magnesium ferrite (MnMgFeO 4) ≪ / RTI >
본 발명의 다른 측면에 따르면, 본 발명의 일 측면에 따른 세라믹 입자의 자성체 코팅 방법에 의해 표면에 자성체가 코팅된 세라믹 입자가 제공될 수 있다.According to another aspect of the present invention, there is provided a ceramic body having a magnetic body coated on a surface thereof by a magnetic body coating method of ceramic particles according to an aspect of the present invention.
본 발명의 실시예들은 세라믹 입자의 pH를 조정하는 단계를 거치지 않고서도 세라믹 입자에 자성체를 코팅시킬 수 있으므로, 보다 간소화된 공정으로 세라믹 입자 표면에 자성체를 코팅할 수 있다. The embodiments of the present invention can coat the magnetic material on the ceramic particles without adjusting the pH of the ceramic particles, so that the magnetic material can be coated on the surface of the ceramic particles with a simpler process.
또한, 각 단계가 하나의 반응 용기에 세라믹 입자, 음이온성 고분자 및 산화물 자성 전구체를 함께 넣어 연속적으로 이루어 짐으로써 세라믹 입자의 표면에 자성체를 코팅하는 공정 시간 및 단계를 크게 축소시킬 수 있다. In addition, since each step is continuously performed by putting the ceramic particles, the anionic polymer, and the oxide magnetic precursor together in one reaction vessel, the process time and steps for coating the magnetic body on the surface of the ceramic particles can be greatly reduced.
또한, pH를 조정하기 위한 별도의 첨가제가 요구되지 않을뿐더러 이온성 고분자의 첨가량을 크게 줄일 수 있으므로 사용되는 시약의 양을 최소화 할 수 있다.In addition, a separate additive for adjusting the pH is not required, and the amount of the ionic polymer added can be greatly reduced, so that the amount of the reagent used can be minimized.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 세라믹 입자의 자성체 코팅 방법에서 세라믹 입자의 자성체 코팅 전 SEM 이미지이다.
도 2는 도 1의 세라믹 입자의 자성체 코팅 후 SEM 이미지이다.FIG. 1 is a SEM image of a ceramic particle before magnetic coating in a magnetic material coating method of ceramic particles according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a SEM image of the ceramic particles of FIG. 1 after magnetic coating; FIG.
이하, 본 발명의 실시예들에 대하여 구체적으로 설명하도록 한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail.
본 발명의 일 실시예에 따른 세라믹 입자의 자성체 코팅 방법은 세라믹 입자를 함유한 용액에 음이온성 고분자를 첨가하여, 상기 음이온성 고분자를 상기 세라믹 입자에 흡착시키는 표면처리단계와, 상기 표면처리단계 이후에 상기 용액에 산화물 자성 전구체를 첨가하여, 상기 산화물 자성 전구체를 상기 세라믹 입자에 흡착시키는 자성 전구체 흡착 단계와, 상기 산화물 자성 전구체를 산화시켜 산화물 자성체를 상기 세라믹 입자 표면에 형성하는 코팅단계를 포함한다. The method for coating a magnetic body of ceramic particles according to an embodiment of the present invention includes a surface treatment step of adding an anionic polymer to a solution containing ceramic particles to adsorb the anionic polymer to the ceramic particles, A magnetic precursor adsorption step of adding an oxide magnetic precursor to the solution to adsorb the oxide magnetic precursor to the ceramic particles and a coating step of oxidizing the oxide magnetic precursor to form an oxide magnetic body on the surface of the ceramic particles .
여기에서 상기 세라믹 입자는 질화붕소(Boron nitride), 알루미나(Al2O3),질화알루미늄(AIN), 실리카(SiO2) 및 산화티타늄(TiO2)으로 구성되는 군에서 선택될 수 있다. The ceramic particles may be selected from the group consisting of boron nitride, alumina (Al 2 O 3 ), aluminum nitride (AIN), silica (SiO 2 ), and titanium oxide (TiO 2 ).
상기 열거된 세라믹 입자 중에서 질화붕소를 예로 들어 설명하면, 판상형 질화붕소의 경우 용매에 대한 용해도가 낮을 뿐 아니라, 입자 표면의 전하밀도는 pH 4 이상이 되면 양의 값에서 음의 값으로 변화하는 특성을 가진다. 따라서, 자성 전구체를 판상형 질화붕소 입자에 흡착시키기 위해서는 공정상 입자가 음의 값으로 하전되어야 유리하지만, 상기 자성 전구체 용액이 pH 3 이하의 값을 가지기 때문에 실제로 판상형 질화붕소 입자는 양의 값으로 하전된 전하밀도를 가지게 된다.Among the ceramic particles listed above, boron nitride is taken as an example. In the case of boron nitride, the solubility of the boron nitride in the solvent is low, and the charge density on the particle surface changes from a positive value to a negative value . Therefore, in order to adsorb the magnetic precursor to the plate-shaped boron nitride particles, it is desirable that the particles be negatively charged in the process. However, since the magnetic precursor solution has a value of pH 3 or less, Resulting in a reduced charge density.
따라서, 판상형 질화붕소 입자와 자성 전구체의 단순 혼합만으로는 안정하게 자성체가 코팅된 판상형 질화붕소 입자를 얻을 수 없어 음이온성 고분자를 판상형 질화붕소 입자에 흡착시켜 이 문제를 해결할 수 있도록 한다(상기에서 열거된 세라믹 입자들은 모두 상술한 질화붕소와 유사한 특성을 가짐을 밝혀둔다).Accordingly, the plate-shaped boron nitride particles coated with the magnetic substance can not be stably obtained by simple mixing of the plate-shaped boron nitride particles and the magnetic precursor, so that the anionic polymer can be adsorbed on the plate-shaped boron nitride particles to solve this problem Ceramic particles all have properties similar to those of boron nitride described above).
즉, 음이온성 고분자를 사용하여 판상형 질화붕소 입자를 표면처리함으로써, 1 wt%의 농도로도 잘 분산되지 않던 판상형 질화붕소 입자가 20 wt% 이상의 농도에서도 분산이 활발하게 이루어질 수 있다. That is, by treating the surface of the plate-shaped boron nitride particles with an anionic polymer, the plate-shaped boron nitride particles which are not well dispersed even at a concentration of 1 wt% can be actively dispersed even at a concentration of 20 wt% or more.
이 때, 종래 공정에서는 상기 판상형 질화붕소 입자에 상기 자성 전구체를 흡착시키기 위하여, 음이온성 고분자를 상기 판상형 질화붕소 입자에 선행하여 흡착시킬 필요가 있었다. 그리고 이를 위하여 상기 판상형 질화붕소 입자의 pH를 염산(HCl) 등을 사용하여 낮추는 공정을 별도로 요구하였으므로, 전체 공정은 세라믹 입자를 함유한 용액의 pH조정단계, 이온성 고분자를 코팅하는 표면처리단계, 자성 전구체를 흡착시키는 흡착 단계, 상기 자성 전구체를 산화시켜 자성체를 코팅하는 코팅단계로 구성되는 적어도 네 단계를 거쳐야만 하였다. At this time, in the conventional process, in order to adsorb the magnetic precursor to the plate-shaped boron nitride particles, it is necessary to adsorb the anionic polymer prior to the plate-like boron nitride particles. For this purpose, since the process of lowering the pH of the plate-shaped boron nitride particles by using hydrochloric acid (HCl) or the like is separately required, the whole process is a step of adjusting the pH of the solution containing the ceramic particles, a surface treatment step of coating the ionic polymer, An adsorption step of adsorbing the magnetic precursor, and a coating step of coating the magnetic substance by oxidizing the magnetic precursor.
그러나, 본 발명의 일 실시예에 따른 세라믹 입자의 자성체 코팅 방법에서는 상기 자성 전구체 용액이 이미 pH 3 이하의 값을 가진다는 점에 착안하여, 별도로 세라믹 입자를 함유하는 용액의 pH를 낮추지 않아도 상기 음이온성 고분자 및 상기 자성 전구체를 순차적으로 코팅(흡착) 가능함을 발견하였으며 이를 통하여 상기 pH조정단계를 생략 가능하도록 한 점에 기술적 특징이 있다. However, in the magnetic material coating method of ceramic particles according to an embodiment of the present invention, the magnetic precursor solution already has a pH value of 3 or less. Therefore, even if the pH of the solution containing the ceramic particles is not lowered separately, It is possible to sequentially coat (adsorb) the magnetic polymer and the magnetic precursor, thereby making it possible to omit the pH adjusting step.
또한, 이와 같은 본 발명의 일 실시예에 따른 세라믹 입자의 자성체 코팅 방법에서는 음이온성 고분자의 양을 종전에 비해 크게 줄여도 종전의 방법과 동일 또는 유사한 정도로 자성체 코팅이 가능하였음을 발견하였는 바, 사용되는 음이온성 고분자의 첨가량을 크게 줄일 수 있다는 장점이 있다. Further, in the magnetic coating method of ceramic particles according to one embodiment of the present invention, it has been found that even if the amount of the anionic polymer is greatly reduced compared to the conventional method, the magnetic coating can be performed to the same or similar degree as the conventional method. The addition amount of the anionic polymer can be greatly reduced.
이하, 본 발명의 일 실시예에 따른 세라믹 입자의 자성체 코팅 방법을 단계별로 설명하면, 상기 표면처리단계에서는 세라믹 입자를 함유한 용액에 음이온성 고분자를 첨가하여, 상기 음이온성 고분자를 상기 세라믹 입자에 흡착시킨다. Hereinafter, a method for coating a magnetic body of a ceramic particle according to an embodiment of the present invention will be described step by step. In the surface treatment step, an anionic polymer is added to a solution containing ceramic particles, and the anionic polymer is coated on the ceramic particles Adsorbed.
이 때, 상기 음이온성 고분자는 폴리글루타믹산 (poly(L-glutamic acid)), 폴리포스페이트 (poly(phosphate)), 폴리헥산 (polynucleic acid), 폴리메타크릴산 (poly(methacrylic) acid), 폴리아스파틱산 (poly(D,L-aspartic acid), 폴리아크릴산(poly acrylic acid), 폴리소듐스티렌설포네이트(poly sodium 4-styrene sulfonate), 폴리비닐설포닉산(poly vinylsulfonic acid), 폴리소듐염(poly sodium salt), 폴리아미노산 (poly amino acids), 폴리에틸렌이민(polyethyleneimine) 및 음하전된 단백질(negative charged proteins)으로 구성되는 군에서 선택될 수 있으며, 이에 한정되는 것은 아니다. The anionic polymer may be selected from the group consisting of poly (L-glutamic acid), poly (phosphate), poly (polynucleic acid), poly (methacrylic acid) (D, L-aspartic acid, poly acrylic acid, poly sodium 4-styrene sulfonate, poly vinylsulfonic acid, polysodium salt poly sodium salt, poly amino acids, polyethyleneimine, and negatively charged proteins. The present invention is not limited thereto.
이후, 상기 자성 전구체 흡착 단계에서는 음이온성 고분자가 흡착된 세라믹 입자를 함유한 용액에 산화물 자성 전구체를 첨가하여 상기 산화물 자성 전구체를 상기 세라믹 입자에 흡착시켜 코팅시키게 된다. Thereafter, in the step of adsorbing the magnetic precursor, an oxide magnetic precursor is added to a solution containing ceramic particles adsorbed on the anionic polymer, and the oxide magnetic precursor is adsorbed on the ceramic particles to be coated.
이 때, 상기 자성 전구체는 산화물 자성 전구체 용액으로, 상기 음이온성 고분자가 흡착된 세라믹 입자를 함유한 용액에 첨가될 수 있다. 이러한 상기 산화물 자성 전구체는 형성하고자 하는 자성체에 따라 다양하게 구성될 수 있다. 예를 들어, 자성체가 산화철인 경우에 상기 산화물 자성 전구체는 2가 염화철(FeCl2) 및 3가 염화철(FeCl3), 황산제일철(FeSO4)(또는 2가 황산철), 황산제이철 (Fe2(SO4)3)(또는 3가 황산철)의 혼합물 또는 질산제일철 (Fe(NO3)2)(또는 2가 질산철), 질산제이철 (Fe2(NO3)3)(또는 3가 질산철)의 혼합물이 있으며, 이에 한정되는 것은 아니다. At this time, the magnetic precursor may be an oxide magnetic precursor solution and added to a solution containing the anionic polymer-adsorbed ceramic particles. The oxide magnetic precursor may be variously formed according to the magnetic material to be formed. For example, the oxide magnetic precursor when the magnetic material is iron oxide is a divalent iron (FeCl 2) and trivalent ferric chloride (FeCl 3), ferrous sulfate (FeSO 4) (or bivalent iron sulfate), ferric sulfate (Fe 2 (SO 4) 3) (or a trivalent or a mixture of nitric acid iron sulfate) ferrous (Fe (NO 3) 2) ( or a divalent iron nitrate), nitric acid, ferric (Fe 2 (NO 3) 3 ) ( or tri-nitrate Iron), but is not limited thereto.
또한, 자성체는 산화철 이외에도 바륨페라이트 (BaFe2O4), 스트론튬페라이트(SrFe2O4), 니켈 페라이트(NiFe2O4), 니켈 코발트 페라이트(NiCoFeO4), 망간마그네슘 페라이트(MnMgFeO4) 등이 있으며, 이 경우에 상기 산화물 자성 전구체는 각각의 자성체에 해당하는 금속의 염화물, 질화물, 황산화물의 화합물 전구체일 수 있다.Further, the magnetic material such as barium ferrite (BaFe 2 O 4) in addition to iron oxide, strontium ferrite (SrFe 2 O 4), nickel ferrite (NiFe 2 O 4), nickel cobalt ferrite (NiCoFeO 4), manganese magnesium ferrite (MnMgFeO 4) In this case, the oxide magnetic precursor may be a compound precursor of a chloride, a nitride, or a sulfur oxide of a metal corresponding to each magnetic body.
상술한 바와 같이, 본 발명의 실시예들은 세라믹 입자의 pH를 조정하는 단계를 거치지 않고서도(즉, 종전의 pH조정단계의 생략 가능) 세라믹 입자에 자성체를 코팅시킬 수 있으므로, 보다 간소화된 공정으로 세라믹 입자 표면에 자성체를 코팅할 수 있다는 기술적 장점이 있다. As described above, the embodiments of the present invention can coat the magnetic particles on the ceramic particles without the step of adjusting the pH of the ceramic particles (i.e., the former pH adjustment step can be omitted), so that a simpler process There is a technical advantage that a magnetic substance can be coated on the surface of the ceramic particles.
또한, pH를 조정하기 위한 별도의 첨가제(염산 등)가 요구되지 않을 뿐더러 이온성 고분자의 첨가량을 크게 줄일 수 있으므로 사용되는 시약의 양을 최소화 할 수 있다.In addition, a separate additive (hydrochloric acid or the like) for adjusting the pH is not required, and the amount of the ionic polymer added can be greatly reduced, so that the amount of the reagent to be used can be minimized.
이하에서는 본 발명의 시험예를 통하여 본 발명을 보다 구체적으로 설명하도록 한다. 다만, 하기의 시험예는 본 발명을 구체적으로 설명하기 위해 예시된 것일 뿐, 본 발명의 권리범위를 제한하지 않음은 자명하다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to test examples of the present invention. However, it should be understood that the following test examples are merely illustrative of the present invention, and do not limit the scope of the present invention.
실시예Example
(1) 판상형 질화붕소 100g을 500ml의 증류수에 분산시킨 후, 소량의 증류수에 용해된 1.5g 폴리소듐스티렌설포네이트(poly(sodium styrene sulfonate)) 를 천천히 첨가한다(이상, 표면처리단계). (1) 100 g of the sheet-like boron nitride is dispersed in 500 ml of distilled water, and then 1.5 g of poly (sodium styrene sulfonate) dissolved in a small amount of distilled water is slowly added (the surface treatment step).
(2) 상기 폴리소듐스티렌설포네이트(음이온성 고분자)가 충분히 상기 판상형 질화붕소에 흡착되도록 1시간 동안 500rpm 으로 교반한 후, 2가 염화철(FeCl2)과 3가 염화철(FeCl3)을 1:2의 비로 100g을 첨가한다(이상, 자성 전구체 흡착 단계). (2) stirring the mixture at 500 rpm for sufficient time to adsorb the polydisodium styrenesulfonate (anionic polymer) to the plate-shaped boron nitride, adding divalent ferric chloride (FeCl 2 ) and trivalent iron chloride (FeCl 3 ) 2 (100 g of the magnetic precursor adsorption step).
(3) 다음으로, 상기 철이온이 판상형 질화붕소 입자에 충분히 흡착되도록 1시간 동안 교반한 후, 헥사메틸다이아민(hexamethyldiamine) 을 이용하여 pH를 10까지 조절하여 상기 염화철들을 산화시켜 상기 판상형 질화붕소 입자 표면에 산화철을 형성한다. 이후, 1시간 동안 더 교반한 후에 진공여과하고, 증류수로 3번 세척한 후, 80도 오븐에서 12시간 동안 건조시킨다.(3) Next, after the iron ion is sufficiently adsorbed to the plate-shaped boron nitride particles, the mixture is stirred for 1 hour, and the pH is adjusted to 10 by using hexamethyldiamine to oxidize the iron chloride, Iron oxide is formed on the particle surface. Thereafter, after further stirring for 1 hour, vacuum filtration, washing with distilled water three times, and drying in an 80 degree oven for 12 hours.
비교예Comparative Example (종전 방법)(Conventional method)
(1) 판상형 질화붕소 100g을 500ml의 증류수에 분산시킨 후, 1M HCl 용액을 이용하여 pH 3으로 낮춘다(이상, pH조정단계). (1) 100 g of the sheet-like boron nitride was dispersed in 500 ml of distilled water, and then the pH was lowered to 3 using a 1 M HCl solution.
(2) 판상형 질화붕소 입자가 충분히 분산되도록 1시간 동안 500rpm 으로 교반한 후, 소량의 증류수에 용해된 25g 폴리소듐스티렌설포네이트를 천천히 첨가한다. 상기 폴리소듐스티렌설포네이트(음이온성 고분자)가 충분히 판상형 질화붕소에 흡착되도록 2시간 동안 500rpm 으로 교반한 후, 진공여과한다. 증류수로 3번 반복 세척한 후, 80도 오븐에서 12시간 동안 건조시킨다(이상, 표면처리단계).(2) After stirring for 1 hour at 500 rpm so that the plate-shaped boron nitride particles are sufficiently dispersed, 25 g of polydosodium styrenesulfonate dissolved in a small amount of distilled water is slowly added. Stir at 500 rpm for 2 hours so that the polydomium styrenesulfonate (anionic polymer) is sufficiently adsorbed on the plate-shaped boron nitride, followed by vacuum filtration. Washed three times with distilled water, and then dried in an oven at 80 ° C for 12 hours (above, surface treatment step).
(3) 폴리소듐스티렌설포네이트로 표면처리된 판상형 질화붕소 100g 을 증류수 500ml에 분산시킨 후, 2가 염화철(FeCl2)과 3가 염화철(FeCl3)을 1:2의 비로 30g을 첨가한다(이상, 자성 전구체 흡착 단계). (3) 100 g of a plate-like boron nitride surface-treated with polysodium styrenesulfonate is dispersed in 500 ml of distilled water, and 30 g of divalent iron chloride (FeCl 2 ) and trivalent iron chloride (FeCl 3 ) are added at a ratio of 1: 2 Or more, the magnetic precursor adsorption step).
(4) 다음으로, 상기 철이온이 판상형 질화붕소 입자에 충분히 흡착되도록 1시간 동안 교반한 후, 헥사메틸다이아민을 이용하여 pH를 10까지 조절하여 상기 염화철들을 산화시켜 상기 판상형 질화붕소 입자 표면에 산화철을 형성한다. 1시간 동안 더 교반한 후, 진공여과하고, 증류수로 3번 세척한 후, 80도 오븐에서 12시간 동안 건조시킨다(이상, 코팅 단계)(4) Next, after stirring for 1 hour so that the iron ion is sufficiently adsorbed on the plate-shaped boron nitride particles, the pH of the iron chloride is adjusted to 10 by using hexamethyldiamine to oxidize the iron chloride, To form iron oxide. After further stirring for 1 hour, the mixture was vacuum filtered, washed three times with distilled water, and then dried in an oven at 80 degrees for 12 hours (coating step)
상술한 실시예 및 비교예에서의 공정을 비교해 보면, 실시예에 해당하는 공정의 경우 첫째, 비교예에 해당하는 pH조정단계가 불필요하다는 점. 둘째, 폴리소듐스티렌설포네이트(음이온성 고분자)의 첨가량을 크게 줄일 수 있다는 점(25g→1.5g). 셋째, 음이온성 고분자의 흡착후의 진공여과과정, 세척과정 및 건조과정을 모두 생략할 수 있다는 점에서 비교예에서의 공정보다 공정 과정이 크게 줄었음을 확인할 수 있다. 또한, pH조정을 위한 HCl 용액을 사용할 필요가 없으며, 음이온성 고분자의 첨가량을 크게 줄일 수 있으므로, 사용되는 시약의 양을 최소화 할 수 있음을 확인할 수 있다. Comparing the processes of the above-described Examples and Comparative Examples, it is seen that, in the case of the process corresponding to the embodiment, the pH adjustment step corresponding to the comparative example is unnecessary. Second, the addition amount of polysodium styrenesulfonate (anionic polymer) can be greatly reduced (from 25 g to 1.5 g). Third, since the vacuum filtration process, the washing process, and the drying process after the adsorption of the anionic polymer can be omitted, it can be seen that the process is greatly reduced compared to the process of the comparative example. In addition, since it is not necessary to use an HCl solution for pH adjustment and the amount of the anionic polymer added can be greatly reduced, it can be confirmed that the amount of the reagent used can be minimized.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 세라믹 입자의 자성체 코팅 방법에서 세라믹 입자의 자성체 코팅 전 SEM(scanning electron microscope) 이미지이고, 도 2는 도 1의 세라믹 입자의 자성체 코팅 후 SEM 이미지이다. FIG. 1 is a scanning electron microscope (SEM) image of a ceramic particle before magnetic coating in a magnetic material coating method of ceramic particles according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is an SEM image of the ceramic particle of FIG. 1 after magnetic coating.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 세라믹 입자의 자성체 코팅 방법에 따른 경우에도 자성체(본 이미지에서는 염화철)가 세라믹 입자(본 이미지에서는 질화붕소)의 표면에 매우 조밀하고 안정적으로 코팅됨을 알 수 있다. 1 and 2, even in the case of the magnetic material coating method of ceramic particles according to the embodiment of the present invention, the magnetic material (iron chloride in this image) is very dense on the surface of the ceramic particles (boron nitride in this image) It can be seen that the coating is stable.
즉, 본 발명의 일 실시예에 따른 세라믹 입자의 자성체 코팅 방법에 의하면 공정을 크게 간소화하면서도 종전과 동일 또는 유사한 수준의 세라믹 입자의 자성체 코팅이 이루어질 수 있음을 확인하였다. That is, according to the method of coating the magnetic particles of the ceramic particles according to the embodiment of the present invention, it is confirmed that the magnetic coating of the ceramic particles of the same or similar level as before can be achieved while greatly simplifying the process.
한편, 본 발명은 본 발명의 일 실시예에 따른 세라믹 입자의 자성체 코팅 방법에 의해 표면에 자성체가 코팅된 세라믹 입자를 추가적으로 제공할 수 있다. 상기 세라믹 입자는 각종 전자 부품, 세라믹 볼, 세라믹 적층물, 나노복합분말 등에 이용 가능하다. Meanwhile, the present invention can further provide a ceramic particle having a magnetic substance coated on its surface by a magnetic material coating method of ceramic particles according to an embodiment of the present invention. The ceramic particles can be used in various electronic parts, ceramic balls, ceramic laminate, nanocomposite powder, and the like.
이상, 본 발명의 실시예들에 대하여 설명하였으나, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서, 구성 요소의 부가, 변경, 삭제 또는 추가 등에 의해 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있을 것이며, 이 또한 본 발명의 권리범위 내에 포함된다고 할 것이다. While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, many modifications and changes may be made by those skilled in the art without departing from the spirit and scope of the invention as defined in the appended claims. The present invention can be variously modified and changed by those skilled in the art, and it is also within the scope of the present invention.
Claims (5)
상기 용액에 pH 3 이하의 자성 전구체 용액을 첨가하여 상기 세라믹 입자의 표면 전하밀도를 양의 값으로 변화시킴으로써 자성 전구체를 상기 세라믹 입자에 흡착된 상기 음이온성 고분자에 흡착시키는 단계; 및
상기 흡착된 자성 전구체를 산화시킨 산화물 자성체를 상기 세라믹 입자 표면에 형성하는 단계를 포함하고,
상기 각 단계는 하나의 반응 용기에 상기 세라믹 입자를 함유한 용액, 음이온성 고분자 용액 및 자성 전구체 용액을 함께 넣어 연속적으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 세라믹 입자의 자성체 코팅 방법.Wherein the surface is changed from a positive value to a negative value when the charge density of the surface is pH 4 or higher and the anionic component is added to a solution containing ceramic particles selected from the group consisting of boron nitride, alumina, aluminum nitride, silica and titanium oxide Adding a polymer solution to adsorb the anionic polymer on the ceramic particles;
Adding a magnetic precursor solution having a pH of 3 or less to the solution to change the surface charge density of the ceramic particles to a positive value, thereby adsorbing the magnetic precursor to the anionic polymer adsorbed on the ceramic particles; And
And forming an oxide magnetic body by oxidizing the adsorbed magnetic precursor on the surface of the ceramic particles,
Wherein each of the above steps is carried out by continuously adding a solution containing the ceramic particles, an anionic polymer solution and a magnetic precursor solution together in one reaction vessel.
상기 음이온성 고분자는 폴리글루타믹산 (poly(L-glutamic acid)), 폴리포스페이트 (poly(phosphate)), 폴리헥산 (polynucleic acid), 폴리메타크릴산 (poly(methacrylic) acid), 폴리아스파틱산 (poly(D,L-aspartic acid), 폴리아크릴산(poly acrylic acid), 폴리소듐스티렌설포네이트(poly sodium 4-styrene sulfonate), 폴리비닐설포닉산(poly vinylsulfonic acid), 폴리소듐염(poly sodium salt), 폴리아미노산 (poly amino acids), 폴리에틸렌이민(polyethyleneimine) 및 음하전된 단백질(negative charged proteins)으로 구성되는 군에서 선택되는 세라믹 입자의 자성체 코팅 방법.The method according to claim 1,
The anionic polymer may be selected from the group consisting of poly (L-glutamic acid), polyphosphate, polynucleic acid, poly (methacrylic acid), polyaspartic acid (D, L-aspartic acid), polyacrylic acid, poly sodium 4-styrene sulfonate, poly vinylsulfonic acid, poly sodium salt ), Polyamino acids, polyethyleneimine, and negatively charged proteins. ≪ Desc / Clms Page number 19 >
상기 산화물 자성체는 산화철, 바륨페라이트(BaFe2O4), 스트론튬페라이트 (SrFe2O4), 니켈 페라이트(NiFe2O4), 니켈 코발트 페라이트(NiCoFeO4) 및 망간마그네슘 페라이트(MnMgFeO4)로 구성되는 군에서 선택되는 세라믹 입자의 자성체 코팅 방법.The method according to claim 1,
The oxide magnetic material is composed of iron oxide, barium ferrite (BaFe 2 O 4), strontium ferrite (SrFe 2 O 4), nickel ferrite (NiFe 2 O 4), nickel cobalt ferrite (NiCoFeO 4) and manganese magnesium ferrite (MnMgFeO 4) Wherein the magnetic particles are selected from the group consisting of:
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020120155776A KR101445120B1 (en) | 2012-12-28 | 2012-12-28 | Magnetic substance coating method of ceramic particle |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020120155776A KR101445120B1 (en) | 2012-12-28 | 2012-12-28 | Magnetic substance coating method of ceramic particle |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20140085915A KR20140085915A (en) | 2014-07-08 |
| KR101445120B1 true KR101445120B1 (en) | 2014-10-06 |
Family
ID=51735284
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020120155776A KR101445120B1 (en) | 2012-12-28 | 2012-12-28 | Magnetic substance coating method of ceramic particle |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR101445120B1 (en) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR102503075B1 (en) * | 2021-01-07 | 2023-02-23 | 성균관대학교산학협력단 | Polymer-conjugated magnetic nanoparticles and preparing method thereof |
| CN114230373A (en) * | 2022-01-18 | 2022-03-25 | 佛山市东鹏陶瓷发展有限公司 | Magnetic ceramic tile and preparation method thereof |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20020063554A (en) * | 1999-08-26 | 2002-08-03 | 더 유니버시티 오브 브리티쉬 콜롬비아 | Process for making chemically bonded sol-gel ceramics |
| KR20120100697A (en) * | 2011-01-18 | 2012-09-12 | 한국기계연구원 | Brittle material granules for room temperature granule spray in vacuum and the method for formation of coating layer using the same |
-
2012
- 2012-12-28 KR KR1020120155776A patent/KR101445120B1/en active IP Right Grant
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20020063554A (en) * | 1999-08-26 | 2002-08-03 | 더 유니버시티 오브 브리티쉬 콜롬비아 | Process for making chemically bonded sol-gel ceramics |
| KR20120100697A (en) * | 2011-01-18 | 2012-09-12 | 한국기계연구원 | Brittle material granules for room temperature granule spray in vacuum and the method for formation of coating layer using the same |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR20140085915A (en) | 2014-07-08 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Primc et al. | Hydrothermal synthesis of ultrafine barium hexaferrite nanoparticles and the preparation of their stable suspensions | |
| JP5445843B2 (en) | Magnetic iron oxide particles, magnetic material, and electromagnetic wave absorber | |
| JP6106303B2 (en) | Surface-modified iron-based oxide magnetic particle powder and method for producing the same | |
| Matijevic | Monodispersed colloids: art and science | |
| KR102358001B1 (en) | Nanosized spherical ferrite particles and method for manufacturing same | |
| JP2008100871A (en) | METHOD OF PRODUCING epsi-IRON OXIDE | |
| JPS63277523A (en) | Production of platelike magnetic powder | |
| JPH0847917A (en) | Method for stabilization of ceramic suspension | |
| KR101445120B1 (en) | Magnetic substance coating method of ceramic particle | |
| JP2017201672A (en) | Method for producing magnetic powder | |
| US9919932B2 (en) | Nickel ferrite nanoparticle composite and method for preparing same | |
| WO2020241065A1 (en) | Cobalt ferrite particle production method and cobalt ferrite particles produced thereby | |
| KR101328495B1 (en) | Anionic polymer surface-treated ceramic particle and method thereof | |
| CN105384196B (en) | A kind of preparation method of cationic ferroferric oxide nano granules | |
| JP2791565B2 (en) | Method for producing Sr ferrite particle powder | |
| JPS62241827A (en) | Production of ferromagnetic fine powder for magnetic recording | |
| Park et al. | Facile synthesis of silica–manganese oxide nanocomposites with core–shell structure using surfactant and cosurfactant | |
| JP2021055188A (en) | Method for producing anisotropic magnetic powder | |
| KR20110076553A (en) | Preparation method of carbonaceous refractories using surface-treated graphite aggregate | |
| JPH05137995A (en) | Method for coating particles with ferrite | |
| CN108147469B (en) | Preparation method of barium ferrite nano particle coated aluminum oxide powder | |
| JP4682063B2 (en) | Low magnetic black pigment particles, electrophotographic toner, and image forming method | |
| KR101948629B1 (en) | Method for preparing of shape controlled magneto plumbite ferrite particles | |
| WO2021200481A1 (en) | Iron-based oxide magnetic powder and method for manufacturing same | |
| JPH0578926B2 (en) |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A201 | Request for examination | ||
| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
| GRNT | Written decision to grant | ||
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20170629 Year of fee payment: 4 |
|
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20180627 Year of fee payment: 5 |
|
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20190806 Year of fee payment: 6 |