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탄소 나노튜브(CNT) 탄소나노튜브(CNT)는 대표적인 1차원 나노물질로서, 뛰어난 기계적 강도(강철보다 100배 높음), 탁월한 전도성, 우수한 열적 특성, 그리고 독특한 광학적 특성 덕분에 에너지 저장, 복합재료, 생체의학, 전자 기기 등 다양한 분야에서 응용 가능성이 매우 높은 물질로 주목받고 있습니다. 그러나 CNT 사이의 강한 반데르발스 힘(~500 eV/µm)과 높은 종횡비(>1000)로 인해 CNT는 쉽게 응집되어 우수한 성능을 발휘하고 실제 응용 분야에 적용하는 데 심각한 제약을 받고 있습니다. 따라서 용매 또는 고분자 매트릭스 내에서 CNT를 균일하고 안정적으로 분산시키는 것은 CNT의 나노 규모 특성을 최대한 활용하고 대규모 응용을 촉진하는 데 필수적인 전제 조건입니다. CNT의 응집은 주...
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전도성 페이스트의 개발은 1950년대에 시작되었습니다. 1954년, 영국의 학자 CF 파월은 유기 용매에 은 입자를 현탁시켜 전도성 페이스트를 제조하는 방법을 최초로 보고하여 기술적 토대를 마련했습니다. 이후 1960년대와 1970년대에 후막 하이브리드 집적 회로의 등장과 함께 은 페이스트, 금 페이스트와 같은 귀금속 전도성 페이스트가 점차 산업화 초기 단계에 접어들어 주로 항공우주 및 군사 산업에 사용되었습니다. 태양광 발전용 은 페이스트 원료를 예로 들면, 은 분말이 원가의 90% 이상을 차지하며, 은 분말의 구매 가격은 시장 은 가격에 큰 영향을 받아 변동폭이 큽니다. 2020년 이후, 높은 은 가격과 비용 절감 요구에 힘입어 은 코팅 구리 페이스트가 HJT 배터리 생산 라인에 도입 및 적용되기 시작했...
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준비 나노분말 일반적으로 물리적 방법과 화학적 방법으로 분류됩니다. 아래는 각 방법의 특징을 자세히 비교한 표입니다. 비교표: 물리적 vs. 나노분말의 화학적 합성 특징 물리적 방법 (하향식) 화학적 방법 (상향식) 기본 원칙 상향식 접근 방식: 물리적 에너지(기계적, 열적 등)를 이용하여 벌크 재료를 나노 입자로 분해합니다. 상향식: 원자, 분자 또는 이온이 화학 반응을 통해 나노입자로 조립됩니다. 일반적인 기법 기계식 볼 밀링, 열/진공 증발, 레이저 어블레이션, 플라즈마 처리, 스퍼터링. 졸-겔 공정, 수열/용매열 합성, 화학적 침전, 마이크로에멀젼, CVD. 입자 크기 제어 정밀한 제어가 어렵습니다. 일반적으로 크기 분포가 넓게 나타납니다. 매우 정밀합니다. 반응 시간, pH 및 계면활성제를 조절하여...
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분말 표면 개질은 물리적 또는 화학적 방법을 통해 입자의 표면 상태를 변화시키는 것으로, 핵심은 입자 간의 응집력을 약화시키는 것입니다. 분말 입자 크기가 마이크로미터 또는 나노미터 수준으로 감소하면 표면 에너지가 급격히 증가하고, 반 데르 발스 힘, 수소 결합 및 기타 중력으로 인해 입자들이 자발적으로 응집되어 2차 입자를 형성하고 표면적 효과와 부피 효과를 잃게 됩니다. 초미세 분말 표면 개질은 세 가지 핵심 차원에서 분산성을 향상시킵니다. 첫째, 결합제를 사용하여 "분자 가교"를 형성하고 입자 표면 에너지를 감소시킵니다. 둘째, 코팅층을 통해 공간적 장애를 생성하여 입자 간 접촉을 방지합니다. 셋째, 표면 전하를 조절하고 정전기적 반발력을 증가시켜 궁극적으로 매질 내에서 입자의 균일한 분산을 달성합니다...
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X선 회절(XRD)은 상을 분석하는 중요한 방법입니다. 엄밀히 말하면, 특정 상의 존재 여부만 판별할 수 있고 부재 여부는 판별할 수 없기 때문에, X선 회절 분석의 진위 여부를 구별하는 데 더 용이합니다. 그렇다면 검출 한계는 얼마일까요? 첫째로, 우리는 다음 사항을 강조해야 합니다. XRD 분석 원소 함량 측정은 매우 부정확합니다. 검출 한계가 주로 무엇에 의해 결정되는지를 굳이 말하자면, 기기의 출력과 관전류에 의해 결정됩니다. 원소 함량을 정확하게 분석하려면 화학적 방법이나 원자 흡수 분광법을 사용하는 것이 가장 좋습니다. 또한, XRD의 검출 한계는 단순히 %로 표현할 수 없는데, 이는 검출 대상 물질의 분산도, 즉 결정성 및 물질의 종류와 밀접한 관련이 있기 때문입니다. 시료의 질량 흡수 계수가 ...
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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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전송 중 전자 현미경(TEM) 분석 합리적으로 해석 가능한 고품질 이미지를 얻는 데 가장 중요하고 기본적인 단계는 샘플 준비입니다. 부적절한 샘플 두께, 낮은 전도도, 또는 샘플 준비 중 발생한 손상은 비정상적인 전자빔 투과, 이미지 왜곡, 심지어 샘플 폐기로 이어질 수 있습니다. TEM 샘플 요구 사항 ① 시료는 일반적으로 두께가 100nm 이하인 고체이어야 합니다. ② 전자현미경 전자기장의 작용으로 샘플이 빨려나와 폴슈에 부착되지 않습니다. ③ 시료는 고진공에서 안정성을 유지할 수 있습니다. ④ 시료에 수분이나 기타 휘발성 물질이 포함되어 있지 않은 경우, 먼저 건조해야 합니다. TEM 샘플 준비 방법 재료 연구에 사용되는 TEM 시편에는 대략 4가지 유형이 있습니다. 1. 분말 입자 2. 세라믹, 금속...
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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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하지만 구형 실리콘 미세 분말 구형이고 유동성이 우수하지만, 유기 매트릭스 재료와 혼합하여 무기 필러로 사용할 경우 상용성이 낮고 분산이 어려운 문제가 여전히 존재합니다. 따라서 이러한 문제를 해결하기 위해 표면 개질이 필수적입니다. 구형 실리콘 미세분말의 표면 개질 표면 개질은 분말 표면에 특정 작용기 또는 코팅을 도입하여 표면 특성을 변화시키고, 수지, 고무, 플라스틱과 같은 매트릭스 재료에서의 분산성과 유동성을 향상시키며, 매트릭스 재료와의 상용성을 향상시켜 궁극적으로 복합 재료의 성능을 향상시키는 것을 의미합니다. 동시에, 표면 개질은 구형 실리콘 미세 분말 표면에 특정 기능을 가진 작용기를 도입하여 새로운 물리적, 화학적, 기계적 특성을 생성하고 특정 응용 분야에서 구형 실리콘 미세 분말의 기능을 ...
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변성처리, 결정립 미세화, 1차상 미세화 또는 형태변화 등의 의미는 서로 다르며, 이러한 내용을 요약하여 변성처리라는 용어를 사용하기도 한다. (1) 열화처리. 간단한 이진법의 경우 Al Si 합금 , 11%~13% Si를 함유하는 Z102와 같은, 그것은 전형적인 공정 합금입니다.그 조직은 거친 바늘 모양(겹쳐져야 함) 실리콘과 알파(Al) 고용체의 공정, 그리고 소량의 블록 모양의 1차 실리콘(합금 조성이 상한선에 치우쳐 있음)으로 구성됩니다.합금의 기계적 성질은 높지 않으며, 인장 강도는 140MPa를 초과하지 않고 신장률은 3% 미만입니다.변성 처리를 위해 주입하기 전에 Na 또는 NaF를 함유하는 개질제(2-3%)를 용융물에 첨가하면 공정점이 오른쪽으로 이동하고 공정 온도가 변성 처리 후 낮아져 원...
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