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용어의 정의

나노공정 기상증발응축법

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작성자 관리자
댓글 0건 조회 6,086회 작성일 07-04-03 00:00
용어
기상증발응축법
요약
벌크 금속을 가열, 증발시켜 열영동력에 의해 냉각봉에 응축시켜 금속이나 산화물 나노입자를 제조하는 방법
참고문헌
- H. Gleiter, Prog. Mater. Sci., 33, 223 (1989)

- 안재평, 박종구, 허무영, 대한 금속학회지, 34, 877 (1996)

- 이광민, 정우남, 양상선, K. Niihara, 한국분말야금학회지, 9, 32 (2002)
분류
나노공정 > 나노물질제조공정

본문

03_25.jpgIGC법은 1986년 H. Gleiter 등에 의해 처음 시도되었으며 융점이 낮고 증기압이 높은 금속 재료를 진공 배기된 챔버안에서 가열하여 증발시키고 챔버의 한 공간에 액체질소로 냉각된 냉각봉(cold finger)을 설치하여 두 지점간의 온도차에 의한 열영동력에 의해 나노입자를 냉각봉에 응축시킨다. 가스증발 응축법은 가열방법에 따라 저항가열, 플라즈마가열, 유도가열, 레이저가열법 등으로 구분할 수 있다. 진공배기 된 챔버안은 이송가스가 채워지는데 이 이송가스에 의해 나노입자의 상태를 조절할 수 있다. 즉, 불활성 가스(He, Ar, Xe, Ne)를 사용하면 순수 금속 나노입자를 얻을 수 있고 질소를 사용하면 질화물, 활성가스(O2, CH4, C6H6, NH4)를 사용하면 산화물이나 다양한 상태의 나노입자를 얻을 수 있다. 이러한 나노입자들은 비표면적이 넓어 위험하므로 반드시 안정화시킨 뒤 대기중으로 노출시켜야 하며, 이 나노입자를 긁어 모아 나노입자로 사용하던지 부속적인 프레스공정을 한 뒤 벌크로 사용할 수 있다. 최종적으로 생성된 나노입자의 크기, 결정구조 등을 결정하는 공정 변수로는 증발원에서 냉각봉까지의 거리 및 도달시간, 금속증기들의 충돌빈도, 챔버 내의 압력 등이 있으므로 적절한 변수 조절이 필요하다. 증발응축법의 장점은 생성된 나노입자의 순도가 우수하고, 균일한 입자크기를 갖고, 원료의 제한이 비교적 적다. 그러나 고융점과 증기압 낮은 원료에는 부적합하고, 생산효율이 낮으며, 배치(batch)형식이라는 단점이 있다.