주사전자현미경(SEM)SEM은 현대 과학이 미시 세계를 탐구하는 데 핵심적인 도구입니다. 고해상도 전자 이미징 기술을 통해 물질의 미시적 구조에 대한 통찰력을 얻을 수 있도록 함으로써 과학 연구 및 산업 응용 분야에서 대체할 수 없는 역할을 합니다. SEM은 고에너지 전자빔으로 시료 표면을 스캔하여 전자와 시료 사이의 상호작용으로 생성되는 2차 전자, 후방 산란 전자, X선 등의 신호를 수집하여 시료 표면의 상세한 형태, 구성 및 구조 정보를 얻습니다. 이 기술은 기존 광학 현미경보다 높은 해상도를 제공하여 나노입자, 바이러스, 세포 소기관과 같은 나노 크기의 미세 구조를 관찰할 수 있도록 합니다. SEM의 구성 요소 및 이미징 프로세스 SEM은 전자총, 전자기 렌즈, 주사 코일, 시료 챔버, 검출기 등의 ...
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이산화티타늄 높은 화학적 안정성, 무독성, 그리고 우수한 광전 성능을 특징으로 하며, 특히 루틸형 이산화티타늄은 높은 표면 활성을 가지고 있어 배터리 소재 개질에 매우 적합합니다. 폴리에틸렌 글리콜과 마찬가지로, 이산화티타늄의 도입은 리튬 철 인산철 자체의 부족한 에너지 밀도와 속도 특성을 보완하기 위한 것입니다. 리튬 철 인산염에 이산화 티타늄을 첨가하는 세 가지 주요 방법은 다음과 같습니다. 1. 도핑 변형. 나노 크기의 이산화티타늄 입자를 리튬 철 인산염 격자에 도입함으로써 이종 구조를 형성하여 재료의 전도도를 크게 향상시킬 수 있습니다. 실험 결과, 1%의 이산화티타늄을 도핑하면 리튬 철 인산염의 전자 전도도가 두 자릿수(zero) 증가하고 속도 성능이 15%에서 30% 향상되는 것으로 나타났습니다....
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현대 산업과 기술의 급속한 발전으로 다양한 산업 분야에서 분말 소재에 대한 고성능 요구가 점점 더 높아지고 있습니다. 분말 소재는 불순물 함량이 극히 낮고, 입자 크기가 미세하며, 입자 크기 분포가 좁을 뿐만 아니라, 특정 입자 형태를 가져야 합니다. 구형 분말은 표면 형태, 입자 크기 분포, 유동성 측면에서 우수한 성능을 보여 전자 부품, 항공우주, 3D 프린팅과 같은 첨단 산업에서 널리 사용되고 있습니다. 산업 분야에서는 분무법이 대형 구형 분말 생산에 널리 사용되고 공정 안정성이 높은 방법입니다. 그러나 고융점 세라믹 재료나 몰리브덴, 텅스텐과 같은 내화 금속의 경우, 공정 기술, 툴링 장비 등의 한계로 인해 분무법을 적용하기 어렵습니다. 초고온 및 고에너지 밀도라는 핵심 장점을 가진 플라즈마 구형화 ...
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나노입자란 무엇인가? 나노입자(NP)는 일반적으로 3차원 공간에서 나노스케일(1~100nm)에서 최소 한 차원을 갖는 입상 물질로 정의됩니다. 나노입자는 구조 및 형태학적 차원에 따라 1차원(1D) 및 2차원(2D) 나노물질에 해당하는 0차원 나노물질(0D 나노물질)로 분류할 수 있습니다. 0D 나노입자는 3차원 공간에서 크기 제약을 받으며, 대표적인 예로는 금속 나노입자, 산화물 나노입자, 황화물 나노결정 등이 있습니다. 또한, 나노입자는 조성에 따라 단일 성분 구조(순수 금속, 단일 산화물 등)와 다성분 구조(코어-쉘 구조, 합금 나노입자, 이종 구조 등)로 더 세분화될 수 있으며, 구조적 복잡성은 기능적 성능에 직접적인 영향을 미칩니다. 나노입자 응집 및 분산이란 무엇인가? 나노입자 응집: 1차 나노입...
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나노입자는 왜 응집되는가? 1. 표면 자유 에너지 구동 메커니즘 나노입자는 더 큰 비표면적과 불포화 표면 원자를 가지므로 표면 자유 에너지가 증가합니다. 다중 입자 접촉은 전체 표면적을 감소시키고, 계면 에너지를 방출하여 시스템의 자유 에너지를 낮출 수 있습니다. 이러한 에너지 최소화 경향은 입자의 자발적 응집을 뒷받침하는 고유한 열역학적 원동력이며, 나노스케일에서 응집의 일반적인 원인입니다. 2. 정전기와 전기이중층 불안정성 하전된 입자에 의해 형성된 전기 이중층은 정전기적 반발력에 의한 안정적인 분산 상태를 제공할 수 있습니다. pH가 등전점에 접근하거나 이온 강도가 증가하면 이중층이 압축되고 반발력이 감소하며, 입자 간의 인력이 우세해져 응집이 발생합니다. 이러한 전위 장벽의 안정성은 시스템의 응집 방...
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1. 입자 크기 및 분포 특성 분석 동적 광산란(DLS): DLS는 현탁액 내 나노입자의 크기와 분포를 측정하는 데 가장 일반적으로 사용되는 기술 중 하나입니다. 입자의 브라운 운동에 의해 발생하는 시간에 따른 광산란 강도 변동을 측정하여 입자의 유체역학적 직경을 계산합니다. DLS는 입자 크기 분포의 폭을 평가하는 무차원 매개변수인 다분산 지수(PDI)도 제공합니다. 일반적으로 PDI 값이 0.3 미만이면 시료의 분산이 양호하고 입자 크기 분포가 균일함을 나타냅니다. PDI 값이 0.7보다 크면 시료의 응집이 심하거나 입자 크기 분포가 매우 불균일함을 의미합니다. 나노입자 추적 분석(NTA): NTA는 광학 현미경을 통해 시야 내 각 입자의 브라운 운동 궤적을 실시간으로 추적하고 기록한 후, 스토크스-아인...
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