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Chapter 11- 강의내용 초미립자 1. 서론 2. 초미립자의 특성과 기능 1 3. 초미립자의 제조법 신소재개론 및 설계 5 강 4. 초미립자의 응용 5. 결론.

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1 Chapter 11- 강의내용 초미립자 1. 서론 2. 초미립자의 특성과 기능 1 3. 초미립자의 제조법 신소재개론 및 설계 5 강 4. 초미립자의 응용 5. 결론

2 Chapter 11-2 1. 서론 1) 초미립자란 · 일반적으로 입경이 1µm 이하의 입자를 말함. · 정확하게는 입자의 크기가 대단히 작게 되어 감에 따라 물질이 본래 가지고 있는 성질과는 상이한 특성을 나타내는 크기의 입자를 의미함. · 따라서 대상으로 하는 물질의 성질에 의하여 그 한계입도는 다름.

3 Chapter 11-3 2. 초미립자의 특성과 기능 입경 (Å) 원자수표면원자의 비율 (%) 10030,00020 504,00040 2025080 103099 표 1. 초미립자의 원자수 및 그 표면원자의 비율 * 입경이 작을수록 원자수는 적어지며 표면원자의 비율은 증가함

4 Chapter 11-4 입경 (Å= 10 -7 mm) 표면 에너지 (erg/mol) 표면 에너지 / 전에너지 (%) 20 2.04  10 12 35.3 50 8.16  10 11 14.1 100 4.08  10 11 7.6 1,000 4.08  10 10 0.8 표 2. 초미립자의 표면에너지와 비표면적 비표면적 ( 체적과 표면의 비 ) (m 2 /g) 452 181 90 9

5 Chapter 11-5 초미립화에 의하여 기대되는 효과 1) 표면효과 촉매적인 특성의 발현, 비표면적의 증대에 의한 효과 ( 열전달, 흡수, 흡착 등 ) 2) 체적효과 다결정체의 단결정화 결정의 결합양식변화 ( 새로운 상의 출현, 다면체입자의 출현, 융점저하 등 ) 광, 음파, 전자파 등의 흡수 및 산란효과, 흑색화 적외선 흡수 등 물질의 전자상태 변화 3) 입자간 상호작용 전기 및 열의 전달, 유동성, 혼합성, 압축성, 고체 반응성 등

6 Chapter 11- 초미립자 재료의 이용상태 소결 상태 초미립자화 기술 막 상태 복합 상태 초미립자 재료의 이용 상태를 설명하기 위한 모식도 이용상태의 상이에 의하여 그 물성과 역할을 크게 변화시킬 수 있음 1) 초미립화 기술의 확립 2) 초미립 재료의 특성 평가기술의 확립

7 Chapter 11- 응용적 측면에서 본 초미립자 재료 1) 초미립자 개개의 특성을 이용 자성 : 자성유체, 자기기록 등 비표면적증가 : 열전도매체 흑색성 : 적외선 흡수재 2) 초미립자의 결합 용이성 이용 융점저하  저온 소결성의 개선 3) 환경과 초미립자 사이의 상호작용 이용 촉매, 센서 등

8 Chapter 11- 3. 초미립자 제조법 1) 액상법 : 가장 많이 사용하는 방법으로 대량생산에 적합하나 응집성과 입자형상 불균일성이 단점 고순도 분말생산이 가능하며, 입경제어가 용이함 침전법, 분무법이 대표적임. 2) 기상법 : 화학적 방법 : CVD(Chemical Vapor Deposition) 법 반응성 물질을 가열하여 증기화 한 후 분해 또는 반응시켜서 목적화합물의 포화증기를 형성시킨 다음 응축시키는 방법 가열방법 : 전기로, 화학염, 플라즈마, 레이저 등 물리적방법 : 가스중 증발법 진공증발법

9 Chapter 11- 4. 초미립자의 응용 1 1) 소결체 · 고융점 재료 : WC, SiC, BN 등의 구조재료제조 ( 초미분을 사용하면 낮은 온도에서 결합제를 함유하지 않은 고밀도의 소결체 제조가 가능함 ) · 반응성 소결 : 저온에서의 양호한 소결성을 이용 · 필터 : 특정물질을 초미립자 표면에 흡착시켜 제거함 · 전지전극 : 전극의 접촉면적 증대효과를 이용한 중량 감소, 용적억제 · 센서 : 특정성분 흡착 또는 반응에 의한 기체나 액체의 성분검지 · 콘덴서 : 초소형화에 응용 · 기체저장 : 수소연료 등을 초미립자의 표면에 흡착 시켜 저장함 · 열교환기 : 저온 열교환 효율의 향상

10 Chapter 11- 4. 초미립자의 응용 2 2) 전자재료 체적효과를 이용 · 강자성체 고밀도, 고감도의 자기기록 테이프 또는 디스크의 제작 · 도전막 절연기판의 저온 전기저항성 개선 ( 전자의 평균자유행정이 초미립자의 입경에 의해 일정하게 되는 성질을 이용 )

11 Chapter 11- 4. 초미립자의 응용 3 3) 기타 · 고체연료 : 연소효율의 개선 (100 배 ) 로케트 연료 · 고성능 촉매 : 촉매활성 개선 (100 배 ) · 신 복합 재료 : 초미립자 분산금속기 복합재료 · 의학, 생물공학 : 미생물의 흡착, 선택분리기능

12 Chapter 11- 초미립자의 특성에 따른 용도 예 특성용도 자기특성자기기록용 재료 ( 자기테이프 등 ), 자성유체, 영구자석 등 전기특성도전재료 ( 도전 페이스터, 전극체 등 ) 센서재료 ( 가스, 온도, 습도 등 ), 초전도체 등 광학특성광흡수체 ( 태양에너지 콜렉터, 적외센서 ), 광필터, 광도전체 등 열적특성저온소결체 ( 세라믹, 금속 소결체 등 ), 열교환기, 내열재료 표시 / 기억특성표시장치 역학특성초경재료 화학특성촉매재료 연소특성로케트연료 ( 고체 ), 액체연료

13 Chapter 11- 5. 결론 ( 기술적 과제 ) 1) 초미립자의 가격을 포함한 경제적인 제조기술 및 취급기술의 확립 2) 초미립자 재료의 기초물성을 포함한 특성평가 기술의 확립 3) 초미립자의 응용기술개발

14 Chapter 11- 신교수의 한마디 “ 누구나 가슴속엔 꿈이 있다 ” 저자 : 이영숙 출판사 : 북스코프 분량 : 328 쪽, 11,000 원 큰 꿈의 실현은 역경을 극복한 사람만이 누릴 수 있는 행복이다. 자기소개서, 이력서를 한번 적어보라


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