KR20230044630A - High-strength nanoporous copper and method of manufacturing the same - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명의 기술적 사상은 고강도 나노 다공성 구리 및 그 제조방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 디얼로잉 방식을 이용하여 형성한 고강도 나노 다공성 구리 구조체 및 그의 제조방법에 관한 것이다.The technical idea of the present invention relates to high-strength nanoporous copper and a manufacturing method thereof, and more particularly, to a high-strength nanoporous copper structure formed using a dielowing method and a manufacturing method thereof.
나노 다공성 물질(nanoporous material)은 벌크 물질(bulk material)에 비하여 넓은 표면적을 가지므로, 센서, 촉매 또는 액추에이터 등 다양한 기능재료분야에 활용될 수 있다. 또한, 상기 나노 다공성 물질은 높은 비강도 특성을 가지므로, 구조재료로서 적용될 수 있다.Since nanoporous materials have a larger surface area than bulk materials, they can be used in various functional material fields such as sensors, catalysts, or actuators. In addition, since the nanoporous material has a high specific strength property, it can be applied as a structural material.
상기 나노 다공성 물질을 제조하는 방법들 중에서 디얼로잉(dealloying)은 가장 효율적인 방법 중 하나로 알려져 있다. 상기 디얼로잉은 전기화학적 환원전위(electrochemical reduction potential) 차이가 존재하는 두 가지 이상의 원소로 구성된 전구체 합금(precursor alloy)을 이용하는 방식으로서, 상기 전구체 합금의 구성 원소들 중에 전기화학적으로 보다 활성인 원소는 전해액에 용해되어 희생되고, 반면 상대적으로 비활성인 원소는 상기 전구체 합금에 잔존하며 자체적으로 근거리 범위에서 확산되면서, 결과적으로 나노 다공성 구조체(nanoporous structure)를 형성하게 된다.Among the methods for preparing the nanoporous material, dealloying is known as one of the most efficient methods. The deallowing is a method of using a precursor alloy composed of two or more elements having a difference in electrochemical reduction potential, and an electrochemically more active element among the constituent elements of the precursor alloy. is dissolved in the electrolyte and sacrificed, whereas the relatively inactive element remains in the precursor alloy and diffuses itself in a short range, resulting in the formation of a nanoporous structure.
일반적으로, 알루미늄-구리 전구체 합금에서 알루미늄과 같이 전기화학적 활성이 상대적으로 높은 원소의 비율에 비하여 구리와 같이 활성이 낮은 원소의 비율이 높은 경우에는 디얼로잉이 진행되기 어려우며, 이에 따라 나노 다공성 구조체를 제조하기 어려운 것으로 알려져 있다. 따라서, Al-(22~50)Cu와 같이 희생 원소비가 약 50 원자% 이상인 물질들에 대한 디얼로잉 연구가 주로 수행되고 있다. 그러나, 이러한 경우에는 전구체의 디얼로잉 공정 시 많은 양의 희생 원소가 제거되어 부피 축소가 상당한 수준으로 발생하므로, 다공성 구조체 형성 과정에서 크랙이 발생하기 쉽고 이에 따라 제조된 나노 다공성 구조체의 기계적 특성이 저하되는 문제가 있다.In general, in an aluminum-copper precursor alloy, when the ratio of elements with low electrochemical activity, such as copper, is high compared to the ratio of elements with relatively high electrochemical activity, such as aluminum, it is difficult for dielowing to proceed. Accordingly, nanoporous structures is known to be difficult to manufacture. Therefore, research on the disloying of materials having a sacrificial element ratio of about 50 atomic % or more, such as Al-(22-50)Cu, is mainly being performed. However, in this case, since a large amount of sacrificial elements are removed during the deallowing process of the precursor and a significant volume reduction occurs, cracks are likely to occur during the porous structure formation process, and the mechanical properties of the nanoporous structure prepared accordingly are poor. There is a problem with deterioration.
본 발명의 기술적 사상이 이루고자 하는 기술적 과제는 기계적 특성이 우수한 고강도 나노 다공성 구리 및 그 제조방법을 제공하는 것이다.A technical problem to be achieved by the technical idea of the present invention is to provide high-strength nanoporous copper with excellent mechanical properties and a manufacturing method thereof.
그러나 이러한 과제는 예시적인 것으로, 본 발명의 기술적 사상은 이에 한정되는 것은 아니다.However, these tasks are exemplary, and the technical spirit of the present invention is not limited thereto.
상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 기술적 사상에 따른 나노 다공성 구리 구조체는, MgCu2 상이 상분율로 90% 내지 100% 범위로 포함된 마그네슘-구리 전구체 합금에 대하여 마그네슘이 선택적으로 제거되는 디얼로잉이 수행됨으로써, 3차원적으로 서로 연결된 나노 크기의 기공과 금속부를 가진다,The nanoporous copper structure according to the technical idea of the present invention for achieving the above technical problem is a diel in which magnesium is selectively removed with respect to a magnesium-copper precursor alloy containing MgCu 2 phase in a phase ratio of 90% to 100%. As Ying is performed, it has nano-sized pores and metal parts connected to each other in three dimensions.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 금속부는 구리를 포함하여 구성될 수 있다.In one embodiment of the present invention, the metal part may be configured to include copper.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 기공은 상기 마그네슘의 선택적 제거로 인해 형성될 수 있다.In one embodiment of the present invention, the pores may be formed due to the selective removal of the magnesium.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 마그네슘-구리 전구체 합금은, 64 원자% 내지 71 원자% 범위의 구리; 및 잔부는 마그네슘과 기타 불가피한 불순물을 포함할 수 있다.In one embodiment of the present invention, the magnesium-copper precursor alloy, copper in the range of 64 atomic% to 71 atomic%; and the remainder may include magnesium and other unavoidable impurities.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 마그네슘-구리 전구체 합금은, MgCu2 단일상으로 구성될 수 있다.In one embodiment of the present invention, the magnesium-copper precursor alloy, MgCu 2 It may be composed of a single phase.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 마그네슘-구리 전구체 합금은, MgCu2 상과 Mg2Cu 상을 포함하여 구성될 수 있다.In one embodiment of the present invention, the magnesium-copper precursor alloy may include a MgCu 2 phase and a Mg 2 Cu phase.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 마그네슘-구리 전구체 합금은, MgCu2 상과 α-Cu 상을 포함하여 구성될 수 있다.In one embodiment of the present invention, the magnesium-copper precursor alloy may include a MgCu 2 phase and an α-Cu phase.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 마그네슘의 제거는 산성 용액을 이용하여 이루어질 수 있다.In one embodiment of the present invention, the magnesium may be removed using an acidic solution.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 다공성 구리 구조체는, 100 MPa 내지 350 MPa의 압축 강도를 가질 수 있다.In one embodiment of the present invention, the porous copper structure may have a compressive strength of 100 MPa to 350 MPa.
상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 기술적 사상에 따른 나노 다공성 구리 구조체의 제조방법은, 마그네슘과 구리를 용해하여 마그네슘-구리 용탕을 형성하는 단계; 상기 마그네슘-구리 용탕을 주조하여, MgCu2 상이 상분율로 90% 내지 100% 범위로 포함된 마그네슘-구리 전구체 합금을 제조하는 단계; 및 상기 마그네슘-구리 전구체 합금으로부터 상기 마그네슘을 선택적으로 제거하는 디얼로잉이 수행됨으로써, 나노 다공성 구리 구조체를 형성하는 단계를 포함한다.A method for manufacturing a nanoporous copper structure according to the technical idea of the present invention for achieving the above technical problem includes dissolving magnesium and copper to form a magnesium-copper molten metal; Casting the magnesium-copper molten metal to prepare a magnesium-copper precursor alloy containing MgCu 2 phase in a phase fraction range of 90% to 100%; and forming a nanoporous copper structure by performing deallowing to selectively remove the magnesium from the magnesium-copper precursor alloy.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 마그네슘-구리 전구체 합금은, 64 원자% 내지 71 원자% 범위의 구리; 및 잔부는 마그네슘과 기타 불가피한 불순물을 포함할 수 있다.In one embodiment of the present invention, the magnesium-copper precursor alloy, copper in the range of 64 atomic% to 71 atomic%; and the remainder may include magnesium and other unavoidable impurities.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 마그네슘-구리 전구체 합금은, MgCu2 단일상으로 구성될 수 있다.In one embodiment of the present invention, the magnesium-copper precursor alloy, MgCu 2 It may be composed of a single phase.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 마그네슘-구리 전구체 합금은, MgCu2 상과 Mg2Cu 상을 포함하여 구성될 수 있다.In one embodiment of the present invention, the magnesium-copper precursor alloy may include a MgCu 2 phase and a Mg 2 Cu phase.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 마그네슘-구리 전구체 합금은, MgCu2 상과 α-Cu 상을 포함하여 구성될 수 있다.In one embodiment of the present invention, the magnesium-copper precursor alloy may include a MgCu 2 phase and an α-Cu phase.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 나노 다공성 구리 구조체를 형성하는 단계는, 상기 마그네슘-구리 전구체 합금을 산성 용액에 투입하여, 상기 산성 용액이 상기 마그네슘-구리 전구체 합금으로부터 상기 마그네슘을 제거함으로써 수행될 수 있다.In one embodiment of the present invention, the forming of the nanoporous copper structure is performed by introducing the magnesium-copper precursor alloy into an acidic solution, and the acidic solution removes the magnesium from the magnesium-copper precursor alloy. It can be.
본 발명의 기술적 사상에 따른 나노 다공성 구리 구조체의 제조방법은 마그네슘에 비하여 구리 함량이 높고, MgCu2 상을 포함하는 마그네슘-구리 전구체 합금을 이용하여 디얼로잉 방식으로 나노 다공성 구리 구조체를 형성할 수 있다. 종래의 Mg2Cu 상을 이용하여 형성한 구조체에 비하여, 산성 용액에 대하여 반응성이 강한 마그네슘의 함량이 적으므로, 디얼로잉 과정에서의 부피 수축량이 상대적으로 적게 되어, 나노 다공성 구리 구조체의 내부에 크랙과 같은 결함이 크게 감소되고, 강도가 증가될 수 있다. 상기 나노 다공성 구리 구조체는 나노 크기의 다공성 구조를 갖는 구리이며, 넓은 표면적으로 인해 촉매, 이차전지의 전극, 액추에이터 등 기능성 물질로 활용될 수 있다.In the method for manufacturing a nanoporous copper structure according to the technical idea of the present invention, a nanoporous copper structure can be formed by a dielowing method using a magnesium-copper precursor alloy having a higher copper content than magnesium and containing MgCu 2 phase. there is. Compared to the structure formed using the conventional Mg 2 Cu phase, since the content of magnesium, which is highly reactive to acidic solutions, is small, the amount of volume shrinkage during the dielowing process is relatively small, so that the inside of the nanoporous copper structure Defects such as cracks can be greatly reduced, and strength can be increased. The nanoporous copper structure is copper having a nano-sized porous structure, and can be used as a functional material such as a catalyst, an electrode of a secondary battery, and an actuator due to a large surface area.
상술한 본 발명의 효과들은 예시적으로 기재되었고, 이러한 효과들에 의해 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다.The effects of the present invention described above have been described by way of example, and the scope of the present invention is not limited by these effects.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 나노 다공성 구리 구조체의 제조방법을 도시하는 흐름도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 나노 다공성 구리 구조체의 제조방법에서 형성된 상기 전구체 합금이 포함되는 마그네슘-구리 이원계 상태도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 나노 다공성 구리 구조체의 압축 강도를 비교예와 비교하여 나타내는 그래프이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 나노 다공성 구리 구조체의 미세조직을 비교예와 비교하여 나타내는 주사전자현미경 사진들이다.1 is a flowchart illustrating a method of manufacturing a nanoporous copper structure according to an embodiment of the present invention.
2 is a magnesium-copper binary system phase diagram including the precursor alloy formed in the method of manufacturing a nanoporous copper structure according to an embodiment of the present invention.
3 is a graph showing the compressive strength of a nanoporous copper structure according to an embodiment of the present invention compared to a comparative example.
4 is scanning electron micrographs showing a microstructure of a nanoporous copper structure according to an embodiment of the present invention compared to a comparative example.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 본 발명의 실시예들은 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명의 기술적 사상을 더욱 완전하게 설명하기 위하여 제공되는 것이며, 하기 실시예는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 기술적 사상의 범위가 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다. 오히려, 이들 실시예는 본 개시를 더욱 충실하고 완전하게 하고, 당업자에게 본 발명의 기술적 사상을 완전하게 전달하기 위하여 제공되는 것이다. 본 명세서에서 동일한 부호는 시종 동일한 요소를 의미한다. 나아가, 도면에서의 다양한 요소와 영역은 개략적으로 그려진 것이다. 따라서, 본 발명의 기술적 사상은 첨부한 도면에 그려진 상대적인 크기나 간격에 의해 제한되지 않는다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. The embodiments of the present invention are provided to more completely explain the technical idea of the present invention to those skilled in the art, and the following examples may be modified in many different forms, The scope of the technical idea is not limited to the following examples. Rather, these embodiments are provided so that this disclosure will be thorough and complete, and will fully convey the spirit of the invention to those skilled in the art. Like reference numerals throughout this specification mean like elements. Further, various elements and areas in the drawings are schematically drawn. Therefore, the technical spirit of the present invention is not limited by the relative size or spacing drawn in the accompanying drawings.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 나노 다공성 구리 구조체의 제조방법(S100)을 도시하는 흐름도이다.1 is a flowchart illustrating a method (S100) of manufacturing a nanoporous copper structure according to an embodiment of the present invention.
도 1을 참조하면, 나노 다공성 구리 구조체의 제조방법(S100)은, 마그네슘과 구리를 용해하여 마그네슘-구리 용탕을 형성하는 단계(S110); 상기 마그네슘-구리 용탕을 주조하여, MgCu2 상을 포함하는 마그네슘-구리 전구체 합금을 제조하는 단계(S120); 및 상기 마그네슘-구리 전구체 합금으로부터 상기 마그네슘을 선택적으로 제거하는 디얼로잉이 수행됨으로써, 나노 다공성 구리 구조체를 형성하는 단계(S130);를 포함한다.Referring to FIG. 1 , the method of manufacturing a nanoporous copper structure (S100) includes dissolving magnesium and copper to form a magnesium-copper molten metal (S110); Casting the magnesium-copper molten metal to prepare a magnesium-copper precursor alloy including MgCu 2 phase (S120); and forming a nanoporous copper structure by selectively removing the magnesium from the magnesium-copper precursor alloy (S130).
상기 마그네슘-구리 용탕을 형성하는 단계(S110)는 마그네슘과 구리를 흑연 도가니에 장입하고, 고주파 유도로를 이용하여 용해함으로써 이루어질 수 있다. 상기 마그네슘은 약 99.9% 수준의 순도를 가질 수 있고, 상기 구리는 약 99.9% 수준의 순도를 가질 수 있다. 그러나, 이는 예시적이며 상기 합금 원소 전체 또는 일부를 모합금의 형태로서 첨가하여 수행될 수 있다. 예를 들어, 구리 함량이 낮은 마그네슘-구리 모합금을 용해한 후, 순수한 구리를 첨가하거나, 또는 구리 함량이 높은 마그네슘-구리 모합금을 첨가하여 구리 함량을 증가시켜 상기 마그네슘-구리 용탕을 형성할 수 있다. 이와 반대로 구리 함량이 높은 마그네슘-구리 모합금을 용해한 후, 순수한 마그네슘을 첨가하거나, 또는 구리 함량이 낮은 마그네슘-구리 모합금을 첨가하여 마그네슘 함량을 증가시켜 상기 마그네슘-구리 용탕을 형성할 수 있다. 상기 마그네슘-구리 용탕의 온도는 상기 마그네슘-구리 용탕이 충분한 유동을 제공할 수 있는 온도로 유지될 수 있다.The forming of the magnesium-copper molten metal (S110) may be performed by loading magnesium and copper into a graphite crucible and melting them using a high-frequency induction furnace. The magnesium may have a purity of about 99.9%, and the copper may have a purity of about 99.9%. However, this is exemplary and may be performed by adding all or part of the alloy elements in the form of a master alloy. For example, the magnesium-copper molten metal may be formed by melting a magnesium-copper master alloy having a low copper content and then adding pure copper or adding a magnesium-copper master alloy having a high copper content to increase the copper content. there is. Conversely, after dissolving a magnesium-copper master alloy having a high copper content, the magnesium-copper molten metal may be formed by adding pure magnesium or adding a magnesium-copper master alloy having a low copper content to increase the magnesium content. The temperature of the magnesium-copper molten metal may be maintained at a temperature at which the magnesium-copper molten metal can provide sufficient flow.
상기 마그네슘-구리 전구체 합금을 제조하는 단계(S120)는, 상기 마그네슘-구리 용탕을, 예를 들어 350℃ 내지 450℃로, 예를 들어 약 400℃로 예열된 몰드에 주입하여 주조하여 수행될 수 있다. 상기 마그네슘-구리 용탕은 상기 몰드에서 고형화되어 상기 마그네슘-구리 전구체 합금을 형성한다.The manufacturing of the magnesium-copper precursor alloy (S120) may be performed by casting the magnesium-copper molten metal by injecting it into a mold preheated to 350° C. to 450° C., for example, to about 400° C. there is. The magnesium-copper molten metal is solidified in the mold to form the magnesium-copper precursor alloy.
상기 마그네슘-구리 전구체 합금은, 64 원자% 내지 71 원자% 범위의 구리 및 잔부는 마그네슘과 기타 불가피한 불순물을 포함할 수 있다. 상기 기타 불가피한 불순물은, 통상의 제조과정에서는 원료 또는 주위 환경으로부터 의도되지 않은 불순물들이 불가피하게 혼입될 수 있으므로, 이를 배제할 수는 없다. 이들 불가피한 불순물들은 통상의 제조과정의 기술자라면 누구라도 알 수 있는 것이기 때문에 그 모든 내용을 본 명세서에서 특별히 언급하지는 않는다.The magnesium-copper precursor alloy may include copper in the range of 64 atomic % to 71 atomic %, and the balance may include magnesium and other unavoidable impurities. The other unavoidable impurities cannot be excluded because unintended impurities may be unavoidably mixed from raw materials or the surrounding environment in a normal manufacturing process. Since these unavoidable impurities are known to anyone skilled in the ordinary manufacturing process, not all of them are specifically mentioned in this specification.
또한, 상기 마그네슘-구리 용탕은, 상술한 상기 마그네슘-구리 전구체 합금을 형성하기 위하여, 64 원자% 내지 71 원자% 범위의 상기 구리와, 잔부는 마그네슘과 기타 불가피한 불순물을 포함할 수 있다. 또는, 상기 마그네슘은 상기 구리에 비하여 기화성이 높으므로, 상기 마그네슘-구리 용탕이 더 높은 마그네슘의 함량을 가지는 경우도 본 발명의 기술적 사상에 포함된다.In addition, the magnesium-copper molten metal may include the copper in the range of 64 atomic% to 71 atomic%, the balance of which is magnesium and other unavoidable impurities, in order to form the aforementioned magnesium-copper precursor alloy. Alternatively, since the magnesium has a higher vaporization rate than the copper, the case where the magnesium-copper molten metal has a higher magnesium content is also included in the technical idea of the present invention.
상기 마그네슘-구리 전구체 합금은, MgCu2 상을 포함할 수 있다. 상기 마그네슘-구리 전구체 합금은, MgCu2 단일상으로 구성될 수 있다. 상기 마그네슘-구리 전구체 합금은, MgCu2 상이 상분율로 90% 내지 100% 범위일 수 있다. 여기에서 상분율은 해당 상의 부피 분율을 의미한다.The magnesium-copper precursor alloy may include a MgCu 2 phase. The magnesium-copper precursor alloy may be composed of a single phase of MgCu 2 . In the magnesium-copper precursor alloy, the phase fraction of the MgCu 2 phase may range from 90% to 100%. Here, the phase fraction means the volume fraction of the corresponding phase.
또한, 상기 마그네슘-구리 전구체 합금은, MgCu2 상과 Mg2Cu 상을 포함하여 구성될 수 있다. 예를 들어, 상기 MgCu2 상은, 예를 들어 90% 이상 내지 100% 미만의 상분율을 가질 수 있고, 상기 Mg2Cu 상은 잔부의 상분율, 예를 들어 0% 초과 내지 10% 미만의 상분율을 가질 수 있다. In addition, the magnesium-copper precursor alloy may include a MgCu 2 phase and a Mg 2 Cu phase. For example, the MgCu 2 phase may have a phase fraction of, for example, 90% or more to less than 100%, and the Mg 2 Cu phase may have a phase fraction of the remainder, for example, a phase fraction of greater than 0% to less than 10%. can have
상기 마그네슘-구리 전구체 합금은, MgCu2 상과 α-Cu 상을 포함하여 구성될 수 있다. 예를 들어, 상기 MgCu2 상은, 예를 들어 90% 이상 내지 100% 미만의 상분율을 가질 수 있고, 상기 α-Cu 상은 잔부의 상분율, 예를 들어 0% 초과 내지 10% 미만의 상분율을 가질 수 있다.The magnesium-copper precursor alloy may include a MgCu 2 phase and an α-Cu phase. For example, the MgCu 2 phase may have a phase fraction of, for example, 90% or more to less than 100%, and the α-Cu phase may have a phase fraction of the remainder, for example, a phase fraction of greater than 0% to less than 10%. can have
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 나노 다공성 구리 구조체의 제조방법에서 형성된 상기 전구체 합금이 포함되는 마그네슘-구리 이원계 상태도이다.2 is a magnesium-copper binary system phase diagram including the precursor alloy formed in the method of manufacturing a nanoporous copper structure according to an embodiment of the present invention.
도 2를 참조하면, 상기 마그네슘-구리 전구체 합금에서, 구리의 함량이 증가됨에 따라 Mg2Cu 상, MgCu2 상, 및 α-Cu 상이 우선적으로 형성된다. 구리 함량이 약 67 원자%를 기준으로, 상기 구리 함량이 적은 영역에서는 Mg2Cu 상과 MgCu2 상이 공존하는 영역이 형성되고, 상기 구리 함량이 큰 영역에서는 MgCu2 상과 α-Cu 상이 공존한다. 또한, 온도에 따라 MgCu2 단일상이 존재하는 영역 범위가 달라질 수 있다.Referring to FIG. 2 , in the magnesium-copper precursor alloy, as the copper content increases, a Mg 2 Cu phase, a MgCu 2 phase, and an α-Cu phase are preferentially formed. Based on the copper content of about 67 atomic%, a region in which the Mg 2 Cu phase and the MgCu 2 phase coexist is formed in the region where the copper content is low, and the MgCu 2 phase and the α-Cu phase coexist in the region where the copper content is high. . In addition, the region range in which the MgCu 2 single phase exists may vary depending on the temperature.
본 발명에서는, 상기 마그네슘-구리 전구체 합금에서 구리의 함량이 67 원자%에서는 MgCu2 단일상을 가진다. 상기 마그네슘의 함량이 증가되면, 즉, 구리의 함량이 67 원자% 미만인 경우에는, Mg2Cu 상이 형성되는 경향이 증가되며, 상기 Mg2Cu 상은 디얼로잉을 수행한 후에 결함으로 작용하게 되어 나노 다공성 구리 구조체의 강도에 악영향을 미치게 된다. 예를 들어, 상기 마그네슘-구리 전구체 합금에서 구리의 함량이 64 원자% 미만인 경우에는, 나노 다공성 구리 구조체의 강도가 저하될 우려가 있다. 반면, 상기 마그네슘의 함량이 감소되면, 즉, 구리의 함량이 67 원자% 초과인 경우에는, α-Cu 상이 형성되는 경향이 증가되며, 상기 α-Cu 상은 단일 원소로 구성된 상으로서 디얼로잉이 진행될 수 없다. 예를 들어, 상기 마그네슘-구리 전구체 합금에서 구리의 함량이 71 원자%를 초과하는 경우에는 디얼로잉이 효과적으로 수행되지 않을 수 있다.In the present invention, the magnesium-copper precursor alloy has a MgCu 2 single phase when the copper content is 67 atomic%. When the content of magnesium is increased, that is, when the content of copper is less than 67 atomic %, the tendency for the Mg 2 Cu phase to be formed increases, and the Mg 2 Cu phase acts as a defect after dealloying, resulting in nano The strength of the porous copper structure is adversely affected. For example, when the content of copper in the magnesium-copper precursor alloy is less than 64 atomic%, there is a concern that the strength of the nanoporous copper structure may decrease. On the other hand, when the magnesium content is reduced, that is, when the copper content is greater than 67 atomic%, the tendency to form an α-Cu phase increases, and the α-Cu phase is a phase composed of a single element and is difficult to dielowing. cannot proceed For example, when the content of copper in the magnesium-copper precursor alloy exceeds 71 atomic %, dielowing may not be effectively performed.
상기 마그네슘-구리 전구체 합금에서 구리의 함량이 71 원자% 까지는 완전한 디얼로잉이 발생하고, 나노 다공성 구리 구조체가 형성되는 것을 확인하였다. 이러한 나노 다공성 구리 구조체는 상기 마그네슘-구리 전구체 합금에서 제거되는 마그네슘의 함량이 적으므로, 디얼로잉으로 인한 부피 수축량이 작고, 이에 따라 내부 결함이 감소될 수 있고, 따라서 고강도의 나노 다공성 구리 구조체를 형성할 수 있다.In the magnesium-copper precursor alloy, it was confirmed that complete dielowing occurred up to 71 atomic % of copper, and a nanoporous copper structure was formed. Since such a nanoporous copper structure has a small amount of magnesium removed from the magnesium-copper precursor alloy, volumetric shrinkage due to dielowing is small, and thus internal defects can be reduced, thereby producing a high-strength nanoporous copper structure. can form
따라서, MgCu2 단일상이 생성되는 조성을 기준으로, Mg2Cu 상 및 α-Cu 상의 각각의 상분율이 10% 이하가 되는 범위, 예를 들어 상기 마그네슘-구리 전구체 합금에서 구리의 함량이 64 원자% 내지 71 원자% 범위가 바람직하다.Therefore, based on the composition of the MgCu 2 single phase, the phase fraction of each of the Mg 2 Cu phase and the α-Cu phase is 10% or less, for example, the copper content in the magnesium-copper precursor alloy is 64 atoms % to 71 atomic % is preferred.
다시 도 1을 참조하면, 상기 나노 다공성 구리 구조체를 형성하는 단계(S130)는, 상기 마그네슘-구리 전구체 합금을 산성 용액에 투입하여, 상기 산성 용액이 상기 마그네슘-구리 전구체 합금으로부터 상기 마그네슘을 제거함으로써 수행될 수 있다. 상기 산성 용액은, 예를 들어 염산, 질산, 황산, 불산, 또는 왕수를 포함할 수 있다. 상기 산성 용액은, 예를 들어 0.1 중량% 내지 10 중량% 범위의 농도일 수 있다. 그러나, 이는 예시적이며 상기 마그네슘-구리 전구체 합금으로부터 마그네슘을 제거할 수 있는 모든 물질이 본 발명의 기술적 사상에 포함된다.Referring back to FIG. 1, in the step of forming the nanoporous copper structure (S130), the magnesium-copper precursor alloy is put into an acidic solution, and the acidic solution removes the magnesium from the magnesium-copper precursor alloy. can be performed The acidic solution may include, for example, hydrochloric acid, nitric acid, sulfuric acid, hydrofluoric acid, or aqua regia. The acidic solution may have a concentration ranging from 0.1% to 10% by weight, for example. However, this is exemplary and all materials capable of removing magnesium from the magnesium-copper precursor alloy are included in the technical spirit of the present invention.
상기 산성 용액은, 예를 들어 0℃ 내지 75℃ 범위의 온도일 수 있다. 상기 산성 용액의 온도가 0℃ 미만인 경우에는 부식 반응이 매우 느려져 마그네슘 제거가 어렵게 되어 디얼로잉 수행에 한계가 있을 수 있고, 반면, 상기 산성 용액의 온도가 75℃ 초과인 경우에는 구리의 부식도 활발하게 되어, 마그네슘만을 선택적으로 제거하는 디얼로잉 효과가 감소될 수 있다. 그러나, 이러한 온도 범위는 예시적이며, 상기 산성 용액의 종류와 농도에 따라 변화되는 경우도 본 발명의 기술적 사상에 포함된다.The acidic solution may be, for example, at a temperature ranging from 0 °C to 75 °C. When the temperature of the acidic solution is less than 0 ° C, the corrosion reaction is very slow, making it difficult to remove magnesium, which may limit the dieloying performance. On the other hand, when the temperature of the acidic solution exceeds 75 ° C, the corrosion of copper It becomes active, so the deallowing effect of selectively removing only magnesium can be reduced. However, this temperature range is exemplary, and a case where it is changed according to the type and concentration of the acidic solution is also included in the technical spirit of the present invention.
상기 나노 다공성 구리 구조체를 형성하는 단계(S130)를 수행하기 전에, 상기 마그네슘-구리 전구체 합금을 원하는 크기로 성형한 성형체를 형성할 수 있다. 또한, 상기 성형체의 표면을 연마하여, 상기 산성 용액에 의한 자유 부식(free corrosion)이 더 활발하게 일어나도록 할 수 있다. 이러한 연마는 0.01 μm 내지 0.1 μm 범위의 입자 크기를 가지는 콜로이달 용액을 사용하여 수행할 수 있다.Before performing the step of forming the nanoporous copper structure (S130), a molded body formed by molding the magnesium-copper precursor alloy into a desired size may be formed. In addition, by polishing the surface of the molded body, free corrosion by the acidic solution may occur more actively. Such polishing can be performed using a colloidal solution having a particle size ranging from 0.01 μm to 0.1 μm.
상기 나노 다공성 구리 구조체를 형성하는 단계(S130)에서, 상기 마그네슘-구리 전구체 합금을 상기 산성 용액에 투입하는 것만으로, 상기 산성 용액에 반응성이 상대적으로 높은 마그네슘이 선택적으로 제거되는 디얼로잉이 수행되며, 상기 마그네슘-구리 전구체 합금은 상기 구리는 잔존하고, 상기 마그네슘은 제거되고, 또한 상기 마그네슘이 제거된 부분이 나노 기공으로 형성된 구조를 가지는 상기 나노 다공성 구리 구조체를 형성하게 된다.In the step of forming the nanoporous copper structure (S130), by simply introducing the magnesium-copper precursor alloy into the acidic solution, dealoing is performed in which magnesium, which has a relatively high reactivity to the acidic solution, is selectively removed. The magnesium-copper precursor alloy forms the nanoporous copper structure having a structure in which the copper remains, the magnesium is removed, and the portion from which the magnesium is removed is formed as nanopores.
또한, 상기 나노 다공성 구리 구조체의 제조방법(S100)은, 상기 나노 다공성 구리 구조체를 형성하는 단계(S130)를 수행한 후에, 상기 나노 다공성 구리 구조체를 에탄올을 이용하여 초음파 세정하는 단계(S140)를 더 포함할 수 있다. 상기 세정하는 단계(S140)에 의하여 상기 산성 용액이 제거되어, 나노 다공성 구리의 산화를 방지할 수 있다.In addition, in the method of manufacturing the nanoporous copper structure (S100), after the step of forming the nanoporous copper structure (S130) is performed, the nanoporous copper structure is ultrasonically cleaned using ethanol (S140). can include more. The acidic solution is removed by the cleaning step (S140), and oxidation of the nanoporous copper may be prevented.
본 발명의 기술적 사상은 나노 다공성 구리 구조체를 제공한다. 상기 나노 다공성 구리 구조체는 상술한 나노 다공성 구리 구조체의 제조방법(S100)에 의하여 형성될 수 있고, 그러나 이에 한정하는 것은 아니다.The technical idea of the present invention provides a nanoporous copper structure. The nanoporous copper structure may be formed by the method of manufacturing the nanoporous copper structure (S100) described above, but is not limited thereto.
상기 나노 다공성 구리 구조체는 MgCu2 상이 상분율로 90% 내지 100% 범위로 포함된 마그네슘-구리 전구체 합금에 대하여 마그네슘이 선택적으로 제거되는 디얼로잉이 수행됨으로써, 3차원적으로 서로 연결된 나노 크기의 기공과 금속부를 가질 수 있다,The nanoporous copper structure has a three-dimensionally interconnected nano-sized structure by performing dellowing in which magnesium is selectively removed from a magnesium-copper precursor alloy in which MgCu 2 phase is included in a phase fraction of 90% to 100%. It may have pores and metal parts,
상기 금속부는 구리를 포함하여 구성될 수 있다. 상기 기공은 상기 마그네슘의 선택적 제거로 인해 형성될 수 있다,The metal part may include copper. The pores may be formed due to the selective removal of the magnesium.
상기 마그네슘-구리 전구체 합금은, 64 원자% 내지 71 원자% 범위의 구리; 및 잔부는 마그네슘과 기타 불가피한 불순물을 포함할 수 있다. 상기 마그네슘-구리 전구체 합금은, MgCu2 단일상으로 구성될 수 있다. 상기 마그네슘-구리 전구체 합금은, MgCu2 상과 Mg2Cu 상을 포함하여 구성될 수 있다. 상기 마그네슘-구리 전구체 합금은, MgCu2 상과 α-Cu 상을 포함하여 구성될 수 있다.The magnesium-copper precursor alloy comprises copper in the range of 64 atomic % to 71 atomic %; and the remainder may include magnesium and other unavoidable impurities. The magnesium-copper precursor alloy may be composed of a single phase of MgCu 2 . The magnesium-copper precursor alloy may include a MgCu 2 phase and a Mg 2 Cu phase. The magnesium-copper precursor alloy may include a MgCu 2 phase and an α-Cu phase.
상기 마그네슘의 제거는 산성 용액을 이용하여 이루어질 수 있다.The magnesium may be removed using an acidic solution.
상기 다공성 구리 구조체는, 100 MPa 내지 350 MPa의 압축 강도를 가질 수 있다.The porous copper structure may have a compressive strength of 100 MPa to 350 MPa.
실험예Experimental Example
이하, 본 발명의 이해를 돕기 위해 바람직한 실험예를 제시한다. 다만, 하기의 실험예는 본 발명의 이해를 돕기 위한 것일 뿐, 본 발명이 하기의 실험예에 의해 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, a preferred experimental example is presented to aid understanding of the present invention. However, the following experimental examples are only for helping understanding of the present invention, and the present invention is not limited by the following experimental examples.
본 발명의 실시예와 비교예에 따라 상기 나노 다공성 구리 구조체를 제조하였다.The nanoporous copper structure was prepared according to Examples and Comparative Examples of the present invention.
먼저, 99.9%의 마그네슘과 99.9%의 구리를 흑연 도가니에 장입한 후, 고주파 유도 용해로를 이용하여 용해하여 마그네슘-구리 용탕을 형성하였다. 상기 마그네슘-구리 용탕을 400℃로 예열된 스틸 몰드에 주입하여 마그네슘-구리 전구체 합금을 제조하였다.First, 99.9% magnesium and 99.9% copper were loaded into a graphite crucible, and then melted using a high-frequency induction melting furnace to form a magnesium-copper molten metal. A magnesium-copper precursor alloy was prepared by injecting the magnesium-copper molten metal into a steel mold preheated to 400°C.
상기 마그네슘-구리 전구체 합금을 절단하여 3x3x3 mm3 의 정육면체 형상을 갖는 시편으로 절단하였다. 상기 시편의 각 표면을 0.04 μm의 입자를 포함하는 콜로이달 용액을 이용하여 연마하였다.The magnesium-copper precursor alloy was cut into a specimen having a 3x3x3 mm 3 cube shape. Each surface of the specimen was polished using a colloidal solution containing particles of 0.04 μm.
상기 시편을 1.5 중량%의 농도와 50℃ 온도의 염산(HCl)용액에 투입하였다. 상기 시편은 상기 염산에 의하여 자유부식(free corrosion)되며, 구리에 비하여 반응성이 높은 마그네슘이 선택적으로 제거되는 디얼로잉이 수행되었다. 상기 자유부식 디얼로잉은 합금을 산성 용액 속에 침지하는 것만으로 마그네슘과 구리의 전기화학적 활성도 차이에 의해 상대적으로 활성인 마그네슘 원자가 용해되고 남아있는 비활성 구리 원자의 근거리 확산으로 나노 다공성 구조가 형성되는 기법을 의미한다. 상기 디얼로잉은 산성 용액과의 반응에 의하여 발생되는 수소 기포가 더 이상 형성되지 않을 때까지 진행되었다.The specimen was put into a hydrochloric acid (HCl) solution at a concentration of 1.5% by weight and a temperature of 50 ° C. The specimen was subjected to free corrosion by the hydrochloric acid, and dealoing was performed in which magnesium, which is more reactive than copper, was selectively removed. The free corrosion dielowing is a technique in which relatively active magnesium atoms are dissolved due to the difference in electrochemical activity between magnesium and copper simply by immersing the alloy in an acidic solution, and a nanoporous structure is formed by short-range diffusion of the remaining inactive copper atoms. means The dealloying was performed until hydrogen bubbles generated by the reaction with the acidic solution were no longer formed.
이어서, 상기 디얼로잉이 완료된 시편은 에탄올 용액에 1분 동안 초음파 세정하였다. 이에 따라, 나노 다공성 구리 구조체가 최종 형성되었다.Then, the dealoing-completed specimen was ultrasonically cleaned in an ethanol solution for 1 minute. Accordingly, a nanoporous copper structure was finally formed.
상기 나노 다공성 구리 구조체의 강도를 평가하기 위해, 상기 시편을 3x10-3 s-1 의 변형률 속도 하에서 압축 시험을 수행하였다. 상기 압축 시험에 의하여 측정되는 항복 강도(yield strength)를 압축 강도로 설정하였다.To evaluate the strength of the nanoporous copper structure, a compression test was performed on the specimen under a strain rate of 3x10 −3 s −1 . The yield strength measured by the compression test was set as the compressive strength.
비교예로서, 알루미늄-구리 전구체 합금을 이용하여 상술한 방법에 따라 나노 다공성 구리 구조체를 제조하였다.As a comparative example, a nanoporous copper structure was prepared using an aluminum-copper precursor alloy according to the above-described method.
표 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 마그네슘-구리 전구체 합금의 조성 및 나노 다공성 구리 구조체의 압축 강도를 비교예와 비교하여 나타내는 표이다.Table 1 is a table showing the composition of the magnesium-copper precursor alloy and the compressive strength of the nanoporous copper structure compared with those of the comparative example according to an embodiment of the present invention.
(원자%)precursor alloy
(atom%)
(MPa)Compressive strength of nanoporous copper structures
(MPa)
*1) 참고문헌: Q. Kong, L. Lian, Y. Liu, J. Zhang, Mater. Lett. 127 (2014) 59-62.*1) References: Q. Kong, L. Lian, Y. Liu, J. Zhang, Mater. Lett. 127 (2014) 59-62.
*2) 참고문헌: F. Chen, X. Chen, L. Zou, Y. Yao, Y. Lin, Q. Shen, E. H. Lavernia, L. Zhang, Mater. Sci. Eng. A 660 (2016) 241-250.*2) References: F. Chen, X. Chen, L. Zou, Y. Yao, Y. Lin, Q. Shen, E. H. Lavernia, L. Zhang, Mater. Sci. Eng. A 660 (2016) 241-250.
표 1에서, 예를 들어 실시예2의 "Mg-64Cu"는 64 원자%의 구리와 잔부는 마그네슘을 의미하고, 다른 경우도 이러한 방식으로 기재되어 있음에 유의한다.Note that in Table 1, for example, "Mg-64Cu" in Example 2 means 64 atomic percent copper and the balance magnesium, and other cases are also described in this way.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 나노 다공성 구리 구조체의 압축 강도를 비교예와 비교하여 나타내는 그래프이다.3 is a graph showing the compressive strength of a nanoporous copper structure according to an embodiment of the present invention compared to a comparative example.
도 3을 참조하면, 실시예들은 구리 함량이 증가됨에 따라 압축 강도가 증가되었다. 비교예와 비교하면, 최소 8배 내지 최대 110배 수준의 증가를 나타내었다. 이러한 결과는 비교예보다 실시예에서 잔존하는 구리 함량이 높아 부피 변화가 적고 상대 밀도가 높은 것에 기인된 것으로 분석된다.Referring to FIG. 3 , in the examples, compressive strength increased as the copper content increased. Compared to the comparative example, it showed an increase of a minimum of 8 times to a maximum of 110 times. These results are analyzed to be due to the fact that the residual copper content is higher in the examples than in the comparative examples, and the volume change is small and the relative density is high.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 나노 다공성 구리 구조체의 미세조직을 비교예와 비교하여 나타내는 주사전자현미경 사진들이다.4 is scanning electron micrographs showing a microstructure of a nanoporous copper structure according to an embodiment of the present invention compared to a comparative example.
도 4를 참조하면, 비교예2의 경우에는, Al-30Cu 로서 30 원자%의 구리와 70 원자%의 알루미늄으로 구성되므로, 구리에 비해 활성인 알루미늄의 함량이 상대적으로 높으므로, 상기 비교예2의 알루미늄-구리 전구체 합금의 디얼로잉 과정에서 부피 수축량이 상대적으로 크게 되어, 저배율 사진에서 나타난 바와 같이 나노 다공성 구리 구조체의 내부에 크랙과 같은 결함이 다량으로 형성됨을 알 수 있다. 또한, 상기 알루미늄-구리 전구체 합금은 상분리가 일어나므로 이중 구조를 가지게 되며, 서로 다른 상들은 반응성과 부피 수축량 등에서 차이가 있으므로 추가적인 결함이 발생할 수 있다. 고배율 사진을 참조하면, 비교예2의 나노 다공성 구리 구조체는 낮은 상대밀도를 가짐을 알 수 있고, 따라서 강도가 감소될 수 있다.Referring to FIG. 4, in the case of Comparative Example 2, since Al-30Cu is composed of 30 atomic % of copper and 70 atomic % of aluminum, since the content of active aluminum is relatively higher than that of copper, Comparative Example 2 During the dealloying process of the aluminum-copper precursor alloy, the volumetric shrinkage is relatively large, and as shown in the low-magnification photograph, it can be seen that a large amount of defects such as cracks are formed inside the nanoporous copper structure. In addition, the aluminum-copper precursor alloy has a dual structure because phase separation occurs, and since different phases differ in reactivity and volumetric shrinkage, additional defects may occur. Referring to the high-magnification photograph, it can be seen that the nanoporous copper structure of Comparative Example 2 has a low relative density, and therefore, strength may be reduced.
실시예2의 경우에는, Mg-67Cu 로서 67 원자%의 구리와 33 원자%의 마그네슘으로 구성되므로, 구리에 비해 활성인 마그네슘의 함량이 상대적으로 낮으므로, 상기 실시예2의 마그네슘-구리 전구체 합금의 디얼로잉 과정에서 부피 수축량이 상대적으로 적게 되어, 저배율 사진에서 나타난 바와 같이 나노 다공성 구리 구조체의 내부에 크랙과 같은 결함이 크게 감소됨을 알 수 있다. 또한, 상기 마그네슘-구리 전구체 합금은 단일상을 가지므로 균일한 조직을 가짐을 알 수 있다. 또한, 고배율 사진을 참조하면, 실시예2의 나노 다공성 구리 구조체는 높은 상대밀도를 가짐을 알 수 있고, 따라서 강도가 증가될 수 있다.In the case of Example 2, since Mg-67Cu is composed of 67 atomic% of copper and 33 atomic% of magnesium, the content of active magnesium is relatively low compared to copper, so the magnesium-copper precursor alloy of Example 2 It can be seen that the amount of volume shrinkage is relatively small during the deallowing process, and as shown in the low-magnification photograph, defects such as cracks inside the nanoporous copper structure are greatly reduced. In addition, it can be seen that the magnesium-copper precursor alloy has a uniform structure because it has a single phase. In addition, referring to the high-magnification photograph, it can be seen that the nanoporous copper structure of Example 2 has a high relative density, and thus strength can be increased.
이상에서 설명한 본 발명의 기술적 사상이 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것은, 본 발명의 기술적 사상이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.The technical spirit of the present invention described above is not limited to the foregoing embodiments and the accompanying drawings, and various substitutions, modifications and changes are possible within the scope of the technical spirit of the present invention. It will be clear to those skilled in the art to which it pertains.
Claims (15)
상기 금속부는 구리를 포함하여 구성되는, 나노 다공성 구리 구조체.The method of claim 1,
The metal portion is composed of copper, the nano-porous copper structure.
상기 기공은 상기 마그네슘의 선택적 제거로 인해 형성되는, 나노 다공성 구리 구조체.The method of claim 1,
The pores are formed due to the selective removal of the magnesium, nanoporous copper structure.
상기 마그네슘-구리 전구체 합금은,
64 원자% 내지 71 원자% 범위의 구리; 및
잔부는 마그네슘과 기타 불가피한 불순물을 포함하는, 나노 다공성 구리 구조체.The method of claim 1,
The magnesium-copper precursor alloy,
Copper in the range of 64 atomic % to 71 atomic %; and
A nanoporous copper structure, the remainder including magnesium and other unavoidable impurities.
상기 마그네슘-구리 전구체 합금은,
MgCu2 단일상으로 구성된, 나노 다공성 구리 구조체.The method of claim 1,
The magnesium-copper precursor alloy,
A nanoporous copper structure composed of a single phase of MgCu 2 .
상기 마그네슘-구리 전구체 합금은,
MgCu2 상과 Mg2Cu 상을 포함하여 구성된, 나노 다공성 구리 구조체.The method of claim 1,
The magnesium-copper precursor alloy,
A nanoporous copper structure comprising a MgCu 2 phase and an Mg 2 Cu phase.
상기 마그네슘-구리 전구체 합금은,
MgCu2 상과 α-Cu 상을 포함하여 구성된, 나노 다공성 구리 구조체.The method of claim 1,
The magnesium-copper precursor alloy,
A nanoporous copper structure comprising MgCu 2 phase and α-Cu phase.
상기 마그네슘의 제거는 산성 용액을 이용하여 이루어지는, 나노 다공성 구리 구조체.The method of claim 1,
Removal of the magnesium is made using an acidic solution, nanoporous copper structure.
상기 다공성 구리 구조체는, 100 MPa 내지 350 MPa의 압축 강도를 갖는, 나노 다공성 구리 구조체.The method of claim 1,
The porous copper structure has a compressive strength of 100 MPa to 350 MPa, nano-porous copper structure.
상기 마그네슘-구리 용탕을 주조하여, MgCu2 상이 상분율로 90% 내지 100% 범위로 포함된 마그네슘-구리 전구체 합금을 제조하는 단계; 및
상기 마그네슘-구리 전구체 합금으로부터 상기 마그네슘을 선택적으로 제거하는 디얼로잉이 수행됨으로써, 나노 다공성 구리 구조체를 형성하는 단계를 포함하는, 나노 다공성 구리 구조체의 제조방법.dissolving magnesium and copper to form a magnesium-copper molten metal;
Casting the magnesium-copper molten metal to prepare a magnesium-copper precursor alloy containing MgCu 2 phase in a phase fraction range of 90% to 100%; and
The method of manufacturing a nanoporous copper structure comprising the step of forming a nanoporous copper structure by performing deallowing to selectively remove the magnesium from the magnesium-copper precursor alloy.
상기 마그네슘-구리 전구체 합금은,
64 원자% 내지 71 원자% 범위의 구리; 및
잔부는 마그네슘과 기타 불가피한 불순물을 포함하는, 나노 다공성 구리 구조체의 제조방법.The method of claim 10,
The magnesium-copper precursor alloy,
Copper in the range of 64 atomic % to 71 atomic %; and
A method for producing a nanoporous copper structure, the remainder including magnesium and other unavoidable impurities.
상기 마그네슘-구리 전구체 합금은,
MgCu2 단일상으로 구성된, 나노 다공성 구리 구조체의 제조방법.The method of claim 10,
The magnesium-copper precursor alloy,
MgCu 2 Method of manufacturing a nanoporous copper structure composed of a single phase.
상기 마그네슘-구리 전구체 합금은,
MgCu2 상과 Mg2Cu 상을 포함하여 구성된, 나노 다공성 구리 구조체의 제조방법.The method of claim 10,
The magnesium-copper precursor alloy,
A method of manufacturing a nanoporous copper structure comprising a MgCu 2 phase and an Mg 2 Cu phase.
상기 마그네슘-구리 전구체 합금은,
MgCu2 상과 α-Cu 상을 포함하여 구성된, 나노 다공성 구리 구조체의 제조방법.The method of claim 10,
The magnesium-copper precursor alloy,
A method of manufacturing a nanoporous copper structure comprising a MgCu 2 phase and an α-Cu phase.
상기 나노 다공성 구리 구조체를 형성하는 단계는,
상기 마그네슘-구리 전구체 합금을 산성 용액에 투입하여, 상기 산성 용액이 상기 마그네슘-구리 전구체 합금으로부터 상기 마그네슘을 제거함으로써 수행되는, 나노 다공성 구리 구조체의 제조방법.
The method of claim 10,
Forming the nanoporous copper structure,
The magnesium-copper precursor alloy is put into an acidic solution, and the acidic solution is performed by removing the magnesium from the magnesium-copper precursor alloy.
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| Title |
|---|
| Fabrication of high-strength duplex nanoporous Cu by dealloying a dual-phase Mg-Cu precursor alloy (Journal 0f Magnesium and Alloys. 2020. 910 ~ 916) 1부.* * |
| On the electrochemical dealloying of Mg-Cu alloys in a NaCl aqueous solution (Corrosion Science, 2010, 3962~3972) 1부.* * |
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