WO2019112099A1 - 진공기공을 갖는 나노입자 구조체 - Google Patents

진공기공을 갖는 나노입자 구조체 Download PDF

Info

Publication number
WO2019112099A1
WO2019112099A1 PCT/KR2017/014414 KR2017014414W WO2019112099A1 WO 2019112099 A1 WO2019112099 A1 WO 2019112099A1 KR 2017014414 W KR2017014414 W KR 2017014414W WO 2019112099 A1 WO2019112099 A1 WO 2019112099A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
nanoparticles
vacuum
pores
nanoparticle structure
nanoparticle
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
PCT/KR2017/014414
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
박동호
백종현
송정호
김정열
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Korea Institute of Industrial Technology KITECH
Original Assignee
Korea Institute of Industrial Technology KITECH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Korea Institute of Industrial Technology KITECH filed Critical Korea Institute of Industrial Technology KITECH
Publication of WO2019112099A1 publication Critical patent/WO2019112099A1/ko
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B82—NANOTECHNOLOGY
    • B82Y—SPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
    • B82Y40/00—Manufacture or treatment of nanostructures
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B33/00—Silicon; Compounds thereof
    • C01B33/113—Silicon oxides; Hydrates thereof
    • C01B33/12—Silica; Hydrates thereof, e.g. lepidoic silicic acid
    • C01B33/18—Preparation of finely divided silica neither in sol nor in gel form; After-treatment thereof
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
    • C01P2004/00—Particle morphology
    • C01P2004/50—Agglomerated particles
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
    • C01P2004/00—Particle morphology
    • C01P2004/60—Particles characterised by their size
    • C01P2004/64—Nanometer sized, i.e. from 1-100 nanometer

Definitions

  • the present invention relates to nanoparticle structures, and more particularly to nanoparticle structures having vacuum pores.
  • Nanotechnology is a technology that deals with structures and materials of nanometer (nm) size.
  • the sizes discussed here range from less than 1 nm to several hundreds of nm.
  • Recent nanometer-sized materials are of interest because when the size of a material is reduced to nanometers, new physical properties that could not be seen in the bulk state appear, and as the size and shape of these nanomaterials change, It is because of the fact that characteristics also change.
  • materials maintain physical properties that appear mostly in bulk form at micrometer size, but usually exhibit very different physical properties from bulk form when reduced to nanometer size.
  • the melting point is lowered.
  • the difference is as much as 1000 ° C, and the crystal lattice constant is also reduced because the atom or ion
  • the surface energy plays an increasingly important role as the ratio increases.
  • the present invention has been studied with interest not only on the properties of such nanomaterials themselves, but also on nanoparticle structures in which such nanomaterials, such as nanoparticles, are assembled.
  • Patent Document 1 Korean Patent Laid-Open Publication No. 10-2011-0058768
  • the present invention provides a nanoparticle structure having vacuum pores.
  • a nanoparticle structure having vacuum pores includes aggregates in which a plurality of nanoparticles are bonded to each other, and closed pores surrounded by the nanoparticles, wherein the closed pores are in a vacuum state.
  • nanoparticles are characterized by containing an inorganic material.
  • the inorganic material is characterized by containing SiO 2 , Al 2 O 3 or TiO 2 .
  • the plurality of nanoparticles are partially sintered.
  • the plurality of nanoparticles are surface-sintered.
  • the sintering thickness of the plurality of nanoparticles is 10% to 90% of the diameter of the nanoparticles, and the sintering thickness is a thickness at which the nanoparticles are superimposed.
  • the plurality of nanoparticles may have a diameter ranging from 10 nm to 100 nm.
  • the diameter of the closed pores is smaller than the average free stroke length of the air.
  • the diameter of the closed pores is 50 nm or less.
  • a sheet including a nanoparticle structure having vacuum pores Such a sheet may comprise a nanoparticle structure having the vacuum pores of the present invention described above.
  • a laminate including a nanoparticle structure having vacuum pores.
  • the stack includes a support and a nanoparticle structure layer disposed on the support, wherein the nanoparticle structure layer comprises an aggregate in which a plurality of nanoparticles are bonded to each other and a closed pore surrounded by the nanoparticles, And the closed pores are in a vacuum state.
  • nanoparticles are characterized by containing an inorganic material.
  • the inorganic material is characterized by containing SiO 2 , Al 2 O 3 or TiO 2 .
  • the plurality of nanoparticles are surface-sintered.
  • the sintering thickness of the plurality of nanoparticles is 10% to 90% of the diameter of the nanoparticles, and the sintering thickness is a thickness at which the nanoparticles are superimposed.
  • a nanoparticle structure having vacuum pores may be manufactured by the above-described method of manufacturing a nanoparticle structure having vacuum pores.
  • a nanoparticle structure having vacuum pores which includes closed pores surrounded by nanoparticles, and the closed pores are in a vacuum state.
  • the nanoparticle structure of the present invention has a lower thermal conductivity characteristic than a nanoparticle structure in which a closed pore is in a vacuum state and a closed pore is air.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view of a nanoparticle structure according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view of a laminate including a nanoparticle structure according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is a conceptual view showing the particle focusing and sintering steps of the present invention.
  • FIG. 4 is a conceptual diagram illustrating a method of manufacturing a nanoparticle structure according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 is a conceptual view illustrating a method of manufacturing a nanoparticle structure according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 is a graph showing the inlet pressures Pa of the respective stages of the nanoparticle focusing apparatus.
  • FIG. 7 is a graph showing the beam diameter of the nanoparticle focusing device according to particle diameters at the six-stage stage.
  • FIG. 8 is a graph showing the passing efficiency of the final particle diameter focused by the nanoparticle focusing device.
  • 10 is a graph showing effective thermal conductivity according to gas pressure and pore size.
  • a nanoparticle structure having vacuum pores according to an embodiment of the present invention will be described.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view of a nanoparticle structure according to an embodiment of the present invention.
  • a nanoparticle structure according to an exemplary embodiment of the present invention includes an aggregate 200 having a plurality of nanoparticles 210 bonded to each other, and a plurality of nanoparticles 210 And a closed pore 220 surrounded by the closed pores 220.
  • the closed pores 220 are in a vacuum state.
  • the diameter size of these nanoparticles 210 may be between 10 nm and 100 nm. If the diameter size of the nanoparticles 210 is less than 10 nm, the size of the closed pores 220 in the nanoparticle structure to be manufactured may be small, and if the diameter size of the nanoparticles 210 exceeds 100 nm The size of the closed pores 220 of the manufactured nanoparticle structure may be larger than the mean free path, and it may be difficult to maintain the vacuum state of the closed pores in the atmosphere. On the other hand, the length of the air average free stroke is about 67 nm at 300 K and 1 atm.
  • the diameter of the closed pores 220 of the nanoparticle structure according to the present invention is smaller than the average free stroke length of the air.
  • the diameter of the closed pores 220 may be less than 50 nm.
  • the nanoparticles 210 are characterized by including an inorganic material.
  • the inorganic material may contain SiO 2, Al 2 O 3 or TiO 2, but is not limited to this.
  • the plurality of nanoparticles 210 are partially sintered.
  • these plurality of nanoparticles 210 are characterized by surface sintering.
  • the surface sintered sintered thickness of the nanoparticles 210 is 10% to 90% of the diameter of the nanoparticles 210.
  • the sintering thickness at this time means the thickness at which the nano particles 210 are superimposed.
  • the closed pores 220 in the nanoparticle structure of the present invention are prepared by focusing and vacuum sintering the particles in a vacuum state in order to be in a vacuum state.
  • the sintered thickness of the nanoparticles 210 of the nanoparticle structure thus formed exceeds 90% of the diameter of the nanoparticles 210, the aggregated particles may be completely melted and the vacuum pores may be destroyed.
  • the sintering thickness is less than 10% of the diameter of the nanoparticles 210, the possibility of particle separation may become large.
  • the nanoparticles 210 constituting the nanoparticle structure according to the present invention are partially sintered rather than completely sintered.
  • a laminate including the nanoparticle structure according to an embodiment of the present invention can be provided.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view of a laminate including a nanoparticle structure according to an embodiment of the present invention.
  • a layered structure including a nanoparticle structure may include a support 1 and a nanoparticle structure layer 2 disposed on the support 1.
  • the support 1 may be made of a variety of materials known in the art.
  • the nanoparticle structure layer 2 may be located on the support 1.
  • Such a nanoparticle structure layer may comprise a nanoparticle structure according to the present invention.
  • the nanoparticle structure layer (2) includes an aggregate in which a plurality of nanoparticles are bonded to each other and a closed pore which is located in the aggregate and is surrounded by the nanoparticles, and the closed pore is in a vacuum state .
  • the nanoparticles are characterized by containing an inorganic material.
  • the inorganic material is characterized by comprising SiO 2 , Al 2 O 3 or TiO 2 .
  • the plurality of nanoparticles are surface-sintered.
  • the sintering thickness of the plurality of nanoparticles is 10% to 90% of the diameter of the nanoparticles, and the sintering thickness is a thickness at which the nanoparticles overlap.
  • a method of fabricating a nanoparticle structure having vacuum pores may include preparing a plurality of nanoparticles and performing particle focusing and sintering.
  • the nanoparticles at this time may contain minerals.
  • the inorganic material may include SiO 2, Al 2 O 3 or TiO 2.
  • the diameter size of these nanoparticles may be between 10 nm and 100 nm. If the diameter of the nanoparticles is less than 10 nm, the size of the closed pores in the nanoparticle structure may be small, and if the diameter of the nanoparticles exceeds 100 nm, May be larger than the mean free path, and it may be difficult to maintain the vacuum state of the closed pores in the atmosphere. On the other hand, the length of the air average free stroke is about 67 nm at 300 K and 1 atm.
  • the method may further include a step of selectively classifying the sizes of the nanoparticles as needed, as will be described later.
  • Such a plurality of nanoparticles can be prepared using various known methods.
  • silica nanoparticles can be prepared by performing a nanoparticle manufacturing method using thermal plasma.
  • a plasma torch is used as a device for generating a thermal plasma
  • a silica micron or submicron powder is supplied to the plasma reactor using a gas for thermal plasma generation as a carrier gas, It is possible to manufacture nanoparticles by rapid cooling after vaporizing the powder injected by the rapid temperature gradient of the powder.
  • the silica nanoparticles can be prepared by performing a sol-gel method.
  • spherical silica nanoparticles can be obtained by hydrolysis and polycondensation of tetraethoxysilane as a silica precursor under water and an ethanol solvent in the presence of an ammonia catalyst.
  • the nanoparticles float on the transfer gas. This can prepare the nanoparticles to float with the transport gas in order to proceed with particle focusing in the next step.
  • a plurality of nanoparticles can be prepared in an aerosol state.
  • the transport gas at this time may include argon gas, nitrogen gas or hydrogen gas.
  • Such particle focusing and sintering steps may include a nanoparticle focusing step and a vacuum sintering step.
  • the particle focusing step coagulates the nanoparticles in a vacuum state
  • the vacuum sintering step is a step of vacuum sintering the nanoparticles agglomerated in the vacuum state to produce agglomerates in which the nanoparticles are bonded to each other.
  • the prepared agglomerates include closed pores surrounded by the nanoparticles, and these closed pores can be in a vacuum state. Therefore, by performing the vacuum sintering continuously in this vacuum state, a nanoparticle structure having vacuum pores can be manufactured.
  • Particle focusing is a technique for focusing particles, for example, by using a microfluidic system to concentrate fine particles.
  • Particle focusing for example, is a technique for focusing suspended particles in a small space in a transfer gas, and the resulting dense particle flow is called a particle beam.
  • such nanoparticle focusing can be achieved by passing through the multi-stage vacuum focusing device, lowering the vacuum at each stage, passing through each stage only below a certain particle size, and passing nanoparticles below the desired beam diameter Can be centralized.
  • this vacuum sintering step (S220) can perform the sintering by heating the nanoparticles at a final stage of the apparatus for performing nanoparticle focusing.
  • the silica nanoparticles can be vacuum-sintered by heating at a pressure of 100 Pa or less and a temperature of 600 to 1500 ° C.
  • the nanoparticles can be sintered by heating using a resistance heating element or a laser.
  • the vacuum sintering is characterized in that the surfaces of the nanoparticles are sintered. That is, it is characterized in that the nanoparticles are not completely sintered but only the surface is sintered.
  • the sintering thickness of the sintered nanoparticles is 10% to 90% of the diameter of the nanoparticles.
  • the sintering thickness at this time means the thickness at which the nanoparticles are superimposed.
  • the sintering thickness exceeds 90% of the diameter of the nanoparticles, the aggregated particles may be completely melted and the vacuum pores may be destroyed. In addition, if the sintering thickness is less than 10% of the diameter of the nanoparticles, the possibility of particle separation may become large.
  • the temperature at which the nanoparticles are sintered is a temperature of 50% to 90% of the melting temperature of the nanoparticles. Accordingly, the sintering thickness of the nanoparticles controlling and sintering the temperature at which the nanoparticles are sintered can be controlled to a thickness of 10% to 90% of the diameters of the nanoparticles.
  • the nanoparticle structure manufactured according to the present invention is manufactured in a vacuum state, and the inner closed pore size is less than the mean free path of the air and can maintain a vacuum state in the atmosphere.
  • it may further include sorting the nanoparticles by size between preparing the nanoparticles and producing the aggregate.
  • the step of classifying the nanoparticles by size is characterized by selectively classifying the nanoparticles having a diameter of 10 nm to 100 nm.
  • a separation device using electromigration or multi-stage impactor can be used to separate nanoparticles.
  • particles are first selectively separated by size using a low-pressure multi-stage impactor, separated by magnitude using an electric field using a second electric field, and the size of particles collected through the electric field control of each device The process pressure and the strength of the electric field can be adjusted. After selectively collecting the particle size, particles smaller than the desired particle size can be collectively collected using a collecting device.
  • FIG. 3 is a conceptual view showing the particle focusing and sintering steps of the present invention.
  • a multi-pressurized chamber is shown as a conceptual view of a multi-stage vacuum focusing apparatus as a particle focusing apparatus.
  • the first stage 10 can be filled with nanoparticles suspended on the transport gas with an aerosol inlet.
  • nanoparticles then pass through the second stage 20 and the third stage 30 and lower the vacuum through pressure control at each stage, And can centralize the nanoparticles below the desired beam diameter.
  • the third stage 30, which is the last stage, is provided with a heating device capable of heating, so that it can be heated and vacuum sintered in a vacuum state.
  • FIG. 4 is a conceptual diagram illustrating a method of manufacturing a nanoparticle structure according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 (a) is a conceptual diagram showing a separation apparatus using electrophoresis for nanoparticle classification.
  • the electric field can be used to separate electric power by magnitude.
  • FIG. 4 (b) is a conceptual diagram illustrating a multi-stage vacuum focusing apparatus for nanoparticle focusing.
  • Ar gas is used as a transfer gas. After the nanoparticles in a floating state are passed through a plurality of stages and the vacuum is lowered, the nanoparticles are concentrated, The surface of the nanoparticles can be vacuum sintered.
  • FIG. 5 is a conceptual view illustrating a method of manufacturing a nanoparticle structure according to an embodiment of the present invention.
  • the muti-pressure chamber is shown in three stages in FIG. 5, but a six-stage vacuum focusing device is designed by adding an intermediate stage.
  • a total of 7 stages of focusing lens including the 0th stage of the pre-stage were designed. The last six stages were equipped with a heating device.
  • Table 1 below is a table showing the nozzle diameters of the respective stages.
  • stage 0 One 2 3 4 5 6 Nozzle diameter (mm) - 6.35 6.31 6.25 6.16 5.84 7.97
  • FIG. 5 is a graph showing the inlet pressures Pa of the respective stages of the nanoparticle focusing apparatus. Referring to FIG. 5, the inlet pressure Pa at each end is designed to gradually decrease.
  • FIG. 6 is a graph showing the beam diameter of the nanoparticle focusing device according to particle diameters at the six-stage stage. Referring to FIG. 6, it is confirmed that the beam diameter is 0.0851 mm based on 20 nm particle.
  • FIG. 7 is a graph showing the passing efficiency of the final particle diameter focused by the nanoparticle focusing device. Referring to FIG. 7, it can be confirmed that the passing efficiency per final particle diameter is 90.06% based on 20 nm particles.
  • an effective thermal conductivity value at a gas pressure of 0.01 bar to 1 bar and a pore size of 20 nm, 35 nm, 50 nm and 80 nm can be confirmed.
  • the effective thermal conductivity according to pore size was measured at gas pressures of 0.01 bar, 0.1 bar and 1 bar. As a result, it can be confirmed that the effective thermal conductivity is 3.945 mW / (mK) when the pore size is about 36 nm even at a gas pressure of 1 bar (atmospheric pressure). For reference, the thermal conductivity of air at 1 bar gas pressure is about 26.2 mW / (mK).
  • a nanoparticle structure having vacuum pores which includes closed pores surrounded by nanoparticles, and the closed pores are in a vacuum state.
  • the nanoparticle structure of the present invention has a lower thermal conductivity characteristic than a nanoparticle structure in which a closed pore is in a vacuum state and a closed pore is air.
  • Support 2 Nanoparticle structure layer
  • first stage 20 second stage
  • nanoparticles 220 closed pores

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Nanotechnology (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Powder Metallurgy (AREA)

Abstract

본 발명의 일실시예는 진공기공을 갖는 나노입자 구조체를 제공한다. 진공기공을 갖는 나노입자 구조체는 복수개의 나노입자들이 서로 결합된 응집체 및 상기 응집체 내에 위치하되, 상기 나노입자들로 둘러싸인 닫힌 기공을 포함하고, 상기 닫힌 기공은 진공상태인 것을 특징으로 한다.

Description

진공기공을 갖는 나노입자 구조체
본 발명은 나노입자 구조체에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 진공기공을 갖는 나노입자 구조체에 관한 것이다.
나노기술은 나노미터(nm) 크기의 구조나 물질을 다루는 기술이다. 여기서 다루는 크기는 아주 작게는 1 nm 이하로부터 수백 nm에 이른다.
최근 나노미터 크기를 갖는 물질들이 관심을 끌고 있는 이유는 물질의 크기가 나노미터로 작아지면 벌크 상태에서는 볼 수 없었던 새로운 물리적 특성들이 나타나고, 이러한 나노물질들의 크기와 모양이 변화하면 거기에 따라서 이 새로운 특성들도 변화한다는 사실 때문이다.
즉, 물질들은 마이크로미터 크기에서는 대부분 벌크 형태에서 나타나는 물리적 특성을 유지하지만, 나노미터 크기로 축소되면 벌크 형태와는 아주 상이한 물리적 특성을 보이는 것이 보통이다. 예를 들면, 결정이 나노미터 수준으로 작아지면 융점이 낮아지는데, 심한 경우에는 1000 ℃까지도 차이가 나고, 결정격자상수(lattice constant)도 적어지는데, 그 이유는 물질의 표면에 존재하는 원자나 이온의 비율이 증가함에 따라서 표면 에너지가 점점 중요한 역할을 하기 때문이다.
따라서, 나노물질의 모양과 크기에 따라서 발현되는 다양한 물리·화학적 특성들을 응용하기 위하여 나노물질과 관련된 연구들 중 크기와 모양이 다양한 새로운 나노입자들의 합성과 관련한 연구가 특히 활발하게 이루어지고 있다.
한편, 본 발명은 이러한 나노물질 자체의 특성 뿐만 아니라, 이러한 나노물질 예컨대 나노입자들이 모인 나노입자 구조체에 대하여 관심을 가지고 연구하였다.
즉, 나노입자들이 모인 나노입자 구조체의 경우, 나노입자들 사이에 기공이 생기게 되며, 이러한 기공을 가진 나노입자 구조체인 다공성 구조체를 제조할 수 있게 된다. 따라서, 이러한 다공성 구조체의 특성에 따라 다양한 응용분야에 적용될 수 있을 것이다.
[선행기술문헌]
[특허문헌]
(특허문헌 1) 대한민국 공개특허공보 제10-2011-0058768호
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 진공기공을 갖는 나노입자 구조체를 제공하는 것이다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 일 측면은 진공기공을 갖는 나노입자 구조체를 제공한다. 이러한 진공기공을 갖는 나노입자 구조체는 복수개의 나노입자들이 서로 결합된 응집체 및 상기 응집체 내에 위치하되, 상기 나노입자들로 둘러싸인 닫힌 기공을 포함하고, 상기 닫힌 기공은 진공상태인 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 나노입자는 무기물을 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 무기물은 SiO2, Al2O3 또는 TiO2를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 복수개의 나노입자들은 부분 소결된 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 복수개의 나노입자들은 표면 소결된 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 복수개의 나노입자들의 소결 두께는 상기 나노입자들의 직경 대비 10% 내지 90%의 두께인 것을 특징으로 하고, 상기 소결 두께는 상기 나노입자들이 중첩된 두께인 것이다.
또한, 상기 복수개의 나노입자들의 직경크기는 10 nm 내지 100 nm인 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 닫힌 기공의 직경크기는 공기의 평균자유행정 길이보다 작은 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 닫힌 기공의 직경크기는 50 nm 이하인 것을 특징으로 한다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 다른 측면은 진공기공을 갖는 나노입자 구조체를 포함하는 시트를 제공한다. 이러한 시트는 상술한 본 발명 진공기공을 갖는 나노입자 구조체를 포함할 수 있다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 다른 측면은 진공기공을 갖는 나노입자 구조체를 포함하는 적층체를 제공한다. 이러한 적층체는 지지체 및 상기 지지체 상에 위치하는 나노입자 구조체층을 포함하고, 상기 나노입자 구조체층은 복수개의 나노입자들이 서로 결합된 응집체 및 상기 응집체 내에 위치하되, 상기 나노입자들로 둘러싸인 닫힌 기공을 포함하고, 상기 닫힌 기공은 진공상태인 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 나노입자는 무기물을 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 무기물은 SiO2, Al2O3 또는 TiO2를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 복수개의 나노입자들은 표면 소결된 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 복수개의 나노입자들의 소결 두께는 상기 나노입자들의 직경 대비 10% 내지 90%의 두께인 것을 특징으로 하고, 상기 소결 두께는 상기 나노입자들이 중첩된 두께인 것이다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 다른 측면은 진공기공을 갖는 나노입자 구조체를 제공한다. 진공기공을 갖는 나노입자 구조체는 상술한 진공기공을 갖는 나노입자 구조체 제조방법으로 제조된 것일 수 있다.
본 발명에 따르면, 나노입자들로 둘러싸인 닫힌 기공을 포함하고, 상기 닫힌 기공은 진공상태인 것을 특징으로 하는 진공기공을 갖는 나노입자 구조체를 제공할 수 있다.
따라서, 본 발명 나노입자 구조체는 닫힌 기공이 진공상태인 바, 닫힌 기공이 공기인 나노입자 구조체에 비하여 열전도도 특성이 낮은 효과가 있다.
본 발명의 효과는 상기한 효과로 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 상세한 설명 또는 특허청구범위에 기재된 발명의 구성으로부터 추론 가능한 모든 효과를 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 나노입자 구조체에 관한 일 단면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 나노입자 구조체를 포함하는 적층체에 관한 일 단면도이다.
도 3은 본 발명의 입자 포커싱 및 소결단계를 나타낸 개념도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 나노입자 구조체 제조방법에 관한 개념도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 나노입자 구조체 제조방법을 나타낸 개념도이다.
도 6은 나노입자 포커싱 장치의 각 단의 입구압력(Pa)을 나타낸 그래프이다.
도 7은 나노입자 포커싱 장치의 6단 토출시 입자 직경별 beam diameter를 나타낸 그래프이다.
도 8은 나노입자 포커싱 장치로 포커싱된 최종 입자 직경별 통과 효율을 나타낸 그래프이다.
도 9는 가스 압력과 pore size에 따른 유효열전도도를 측정한 그래프이다.
도 10은 가스 압력과 pore size에 따른 유효열전도도를 측정한 그래프이다.
이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명을 설명하기로 한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며, 따라서 여기에서 설명하는 실시예로 한정되는 것은 아니다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결(접속, 접촉, 결합)"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 부재를 사이에 두고 "간접적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다. 또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 구비할 수 있다는 것을 의미한다.
본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
이하 첨부된 도면을 참고하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 진공기공을 갖는 나노입자 구조체를 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 나노입자 구조체에 관한 일 단면도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 나노입자 구조체는 복수개의 나노입자들(210)이 서로 결합된 응집체(200) 및 상기 응집체(200) 내에 위치하되, 상기 나노입자들(210)로 둘러싸인 닫힌 기공(220)을 포함하고, 상기 닫힌 기공(220)은 진공상태인 것을 특징으로 한다.
이러한 나노입자들(210)의 직경 크기는 10 nm 내지 100 nm일 수 있다. 만일, 나노입자들(210)의 직경 크기가 10 nm 미만인 경우, 제조되는 나노입자 구조체 내의 닫힌 기공(220)의 크기가 작을 수 있고, 만일 나노입자들(210)의 직경 크기가 100 nm를 초과하는 경우, 제조되는 나노입자 구조체의 닫힌 기공(220)의 크기가 공기 평균자유행정(mean free path)보다 커져서 대기 중에서 닫힌 기공의 진공 상태를 유지하기 어려울 수 있다. 한편, 공기 평균자유행정의 길이는 300K 및 1 atm에서 약 67nm이다.
또한, 본 발명에 따른 나노입자 구조체의 닫힌 기공(220)의 직경크기는 공기의 평균자유행정 길이보다 작은 것을 특징으로 한다.
예를 들어, 상기 닫힌 기공(220)의 직경크기는 50 nm 이하일 수 있다.
또한, 상기 나노입자(210)는 무기물을 포함하는 것을 특징으로 한다. 예를 들어, 상기 무기물은 SiO2, Al2O3 또는 TiO2를 포함할 수 있으나, 이에 한정되지는 않는다.
한편, 이러한 복수개의 나노입자들(210)은 부분 소결된 것을 특징으로 한다.
예를 들어, 이러한 복수개의 나노입자들(210)은 표면 소결된 것을 특징으로 한다.
바람직하게, 상기 나노입자들(210)의 표면 소결된 소결 두께는 상기 나노입자들(210)의 직경 대비 10% 내지 90%의 두께인 것을 특징으로 한다. 이때의 소결 두께는 상기 나노입자들(210)이 중첩된 두께를 의미한다.
이는 본 발명 나노입자 구조체 내의 닫힌 기공(220)이 진공상태가 되기 위하여는 진공상태에서 입자를 포커싱하고 진공소결하여 제조되는 것이 바람직하다. 이와 같이 제조된 나노입자 구조체의 나노입자(210)의 소결 두께가 나노입자들(210)의 직경 대비 90% 초과일 경우, 응집된 입자가 전부 용융된 상태가 되어 진공 기공이 파괴될 수 있다. 또한, 만일, 소결 두께가 나노입자들(210)의 직경 대비 10% 미만일 경우, 입자 분리 가능성이 커질 수 있다.
따라서, 본 발명에 따른 나노입자 구조체를 이루는 나노입자들(210)은 완전 소결이 아닌 부분 소결된 것이 특징이다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 진공기공을 갖는 나노입자 구조체를 포함하는 시트를 제공할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 나노입자 구조체를 포함하는 적층체를 제공할 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 나노입자 구조체를 포함하는 적층체에 관한 일 단면도이다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 나노입자 구조체를 포함하는 적층체는 지지체(1) 및 상기 지지체(1) 상에 위치하는 나노입자 구조체층(2)을 포함할 수 있다.
지지체(1)는 필요에 따라 공지된 다양한 물질을 사용할 수 있다.
나노입자 구조체층(2)은 지지체(1) 상에 위치할 수 있다. 이러한 나노입자 구조체층은 본 발명에 따른 나노입자 구조체를 포함할 수 있다.
예를 들어, 상기 나노입자 구조체층(2)은 복수개의 나노입자들이 서로 결합된 응집체 및 상기 응집체 내에 위치하되, 상기 나노입자들로 둘러싸인 닫힌 기공을 포함하고, 상기 닫힌 기공은 진공상태인 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 나노입자는 무기물을 포함하는 것을 특징으로 한다. 예를 들어, 상기 무기물은 SiO2, Al2O3 또는 TiO2를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 복수개의 나노입자들은 표면 소결된 것을 특징으로 한다. 예를 들어, 상기 복수개의 나노입자들의 소결 두께는 상기 나노입자들의 직경 대비 10% 내지 90%의 두께인 것을 특징으로 하고, 상기 소결 두께는 상기 나노입자들이 중첩된 두께인 것이다.
한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 나노입자 구조체 제조방법을 설명한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 진공기공을 갖는 나노입자 구조체 제조방법은 복수개의 나노입자들을 준비하는 단계 및 입자 포커싱 및 소결단계를 포함할 수 있다.
먼저, 복수개의 나노입자들을 준비한다.
예를 들어, 이때의 나노입자들은 무기물을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 무기물은 SiO2, Al2O3 또는 TiO2를 포함할 수 있다.
또한, 예를 들어, 이러한 나노입자들의 직경 크기는 10 nm 내지 100 nm일 수 있다. 만일, 나노입자들의 직경 크기가 10 nm 미만인 경우, 제조되는 나노입자 구조체 내의 닫힌 기공의 크기가 작을 수 있고, 만일 나노입자들의 직경 크기를 100 nm를 초과하는 경우, 제조되는 나노입자 구조체의 닫힌 기공의 크기가 공기 평균자유행정(mean free path)보다 커져서 대기 중에서 닫힌 기공의 진공 상태를 유지하기 어려울 수 있다. 한편, 공기 평균자유행정의 길이는 300K 및 1 atm에서 약 67nm이다.
따라서, 필요에 따라 나노입자들의 크기를 선택적으로 분류하는 단계를 더 포함할 수 있는데, 이에 대하여는 후술하기로 한다.
이러한 복수개의 나노입자들은 공지된 다양한 방법들을 이용하여 제조할 수 있다.
예를 들어, 실리카 나노 입자는 열 플라즈마를 이용한 나노입자 제조방법을 수행하여 제조할 수 있다. 구체적으로 열 플라즈마의 발생장치로 플라즈마 토치를 사용하고, 열 플라즈마 발생을 위한 기체를 운송가스로 사용하여 실리카 미크론 또는 서브미크론 분말을 플라즈마 반응장치에 공급하고, 열 플라즈마의 아크중심으로부터 아크 바깥부분으로의 급격한 온도구배에 의해 주입된 분말을 기화시킨 후 급속 냉각을 통한 나노입자 제조가 가능하다.
다른 예를 들어, 실리카 나노 입자는 졸겔법을 수행하여 제조할 수 있다. 구체적으로 물 및 에탄올 용매 중에 암모니아 촉매 존해하에 실리카 전구체인 테트라에톡시실란을 가수분해 및 축중합시킴으로써 구형의 실리카 나노 입자를 얻을 수 있다.
또한, 복수개의 나노입자들을 준비하는 단계에서, 상기 나노입자들은 이송가스 상에 부유하는 것을 특징으로 한다. 이는 다음 단계에서 입자 포커싱을 진행하기 위하여 나노입자들을 이송가스와 함께 부유하도록 준비할 수 있다. 예를 들어, 복수개의 나노입자들을 에어로졸(Aerosol) 상태로 준비할 수 있다.
예를 들어, 이때의 이송가스는 아르곤 가스, 질소 가스 또는 수소 가스를 포함할 수 있다.
그 다음에, 입자 포커싱 및 소결을 수행한다.
이러한 입자 포커싱 및 소결단계는 나노입자 포커싱 단계 및 진공 소결 단계를 포함할 수 있다.
입자 포커싱 단계는 상기 나노입자들을 진공상태에서 응집시키고, 진공 소결 단계는 이러한 진공상태에서 응집된 나노입자들을 진공 소결하여 상기 나노입자들이 서로 결합된 응집체를 제조하는 것을 특징으로 한다.
따라서, 진공상태에서 나노입자들을 응집시키기 때문에 상기 제조된 응집체는 내부에 상기 나노입자들로 둘러싸인 닫힌 기공을 포함하되, 이러한 닫힌 기공은 진공상태가 될 수 있다. 따라서, 이러한 진공상태에서 계속하여 진공 소결을 수행함으로써 진공기공을 가진 나노입자 구조체를 제조할 수 있다.
입자 포커싱(particle focusing)은 입자를 집중화하는 기술로서, 예를 들어, 미세유동 시스템을 이용하여 미세입자를 집중화할 수 있다. 구체적 예로 입자 포커싱은 이송 가스 중에 부유중인 입자를 아주 작은 공간에 집속시키는 기술로 이렇게 생성된 고집속 입자유동을 입자빔(particle beam)이라고 부른다.
예를 들어, 이러한 나노입자 포커싱은 다단 진공 포커싱 장치를 통과하여 각 단(stage)에서 진공을 낮춰가며, 특정입자 크기 이하만 각 단을 통과하고, 원하는 빔 직경(beam diameter) 이하의 나노입자들을 집중화할 수 있다.
또한, 예를 들어, 이러한 진공 소결 단계(S220)는 나노입자 포커싱을 수행하는 장치의 최종 단(stage)에서 나노입자를 가열하여 소결을 수행할 수 있다.
예를 들어, 실리카 나노입자를 100 Pa 이하의 압력 및 600 ℃ 내지 1500 ℃의 온도로 가열하여 진공 소결할 수 있다.
예를 들어, 상기 나노입자들을 저항발열체 또는 레이저를 이용하여 가열하여 소결시킬 수 있다.
한편, 진공 소결 단계에서, 진공 소결은 상기 나노입자들의 표면을 소결시키는 것을 특징으로 한다. 즉, 나노입자들을 완전 소결시키지 않고, 표면만 소결시키는 것을 특징으로 한다.
바람직하게, 상기 소결시키는 나노입자들의 소결 두께는 상기 나노입자들의 직경 대비 10% 내지 90%의 두께인 것을 특징으로 한다. 이때의 소결 두께는 상기 나노입자들이 중첩된 두께를 의미한다.
이는 진공 소결 후에, 압력을 대기압으로 상승하게 되는데, 압력 상승을 통한 입자 속도 감소 및 포집시 충격으로 인한 깨짐을 방지하기 위함이다.
만일, 소결 두께가 나노입자들의 직경 대비 90% 초과일 경우, 응집된 입자가 전부 용융된 상태가 되어 진공 기공이 파괴될 수 있다. 또한, 만일, 소결 두께가 나노입자들의 직경 대비 10% 미만일 경우, 입자 분리 가능성이 커질 수 있다.
예를 들어, 상기 나노입자들을 소결시키는 온도는 상기 나노입자들의 용융온도의 50% 내지 90%의 온도인 것을 특징으로 한다. 따라서, 나노입자들을 소결시키는 온도를 제어하여 소결시키는 나노입자들의 소결 두께를 상기 나노입자들의 직경 대비 10% 내지 90%의 두께로 제어할 수 있다.
따라서, 본 발명에 따라 제조된 나노입자 구조체는 진공상태에서 제조된 바, 내부 닫힌기공 크기가 공기 평균자유행정(mean free path) 이하로서 대기 중에서 진공 상태를 유지할 수 있다.
한편, 경우에 따라, 상기 나노입자들을 준비하는 단계 및 상기 응집체를 제조하는 단계 사이에, 상기 나노입자들을 크기별로 분류하는 단계를 더 포함할 수 있다.
나노입자들을 크기별로 분류하는 단계에서, 상기 나노입자들의 직경이 10 nm 내지 100 nm인 것을 선택적으로 분류하는 것을 특징으로 한다.
예를 들어, 나노입자들의 분리를 위해 전기이동도 또는 다단 임팩터를 이용한 분리장치를 이용할 수 있다.
예를 들어, 1차로 저압 다단 임팩터를 이용하여 입자를 선택적으로 크기에 따라 분리하고 2차로 전기장을 이용하여 전기력에 의해 크기에 따라 분리하며 각각의 장치의 전기장 제어부를 통해 포집되는 입자의 크기에 따라 공정압력 및 전기장의 세기를 조절할 수 있다. 그리고, 입자 크기를 선택적으로 포집하고 난 후 원하는 포집입자크기보다 작은 입자들은 포집장치를 사용하여 일괄 포집될 수 있다.
도 3은 본 발명의 입자 포커싱 및 소결단계를 나타낸 개념도이다.
도 3을 참조하면, 입자 포커싱 장치로서 다단 진공 포커싱 장치의 개념도로서, multi-pressre chamber가 도시되어 있다.
먼저 제1단(10)으로 에어로졸 주입구(Aerosol inlet)로 이송가스 상에 부유하는 나노입자를 주입할 수 있다.
그 다음에 이러한 나노입자는 제2단(20) 및 제3단(30)을 통과하게 되고, 각 단(stage)에서 진공 제어(pressure control)를 통해 진공을 낮춰가며, 특정입자 크기 이하만 각 단을 통과하고, 원하는 빔 직경(beam diameter) 이하의 나노입자들을 집중화할 수 있다.
그리고, 제일 마지막 단인 제3단(30)에는 가열(Heating)할 수 있는 가열장치를 구비함으로써, 진공상태에서 가열하여 진공 소결시킬 수 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 나노입자 구조체 제조방법에 관한 개념도이다.
도 4(a)는 나노입자 분류(Nanoparicle classification)를 위하여 전기이동도를 이용한 분리장치를 나타낸 개념도이다.
도 4(a)를 참조하면, 전기장을 이용하여 전기력에 의해 크기에 따라 분리할 수 있다.
도 4(b)는 나노입자 포커싱(Nanoparticle focusing)을 위하여 다단 진공 포커싱 장치를 나타낸 개념도이다.
도 4(b)를 참조하면, 이송가스로 Ar 가스를 사용하였고, 부유상태의 나노입자들을 복수의 단(stage)을 거치고, 진공을 낮춰가며 나노입자들을 집중화한 후, 마지막 단에서 가열장치에 의해 나노입자들의 표면을 진공소결할 수 있다.
실험예
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 나노입자 구조체 제조방법을 나타낸 개념도이다.
도 5를 참조하면, 도 5에서는 muti-pressure chamber를 3단으로 도시하였으나, 중간에 단을 추가하여 6단 진공 포커싱 장치를 설계하였다.
Pre-stage 0번째 단 포함 총 7단의 포커싱 렌즈를 설계하였다. 마지막 6단에는 가열장치를 구비하였다.
하기 표 1은 각 단의 노즐 직경(Nozzle diameter)을 나타낸 표이다.
stage 0 1 2 3 4 5 6
Nozzle diameter(mm) - 6.35 6.31 6.25 6.16 5.84 7.97
도 5는 나노입자 포커싱 장치의 각 단의 입구압력(Pa)을 나타낸 그래프이다. 도 5를 참조하면, 각 단의 입구압력(Pa)의 크기는 점차적으로 낮아지게 설계하였다.
도 6은 나노입자 포커싱 장치의 6단 토출시 입자 직경별 beam diameter를 나타낸 그래프이다. 도 6을 참조하면 20nm 입자 기준으로 beam diameter가 0.0851 mm임을 확인할 수 있다.
도 7은 나노입자 포커싱 장치로 포커싱된 최종 입자 직경별 통과 효율을 나타낸 그래프이다. 도 7을 참조하면, 20nm 입자 기준으로 최종 입자 직경별 통과 효율이 90.06%임을 확인할 수 있다.
도 8은 가스 압력과 pore size에 따른 유효열전도도를 측정한 그래프이다.
도 8을 참조하면, 가스압력이 0.01 bar 내지 1 bar에서 기공 크기(pore size)가 20nm, 35nm, 50nm 및 80nm인 경우의 유효열전도도 값을 확인할 수 있다.
도 9는 가스 압력과 pore size에 따른 유효열전도도를 측정한 그래프이다.
도 9를 참조하면, 가스압력이 0.01 bar, 0.1 bar 및 1 bar에서 pore size에 따른 유효열전도도를 측정하였다. 그 결과, 가스압력 1bar(상압) 에서도 기공 크기(pore size)가 약 36nm인 경우, 유효 열전도도 3.945 mW/(mK) 임을 확인할 수 있다. 한편 참고로 가스압력 1bar에서의 공기의 열전도도는 약 26.2 mW/(mK) 이다.
따라서, 진공상태로 기공 크기를 유지 시, 공기 열전도도보다 낮은 진공 유효 열전도도를 유지함을 알 수 있다.
본 발명에 따르면, 나노입자들로 둘러싸인 닫힌 기공을 포함하고, 상기 닫힌 기공은 진공상태인 것을 특징으로 하는 진공기공을 갖는 나노입자 구조체를 제공할 수 있다.
따라서, 본 발명 나노입자 구조체는 닫힌 기공이 진공상태인 바, 닫힌 기공이 공기인 나노입자 구조체에 비하여 열전도도 특성이 낮은 효과가 있다.
전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.
본 발명의 범위는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
[부호의 설명]
1: 지지체 2: 나노입자 구조체층
10: 제1 단 20: 제2 단
30: 제3 단 200: 응집체
210: 나노입자 220: 닫힌 기공

Claims (15)

  1. 복수개의 나노입자들이 서로 결합된 응집체; 및
    상기 응집체 내에 위치하되, 상기 나노입자들로 둘러싸인 닫힌 기공을 포함하고,
    상기 닫힌 기공은 진공상태인 것을 특징으로 하는 진공기공을 갖는 나노입자 구조체.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 나노입자는 무기물을 포함하는 것을 특징으로 하는 진공기공을 갖는 나노입자 구조체.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 무기물은 SiO2, Al2O3 또는 TiO2를 포함하는 것을 특징으로 하는 진공기공을 갖는 나노입자 구조체.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 복수개의 나노입자들은 부분 소결된 것을 특징으로 하는 진공기공을 갖는 나노입자 구조체.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 복수개의 나노입자들은 표면 소결된 것을 특징으로 하는 진공기공을 갖는 나노입자 구조체.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 복수개의 나노입자들의 소결 두께는 상기 나노입자들의 직경 대비 10% 내지 90%의 두께인 것을 특징으로 하고,
    상기 소결 두께는 상기 나노입자들이 중첩된 두께인 것인 진공기공을 갖는 나노입자 구조체.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 복수개의 나노입자들의 직경크기는 10 nm 내지 100 nm인 것을 특징으로 하는 진공기공을 갖는 나노입자 구조체.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 닫힌 기공의 직경크기는 공기의 평균자유행정 길이보다 작은 것을 특징으로 하는 진공기공을 갖는 나노입자 구조체.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 닫힌 기공의 직경크기는 50 nm 이하인 것을 특징으로 하는 진공기공을 갖는 나노입자 구조체.
  10. 제1항의 진공기공을 갖는 나노입자 구조체를 포함하는 시트.
  11. 지지체; 및
    상기 지지체 상에 위치하는 나노입자 구조체층을 포함하고,
    상기 나노입자 구조체층은 복수개의 나노입자들이 서로 결합된 응집체 및 상기 응집체 내에 위치하되, 상기 나노입자들로 둘러싸인 닫힌 기공을 포함하고, 상기 닫힌 기공은 진공상태인 것을 특징으로 하는 적층체.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 나노입자는 무기물을 포함하는 것을 특징으로 하는 적층체.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 무기물은 SiO2, Al2O3 또는 TiO2를 포함하는 것을 특징으로 하는 적층체.
  14. 제12항에 있어서,
    상기 복수개의 나노입자들은 표면 소결된 것을 특징으로 하는 진공기공을 갖는 적층체.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 복수개의 나노입자들의 소결 두께는 상기 나노입자들의 직경 대비 10% 내지 90%의 두께인 것을 특징으로 하고,
    상기 소결 두께는 상기 나노입자들이 중첩된 두께인 것인 진공기공을 갖는 적층체.
PCT/KR2017/014414 2017-12-07 2017-12-08 진공기공을 갖는 나노입자 구조체 Ceased WO2019112099A1 (ko)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020170167827A KR102093293B1 (ko) 2017-12-07 2017-12-07 진공기공을 갖는 나노입자 구조체
KR10-2017-0167827 2017-12-07

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2019112099A1 true WO2019112099A1 (ko) 2019-06-13

Family

ID=66750483

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/KR2017/014414 Ceased WO2019112099A1 (ko) 2017-12-07 2017-12-08 진공기공을 갖는 나노입자 구조체

Country Status (2)

Country Link
KR (1) KR102093293B1 (ko)
WO (1) WO2019112099A1 (ko)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013075828A (ja) * 2013-01-15 2013-04-25 Tohoku Univ 酸化物中空粒子、その製造方法及び酸化物中空粒子製造装置
KR101507931B1 (ko) * 2013-12-02 2015-04-07 자동차부품연구원 나노 이방체를 이용한 다공체의 제조 방법
JP2015204343A (ja) * 2014-04-11 2015-11-16 株式会社Ihi ナノコンポジット磁石およびナノコンポジット磁石の製造方法
KR20170124258A (ko) * 2016-05-02 2017-11-10 주식회사 조은데코 알루미늄 다공체 및 그 제조방법
KR20170130686A (ko) * 2016-05-18 2017-11-29 전북대학교산학협력단 플라즈마 처리된 Si-SiC 나노복합분말을 이용한 SiC 소결체 제조방법

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9447503B2 (en) * 2007-05-30 2016-09-20 United Technologies Corporation Closed pore ceramic composite article
WO2010021400A1 (ja) 2008-08-22 2010-02-25 国立大学法人東京大学 シリカナノ粒子構造体及びその製造方法
KR101311708B1 (ko) * 2011-09-28 2013-09-26 한국세라믹기술원 벌크형 산화물계 나노기공 다공체 및 그 제조방법

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013075828A (ja) * 2013-01-15 2013-04-25 Tohoku Univ 酸化物中空粒子、その製造方法及び酸化物中空粒子製造装置
KR101507931B1 (ko) * 2013-12-02 2015-04-07 자동차부품연구원 나노 이방체를 이용한 다공체의 제조 방법
JP2015204343A (ja) * 2014-04-11 2015-11-16 株式会社Ihi ナノコンポジット磁石およびナノコンポジット磁石の製造方法
KR20170124258A (ko) * 2016-05-02 2017-11-10 주식회사 조은데코 알루미늄 다공체 및 그 제조방법
KR20170130686A (ko) * 2016-05-18 2017-11-29 전북대학교산학협력단 플라즈마 처리된 Si-SiC 나노복합분말을 이용한 SiC 소결체 제조방법

Also Published As

Publication number Publication date
KR102093293B1 (ko) 2020-03-26
KR20190067661A (ko) 2019-06-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1991498B1 (en) Method for separating high aspect ratio molecular structures
US8206815B2 (en) Metal-based composite material containing both micron-size carbon fiber and nano-size carbon fiber
WO2010018976A9 (en) Anisotropically elongated thermoelectric material, process for preparing the same, and device comprising the material
WO2011105822A2 (ko) 자기 조립 이중블록 공중합체와 졸-겔 공정을 이용한 산화아연 나노링 구조체의 제조방법
WO2018016680A1 (ko) 고전도도의 탄소 나노튜브 미세 구조체의 3d 프린팅 방법 및 그에 사용되는 잉크
CN114180943B (zh) 复合烧结体、半导体制造装置构件及复合烧结体的制造方法
WO2018034422A1 (ko) 진공척용 복합체 및 그 제조방법
WO2019112099A1 (ko) 진공기공을 갖는 나노입자 구조체
WO2020004857A1 (ko) 플레이크 형상의 분말 코팅층을 포함하는 필터 및 이의 제조방법
WO2019112098A1 (ko) 진공기공을 갖는 나노입자 구조체 제조방법
WO2021251716A1 (ko) Ａｇ 페이스트 조성물 및 이를 이용하여 제조된 접합 필름
CN101283118B (zh) 复合结构物
JP2024543008A (ja) ナノマテリアルのための窒化ホウ素ナノチューブ中間体
WO2016032227A1 (ko) 기능성 물질 코팅이 수반되는 in situ 나노소재 제조방법 이에 따라 제조된 나노소재
KR102112725B1 (ko) 분산강화 금속 소결체의 제조방법
WO2020075910A1 (ko) 기능성 소재 표면코팅에 의한 복합소재 및 그 제조방법
CN116573942B (zh) 一种基于熔融石英的防护涂层的制备方法及涂层
Hao et al. Annealing studies of nanoporous Si thin films fabricated by dry Etch
WO2018062872A1 (ko) 은-다이아몬드 복합 재료의 제조를 위한 방전플라즈마소결 방법 및 이에 의해 제조된 은-다이아몬드 복합 재료
WO2017125947A1 (en) A thermo-laminated multilayered zircon based high temperature co-fired ceramic (htcc) tape and the process thereof
US20110057358A1 (en) Method of production of solid and porous films from particulate materials by high heat flux source
WO2014196834A1 (ko) 비정질 형성능을 가지는 결정질 합금, 그 제조방법, 스퍼터링용 합금타겟 및 그 제조방법
JP3849026B2 (ja) シリコンナノワイヤーの製造方法
WO2021125853A1 (ko) 나노갭이 형성된 플라즈몬 계층 구조체 및 이의 제조방법
KR20230042679A (ko) 복합 소결체 및 복합 소결체의 제조 방법

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 17933902

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 17933902

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1