KR102456808B1 - 세라믹 나노방열 코팅을 이용한 고효율 방열시스템의 제조 방법 및 이에 의해 제조된 고효율 방열시스템 - Google Patents

세라믹 나노방열 코팅을 이용한 고효율 방열시스템의 제조 방법 및 이에 의해 제조된 고효율 방열시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명 세라믹 나노방열 코팅을 이용한 고효율 방열시스템의 제조 방법은, (a) 금속으로 이루어진 열 방출 부재를 준비하는 단계; (b) 무기질 세라믹 바인더를 주요 성분으로 하는 액상의 세라믹 나노방열 코팅제를 혼합하여 제조하는 단계; 및 (c) 상기 세라믹 나노방열 코팅제를 열 방출 부재의 표면에 분사하여 코팅하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

세라믹 나노방열 코팅을 이용한 고효율 방열시스템의 제조 방법 및 이에 의해 제조된 고효율 방열시스템 {Method for manufacturing a high efficiency heating system using ceramic nano heating coating and a high efficiency heating system manufactured thereby}
본 발명은 세라믹 나노방열 코팅을 이용한 고효율 방열시스템의 제조 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 열전도율이 높은 금속판에 고방사율을 갖는 세라믹 나노방열 코팅제를 도포함에 의해 방사율을 극대화한 세라믹 나노방열 코팅을 이용한 고효율 방열시스템의 제조 방법 및 이에 의해 제조된 고효율 방열시스템에 관한 것이다.
최근 전자기기의 경량화, 슬림화, 소형화, 및 고속화를 위한 고집적화를 추구하며, 이로 인해 전자기기의 에너지 로스(Loss)로 인한 단위 체적당 발열량이 증가하면서 열 부하가 발생하고 있다.
이러한 열 부하는 제품의 성능을 저하시키고, 심하면 동작 불능상태를 야기시킬 수 있으며, 관련 전자회로의 동작 신뢰성을 저하시킬 수 있다. 또한, 내부 온도차에 의한 부품이나 케이스에 열 응력이 발생하여 제품의 변형을 초래할 수도 있다. 따라서, 이러한 열 부하를 감소시키기 위해 전자기기에서 발생하는 열을 외부로 방출시키기 위한 많은 연구가 진행되고 있다.
일반적으로 전자기기의 방열을 위해서 히트싱크(Heat sink)나 방열판과 같은 방열 부재를 열원에 근접시켜 열을 방출시키는 방열시스템을 사용하고 있다.
이러한 방열시스템은 일반적으로 열전도도가 높은 금속으로 이루어져 있으며, 금속 방열판으로 열전도도가 좋고 가벼우며 가격이 저렴한 알루미늄(Al)이 주로 사용된다.
하지만, 현재 수많은 전자 및 산업기계 등의 방열에 상용되고 있는 방열방법에는 대류와 전도 방식만 이용될 뿐 복사에 의한 열전달 방식을 이용하는 방열방법은 일반적으로 무시되어 잘 이용하지 않는 실정이다. 그 이유는 금속의 방사율(Emissivity)이 통상 0.02 정도로 매우 작아서 전도나 대류에 비해 방열에 미치는 영향이 작아서 금속 소재의 방열판(Heat sink)의 방열에서는 복사의 방열 효과가 미미하기 때문이다.
그러나, 최근 반도체, LED 등의 산업발전으로 인해 대류나 전도에 의존하는 방식에서는 더 이상 방열효율을 향상시키기 어려운 문제점이 대두되면서 복사 방식에 의해 방열 효율을 극대화하는 고효율의 방열시스템에 대한 요구가 증대되고 있는 상황이다.
이에 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해소할 수 있도록 발명된 것으로, 본 발명은 열전도율이 높은 금속판에 고방사율을 갖는 세라믹 나노방열 코팅제를 도포함에 의해 방사율을 극대화한 세라믹 나노방열 코팅을 이용한 고효율 방열시스템의 제조 방법 및 이에 의해 제조된 고효율 방열시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, (a) 금속으로 이루어진 열 방출 부재를 준비하는 단계; (b) 무기질 세라믹 바인더를 주요 성분으로 하는 세라믹 나노방열 코팅제를 혼합하여 제조하는 단계; 및 (c) 상기 세라믹 나노방열 코팅제를 열 방출 부재의 표면에 분사하여 코팅하는 단계;를 포함하여 구성된다.
또한 일 실시예에 따라, 상기 세라믹 나노방열 코팅제는, 무기질 세라믹 바인더 70 내지 80 중량%, 나노 세라믹 파우더 5 내지 15 중량%, 및 인산아연 5 내지 15 중량%를 혼합 교반하여 제조된다.
또한 일 실시예에 따라, 상기 나노 세라믹 파우더는 나노(nm) 사이즈 분말의 탄화규소 파우더가 이용된다.
또한 일 실시예에 따라, 상기 세라믹 나노방열 코팅제는, 티타늄 보론 나이트라이드(TiBN) 3 내지 8 중량% 및 증점제 1 내지 3 중량%를 더 포함한다.
또한 일 실시예에 따라, 상기 세라믹 나노방열 코팅제를 혼합 교반하여 제조하는 단계는, (b-1) 무기질 세라믹 바인더 70 내지 80 중량% 중 일부와 탄화규소 5 내지 15 중량%, 인산아연 5 내지 15 중량%를 교반통에 넣고 교반하면서 혼합하는 단계; (b-2) 상기 단계 b-1에서 교반 중인 혼합물에 티타늄 보론 나이트라이드(TiBN) 3 내지 8 중량% 및 증점제 1 내지 3 중량%를 추가하여 교반하면서 혼합하는 단계; (b-3) 상기 단계 b에서 교반 중인 혼합물에 액상 무기질 세라믹 바인더 70 내지 80 중량% 중 나머지 일부를 추가하여 일정 시간동안 혼합하는 단계;를 포함하여 구성된다.
또한 일 실시예에 따라, 상기 단계 b-3는 증점제의 원활한 배합을 위해 3시간 이상 진행한다.
또한 일 실시예에 따라, 상기 단계 c 이전에, 상기 열 방출 부재의 표면을 부식 또는 샌딩에 의해 표면 처리하는 단계를 더 포함한다.
또한 상기 제조 방법 중 어느 하나의 일 실시예에 따라 제조된 세라믹 나노방열 코팅을 이용한 고효율 방열시스템이 제공된다.
상술한 바와 같은 본 발명은, 열전도율이 높은 금속판에 고방사율을 갖는 세라믹 나노방열 코팅제를 도포함에 의해 전도나 대류에 더해 복사에 의한 열전달 효율이 부가됨으로써 방열시스템의 방열 효율이 대폭 향상되는 효과가 있다.
이에 따라 최신 제품을 개발하는 여러 첨단 산업 분야에서 요구하는 방열 효율의 수준에 부합할 수 있게 됨으로써 고효율의 방열 기술이 필요한 여러 첨단 산업 분야의 기술 발전에 일조할 수 있는 추가적인 효과가 있다.
도 1a는 본 발명을 적용하기 전 금속 열 방출 부재의 사진 이미지, 도 1b는 도 1a의 금속 열 방출 부재에 본 발명에 따른 세라믹 나노방열 코팅제를 코팅하여 제조된 세라믹 나노방열 코팅을 이용한 고효율 방열시스템의 사진 이미지
도 2a는 핫 플레이트 장치 위에 도 1a의 금속 방열판을 올려두고 방사열을 측정하는 실험의 사진 이미지, 도 2b는 핫 플레이트 장치 위에 도 1b의 본 발명 방열시스템을 올려두고 방사열을 측정하는 실험의 사진 이미지
도 3은 본 발명에 따른 고효율 방열시스템을 45W LED 전구에 적용한 후 방열시스템의 방사온도 및 표면온도를 측정한 결과 이미지
도 4는 본 발명에 따른 고효율 방열시스템을 60W 백열 전구에 적용한 후 방열시스템의 방사온도 및 표면온도를 측정한 결과 이미지
본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로서, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 내지 "구비하다" 등의 용어는 본 명세서에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
본 명세서에서 다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 나타낸다.
일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미가 있는 것으로 해석되어야 하며, 본 명세서에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않아야 한다.
이하에서는 본 발명 세라믹 나노방열 코팅을 이용한 고효율 방열시스템의 제조 방법 및 이에 의해 제조된 고효율 방열시스템에 관하여 보다 상세히 설명하고자 한다.
본 발명은 하기의 단계들로서 제조될 수 있다.
단계 (a): 금속으로 이루어진 열 방출 부재를 준비한다.
본 발명에서 방열시스템은 알루미늄 등 열 방출 부재의 표면에 액상의 세라믹 나노방열 코팅제가 코팅되어 있는 형태로 전자기기 등과 같이 열을 발생시키는 열원에 부착시켜 열을 외부로 전도 및 방사하는 역할로 사용되는 것을 의미한다.
또한, 상기 열 방출 부재는 열전도도가 높으나 저방사율을 가진 금속을 많이 사용하고 있으며, 박판형 또는 히트 싱크(heat sink)와 같이 방열 핀이 형성되어 있는 형태인 것을 사용할 수 있으나 모양이 이에 한정되는 것은 아니다.
또한, 코팅된다는 것은 금속 열 방출 부재의 표면에 코팅제를 도포하는 방법을 의미하며, 이는 분사 또는 브러싱 등 각종 도포 방법에 의해 다양하게 이루어질 수 있으나, 상기 방법에 한정되는 것은 아니다.
따라서, 금속으로 이루어진 열 방출 부재를 준비하는 단계 (a)에선 금속을 자르거나 압출, 또는 여러 가지 원하는 형태로 모양을 완성된 열 방출 부재를 준비하는 단계이다.
단계 (b): 무기질 세라믹 바인더를 주요 성분으로 하는 액상의 세라믹 나노방열 코팅제를 혼합하여 제조한다.
상기 본 발명에 따른 세라믹 나노방열 코팅제는, 무기질 세라믹 바인더 70 내지 80 중량%, 나노 세라믹 파우더 5 내지 15 중량%, 인산아연 5 내지 15 중량%, 티타늄 보론 나이트라이드(TiBN) 3 내지 8 중량% 및 증점제 1 내지 3 중량%를 혼합 교반하여 제조될 수 있다.
상기 무기질 세라믹 바인더는, 규산칼륨을 다양한 반응을 통하여 변성시키며 불에도 강하고 높은 접착력이 있으며, 물에 대해 용해성이 있는 규산염의 다른 이름으로, 알칼리금속이 실리카(SiO2)와 다양한 반응을 통해 결합한 변성 실리케이트 화합물(예를 들어 물유리;waterglass)을 말한다.
상기 세라믹 바인더는 친수성이 강한 알칼리금속을 함유하고 있어 점결력과 분산력이 우수하여 시멘트, 접착제, 코팅 용도로 사용될 수 있다.
이러한 무기질 세라믹 바인더로서, 공지된 다양한 무기질 세라믹 바인더를 사용할 수 있으나, 본 발명에서는 일 실시예에 따라, 본 발명의 출원인(한미르 주식회사)이 시판하고 있는 이소프로필 알코올(isopropyl alcohol)이 혼합된 불연바인더 제품(HC 850B)이 사용되었다.
예컨대, 상기 불연바인더 제품(HC 850B)의 주요 성분은, 실란(Silane) 15 내지 20 중량%, 실리카(Silica) 25 내지 30 중량%, 물(H2O) 25 내지 30 중량%, 및 이소프로필알콜(Isopropanol) 20 내지 25 중량%로 구성될 수 있다.
한편, 나노 세라믹 파우더로는, 질화보론(BN), 탄화규소(SiC), 산화알루미늄(Al2O3) 및 질화알루미늄(AlN) 중 어느 하나 또는 하나 이상이 혼합되어 사용될 수 있다.
상기 질화보론(BN)은 약 1000 ℃ 이상의 고온 환경에서도 우수한 방열 성능 및 신축성을 갖는 세라믹 물질이다.
상기 탄화규소(SiC)는 약 1500 ℃의 고온 환경에서도 우수한 내열성, 내산화성, 내식성을 가질 수 있고, 열 전도율이 우수하며, 기계적인 내구성 또한 우수한 세라믹 물질이다. 탄화규소는, 예를 들어, 순도가 높은 그린 카바이드(green carbide)일 수 있다.
상기 산화알루미늄(Al2O3)은 약 1500 ℃의 고온 환경에서도 안정할 수 있고, 우수한 내화 성능을 갖는 세라믹 물질이다.
상기 질화알루미늄(AlN)은 약 1700 ℃의 고온 환경에서도 안정할 수 있고, 열 전도성이 우수하며, 전기적으로는 절연성을 갖는다.
또한 첨가제로는, 티타늄 보론 나이트라이드(Titanium boron nitride; TiBN)이 첨가될 수 있으며, 상기 티타늄 보론 나이트라이드은 티타늄 30% 중량%와 보론 나이트라이드(질화붕소)가 70 중량% 혼합된 물질로서, 코팅제에 우수한 전기절연성을 부여한다.
또한 첨가제로는, 인산아연(Zn3(PO4)2)이 첨가될 수 있으며, 상기 인산아연은 녹 방지를 하는 물질로서, 본 발명에서는 열 방출 부재의 금속 표면에 내식성 코팅제로서 이용되었다.
상기 재료들이 혼합된 세라믹 나노방열 코팅제는 고열전도율 및 고방사율을 가지고 있어, 고열전도율 및 저방사율을 가지는 금속 열 방출 부재의 단점을 보완하는 역할을 할 수 있다.
따라서, 상기 세라믹 나노방열 코팅제는 융점이 금속보다 높아 용융되지 않고 금속 열 방출 부재의 표면에 남아 상기 열 방출 부재에 고방사 열전도성을 부여함으로써 열 방출 부재를 고효율 방열시스템으로 전환하게 된다.
보다 구체적으로, 상기 액상의 세라믹 나노방열 코팅제를 혼합 교반하여 제조하는 단계 (b)는 하기와 같이 세분화하여 진행될 수 있다.
단계 (b-1): 무기질 세라믹 바인더 70 내지 80 중량% 중 일부, 예컨대 상기 70 내지 80 중량%의 60%와 탄화규소 5 내지 15 중량%, 인산아연 5 내지 15 중량%를 교반통에 넣고 교반하면서 혼합한다.
이 때, 상기 단계 (b-1)은 1시간 이상 진행될 수 있다.
단계 (b-2): 상기 단계 b-1에서 교반 중인 혼합물에 티타늄 보론 나이트라이드(TiBN) 3 내지 8 중량% 및 증점제 1 내지 3 중량%를 추가하여 교반하면서 혼합한다.
단계 (b-3): 상기 단계 b에서 교반 중인 혼합물에 액상 무기질 세라믹 바인더 70 내지 80 중량% 중 나머지 일부를 추가하여 일정 시간동안 혼합하는 단계.
이 때, 상기 단계 (b-3)은 증점제의 원활한 배합을 위해 3시간 이상 진행할 수 있다.
상기 증점제는 액체의 점성을 증가시키는 물질로서, 주요 성분이 흄드 실리카로 이루어지며, 본 발명에서는 일 실시예에 따라 EVONIK사의 AEROSIL® 제품이 사용되었다.
단계 (c): 상기 세라믹 나노방열 코팅제를 열 방출 부재의 표면에 분사하여 코팅한다.
상기 단계 (c)에서는 스프레이 건에 의해 금속 열 방출 부재의 표면에 본 발명에 따른 세라믹 나노방열 코팅제를 스프레이 분사하여 도포할 수 있다.
한편, 상기 단계 (c) 이전에, 상기 열 방출 부재의 표면을 부식 또는 샌딩에 의해 표면 처리하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 표면 처리하는 단계는 기 제조된 열 방출 부재의 표면에 본 발명에 따른 세라믹 나노방열 코팅제가 잘 부착될 수 있도록 준비하는 단계로, 후술할 표면 처리를 진행하기 전에 먼저 표면 정리 또는 세척 등을 수행할 수 있다.
이 후, 상기 금속 열 방출 부재를 표면 처리하는 단계는 금속 표면을 부식 처리하거나, 샌딩 처리하여 표면을 불규칙하게 변화시키거나 공극을 발생시켜 본 발명에 따른 세라믹 나노방열 코팅제의 코팅 시 무기질 세라믹 바인더가 잘 부착될 수 있도록 한다.
상기한 부식 처리 방법은 부식액을 분무 증착, 디핑, 스프레이 또는 브러쉬 등과 같은 방법으로 금속 표면에 가하게 되고, 부식액으로 인해 금속 표면이 식각되어 불규칙해지거나 공극이 형성되게 된다.
공극이 형성된 금속 표면은 묻어 있는 부식액을 물 또는 세정액으로 세정시킬 수 있다.
부식 처리는 각 금속 종류에 맞는 부식액을 사용할 수 있으며, 일례로, 알루미늄 합금을 디핑 방법으로 부식시키는 경우, Distilled water 190 ml, Nitric acid 5 ml, Hydrochloric acid 3 ml, Hydrofluoric acid 2 ml를 혼합하여 제조된 부식액에 10 내지 30초 정도 디핑하고 세척하여 부식 처리할 수 있다.
또 다른 일례로, 순수 알루미늄, 알루미늄-마그네슘 합금, 마그네슘-실리콘 합금을 디핑 방법으로 부식시키는 경우, Methanol 25 ml, Hydrochloric acid 25 ml, Nitric acid 25 ml, Hydrofluoric acid 1 drop을 혼합하여 제조된 부식액에 10 내지 60초 동안 디핑하고 세척하여 부식 처리할 수 있다.
또 다른 일례로, 알루미늄-구리 합금을 디핑 방법으로 부식시키는 경우, Distilled water 92 ml, Nitric acid 6ml, Hydrofluoric acid 2 ml를 혼합하여 제조된 부식액에 10 내지 20초 동안 디핑하고 세척하여 부식 처리할 수 있다.
샌딩 처리는 금속의 표면을 샌드 블래스트로 분사하는 방식을 사용하여 금속 표면을 식각하며, 샌드 블래스트로 인해 울퉁불퉁 해진 금속 표면을 블로우 건 또는 세정액을 이용하여 세척하여 샌딩 처리할 수 있다,
부식 처리 또는 샌딩 처리로 표면 처리된 열 방출 부재의 표면은 고방사 열전도성 조성물을 코팅하여 고방사 열전도성을 부여할 수 있다.
따라서, 상술한 제조 방법을 거쳐 본 발명 세라믹 나노방열 코팅을 이용한 고효율 방열시스템이 제조되어진다.
상기와 같이 제조된 본 발명 세라믹 나노방열 코팅을 이용한 고효율 방열시스템은 고방사에 의한 우수한 방열 성능을 가지므로, 방사판, 방열히트싱크, TV, 디스플레이, 자동차, LED, 열교환기, 난방기 등의 각종 가전제품, 주방용기, 보일러, 열교환기, 온수기, 가열기, 건조기 등에 적용될 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
첨부된 도 1a는 본 발명을 적용하기 전 금속 열 방출 부재의 사진 이미지, 도 1b는 도 1a의 금속 열 방출 부재에 본 발명에 따른 세라믹 나노방열 코팅제를 코팅하여 제조된 세라믹 나노방열 코팅을 이용한 고효율 방열시스템의 사진 이미지이다.
일 실시예에 따라, 상기 도 2a는 도 1a와 같이 금속 표면에 전혀 어떠한 물질도 코팅되지 않은 금속 열 방출 부재(금속판)에 스프레이 건을 이용해 본 발명에 따른 세라믹 나노방열 코팅제를 수차례 도포한 후 상온에서 건조 처리한 후의 이미지이다.
또한, 도 2a는 핫 플레이트 장치 위에 도 1a의 금속 방열판을 올려두고 방사열을 측정하는 실험의 사진 이미지, 도 2b는 핫 플레이트 장치 위에 도 1b의 본 발명 방열시스템을 올려두고 방사열을 측정하는 실험의 사진 이미지이다.
상기 도 2a에서와 같이 핫 플레이트에 올려진 금속 방열판의 표면 온도를 비접촉 적외선 온도계로 측정한 결과, 표면 온도는 33 내지 33.3 ℃를 나타내었다.
반면, 도 2b에서와 같이 핫 플레이트에 올려진 본 발명에 따라 제조된 고효율 방열시스템의 표면 온도를 동일한 방식으로 측정한 결과, 표면 온도는 122.9 내지 123.2 ℃를 나타나 본 발명에 따른 세라믹 나노방열 코팅제가 전자기기 등의 열을 방출하는 열원에 접착 또는 접촉시켜 열을 받아 들이고, 외부로 방출시키는 역할을 수행함을 확인할 수 있었다.
따라서, 본 발명에 의해 제조된 고효율 방열시스템은 금속으로 이루어진 열 방출 부재의 표면에 방사율을 향상시키는 세라믹 나노방열 코팅제를 코팅하여 보완함으로써, 고효율의 방열시스템을 제공할 수 있게 된다.
도 3은 본 발명에 따른 고효율 방열시스템을 45W LED 전구에 적용한 후 방열시스템의 방사온도 및 표면온도를 측정한 결과 이미지이다.
시험 조건(자체 테스트)
본 발명의 출원인은 같은 사이즈의 45W LED 전구 2개를 준비하고, 하나의 LED 전구 둘레에는 본 발명에 따른 고효율 방열시스템을 장착하고(실시예), 다른 하나의 LED 전구 둘레에는 본 발명이 적용되지 않은 비코팅 철판을 장착하였다(비교예).
각각의 LED 전구에 동일한 콘센트에서 전원을 연결하여 점등하였다.
전원을 켠 후 60분 뒤 실시예와 비교예의 방사온도 및 표면온도를 각각 측정하였다.
테스트 조건: 전원 220V, 전원 off시 실내온도: 15℃, 테스트시간: 60분
시험 결과: 비교예 대비 실시예의 표면온도는 7.5도 낮은 반면, 방사온도(방출열량)은 41.2도로 비교예보다 18.3도 더 높게 나타남.(79.9% 증가)
도 4는 본 발명에 따른 고효율 방열시스템을 60W 백열 전구에 적용한 후 방열시스템의 방사온도 및 표면온도를 측정한 결과 이미지이다.
시험 조건(자체 테스트)
1. 본 발명의 출원인은 같은 사이즈의 60W 백열 전구 2개를 준비하고, 하나의 백열 전구 둘레에는 본 발명에 따른 고효율 방열시스템을 장착하고(실시예), 다른 하나의 LED 전구 둘레에는 본 발명이 적용되지 않은 비코팅 철판을 장착하였다(비교예).
2. 각각의 백열 전구에 동일한 콘센트에서 전원을 연결하여 점등하였다.
3. 전원을 켠 후 10분 뒤 비교예의 표면온도가 45.3도일 때 실시예의 방사온도 및 표면온도를 측정하였다.
4. 테스트 조건: 전원 220V, 전원 off시 실내온도: 25℃
5. 시험 결과: 비교예 대비 실시예의 표면온도는 3도 낮은 반면, 방사온도(방출열량)은 65.5도로 비교예보다 35.8도 더 높게 나타남.(120.5% 증가)
상기 방열성능 시험의 결과로 본 발명에 따라 세라믹 나노방열 코팅제가 코팅된 실시예의 방열시스템은 비코팅의 비교예보다 표면온도는 상대적으로 낮은 반면, 복사에너지에 의한 방사온도는 훨씬 더 높은 것으로 나타나 고효율의 방열성능을 갖게 됨을 확인하였다.

Claims (8)

  1. (a) 금속으로 이루어진 열 방출 부재를 준비하는 단계;
    (b) 무기질 세라믹 바인더를 주요 성분으로 하는 세라믹 나노방열 코팅제를 혼합하여 제조하는 단계; 및
    (c) 상기 세라믹 나노방열 코팅제를 열 방출 부재의 표면에 분사하여 코팅하는 단계;를 포함하되,
    상기 세라믹 나노방열 코팅제는,
    무기질 세라믹 바인더 70 내지 80 중량%, 나노 세라믹 파우더 5 내지 15 중량%, 및 인산아연 5 내지 15 중량%를 혼합 교반하여 제조되고,
    상기 세라믹 나노방열 코팅제는,
    티타늄 보론 나이트라이드(TiBN) 3 내지 8 중량% 및 증점제 1 내지 3 중량%를 더 포함하는,
    세라믹 나노방열 코팅을 이용한 고효율 방열시스템의 제조 방법.
  2. 삭제
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 나노 세라믹 파우더는 나노(nm) 사이즈 분말의 탄화규소 파우더인 것을 특징으로 하는,
    세라믹 나노방열 코팅을 이용한 고효율 방열시스템의 제조 방법.
  4. 삭제
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 세라믹 나노방열 코팅제를 혼합 교반하여 제조하는 단계는,
    (b-1) 무기질 세라믹 바인더 70 내지 80 중량% 중 일부와 탄화규소 5 내지 15 중량%, 인산아연 5 내지 15 중량%를 교반통에 넣고 교반하면서 혼합하는 단계;
    (b-2) 상기 단계 b-1에서 교반 중인 혼합물에 티타늄 보론 나이트라이드(TiBN) 3 내지 8 중량% 및 증점제 1 내지 3 중량%를 추가하여 교반하면서 혼합하는 단계;
    (b-3) 상기 단계 b에서 교반 중인 혼합물에 액상 무기질 세라믹 바인더 70 내지 80 중량% 중 나머지 일부를 추가하여 일정 시간동안 혼합하는 단계;를 포함하는,
    세라믹 나노방열 코팅을 이용한 고효율 방열시스템의 제조 방법.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 단계 b-3는 증점제의 원활한 배합을 위해 3시간 이상 진행하는,
    세라믹 나노방열 코팅을 이용한 고효율 방열시스템의 제조 방법.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 단계 c 이전에,
    상기 열 방출 부재의 표면을 부식 또는 샌딩에 의해 표면 처리하는 단계를 더 포함하는,
    세라믹 나노방열 코팅을 이용한 고효율 방열시스템의 제조 방법.
  8. 제 1 항, 제 3 항 및 제 5 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항의 제조 방법으로 제조된,
    고효율 방열시스템.
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