이 작업은 마이크로 및 나노 조립 방법을 통해 재료 설계에 적용할 수 있는 새로운 제어된 나노복합체 제조 기술에 대해 보고합니다. 원리는 층별 조립을 통한 표면 전하 수정 입자의 정전기 흡착 사용을 기반으로 합니다. 표면 전하의 극성과 제타 전위는 다중양이온과 다중음이온을 사용하여 제어되었으며, 제타 전위 강도는 제타 전위 측정을 사용하여 결정된 교대 코팅층의 수를 통해 제어되었습니다. 알루미나(Al2 O3 ) 및 실리카(SiO2 ) 표면 제타 전위, 표면 커버리지 백분율 및 처리 시간의 함수로 수행된 연구 모델로서 합성물. 복합 재료 설계를 위한 이 기술의 상당한 잠재력은 섬유, 위스커, 나노시트, 심지어 불규칙한 모양의 발포체와 같은 구조화된 우레탄과 같은 다양한 구조적 형태의 서로 다른 재료를 포함하는 제어된 조립을 통해 추가로 입증됩니다. 이 EA법으로 설계된 복합재료는 기계적 물성제어, 복합세라믹피막형성, 선택적 레이저소결, 금속공기 이차전지 등 다양한 응용분야에 활용될 수 있는 가능성이 높다.
오늘날 나노 규모 중심 사회에서 나노 아키텍처 설계 및 제조는 그 어느 때보다 중요하며 최근 몇 년 동안 급속한 발전을 보였습니다. 자기조립 단분자막과 같은 상향식 어셈블리와 전자 흡착을 활용한 LbL(Layer-by-Layer) 어셈블리 기술은 연구원들로부터 상당한 관심을 끌었습니다[1,2,3]. 이것은 나노 규모의 형태학적 설계를 위해 하이브리드 폴리머와 무기 나노 아키텍처의 통합이 사용되는 나노 아키텍처로 알려진 새로운 개념으로 이어졌습니다[4]. Decher et al.의 발견 이후 보고된 대부분의 작업은 표면에 하나 또는 여러 층의 필름(코팅)을 형성하고 표면 분자 공학[5, 6], 공액 고분자, 생체 구성 요소, 그래핀에 중점을 둡니다. 및 풀러렌 [7]. LbL 방법은 약물 전달을 위한 core-shell과 광자결정과 같은 정밀한 설계가 필요한 첨단 재료와 선택적 기능 분자 개발에 상당한 가능성을 열어주었습니다[8, 9]. 그러나 정전기 흡착 기술을 사용한 미세 및 나노 입자의 제어된 조립은 거의 보고되지 않았습니다[10]. Moet al. 는 2 g의 긴 사슬 고분자와 큰 측기인 poly(sodium 4-styrenesulfonate)(PSS)가 있는 상태에서 Zn 전구체의 열수 열분해를 사용하여 ZnO 나노막대 기반 중공 반구 어셈블리의 어셈블리를 시연했습니다[11]. 그들은 큰 측기가 있는 수용성 긴 사슬의 존재가 속이 빈 반구로 구성된 독특한 조립 구조의 형성에 중요하다고 언급했습니다. 긴 사슬은 2차 콜로이드 입자의 클러스터링을 촉진하여 공간이 제한된 결정화 및 용해를 초래한다고 합니다. 유사한 개념을 사용하여 Decher[12, 13] 및 Caruso et al. [14]. 그들의 작업은 EA 방법을 사용하여 더 많은 머티리얼 디자인을 향한 토대를 마련했습니다. 또한 생물공학 과정에서 적용된 물질의 나노구조의 크기와 밀도가 원하는 생물학적 특성을 구체적으로 유도할 수 있다는 보고도 있다[15, 16]. Visalakshan et al. 그들은 생체 재료 공학 관련 기술에 적용될 수 있는 잘 정의된 나노 지형을 가진 플라즈마 증착된 폴리메틸옥사졸린 중간층에서 공유 결합된 Au 입자의 다양하고 확장 가능한 제어된 형성에 대해 보고했습니다[15]. Li et al.이 보고한 또 다른 연구에서 그들은 Fe2 O3 (코어) 및 SiO2 (shell) LbL 방법을 통한 폴리에틸렌이민과의 상호작용을 통해 표면에 흡착된 Au 나노입자. 이기능성 복합 복합재료는 자기장을 이용한 효율적인 분리가 가능한 초상자성 특성을 가지고 있으면서 유기 및 무기 환원에서 우수한 촉매 성능을 보였다[17]. 위에서 언급한 작업은 다양한 고급 기능 응용 프로그램을 위한 원하는 특성 생성을 위한 마이크로 및 나노 어셈블리의 중요성을 더욱 강조했습니다. 대규모 제조를 기대하면서 Hueckel과 Sacanna는 정전기 자가 조립을 사용하여 등방성 코어-쉘 콜로이드의 신속한 대량 생산을 가능하게 하는 혼합 및 용융 반응 방법에 대해 보고했습니다[18]. LbL 방법에서는 전하를 띠지 않는 입자/콜로이드를 적용할 수 있음에도 불구하고 다층 고분자 전해질의 조립을 통해 전하를 띤 입자가 여전히 일반적으로 사용되는 방법으로 남아 있습니다[19]. 고분자 전해질 활용 외에도 복합 형성에 사용된 재료에 따라 pH 조정을 사용하여 제타 전위를 제어할 수도 있습니다[20, 21]. 반대 전하를 띤 고분자 전해질의 순차적인 적용은 제타 전위 측정을 사용하여 결정할 수 있는 고분자 전해질 코팅의 안정성뿐만 아니라 표면 전하 강도를 증가시킬 수 있습니다[13, 22]. 표면 전하 개질 입자의 제타 전위가 +/- 40 mV 이상일 때 응집을 피하고 콜로이드 형태로 남아 있기 위해 양호한 안정적인 정전기 상호 작용을 얻기에 충분하다고 보고됩니다[21, 23]. LbL 방법의 발전과 발전에도 불구하고 재료 및 복합 재료 설계에 대한 활용은 엄청난 잠재력에도 불구하고 거의 보고되지 않습니다. 따라서 본 연구에서는 EA 공법을 사용하여 균질한 재료 혼합물을 얻는 보다 쉽고 우수한 방법을 시연했을 뿐만 아니라 재료와 형상의 경계를 넘나드는 복합 재료 설계의 실현 가능성을 실현했습니다. EA 방법의 가능성은 우레탄 폼, 시트형 질화붕소(BN) 및 막대형 구조화 재료와 같은 불규칙한 구조의 재료에 원하는 첨가제의 장식을 위한 이 방법의 가능성을 보여줌으로써 더욱 확장되었습니다. 기계적 밀링과 같은 기존의 혼합 방법의 경우 휘발성 충격 및 발열로 인해 전구체의 구조가 변질되거나 변형되는 경우가 많습니다. 또한 혼합물의 덩어리도 발생하여 복합 재료의 최종 특성에 영향을 미칩니다[21, 24, 25]. 이 문제를 극복하기 위해서는 첨단 정밀 제조로 나아가기 위해 재료의 정밀한 나노 스케일 설계 방법이 필수적입니다. 그림 1은 기존의 기계적 밀링 방법을 통해 얻을 수 있는 미세 구조와 EA 방법을 통한 복합 재료의 새로운 균질한 장식과 응집 발생을 비교한 개략도입니다. 균일하게 장식된 복합 재료를 사용하여 잘 분포된 미세 구조를 얻어 기능성 복합 재료에서 원하는 특성을 생성할 수 있습니다. 최근 보고된 연구에서 폴리(메틸 메타크릴레이트)(PMMA) 표면에 인듐 주석 산화물(ITO) 나노 입자의 균질한 장식이 EA 방법을 사용하여 입증되었습니다. 얻은 ITO-PMMA 복합 분말을 사용하여 가시광선 영역에서 우수한 투명도와 제어 가능한 IR 차광 효과를 갖는 펠릿을 제작했습니다[21]. 따라서 마이크로 및 나노 어셈블리를 위한 EA 방법에 대한 명확한 개요는 재료 설계를 위한 이 기술의 실현 가능성과 잠재력을 강조하는 데 중요합니다. 이 새로운 작업의 기본 원리는 1차/모 입자에 원하는 첨가제 입자의 균질한 장식을 가능하게 하기 위해 고분자 전해질(다양이온 및 다가음이온)을 사용하여 표면 전하 제어가 수행되는 그림 2에 설명되어 있습니다. 인력을 활용하여 구조적 복잡성에 관계없이 상당한 균질성을 갖는 나노복합체를 달성할 수 있습니다. 나노섬유 및 나노로드와 같은 1차 및 2차 나노구조의 보존은 원래의 형태학적 구조를 파괴하는 기존의 기계적 밀링 방법과 비교하여 달성될 수 있습니다. 제조 비용 측면에서도 EA 방법이 보다 비용 효율적인 방법입니다. Freymann et al. 또한 EA 방법은 매우 비싼 하향식 접근 방식과 반대로 광자 결정 제조를 위한 우수한 상향식 조립 방법이라고 강조했습니다[8]. 이 새로운 작업에서 시연된 나노 아키텍처 복합 디자인의 입증된 실현 가능성은 비용 경쟁력과 단순성으로 인해 다양한 응용 분야에 유용한 플랫폼이 될 수 있습니다. 이 방법의 실온 형성과 우수한 균질성은 에어로졸 증착[25], 세라믹 3D 프린팅 기술 및 적층 제조 레이저 소결[26, 27]과 같은 정밀한 분말 기반 제조 기술에 상당한 이점을 제공합니다. 유용한 실용적인 응용에 대한 이 EA 방법의 적용 가능성은 최근에 보고된 IR 차광[21], 탄소 기반 알루미나 복합재의 기계적 특성 제어[24] 및 충전식 Fe-공기 배터리[20]에 대한 연구에서도 입증되었습니다.
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a를 사용하여 얻은 미세구조 비교 기존의 기계적 밀링 방법 및 b 복합 재료 제조를 위한 새로운 정전기 흡착 기술
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복합입자 형성을 위한 다중양이온과 다중음이온을 이용한 표면 정전하 조절 개략도
실험은 상업적으로 이용 가능한 단분산 구형 SiO2를 사용하여 수행되었습니다. 입자(평균 입경 8.8 μm, Ube EXSYMO) 및 알루미나(Al2 O3 ) 입자(평균 입자 크기 100 nm, Taimei Chemical Co., Ltd.). 폴리디알릴디메틸암모늄클로라이드(PDDA)(평균분자량 100,000 ~ 200,000, Sigma-Aldrich) 및 폴리소듐스티렌술포네이트(PSS)(평균분자량 70,000, Sigma-Aldrich)를 사용하였다. 1차 SiO2 입자를 PDDA, PSS, PDDA, PSS의 순서로 고분자 전해질에 침지시켜 음의 표면 전하를 유도하였다. Al2의 경우 O3 입자의 경우 양의 표면 전하를 얻기 위해 PSS 및 PDDA에 침지하여 표면 전하를 준비했습니다. 표면 제타 전위는 LbL 공정에 의한 반복적인 다층 코팅에 의해 제어되었다[12, 13, 28]. 마지막으로 SiO2의 현탁액 및 Al2 O3 반대 제타 전위를 가진 입자가 함께 혼합되었습니다. 준비된 용액의 pH는 7-8(중성) 부근이었습니다. PDDA 또는 PSS를 수용액에 첨가하면 용액의 pH가 각각 약 5.5 및 6.8로 변하였다. PDDA 및 PSS를 첨가한 후, 용액을 세척하고 여러 번(최대 4회) 헹구어 용액에서 과도한 PDDA 및 PSS를 제거하였다. 세척 및 헹굼 후 pH는 약 7-8의 원래 pH로 돌아갔습니다. 수득된 현탁액은 며칠 동안 안정했지만, 제조 후 몇 시간 동안 정전 어셈블리에 사용되었다. 더 작은 정전기적으로 대전된 입자(2차)는 나노/마이크로 복합 입자를 형성하는 더 큰 입자(1차) 쪽으로 끌어당겨 부착되었습니다. Al2의 전체 제조 공정의 개략도 O3 -SiO2 복합 입자는 그림 3에 나와 있습니다. Al2 O3 및 SiO2 복합 입자를 혼합하고 최대 180분 동안 교반하여 완전한 흡착을 허용합니다. Coverage control 조사에서, 다음 식을 이용하여 전구체의 혼합비를 변화시켜 입자 흡착량을 조절하였다.
$$ {W}_a=C{V}_a{\rho}_a\frac{W_m}{\rho_m{V}_m} $$ (1) <그림>
Al2의 개략도 O3 -SiO2 PDDA 및 PSS의 층별 코팅 공정 후 복합 입자 형성
와 아 는 첨가 입자량(g), C 는 1차 입자에 대한 2차 입자의 커버리지 비율(C =S 아 /S m ; S 아 단면적 [m 2 ] 동안 첨가제 입자의 S m 는 1차 입자의 표면적 [m 2 ]), V 아 하나의 첨가제 입자의 부피 [m 3 ], ρ 아 는 첨가제 입자의 밀도 [g/m 3 ], W m 는 1차 입자의 양 [g], ρ m 는 1차 입자의 밀도 [g/m 3 ] 및 V m 1차 입자의 부피 [m 3 ]. 이 연구에서, 첨가제 입자의 양은 일정한 양의 1차 SiO2의 표면 피복률 25, 50 및 75%로 조정되었습니다. 입자. Al2의 커버리지 추정 O3 -SiO2 얻은 합성물도 SEM 이미지에서 계산하고 표 1에 표로 작성했습니다. 반응 과정 중 증착 시간의 영향에 대한 다른 연구에서 Al2 O3 및 SiO2 복합 입자 형성은 25%의 일정한 범위로 5, 15 및 60분 간격으로 조사되었습니다.
이 조사에서 동일한 재료로 구성되지만 크기가 다른 합성물 설계의 타당성을 입증하기 위해 SiO2 1, 4 및 16 μm(Ube EXYMO)의 입자 크기를 사용했습니다. 기본 16μm SiO2의 경우 입자, PDDA/PSS/PDDA/PSS의 LbL 코팅이 수행된 반면, 2차 더 작은 1- 및 4-μm SiO2 PDDA/PSS/PDDA의 LbL 코팅을 수행하였다. 그런 다음 현탁액을 혼합하고 그에 따라 교반했습니다.
다양한 재료 및 모양, Al2 O3 , 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA), 탄소나노튜브(CNT), 질화붕소(BN), 탄소섬유, 탄화규소(SiC) 구조의 섬유, 위스커, 나노시트 및 불규칙한 발포체 같은 구조를 사용하여 EA 방법을 통한 합성물. 재료에 따라 표면 전하 변형이 다릅니다. Al2의 경우 O3 및 SiO2 각각 양 및 음의 표면 전하를 갖는 PSS 및 PDDA를 사용하여 정전기 조립 전에 제타 전위가 +/- 40 mV보다 높을 때까지 반대 전하를 유도했습니다. PMMA, 탄소 미소구체, CNT, BN, 탄소 섬유, SiC 및 우레탄과 같이 제타 전위가 낮거나 무시할 수 있는 수준을 나타내는 재료의 경우, 계면활성제의 초기 층인 소듐 데옥시콜레이트(SDC)를 사용하여 코팅하고 음의 표면 전하를 유도했습니다. 표면에 PDDA가 뒤따릅니다. PDDA 및 PSS의 다중 교대 층은 정전기 조립을 허용하기 위해 혼합하기 전에 제타 전위가 +/- 40 mV보다 높을 때까지 조정되었습니다. 예를 들어, 탄소-미소구-Al2로 구성된 합성물을 얻으려면 O3 , 1차 입자 Al2의 표면 O3 음의 표면 전하를 유도하기 위해 PSS를 사용하여 표면 전하 변형되었습니다. 2차 탄소 미소구체의 경우, 양의 제타 표면 전위를 생성하기 위해 SDC의 초기 코팅이 수행된 후 PDDA가 수행되었습니다. 제타 전위가 + 40 mV 미만이면 PSS/PDDA의 교번 코팅이 수행되어 정전기 어셈블리에 대한 더 높고 안정적인 표면 전위를 얻습니다. 그런 다음 표면 전하를 띤 변성 Al2 O3 및 탄소 미소구체 수용액을 혼합 및 교반하여 정전기 흡착 과정을 촉진시켰다. 정전 조립 공정 이전에 PMMA, CNT, BN, 탄소 섬유, SiC 및 우레탄에도 유사한 접근 방식을 적용했습니다.
초음파 균질화기(QSonica, LLC., Q 700)를 사용하여 응집된 입자를 용액에 분산시켰다. 얻어진 복합 입자 현탁액의 건조에는 동결 건조기(FDU-1200, Tokyo Science Instrument Co., Ltd.)를 사용하였다. EA 후 얻은 형태는 S-4800 Field Emission Scanning Electron Microscope(FE-SEM, Hitachi S-4800)를 사용하여 관찰하였다. 제타 전위는 Otsuka Electronics Co. Ltd., ELSZ-1 및 Micro Tech Nission, ZEECOM Co. Ltd.의 측정 장비를 사용하여 측정되었습니다.
그림 4는 얻어진 Al2의 SEM 이미지를 보여줍니다. O3 -SiO2 각각 25, 50 및 75%의 서로 다른 적용 범위를 가진 복합 입자. Al2 O3 나노 입자는 SiO2 표면 전체에 균일하게 분포되어 있습니다. 입자. SEM 이미지에서 Al2의 양 O3 SiO2 표면에 흡착된 입자 입자가 계산되고 표 1에 요약되어 있습니다. 얻은 결과에서 측정된 추정 범위의 값은 의도한 목표 범위인 25, 50, 75%에 근사합니다. 이 결과는 이 새로운 EA 방법을 사용하여 2차 Al2 O3 입자가 1차 SiO2 표면에 고르게 분포됨 응집 또는 집중 패치의 징후가 없는 입자. 혼합 및 교반 중 반응 시간에 대한 별도의 연구에서 5, 15 및 60분 후에 얻은 복합 입자의 SEM 이미지(25% 적용 범위)가 그림 5에 나와 있습니다. 1차 표면에 증착된 첨가제 입자의 양 SiO2 입자는 시간이 지남에 따라 증가하는 것으로 관찰되었다. 5분의 짧은 혼합 및 교반 시간에도 첨가제 입자가 SiO2 표면에 고르게 분포되어 있음을 알 수 있습니다. 입자(응집되지 않음). 15분 및 60분의 연장된 혼합 및 교반 시간으로 증착된 Al2의 양이 O3 그에 따라 증가했습니다. 60 min에 Al2의 양이 O3 SiO2에서 얻은 입자 위에서 언급한 25% 분포 범위에서 얻은 것과 유사합니다. 이것은 EA 방법의 입자 증착이 반응 시간(혼합 및 교반)에 의존함을 보여줍니다. Al2의 전체 시간 종속 동작 O3 SiO2에 대한 흡착 측정된 제타 전위와 다른 적용 범위 비율에 대한 내용이 그림 6에 요약되어 있습니다. 그림 6a에서 25%의 적용 범위를 얻기 위해 증착 안정기를 달성하는 데 필요한 시간은 60분이며 더 높은 표면 적용 범위를 갖는 것은 필요합니다. 최대 180 분의 연장된 시간. 증착 지연은 Al2의 증가로 인해 발생합니다. O3 증가된 Al2로 이어지는 입자 현탁액 O3 SiO2에 대한 흡착 그 결과 입체 장애 효과가 발생했습니다[5, 29]. 그림 6b에서 Al2의 겉보기 제타 전위가 O3 -SiO2 첨가제 Al2이 증가함에 따라 합성물이 점차적으로 음에서 양으로 이동했습니다. O3 입자 커버리지. 양전하 Al2의 양으로 O3 SiO2에 흡착된 입자 증가하면 표면의 양의 제타 전위도 증가하여 후속 Al2를 방지하는 차폐 효과를 생성했습니다. O3 SiO2에 흡착 그리고 증착 지연을 유발합니다. 양전하를 띤 Al2의 균일 분포 O3 SiO2 표면의 입자 각 Al2 사이의 거의 동일한 거리에서 O3 입자는 음으로 하전된 SiO2의 것과 동등한 것으로 생각되는 입체 효과의 생성을 초래했습니다. 입자. 따라서, 이것은 등전점의 달성으로 귀결된다. Xu et al.에 의해 보고된 연구에서 그들은 고분자 전해질의 전하 밀도를 제어함으로써 막 필름 거칠기 및 기질로부터의 거리 변화 뿐만 아니라 이온 대 이온에 대한 입체적 제한의 중요성을 제어함으로써 거의 유사한 관찰을 보고했습니다. 고분자 전해질 쌍의 간격이 표시되었습니다[30].
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Al2의 SEM 이미지 O3 -SiO2 범위가 다른 복합 입자 25, b 50 및 c 각각 75%
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Al2의 SEM 이미지 O3 -SiO2 a 동안 혼합 및 교반한 복합 입자 5, b 15 및 c 25% 적용 범위의 고정 첨가제 입자 양으로 각각 60 분
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아 Al2의 시간 의존성 거동 O3 SiO2에 대한 흡착 다양한 서스펜션 적용 범위 비율에 대한 입자 ㄴ Al2의 제타 전위 O3 -SiO2 다양한 적용 비율을 사용하여 얻은 복합 입자. 3개의 독립적인 표본을 준비하고 평균 5번의 측정을 수행하여 표준편차를 구했습니다.
동일한 재료로 구성되지만 크기가 다른 복합 입자 형성의 시연에서 교대 고분자 전해질 코팅의 수를 조정하여 표면 제타 전위를 조정하는 것도 중요합니다. 추가 파일 1:그림 S1은 교대 PDDA 및 PSS 코팅의 수에 따른 제타 전위의 점진적인 증가를 보여줍니다. 제타 전위는 4겹의 코팅 후에 약 - 30에서 - 60 mV로 한 배 증가했습니다. SiO2의 SEM 이미지 복합 입자는 그림 7에 나와 있으며, 이는 초미세 SiO2의 우수한 분포를 보여줍니다. 16μm SiO2의 입자 입자. 그림 7a에서 초미세 크기의 SiO2 약 1 μm의 입자가 16 μm SiO2의 표면에 균질하게 분포된 것으로 보입니다. 도 7b에서 입자, 더 큰 SiO2 약 4 μm의 미세 입자도 유사한 방식으로 잘 분포되어 있는 것으로 보입니다. 이것은 표면 전하의 강도를 조정함으로써 더 큰 첨가제 입자가 EA 방법을 통한 복합 재료 제조에 사용될 수 있음을 보여줍니다. 이 새로운 방법의 실현 가능성과 적용 가능성을 추가로 입증하기 위해 Al2 O3 , PMMA, CNT, BN, 탄소섬유, SiC, 우레탄 등 다양한 형태의 섬유와 휘스커, 불규칙구조의 발포체를 복합재료로 사용하였다. 얻어진 복합재의 형태는 EA 방법을 통해 다양한 1차 입자 및 프레임워크에 원하는 첨가제 입자의 균질한 장식을 나타내는 그림 8에 나와 있습니다. 그림 8a–c에서 탄소 미소구체, 높은 종횡비의 CNT 및 BN 나노시트와 같은 다양한 구조를 Al2로 구성된 다양한 재료에 장식 O3 , PMMA 및 SiO2 마이크로스피어가 각각 표시됩니다. 한편, SiO2의 균일한 장식 및 Al2 O3 비구형 및 불규칙한 구조의 나노 입자는 각각 그림 8d-f와 같이 탄소 섬유, SiC 위스커 및 우레탄 폼에서 시연되었습니다. 따라서, 이 독특한 작업은 정밀 제조를 위한 복합 재료의 개발 및 설계에 영향을 미칠 수 있는 형태학적 차원뿐만 아니라 다양한 재료를 포괄하는 재료 설계에 대한 거대한 잠재력을 가진 제어된 마이크로 및 나노 어셈블리의 새로운 기술을 보여주었습니다. 기술. EA법의 한계는 물보다 높은 밀도(1 g/cm 3 ), 대규모 생산의 어려움, 용액에서 과잉 고분자 전해질을 제거하기 위해 여러 번 세척해야 합니다. 그러나 이 프로젝트에서 실시간 모니터링이 가능한 맞춤형 장비를 사용하여 첨단 재료 나노 어셈블리의 대규모 생산을 위해 첨단 대규모 전구체의 표면 전하 수정 시스템이 개발되었습니다. 이 장비는 지정된 출발 전구체 물질을 포함하는 대용량 수용액(약 10 l)의 표면 전하 제타 전위(positive/negative)의 제어 및 변경을 가능하게 합니다. 원하는 제타 전위를 달성한 후 표면 전하를 띤 변형된 출발 물질을 혼합하여 원하는 복합 물질을 생성하기 위한 후속 정전기 흡착을 촉진합니다.
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SiO2의 SEM 이미지 로 구성된 복합 입자 1μm SiO2 입자 및 b 4μm SiO2 16μm SiO2에 장식된 입자 균일 분포를 입증한 EA 방법에 의한 입자
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EA 방법으로 얻은 나노 및 미세 조립 복합체의 SEM 이미지. 아 탄소 미소구체-Al2 O3 , b CNT-PMMA, c BN-SiO2 , d SiO2 -탄소 섬유, e 알2 O3 -SiC 수염 및 f 알2 O3 -우레탄 폼
이 연구에서 보고된 EA 방법을 사용하여 알루미나 기반 탄소 복합재의 제어된 기계적 특성[24], 에어로졸 증착에 의한 복합 세라믹 필름의 빠른 실온 형성[25 ], PMMA-ITO 고분자 복합재료의 제어된 IR 차광 특성[21], 충전식 Fe-공기 배터리[20]. ITO 나노입자를 사용한 PMMA 고분자 매트릭스 복합재 제작과 관련된 최근 연구에서 ITO 나노입자의 혼입량을 조절하여 IR 차광 효과를 제어하면서 가시광선 영역에서 우수한 투명도를 나타내는 PMMA-ITO 복합 펠릿이 보고되었다[21]. 따라서 이는 무기재료 외에도 고분자 재료에도 정전조립법이 적용될 수 있음을 보여준다.
복합 제조에서 1차 입자에 대한 첨가제 입자의 적용 범위를 제어하는 가능성이 이 새로운 작업에서 입증되었습니다. 기본 실험 작업은 Al2 장식으로 진행되었습니다. O3 SiO2의 나노 입자 표면 적용 범위 및 반응 시간의 함수로서의 미세 입자 25, 50, 75%의 표면 커버리지로 장식을 제어하는 것도 첨가제의 양과 EA 시간을 조정하여 입증되었습니다. 나노 스케일 재료 설계의 발전을 위해 EA 방법을 사용하여 실온에서 다양한 형태 구조를 가진 광범위한 재료에서 입자 복합체의 미세 및 나노 조립을 달성하는 가능성도 입증했습니다. 제어 가능한 표면 범위를 가진 우수한 균질성은 이 새로운 작업에서도 입증되었습니다. EA법을 사용하여 제작된 복합재료의 가능한 응용은 선택적 레이저 소결, 복합 세라믹 필름의 에어로졸 증착, IR 차폐 재료 및 재충전 가능한 금속-공기 전지입니다. 이 작업의 체계적인 발견은 미래에 보다 정교한 나노 제조를 위한 나노 규모 재료 설계를 위한 기반을 마련할 수 있습니다.
이 연구 동안 생성되거나 분석된 모든 데이터는 이 출판된 기사[및 추가 정보 파일]에 포함됩니다.
질화붕소
탄소나노튜브
정전기 흡착
폴리디알릴디메틸암모늄 클로라이드
폴리메틸메타크릴레이트
폴리나트륨 스티렌술포네이트
주사 전자 현미경
탄화규소
나노물질
Toyota Motor Corporation(일본 도요타시)과 Hino Motors, Ltd.(일본 히노)는 대형 연료전지 트럭을 공동 개발하고 검증 테스트를 포함한 실용화를 위한 이니셔티브를 진행하기로 합의했습니다. 이 공동 개발 프로젝트의 대형 연료 전지 트럭은 Hino Profia를 기반으로 합니다. Toyota와 Hino가 개발한 기술을 최대한 활용할 것입니다. 섀시는 연료전지 차량에 최적화된 패키징으로 설계되었으며, 충분한 적재 능력을 확보하기 위해 전면적인 경량화를 진행하고 있습니다. 파워트레인은 Toyota가 새로 개
Fab 및 어셈블리 도면은 모두 공급업체에 다양한 정보를 전달하는 데 유용합니다. 제작 도면에는 인쇄 회로 기판(PCB)을 구축하는 방법에 대한 정보가 포함되어 있습니다. 어셈블리 도면은 여러 구성 요소가 원시 PCB에 맞는 방법에 대한 세부 정보를 보여줍니다. 그러나 공급업체가 지침을 이해할 수 있도록 따라야 하는 특정 표준이 있습니다. Fab 및 조립 도면의 기초 첫째, 제작도면이든 조립도면이든, 두 경우 모두 같은 곳에서 시작하게 됩니다. 다음은 Fab 및 조립 도면 모두에 필요한 몇 가지 일반 항목입니다. 이사
