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열전분말과 이를 원료로 한 복합재료 및 이들의 제조방법

  • 기술번호 : KST2014053673
  • 담당센터 : 부산기술혁신센터
  • 전화번호 : 051-606-6561
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요약, Int. CL, CPC, 출원번호/일자, 출원인, 등록번호/일자, 공개번호/일자, 공고번호/일자, 국제출원번호/일자, 국제공개번호/일자, 우선권정보, 법적상태, 심사진행상태, 심판사항, 구분, 원출원번호/일자, 관련 출원번호, 기술이전 희망, 심사청구여부/일자, 심사청구항수의 정보를 제공하는 이전대상기술 뷰 페이지 상세정보 > 서지정보 표입니다.
요약 본 발명에 의한 열전분말은, 탄소나노튜브가 분산된 제1용액과, 금속염이 혼합된 제2용액을 혼합한 후 화학반응에 의해 생성된 혼합분말을 기계적으로 분쇄 및 혼합하고 열처리하여 상기 탄소나노튜브의 일부가 내부에 삽입된 형태를 갖는다. 그리고, 본 발명에 의한 열전분말의 제조방법은, 탄소나노튜브가 분산된 제1용액과, 금속염이 혼합된 제2용액을 제조하는 제1용액 및 제2용액제조단계와, 상기 제1용액과 제2용액을 혼합하여 혼합용액을 제조하는 혼합용액제조단계와, 상기 혼합용액을 화학반응시켜 탄소나노튜브와 금속이 혼합된 혼합분말을 생성 및 성장하는 혼합분말제조단계와, 상기 혼합분말을 기계적으로 분쇄 및 혼합하는 혼합분말분쇄단계와, 상기 분쇄 및 혼합된 혼합분말을 열처리하여 열전분말을 제조하는 열전재료제조단계로 이루어진다. 또한 본 발명에 의한 열전분말을 원료로 한 복합재료는, 상기 열전분말을 스파크 플라즈마 소결공정을 실시하여 제조되며, 탄소나노튜브가 네트웍을 이루어 열전특성이 향상되는 이점이 있다.
Int. CL C01B 19/00 (2006.01) C01G 29/00 (2006.01) C01B 19/04 (2006.01) C01G 30/00 (2006.01)
CPC
출원번호/일자 1020100047880 (2010.05.24)
출원인 한국기계연구원
등록번호/일자 10-1180263-0000 (2012.08.31)
공개번호/일자 10-2011-0128432 (2011.11.30) 문서열기
공고번호/일자 (20120906) 문서열기
국제출원번호/일자
국제공개번호/일자
우선권정보
법적상태 등록
심사진행상태 수리
심판사항
구분 신규
원출원번호/일자
관련 출원번호
심사청구여부/일자 Y (2010.05.24)
심사청구항수 17

출원인

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번호 이름 국적 주소
1 한국기계연구원 대한민국 대전광역시 유성구

발명자

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번호 이름 국적 주소
1 김경태 대한민국 대전광역시 서구
2 하국현 대한민국 부산광역시 북구
3 김동원 대한민국 부산광역시 북구

대리인

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번호 이름 국적 주소
1 이성재 대한민국 서울특별시 강남구 역삼로 *** *층 (역삼동, 현죽빌딩)(선영특허법률사무소)

최종권리자

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번호 이름 국적 주소
1 한국기계연구원 대전광역시 유성구
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번호 서류명 접수/발송일자 처리상태 접수/발송번호
1 [특허출원]특허출원서
[Patent Application] Patent Application		 2010.05.24 수리 (Accepted) 1-1-2010-0327512-27
2 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information		 2011.04.08 수리 (Accepted) 4-1-2011-5069914-14
3 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information		 2011.04.08 수리 (Accepted) 4-1-2011-5069919-31
4 선행기술조사의뢰서
Request for Prior Art Search		 2011.09.14 수리 (Accepted) 9-1-9999-9999999-89
5 선행기술조사보고서
Report of Prior Art Search		 2011.10.14 수리 (Accepted) 9-1-2011-0080282-37
6 의견제출통지서
Notification of reason for refusal		 2012.01.29 발송처리완료 (Completion of Transmission) 9-5-2012-0053262-29
7 [거절이유 등 통지에 따른 의견]의견(답변, 소명)서
[Opinion according to the Notification of Reasons for Refusal] Written Opinion(Written Reply, Written Substantiation)		 2012.02.23 수리 (Accepted) 1-1-2012-0146033-93
8 [명세서등 보정]보정서
[Amendment to Description, etc.] Amendment		 2012.02.23 보정승인간주 (Regarded as an acceptance of amendment) 1-1-2012-0146038-10
9 [대리인선임]대리인(대표자)에 관한 신고서
[Appointment of Agent] Report on Agent (Representative)		 2012.07.09 수리 (Accepted) 1-1-2012-0547298-13
10 등록결정서
Decision to grant		 2012.08.24 발송처리완료 (Completion of Transmission) 9-5-2012-0493585-69
11 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information		 2017.11.28 수리 (Accepted) 4-1-2017-5193093-72
번호, 청구항의 정보를 제공하는 이전대상기술 뷰 페이지 상세정보 > 청구항 표입니다.
번호 청구항
1 1
탄소나노튜브가 분산된 제1용액과,비스무스 아세테이트(Bi acetate), 비스무스 클로라이드(Bi chloride), 비스무스 질산염(BiNO3) 중 하나 이상과 텔루륨 클로라이드(Te chloride)를 반드시 포함하며, 안티몬 염과 셀레늄 염 중 하나 이상을 포함하는 금속염이 혼합된 제2용액을 혼합한 혼합용액에 환원제인 Hexadecanediol을 추가하여 화학반응에 의해 생성된 혼합분말을 기계적으로 분쇄 및 혼합하고 열처리하여 상기 탄소나노튜브의 일부가 내부에 삽입된 형태를 갖는 것을 특징으로 하는 열전분말
2 2
제 1 항에 있어서, 상기 탄소나노튜브는 다중벽 탄소나노튜브가 적용됨을 특징으로 하는 열전분말
3 3
제 2 항에 있어서, 상기 혼합분말은 텔루륨(Te)과 비스무스(Bi)를 반드시 포함하고, 안티몬(Sb)과 셀레늄(Se) 중 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 열전분말
4 4
제 3 항에 있어서, 상기 탄소나노튜브는 1 내지 10%의 부피분율로 포함되는 것을 특징으로 하는 열전분말
5 5
탄소나노튜브가 분산된 제1용액과, 비스무스 아세테이트(Bi acetate), 비스무스 클로라이드(Bi chloride), 비스무스 질산염(BiNO3) 중 하나 이상과 텔루륨 클로라이드(Te chloride)를 반드시 포함하며, 안티몬 염과 셀레늄 염 중 하나 이상을 포함하는 금속염이 혼합된 제2용액을 혼합한 혼합용액에 환원제인 Hexadecanediol을 추가하여 화학반응에 의해 생성된 혼합분말을 기계적으로 분쇄 및 혼합하고 열처리하여 상기 탄소나노튜브의 일부가 내부에 삽입된 형태를 갖는 열전분말을 스파크 플라즈마 소결공정을 실시하여 제조되는 것을 특징으로 하는 열전분말을 원료로 한 복합재료
6 6
제 5 항에 있어서, 상기 탄소나노튜브는 다중벽 탄소나노튜브가 적용됨을 특징으로 하는 열전분말을 원료로 한 복합재료
7 7
탄소나노튜브가 분산된 제1용액과, 금속염이 혼합된 제2용액을 제조하는 제1용액 및 제2용액제조단계와,상기 제1용액과 제2용액을 혼합하여 혼합용액을 제조하는 혼합용액제조단계와,상기 혼합용액을 화학반응시켜 탄소나노튜브와 금속이 혼합된 혼합분말을 생성 및 성장하는 혼합분말제조단계와,상기 혼합분말을 기계적으로 분쇄 및 혼합하는 혼합분말분쇄단계와,상기 분쇄 및 혼합된 혼합분말을 열처리하여 열전분말을 제조하는 열전재료제조단계로 이루어지며,상기 금속염은 비스무스 아세테이트(Bi acetate), 비스무스 클로라이드(Bi chloride), 비스무스 질산염(BiNO3) 중 하나 이상과 텔루륨 클로라이드(Te chloride)를 반드시 포함하며, 안티몬 염과 셀레늄 염 중 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 열전분말의 제조방법
8 8
삭제
9 9
제 7 항에 있어서, 상기 제1용액에는, Dioctylether, Diphenylether 중 하나 이상을 포함하는 극성 용매가 포함됨을 특징으로 하는 열전분말의 제조방법
10 10
제 7 항에 있어서, 상기 혼합분말제조단계는,상기 혼합용액을 분당 10℃로 250 내지 280℃까지 승온한 후 2시간 동안 유지하여 열전분말을 생성하는 화학반응과정과,생성된 열전분말의 주위에 탄소나노튜브가 위치하는 혼합분말을 제조하는 혼합분말제조과정으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 열전분말의 제조방법
11 11
제 7 항에 있어서, 제2용액에는, Oleylamine과 Trioctylphosphine 중 하나 이상이 적용됨을 특징으로 하는 열전분말의 제조방법
12 12
제 7 항에 있어서, 상기 혼합분말분쇄단계는,박편(flake) 형상의 혼합분말을 원형으로 만들고, 상기 금속과 분리되어 있던 탄소나노튜브의 일부가 금속 내부로 삽입되도록 하는 과정임을 특징으로 하는 열전분말의 제조방법
13 13
제 7 항에 있어서, 상기 제1용액 및 제2용액제조단계는,상기 탄소나노튜브를 정제하는 정제과정과,상기 탄소나노튜브에 기능기를 형성하는 기능화과정과,상기 탄소나노튜브를 추출하는 추출과정과,추출된 탄소나노튜브를 극성용매에 계면활성제와 함께 분산하는 분산과정을 순차적으로 실시하여 제1용액을 제조함과 동시에, 비스무스 아세테이트(Bi acetate), 비스무스 클로라이드(Bi chloride), 비스무스 질산염(BiNO3) 중 하나 이상과, 텔루륨 클로라이드(Te chloride), 환원제 및 계면활성제를 반드시 포함하고 셀레늄염과 안티몬염 중 하나 이상을 선택적으로 포함하도록 혼합하여 제2용액을 제조하는 과정임을 특징으로 하는 열전분말의 제조방법
14 14
제 7 항에 있어서, 상기 열전재료제조단계는,환원 분위기에서 열처리하여 상기 혼합분말에 포함된 산소, 산화물 및 유기물을 제거하는 과정임을 특징으로 하는 열전분말의 제조방법
15 15
제 13 항에 있어서, 상기 정제과정은,황산과 질산이 3:1 부피비로 혼합된 용액에서 실시됨을 특징으로 하는 열전분말의 제조방법
16 16
제 7 항에 있어서, 상기 혼합분말제조단계 이후에는,상기 혼합분말을 분리하는 분말분리과정과,분리된 혼합분말을 80 ~ 100℃의 진공분위기에서 가열하여 산화 반응을 차단하는 분말건조과정이 실시됨을 특징으로 하는 열전분말의 제조방법
17 17
삭제
18 18
탄소나노튜브가 분산된 제1용액과, 금속염이 혼합된 제2용액을 제조하는 제1용액 및 제2용액제조단계와,상기 제1용액과 제2용액을 혼합하여 혼합용액을 제조하는 혼합용액제조단계와,상기 혼합용액을 화학반응시켜 탄소나노튜브와 금속이 혼합된 혼합분말을 생성 및 성장하는 혼합분말제조단계와,상기 혼합분말을 기계적으로 분쇄 및 혼합하는 혼합분말분쇄단계와,상기 분쇄 및 혼합된 혼합분말을 열처리하여 열전분말을 제조하는 열전재료제조단계와,상기 열전분말을 스파크 플라즈마 소결공정을 이용하여 벌크화된 복합재료를 제조하는 복합재료제조단계로 이루어지며,상기 금속염은 비스무스 아세테이트(Bi acetate), 비스무스 클로라이드(Bi chloride), 비스무스 질산염(BiNO3) 중 하나 이상과 텔루륨 클로라이드(Te chloride)를 반드시 포함하며, 안티몬 염과 셀레늄 염 중 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 열전분말을 원료로 한 복합재료의 제조방법
19 19
제 18 항에 있어서, 상기 복합재료제조단계는, 300 내지 350℃ 온도에서 30 내지 70㎫의 압력으로 가압하는 소결하는 과정임을 특징으로 하는 열전분말을 원료로 한 복합재료의 제조방법
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1 지식경제부 한국기계연구원 부설 재료연구소 소재원천기술개발사업 나노스파이크 입자 형성에 의한 미세조직 제어기술 개발