KR20150010201A - Coating apparatus of aluminum particle and forming method - Google Patents

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KR20150010201A KR20130084855A KR20130084855A KR20150010201A KR 20150010201 A KR20150010201 A KR 20150010201A KR 20130084855 A KR20130084855 A KR 20130084855A KR 20130084855 A KR20130084855 A KR 20130084855A KR 20150010201 A KR20150010201 A KR 20150010201A
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Abstract

The present invention relates to an aluminum particle coating apparatus and coating method. The present invention includes a core shell material supply unit that supplies aluminum particles, a solvent, and nickel particles; a particle size adjusting and coating unit that performs wet milling-based particle coating on the aluminum particles supplied by the core shell material supply unit; and a treating unit that treats the residue of the particles coated by the wet milling. The solvent is oleic acid or hexane, the core is the aluminum particle, and the coated particle is a nickel particle. According to the present invention, the coated particles can be produced with ease.

Description

알루미늄 입자의 코팅장치 및 형성 방법{Coating apparatus of aluminum particle and forming method} [0001] The present invention relates to a coating apparatus for aluminum particles,

본 발명은 습식 밀링 공정을 이용하여 알루미늄 입자의 크기를 조절하면서 니켈 물질로 코팅하는 알루미늄 입자의 코팅장치 및 형성 방법에 관한 것으로, 특히 습식 공정에 있어서, 알루미늄 입자와 습식을 유지해 줄 용매, 코팅 물질로 사용될 니켈 분말을 공급하여 불활성 기체 중에서 밀링하여 알루미늄의 산화막을 제거해줌과 동시에 알루미늄의 입도를 조절하며, 알루미늄을 니켈 입자로 코팅하는 기술에 관한 것이다.The present invention relates to a coating apparatus and method for coating aluminum particles coated with a nickel material while controlling the size of aluminum particles using a wet milling process. More particularly, the present invention relates to a coating apparatus and method for coating aluminum particles, The present invention relates to a technique for coating aluminum with nickel particles by controlling the particle size of aluminum while removing the oxide film of aluminum by milling in an inert gas.

알루미늄(aluminum)은 원자번호 13번의 원소로, 원소기호는 Al이다. 주기율표에서는 13족(3A족)에 있으며, 보론(B), 갈륨(Ga), 인듐(In), 탈륨(Tl)과 같은 족에 속하며, 가볍고(밀도 2.70 g/cm3) 무른 금속(모스 경도 2.75)으로 전성과 연성이 좋아 박(箔)이나 선으로 쉽게 가공될 수 있다. 비교적 산화성이 커서 천연에서 원소 상태로는 거의 존재하지 않으나, 공기 중에서 단단한 산화물 보호피막을 만들기 때문에 내부까지 부식되지는 않는다. Aluminum is an element of atomic number 13 and its elemental symbol is Al. They are lightweight (density 2.70 g / cm3) and belong to the same family as boron (B), gallium (Ga), indium (In) and thallium (Tl) ), It is good in ductility and ductility and can be easily processed by foil or wire. It is relatively non-existent from natural to elemental state because it is relatively oxidative, but does not corrode to the inside because it forms a hard oxide protective film in the air.

또한, 하기 특허문헌 1에는 평균 직경 1-10㎛ 범위에 있는 알루미늄 입자의 표면에 평균 직경 1-100nm 범위에 있는 백금 나노입자가 코팅되어 있는 분말로서, 알루미늄 입자는 2.9μΩcm의 낮은 비저항을 갖기 때문에 전도체 역할을 하고 표면에 코팅되어 있는 백금은 Li 전지의 전해질과 양극 활물질의 전기화학반응을 활성화시키며, 알루미늄 입자에 백금나노 입자가 분산되어 있는 슬러리를 적신 후 건조하는 방식으로 백금 나노입자가 코팅되는 기술에 대해 개시되어 있다.In addition, in Patent Document 1, platinum nano particles having an average diameter in the range of 1 to 100 nm are coated on the surface of aluminum particles having an average diameter of 1 to 10 mu m, and aluminum particles have a low specific resistance of 2.9 mu OMEGA cm Platinum, which acts as a conductor and is coated on the surface, activates the electrochemical reaction between the electrolyte of the Li battery and the cathode active material, and the platinum nanoparticles are coated by a method in which the slurry in which the platinum nanoparticles are dispersed in the aluminum particles is wetted and dried Technology.

하기 특허문헌 2 및 3에는 공기에 안정적인 코팅 입자를 형성하는 방법으로서, 산화가능 입자를 분쇄하는 단계, 중간 입자를 형성하도록 제1 유기 리간드와 분쇄 산화 미립자를 접촉하는 단계, 중간 입자와 제2 유기 리간드를 접촉하는 단계를 포함하고, 중간입자는 공기 안정 코팅 입자를 형성하기 위해 제1 유기 리간드와 제2 유기 리간드의 적어도 하나로 형성된 리간드 코팅에 의해 실질적으로 코팅된 입자 산화 코어를 형성하도록 충분히 분쇄되고, 리간드 코팅은 산화 코어 상의 산화 층의 형성을 실행하며, 상기 코어는 보론, 알루미늄, 마그네슘, 실리콘, 티타늄, 게르마늄 중의 어느 하나인 기술에 대해 개시되어 있다.
The following Patent Documents 2 and 3 disclose a method for forming stable coating particles in air, comprising the steps of crushing oxidizable particles, contacting the ground organic fine particles with a first organic ligand to form intermediate particles, Wherein the intermediate particles are sufficiently milled to form a substantially coated particle oxidizing core by a ligand coating formed of at least one of a first organic ligand and a second organic ligand to form air stable coating particles , Ligand coating is performed to form an oxide layer on the oxidized core, and the core is one of boron, aluminum, magnesium, silicon, titanium, germanium.

대한민국 공개특허공보 제2005-0119705호(2005.12.22 공개)Korean Patent Publication No. 2005-0119705 (published on December 22, 2005) 미국 공개특허공보 US 2013/0118064 A1(2013.05.16 공개)U.S. Published Patent Application No. US 2013/0118064 A1 (published May 31, 2016) 미국 공개특허공보 US 2012/0270050 A1(2011.10.25 공개)U.S. Published Patent Application No. 2012/0270050 A1 (published on October 25, 2011)

그러나 상술한 바와 같은 종래의 기술에서는 습식 밀링과 전구체를 사용한 알루미늄 입자의 코팅 방법으로서 다양한 용매 또는 전구체에 의해 가능해 질 수 있고, 밀링 과정 중에 발생하는 에너지와 밀링에 의해 부서진 알루미늄 입자의 높은 반응성과 전구체 물질에 의해서 니켈 입자로 코팅을 실행하는 기술에 대해서는 전혀 개시되어 있지 않았다.
However, in the conventional technique as described above, wet milling and a method of coating aluminum particles using a precursor can be realized by various solvents or precursors, and the energy generated during the milling process and the high reactivity of the broken aluminum particles by the milling, There is no disclosure of a technique for performing coating with nickel particles by a material.

본 발명의 목적은 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위해 이루어진 것으로서, 알루미늄 입자의 입도를 조절하고, 알루미늄 입자 산화막의 일부를 제거함과 동시에 알루미늄 입자를 니켈 입자로 코팅하여 다양한 기능성을 부여하고, 다양한 사용처를 제공하는 알루미늄 입자의 코팅장치 및 형성 방법을 제공하는 것이다.Disclosure of the Invention The object of the present invention is to solve the above-mentioned problems, and an object of the present invention is to provide a method for manufacturing a honeycomb structure by adjusting the particle size of aluminum particles, removing a part of the aluminum particle oxide film and coating aluminum particles with nickel particles, And a method of forming the aluminum particle.

본 발명의 다른 목적은 알루미늄의 반응성을 저해하는 산화막이 제거된 알루미늄 입자의 코팅장치 및 형성 방법을 제공하는 것이다.It is another object of the present invention to provide a coating apparatus and method for coating aluminum particles from which an oxide film which inhibits the reactivity of aluminum is removed.

본 발명의 또 다른 목적은 니켈 입자로 코팅된 알루미늄 입자를 대량생산 하도록 하는 알루미늄 입자의 코팅장치 및 형성 방법을 제공하는 것이다.
It is still another object of the present invention to provide a coating apparatus and method for coating aluminum particles which enable aluminum particles coated with nickel particles to be mass-produced.

상기 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 알루미늄 입자의 코팅장치는 알루미늄 입자, 용매 및 니켈 입자를 공급하는 코어 쉘 물질 공급부, 상기 코어 쉘 물질 공급부에서 공급된 알루미늄 입자에 대해 습식 밀링으로 입자 코팅을 실행하는 입도 조절 및 코팅부, 상기 습식 밀링에 의하여 코팅된 입자의 잔여물들을 처리하는 처리부를 포함하고, 상기 용매는 올레산(oleic acid) 또는 헥산(hexane)이고, 코어는 알루미늄 입자이고, 코팅된 입자는 니켈 입자인 것을 특징으로 한다.In order to attain the above object, the coating apparatus for aluminum particles according to the present invention comprises a core shell material supply unit for supplying aluminum particles, a solvent and nickel particles, a particle milling method for wetting the aluminum particles supplied from the core shell material supply unit And a treatment section for treating the residues of the coated particles by the wet milling, wherein the solvent is oleic acid or hexane, the core is aluminum particles, and the coated particles Is a nickel particle.

또 본 발명에 따른 알루미늄 입자의 코팅장치에 있어서, 상기 습식 밀링은 텀블러 볼 밀(tumbler ball mill), 진동 밀(vibratory mill), 유성형 볼 밀(Planetary Micro Mill), 아트리토 밀(attritor mill), 로드 밀(Rod mill), 쉐이커 밀(shaker mill) 중의 어느 하나에 의해 실행되는 것을 특징으로 한다.In the coating apparatus for aluminum particles according to the present invention, the wet milling may be carried out using a tumbler ball mill, a vibratory mill, a planetary micro mill, an attritor mill, A ball mill, a rod mill, and a shaker mill.

또 본 발명에 따른 알루미늄 입자의 코팅장치에 있어서, 상기 입도 조절 및 코팅부에 불활성 기체를 공급하는 불활성 가스 공급부 및 상기 코어 쉘 물질 공급부, 입도 조절 및 코팅부, 불활성 가스 공급부와 처리부를 제어하는 제어부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.Further, in the coating apparatus for aluminum particles according to the present invention, the inert gas supply unit for supplying the inert gas to the particle size adjusting and coating unit and the control unit for controlling the core shell material supply unit, the particle size adjusting and coating unit, the inert gas supply unit, And further comprising:

또 본 발명에 따른 알루미늄 입자의 코팅장치에 있어서, 상기 처리부는 상기 입도 조절 및 코팅부에서 코팅된 입자를 세척하는 초음파세척기, 상기 입도 조절 및 코팅부에서 코팅된 입자의 잔여물을 제거하는 원심분리기 및 초음파세척기에 의해 세척된 코팅된 입자를 건조시키는 건조기를 포함하는 것을 특징으로 한다.In the coating apparatus for aluminum particles according to the present invention, the processing unit may include an ultrasonic washing machine for washing the coated particles in the particle size adjusting and coating unit, a centrifugal separator for removing the residue of the coated particles in the particle size adjusting and coating unit, And a dryer for drying the coated particles washed by the ultrasonic cleaner.

또한 상기 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 알루미늄 입자의 코팅방법은 (a) 코어물질이 될 알루미늄 입자, 습식 밀링 상태를 유지해 줄 용매 및 코팅될 입자로서 니켈 입자를 공급하는 전처리 단계, (b) 상기 전처리 공정에 의해 실행된 알루미늄 입자에 대해 습식 밀링으로 니켈 입자 코팅을 실행하는 단계, (c) 상기 습식 밀링에 의하여 코팅된 입자의 잔여물들을 처리하는 단계를 포함하고, 상기 용매는 올레산(oleic acid) 또는 헥산(hexane) 이고, 상기 단계 (b)에서 생성된 비산화 입자는 알루미늄-니켈 입자인 것을 특징으로 한다.(A) a pre-treatment step of supplying aluminum particles to be a core material, a solvent to maintain a wet milling state and nickel particles as particles to be coated, (b) (C) treating the residues of the coated particles by said wet milling, said solvent being selected from the group consisting of oleic acid or hexane, and the non-oxidized particles produced in the step (b) are aluminum-nickel particles.

또 본 발명에 따른 알루미늄 입자의 코팅방법에 있어서, 상기 단계 (b)는 불활성 기체 중에서 밀링하여 알루미늄의 산화막을 제거해줌과 동시에 알루미늄의 입도를 조절하는 것을 특징으로 한다.Also, in the method of coating aluminum particles according to the present invention, the step (b) is characterized by milling in an inert gas to remove the oxide film of aluminum and adjust the particle size of aluminum.

또 본 발명에 따른 알루미늄 입자의 코팅방법에 있어서, 상기 단계 (b)의 습식 밀링은 텀블러 볼 밀(tumbler ball mill), 진동 밀(vibratory mill), 유성형 볼 밀(Planetary Micro Mill), 아트리토 밀(attritor mill), 로드 밀(Rod mill), 쉐이커 밀(shaker mill) 중의 어느 하나에 의해 실행되는 것을 특징으로 한다.In the method of coating aluminum particles according to the present invention, the wet milling in the step (b) may be carried out using a tumbler ball mill, a vibratory mill, a planetary micro mill, an attritor mill, a rod mill, and a shaker mill.

또 본 발명에 따른 알루미늄 입자의 코팅방법에 있어서, 상기 단계 (a)의 전에 아크릴산(acrylic acid) 또는 메타크릴산(methacrylic acid)을 적용하여 알루미늄의 산화막을 제거하는 것을 특징으로 한다.Also, in the method of coating aluminum particles according to the present invention, acrylic acid or methacrylic acid is applied before the step (a) to remove the aluminum oxide film.

또 본 발명에 따른 알루미늄 입자의 코팅방법에 있어서, 상기 산화막의 제거는 초음파 진동하에 실행되는 것을 특징으로 한다.In the method of coating aluminum particles according to the present invention, the removal of the oxide film is performed under ultrasonic vibration.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 알루미늄 입자의 코팅장치 및 형성 방법에 의하면, 기존의 방법과는 달리 입자를 분쇄하면서 알루미늄 입자의 입도가 줄어들고, 또한 산화막이 제거된 알루미늄 입자의 거친 표면의 높은 반응성과, 밀링 작동 중 발생하는 높은 에너지에 의해 니켈 입자와 결합하면서 코팅할 수 있다는 효과가 얻어진다.As described above, according to the coating apparatus and the forming method of the aluminum particles according to the present invention, unlike the conventional method, the particle size of the aluminum particles is reduced while the particles are pulverized, and the high reactivity And high energy generated during the milling operation can be coated while bonding with the nickel particles.

또, 본 발명에 따른 알루미늄 입자의 코팅장치 및 형성 방법에 의하면, 기존에 코팅 방법들에 비해 비교적 손쉽게 코팅된 입자를 생성할 수 있어, 대량생산 또한 가능하게 한다. 입도 조절과 다양한 코팅을 위한 용매의 선택이 가능하여 다양한 용도에 맞게 입자를 생성할 수 있다는 효과도 얻어진다.
In addition, according to the coating apparatus and the forming method of aluminum particles according to the present invention, it is possible to produce relatively easily coated particles as compared with the conventional coating methods, and mass production is also made possible. It is possible to control the particle size and to select a solvent for various coatings, so that particles can be produced for various purposes.

도 1은 본 발명에 따른 알루미늄 입자의 코팅장치의 구성 블록도,
도 2는 본 발명에 따른 알루미늄 입자의 코팅방법을 설명하기 위한 공정도.1 is a structural block diagram of a coating apparatus for aluminum particles according to the present invention,
2 is a process diagram for explaining a method of coating aluminum particles according to the present invention.

본 발명의 상기 및 그 밖의 목적과 새로운 특징은 본 명세서의 기술 및 첨부 도면에 의해 더욱 명확하게 될 것이다.These and other objects and novel features of the present invention will become more apparent from the description of the present specification and the accompanying drawings.

본 발명의 설명에서 "코어 쉘"은 코어로서 알루미늄을 적용하고, 상기 알루미늄 입자의 주변에 니켈 입자가 코팅되는 나노입자의 구조로 정의하여 사용한다. In the description of the present invention, "core shell" is defined as a structure of nanoparticles in which aluminum is applied as a core and nickel particles are coated on the periphery of the aluminum particles.

이하, 본 발명의 구성을 도면에 따라서 설명한다.Hereinafter, the configuration of the present invention will be described with reference to the drawings.

도 1은 본 발명에 따른 알루미늄 입자의 코팅장치의 구성 블록도 이다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS Fig. 1 is a structural block diagram of a coating apparatus for aluminum particles according to the present invention; Fig.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 알루미늄 입자의 코팅장치는 알루미늄 입자, 용매 및 니켈 입자를 공급하는 코어 쉘 물질 공급부(10), 상기 코어 쉘 물질 공급부(10)에서 공급된 알루미늄 입자에 대해 습식 밀링으로 입자 코팅을 실행하는 입도 조절 및 코팅부(20), 상기 입도 조절 및 코팅부(20)에 불활성 기체를 공급하는 불활성 가스 공급부(30), 상기 입도 조절 및 코팅부(20)에서 불활성 기체를 배출하는 불활성 가스 배출부(40), 상기 습식 밀링에 의하여 코팅된 입자의 잔여물들을 처리하는 처리부(50)를 포함한다.1, the coating apparatus for aluminum particles according to the present invention comprises a core shell material supply unit 10 for supplying aluminum particles, a solvent and nickel particles, an aluminum particle supply unit 10 for supplying aluminum particles, (20) for performing particle coating by wet milling on the surface of the substrate (10), an inertia A gas supply unit 30, an inert gas discharge unit 40 for discharging the inert gas from the particle size adjusting and coating unit 20, and a processing unit 50 for processing the particles of the coated particles by the wet milling process .

또한, 본 발명에 따른 알루미늄 입자의 코팅장치는 상기 처리부(50)에서 처리되어 니켈 입자가 코팅된 알루미늄 입자를 포집하는 입자 포집기(60) 및 코어 쉘 물질 공급부(10), 입도 조절 및 코팅부(20), 불활성 가스 공급부(30), 처리부(50)를 제어하는 제어부(70)를 더 포함하여도 좋다. The aluminum particle coating apparatus according to the present invention includes a particle collector 60 and a core shell material supply unit 10 that are processed in the processing unit 50 and collect aluminum particles coated with nickel particles, 20), inert A gas supply unit 30, and a control unit 70 for controlling the processing unit 50. [

상기 코어 쉘 물질 공급부(10)는 코어 물질로 사용되는 알루미늄 입자, 습식 밀링 공정을 유지하기 위한 용매 그리고 코팅을 위한 니켈 입자를 입도 조절 및 코팅부(20)로 공급하는 것으로서, 생성할 알루미늄 입자의 크기 및 양에 의해 혼합비율이 확정되며, 특별한 조건을 요구하는 것은 아니다.The core shell material supply unit 10 supplies aluminum particles used as a core material, a solvent for maintaining a wet milling process, and nickel particles for coating to a particle size control and coating unit 20, The mixing ratio is determined by the size and amount, and does not require special conditions.

상기 입도 조절 및 코팅부(20)는 비활성(불활성) 기체 즉, 불활성 가스 공급부(30)에서 공급된 N2 가스로 충전된 글로브 박스 및 상기 글로브 박스 내에 마련된 밀링 기구를 구비하며, 글로브 박스 안에서 상기 코어 쉘 물질 공급부(10)로부터 공급된 코어 물질로 사용되는 알루미늄 입자, 습식 밀링 공정을 유지하기 위한 용매 그리고 코팅을 위한 니켈 입자가 채워진 상태에서 밀링 기구에 의해 알루미늄에 대한 입도 조절 및 코팅을 실행한다.The particle size control and coating unit 20 may be an inactive (inert) gas, that is, N 2 A glove box filled with a gas and a milling mechanism provided in the glove box, wherein aluminum particles used as a core material supplied from the core shell material supply portion 10 in the glove box, a solvent for maintaining the wet milling process, and a coating In the state that the nickel particles for aluminum are filled, the particle size adjustment and coating for aluminum are performed by a milling mechanism.

이와 같은 습식 밀링은 텀블러 볼 밀(tumbler ball mill), 진동 밀(vibratory mill), 유성형 볼 밀(Planetary Micro Mill), 아트리토 밀(attritor mill), 로드 밀(Rod mill), 쉐이커 밀(shaker mill) 중의 어느 하나에 의해 실행된다. 즉 이와 같은 밀링 기구는 원하는 코어 쉘 나노입자의 크기(입도)에 따라 적절히 선택할 수 있다. Such wet milling may be accomplished using a tumbler ball mill, a vibratory mill, a planetary micro mill, an attritor mill, a rod mill, a shaker mill, ). ≪ / RTI > That is, such a milling mechanism can be appropriately selected according to the size (particle size) of the desired core-shell nanoparticles.

또한, 밀링 기구의 회전 속도 및 시간도 원하는 코팅된 알루미늄 입자의 크기(입도) 및 양에 따라 적절히 선택가능하므로 특정 값에 한정되는 것은 아니다. 상술한 바와 같은 습식 밀링 공정은 밀링 공정에서 생기는 에너지와 분쇄에 의해 표면 산화막이 깨어진 알루미늄 입자 표면의 높은 반응성으로 용매에 의한 빠른 코팅을 유도한다. 즉, 상기 습식 밀링 방법은 기존에 코팅 방법들에 비해 비교적 손쉽게 니켈로 코팅된 알루미늄 입자를 생성할 수 있어, 대량생산 또한 가능하게 한다. Further, the rotation speed and time of the milling mechanism can be appropriately selected according to the size (granularity) and amount of the desired coated aluminum particles, and thus are not limited to specific values. The wet milling process as described above induces a rapid coating by the solvent due to the high reactivity of the surface of the aluminum particles whose surface oxide film is broken by energy and pulverization caused by the milling process. That is, the wet milling method can relatively easily produce aluminum particles coated with nickel compared to coating methods, and also enables mass production.

또 상기 용매로서는 올레산(oleic acid), 헥산(hexane), 말레산(maleic acid) 중의 어느 하나를 사용한다. 상기 습식 밀링 방법은 습식 밀링 시 사용하는 용매 또는 전구체의 종류에 따라 코팅 물질이 변환 가능하여 다양한 용도에 맞게 입자를 생성할 수 있다. As the solvent, any one of oleic acid, hexane, and maleic acid may be used. In the wet milling method, the coating material can be converted according to the type of the solvent or precursor used in wet milling, and particles can be produced for various applications.

상기와 같은 용매를 사용하므로, 코어 물질인 알루미늄 입자가 용매 또는 전구체 용액과 더 잘 접근할 수 있어 니켈 입자의 코팅이 매우 용이하게 실현된다. Since the above-mentioned solvent is used, the aluminum particles, which are the core material, can be more closely contacted with the solvent or the precursor solution, and the coating of the nickel particles can be realized very easily.

또한, 상기 불활성 가스 공급부(30)에서는 질소를 예로서 설명하였지만, 이에 한정되는 것은 아니고, 예를 들어, 상온 상압의 헬륨 또는 아르곤 중의 어느 하나를 사용하여도 좋다.In the above-mentioned inert gas supply unit 30, nitrogen is used as an example, but the present invention is not limited thereto. For example, helium or argon at room temperature and normal pressure may be used.

본 발명에 따른 입도 조절 및 코팅부(20)는 불활성 가스로 충전되어 있으므로, 비활성 기체 분위기 중에서 밀링에 의해 알루미늄 표면의 산화막이 제거되더라도 공기와 반응할 수 없도록 하여, 산화막이 생성되지 않게 된다.Since the particle size adjusting and coating unit 20 according to the present invention is filled with the inert gas, even if the oxide film on the aluminum surface is removed by milling in an inert gas atmosphere, the oxide film can not react with air and no oxide film is formed.

상기 처리부(50)는 상기 입도 조절 및 코팅부(20)에서 니켈로 코팅된 알루미늄 입자를 세척하는 초음파세척기, 상기 입도 조절 및 코팅부(20)에서 코팅된 입자의 잔여물을 제거하는 원심분리기 및 초음파세척기에 의해 세척된 코팅된 입자를 건조시키는 건조기를 포함할 수 있다.The processing unit 50 includes an ultrasonic cleaner for cleaning aluminum particles coated with nickel in the particle size adjusting and coating unit 20, a centrifugal separator for removing residues of coated particles from the particle size adjusting and coating unit 20, And a dryer for drying the coated particles washed by the ultrasonic cleaner.

또한, 상기 포집부(60)는 입자 포집백, 필터입자 포집백을 사용하지만, 이에 한정되는 것은 아니다. The collecting portion 60 uses a particle collecting bag and a filter particle collecting bag, but is not limited thereto.

한편 상기 제어부(70)는 연속적이며, 니켈 입자가 코팅된 알루미늄 나노입자를 대량으로 생산하도록, 입도 조절 및 코팅부(20)로 공급되는 코어 쉘 물질의 공급상태 및 입도 조절 및 코팅부(20)에서 코팅된 알루미늄 나노입자의 배출상태를 제어한다.Meanwhile, the controller 70 controls the supply state of the core shell material supplied to the coating unit 20 and the particle size of the coated and uncoated aluminum nanoparticles, Lt; RTI ID = 0.0 > nanoparticles < / RTI >

즉 상기 코어 쉘 물질 공급부(10)와 불활성 가스 공급부(30)는 제1 및 제2 밸브 수단(미도시)에 의해 입도 조절 및 코팅부(20)와 연결되고, 이 제1 및 제2 밸브 수단은 각각 입도 조절 및 코팅부(20)로의 불활성 가스 및 코어 쉘 물질의 공급 및 차단을 실행하도록 공급관 및 공급용 밸브를 구비한다. That is, the core shell material supply unit 10 and the inert The gas supply part 30 is connected to the particle size control and coating part 20 by first and second valve means (not shown), which are respectively connected to the particle size regulating and coating part 20 A supply pipe and a supply valve are provided to perform supply and shut-off of the inert gas and the core shell material.

또한, 상기 입도 조절 및 코팅부(20)는 제3 밸브 수단(미도시)에 의해 처리부(50)와 연결되고, 이 제3 밸브 수단은 각각 처리부로 코팅된 알루미늄 나노입자의 배출 및 차단을 실행하도록 배출관 및 배출용 밸브를 구비한다. In addition, the particle size adjusting and coating unit 20 is connected to the processing unit 50 by third valve means (not shown), and the third valve means performs discharge and blocking of the aluminum nanoparticles coated with the processing unit, respectively A discharge pipe and a discharge valve are provided.

상기 공급용 밸브, 배출용 밸브는 공급 및 차단이 미리 설정된 시간 동안에만 실행되도록, 상기 제어부(70)의 제어의 의해 작동되는 전자 밸브, 예를 들어 솔레노이드 밸브를 사용하는 것이 바람직하다. It is preferable to use a solenoid valve, for example, a solenoid valve, which is operated under the control of the control section 70, such that the supply valve and the discharge valve are operated only for a predetermined time.

상술한 바와 같이, 제어부(70)는 미리 설정된 조건, 예를 들어 글로브 박스 내의 불활성 가스의 농도, 밀링 기구에서 실행될 코팅된 알루미늄 입자의 크기, 양, 작동 시간, 코어 쉘 물질 공급부(10)에서 공급될 알루미늄 입자 및 니켈 입자의 양, 밀링 기구에서 생성된 알루미늄 입자의 입도 및 배출량의 조건에 따라, 상기 공급용 밸브 및 배출용 밸브를 순차적으로 제어하여 본 발명에 따른 알루미늄 입자의 코팅이 연속적으로 실행된다.
As described above, the control unit 70 controls the amount of the coated aluminum particles to be performed in the milling mechanism, the amount of the coated aluminum particles to be performed in the milling mechanism, the operating time, The supply valve and the discharge valve are controlled in sequence according to the amount of the aluminum particles and the nickel particles to be produced and the conditions of the particle size and the discharge amount of the aluminum particles produced in the milling mechanism to continuously coat the aluminum particles according to the present invention do.

다음에 본 발명에 따른 알루미늄 입자의 코팅방법을 도 2에 따라 설명한다.Next, a method of coating aluminum particles according to the present invention will be described with reference to FIG.

도 2는 본 발명에 따른 알루미늄 입자의 코팅방법의 일 예를 설명하기 위한 공정도이다.2 is a process diagram for illustrating an example of a method of coating aluminum particles according to the present invention.

도 2에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 알루미늄 입자의 니켈 분말 코팅은 먼저 전처리 공정(S10)을 실행한다.As shown in FIG. 2, the nickel powder coating of the aluminum particles according to the present invention first carries out a pre-treatment step (S10).

이 전처리 공정은 코어 쉘 물질 공급부(10) 및 입도 조절 및 코팅부(20)에서 실행된다. 즉 불활성 가스 공급부(30)에서 공급된 비활성(불활성 기체)가 충전된 글로브 박스 내의 밀링 기구에 코어물질이 될 알루미늄 입자, 습식 밀링 상태를 유지하면서 알루미늄의 산화막을 제거해 줄 용매가 코어 쉘 물질 공급부(10)에서 공급되어 충전된다. 이러한 충전은 제어부(70)의 제어하에 실행되는 것이 바람직하다. 또 상기 전처리 공정은 비활성(불활성) 기체로 충전된 글로브 박스 안에서 수행되는 것이 바람직하다. This pretreatment step is carried out in the core shell material supply part 10 and in the particle size control and coating part 20. That is, aluminum particles to be a core material in a milling mechanism in a glove box filled with an inert gas (inert gas) supplied from the inert gas supply unit 30, a solvent for removing the oxide film of aluminum while maintaining the wet milling state, 10 to be charged. This charging is preferably performed under the control of the control unit 70. [ It is also preferred that the pretreatment step is carried out in a glove box filled with an inert (inert) gas.

상기 용매로서는 올레산(oleic acid), 헥산(hexane), 말레산(maleic acid) 등이 사용된다.As the solvent, oleic acid, hexane, maleic acid and the like are used.

상기한 바와 같은 용매를 사용하여 습식 밀링을 실행하는 것에 의해 알루미늄의 산화막이 제거된다. The oxide film of aluminum is removed by performing wet milling using the solvent as described above.

또한 코어 쉘 물질 공급부(10)에서는 코팅을 위한 니켈 분말을 공급하고, 입도 조절 및 코팅부(20)에서 나노입자 코팅 및 입도 조절 공정(S20)을 실행한다.In addition, the core shell material supply unit 10 supplies nickel powder for coating, and performs nanoparticle coating and particle size control (S20) in the particle size adjusting and coating unit 20.

상술한 바와 같이, 텀블러 볼 밀(tumbler ball mill), 진동 밀(vibratory mill), 유성형 볼 밀(Planetary Micro Mill), 아트리토 밀(attritor mill), 로드 밀(Rod mill), 쉐이커 밀(shaker mill) 중의 어느 하나의 밀링 장비에 의해 알루미늄 입자의 입도 조절 및 코팅을 실행한다.As described above, a tumbler ball mill, a vibratory mill, a planetary micro mill, an attritor mill, a rod mill, a shaker mill, ) ≪ / RTI > to adjust the particle size of aluminum particles and to coat them.

이 습식 밀링 공정 중 알루미늄 입자가 대기중의 산소와 반응하여 산화하는 것을 방지하기 위해서 비활성(불활성) 기체, 예를 들어 N2 가스 중에서 공정들을 진행한다. In order to prevent aluminum particles from reacting with oxygen in the atmosphere during this wet milling process, an inert (inert) gas such as N 2 Processes proceed in gas.

또한, 입도 조절 및 코팅부(20)에서 나노입자 코팅 및 입도 조절 공정에서는 진공 포장기를 이용하여 습식 밀링의 진행 중에도 비활성(불활성) 기체 대기를 유지할 수 있도록 한 후, 습식 밀링을 진행하여 알루미늄 입자의 산화막 제거, 입도 조절과 니켈 분말의 코팅을 수행한다. 즉, 비활성 기체 대기 중에서 실행되어 밀링에 의해 알루미늄 표면의 산화막이 제거되더라도 공기와 반응할 수 없게 한다.Also, in the process of controlling the particle size and coating of the nanoparticles in the coating part 20, the inert gas atmosphere can be maintained even during the wet milling using a vacuum packing machine, and then wet milling is performed, Oxide film removal, particle size control and coating of nickel powder. That is, it is carried out in an inert gas atmosphere so that even if the oxide film on the aluminum surface is removed by milling, it can not react with air.

그 후 후처리 공정(S30)을 실행한다. Thereafter, the post-treatment process (S30) is executed.

즉, 처리부(50)에서는 니켈로 코팅된 알루미늄 입자 외의 잔여물들을 세척하고 제거하여 건조하며, 포집부(60)에서는 니켈 입자가 코팅된 알루미늄 나노입자를 포집한다.
That is, in the treatment section 50, residues other than the aluminum particles coated with nickel are washed and removed and dried. In the collecting section 60, the aluminum nanoparticles coated with the nickel particles are collected.

다음에 본 발명에 따른 알루미늄 입자의 코팅방법의 다른 예를 설명한다.Next, another example of a method of coating aluminum particles according to the present invention will be described.

상기 제1 실시 예에서는 알루미늄에 대해 올레산(oleic acid), 헥산(hexane), 말레산(maleic acid) 등을 용매로 사용하여 니켈 분말을 코팅하는 구조로 설명하였지만, 알루미늄의 산화막 제거를 더욱 확실하게 하기 위해 상술한 바와 같은 전처리 공정 전에 비교적 강산인 아크릴산(acrylic acid) 또는 메타크릴산(methacrylic acid)을 적용하여 알루미늄의 산화막을 제거할 수도 있다.In the first embodiment, nickel powder is coated on aluminum by using oleic acid, hexane, maleic acid, or the like as a solvent. However, It is also possible to remove the oxide film of aluminum by applying acrylic acid or methacrylic acid which is relatively strong before the pretreatment process as described above.

상술한 바와 같이 아크릴산 또는 메타크릴산을 적용하는 경우, 강산이므로 알루미늄 입자에 부식이 발생할 수 있다. 본 발명에서는 이를 방지하기 위해 초음파 진동을 부가한다.As described above, when acrylic acid or methacrylic acid is used, corrosion may occur in aluminum particles because of strong acidity. In the present invention, ultrasonic vibration is added to prevent this.

이후 아크릴산 또는 메타크릴산에 의해 처리된 알루미늄 입자를 세척하고, 상술한 바와 같은 전처리 공정(S10) 내지 후처리 공정(S30)을 실행하는 것에 의해 니켈이 코팅된 알루미늄 나노입자를 얻을 수 있다.
Thereafter, the aluminum particles treated with acrylic acid or methacrylic acid are washed, and the pre-treatment step (S10) to the post-treatment step (S30) as described above are carried out to obtain aluminum-coated aluminum nanoparticles.

이상 본 발명자에 의해서 이루어진 발명을 상기 실시 예에 따라 구체적으로 설명하였지만, 본 발명은 상기 실시 예에 한정되는 것은 아니고 그 요지를 이탈하지 않는 범위에서 여러 가지로 변경 가능한 것은 물론이다.Although the present invention has been described in detail with reference to the above embodiments, it is needless to say that the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications may be made without departing from the spirit of the present invention.

또한 상기 설명에서는 코어 쉘 물질 공급부(10)에서 니켈 입자를 공급하여 니켈 입자가 코팅된 알루미늄 나노입자를 형성하는 구성에 대해 설명하였지만, 이에 한정되는 것은 아니고, 상기 니켈 입자 대신에 니켈 전구체를 적용할 수도 있다.In the above description, the structure in which nickel particles are supplied from the core shell material supply unit 10 to form aluminum nanoparticles coated with nickel particles has been described. However, the present invention is not limited thereto, and a nickel precursor may be applied instead of the nickel particles It is possible.

또한 상기 설명에서는 알루미늄 입자에 니켈 입자가 코팅되는 구조에 대해 설명하였지만, 이에 한정되는 것은 아니고, 알루미늄 입자에 티타늄 입자 또는 지르코늄 입자가 코팅되는 구조를 채택할 수도 있다.
In the above description, the structure in which the aluminum particles are coated with the nickel particles has been described. However, the present invention is not limited thereto, and the structure in which the aluminum particles are coated with the titanium particles or the zirconium particles may be adopted.

본 발명에 따른 알루미늄 입자의 코팅장치 및 코팅방법을 사용하는 것에 의해 니켈 입자가 코팅된 알루미늄 나노입자를 다양한 용도에 맞게 생성할 수 있다.
By using the coating apparatus and the coating method of the aluminum particles according to the present invention, aluminum nanoparticles coated with nickel particles can be produced for various purposes.

10 : 코어 쉘 물질 공급부
20 : 입도 조절 및 코팅부
30 : 가스 공급부
40 : 가스 배출부
50 : 처리부
60 ; 포집기
70 : 제어부10: Core shell material supply part
20: Particle size control and coating unit
30: gas supply unit
40:
50:
60; Collector
70:

Claims (9)

알루미늄 입자, 용매 및 니켈 입자를 공급하는 코어 쉘 물질 공급부,
상기 코어 쉘 물질 공급부에서 공급된 알루미늄 입자에 대해 습식 밀링으로 입자 코팅을 실행하는 입도 조절 및 코팅부,
상기 습식 밀링에 의하여 코팅된 입자의 잔여물들을 처리하는 처리부를 포함하고,
상기 용매는 올레산(oleic acid) 또는 헥산(hexane)이고,
코어는 알루미늄 입자이고, 코팅된 입자는 니켈 입자인 것을 특징으로 하는 알루미늄 입자의 코팅장치.A core shell material supply part supplying aluminum particles, a solvent and nickel particles,
A particle size adjusting and coating unit for performing particle coating by wet milling on the aluminum particles supplied from the core shell material supply unit,
And a processing unit for processing the residues of the coated particles by the wet milling,
The solvent is oleic acid or hexane,
Wherein the core is aluminum particles and the coated particles are nickel particles. 제1항에 있어서,
상기 습식 밀링은 텀블러 볼 밀(tumbler ball mill), 진동 밀(vibratory mill), 유성형 볼 밀(Planetary Micro Mill), 아트리토 밀(attritor mill), 로드 밀(Rod mill), 쉐이커 밀(shaker mill) 중의 어느 하나에 의해 실행되는 것을 특징으로 하는 알루미늄 입자의 코팅장치.The method according to claim 1,
The wet milling may be performed using a tumbler ball mill, a vibratory mill, a planetary micro mill, an attritor mill, a rod mill, a shaker mill, Wherein the coating is carried out by any one of the following methods. 제1항에 있어서,
상기 입도 조절 및 코팅부에 불활성 기체를 공급하는 불활성 가스 공급부 및
상기 코어 쉘 물질 공급부, 입도 조절 및 코팅부, 불활성 가스 공급부와 처리부를 제어하는 제어부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 알루미늄 입자의 코팅장치.The method according to claim 1,
An inert gas supply unit for supplying an inert gas to the particle size adjusting and coating unit,
Further comprising a control unit for controlling the core shell material supply unit, the particle size adjusting and coating unit, the inert gas supply unit, and the processing unit. 제1항에 있어서,
상기 처리부는 상기 입도 조절 및 코팅부에서 코팅된 입자를 세척하는 초음파세척기, 상기 입도 조절 및 코팅부에서 코팅된 입자의 잔여물을 제거하는 원심분리기 및 초음파세척기에 의해 세척된 코팅된 입자를 건조시키는 건조기를 포함하는 것을 특징으로 하는 알루미늄 입자의 코팅장치.The method according to claim 1,
The processing unit may include an ultrasonic washing machine for washing the coated particles in the particle size adjusting and coating unit, a centrifuge for removing the residue of coated particles in the particle size adjusting and coating unit, and a drying unit for drying the coated particles washed by the ultrasonic washing machine And a dryer. (a) 코어물질이 될 알루미늄 입자, 습식 밀링 상태를 유지해 줄 용매 및 코팅될 입자로서 니켈 입자를 공급하는 전처리 단계,
(b) 상기 전처리 공정에 의해 실행된 알루미늄 입자에 대해 습식 밀링으로 니켈 입자 코팅을 실행하는 단계,
(c) 상기 습식 밀링에 의하여 코팅된 입자의 잔여물들을 처리하는 단계를 포함하고,
상기 용매는 올레산(oleic acid) 또는 헥산(hexane) 이고,
상기 단계 (b)에서 생성된 코팅된 알루미늄 입자는 알루미늄-니켈 입자인 것을 특징으로 하는 알루미늄 입자의 코팅방법.(a) an aluminum particle to be a core material, a solvent to maintain the wet milling condition, and a pretreatment step of supplying nickel particles as particles to be coated,
(b) performing nickel particle coating by wet milling on the aluminum particles performed by the pretreatment step,
(c) treating the residues of the coated particles by said wet milling,
The solvent is oleic acid or hexane,
Wherein the coated aluminum particles produced in step (b) are aluminum-nickel particles. 제5항에 있어서,
상기 단계 (b)는 불활성 기체 중에서 밀링하여 알루미늄의 산화막을 제거해줌과 동시에 알루미늄의 입도를 조절하는 것을 특징으로 하는 알루미늄 입자의 코팅방법. 6. The method of claim 5,
Wherein the step (b) is performed by milling in an inert gas to remove the oxide film of aluminum and adjust the particle size of aluminum. 제6항에 있어서,
상기 단계 (b)의 습식 밀링은 텀블러 볼 밀(tumbler ball mill), 진동 밀(vibratory mill), 유성형 볼 밀(Planetary Micro Mill), 아트리토 밀(attritor mill), 로드 밀(Rod mill), 쉐이커 밀(shaker mill) 중의 어느 하나에 의해 실행되는 것을 특징으로 하는 알루미늄 입자의 코팅방법. The method according to claim 6,
The wet milling in the step (b) may be performed using a tumbler ball mill, a vibratory mill, a planetary micro mill, an attritor mill, a rod mill, Wherein the coating is carried out by any one of a shaker mill. 제6항에 있어서,
상기 단계 (a)의 전에 아크릴산(acrylic acid) 또는 메타크릴산(methacrylic acid)을 적용하여 알루미늄의 산화막을 제거하는 것을 특징으로 하는 알루미늄 입자의 코팅방법.The method according to claim 6,
Wherein the aluminum oxide film is removed by applying acrylic acid or methacrylic acid before the step (a). 제8항에 있어서,
상기 산화막의 제거는 초음파 진동하에 실행되는 것을 특징으로 하는 알루미늄 입자의 코팅방법.9. The method of claim 8,
Wherein the removal of the oxide film is performed under ultrasonic vibration.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR102032802B1 (en) * 2019-01-11 2019-10-16 국방과학연구소 Aluminum based composite powders and their fabrication process

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