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고순도 금속산화물 나노 구조체 제조 장치 및 그 제조 방법

  • 기술번호 : KST2015153919
  • 담당센터 : 대전기술혁신센터
  • 전화번호 : 042-610-2279
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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 흑연 도가니의 하측에서 금속 용탕의 내부로 반응 가스를 유입되도록 함으로써, MOx 나노 구조체의 휘발 속도를 증가시킬 수 있음과 더불어 표면 산화막의 형성을 방지하는 것을 통해 고순도의 MOx 나노 구조체를 대량으로 생산할 수 있는 금속산화물(MOx) 나노 구조체 제조 장치 및 그 제조 방법에 대하여 개시한다.본 발명에 따른 금속산화물(MOx) 나노 구조체 제조 장치는 진공 챔버; 상기 진공 챔버의 내부에 장착되며 내부에 금속 원료가 장입되고, 벽면의 일부를 절개하는 복수의 슬릿을 구비하는 흑연 도가니; 상기 흑연 도가니의 외측을 둘러싸는 내화물 벽체와, 상기 흑연 도가니에 장입된 금속 원료를 유도 가열하여 금속 용탕을 형성시키는 유도 코일을 구비하는 유도 용융부; 상기 흑연 도가니 및 내화물 벽체의 밑면을 지지하는 다공성 캐스터블 구조체; 상기 흑연 도가니와 이격된 상부에 장착되어, 상기 금속 용탕의 표면에 캐리어 가스를 분사하는 캐리어 가스 분사부; 상기 다공성 캐스터블 구조체의 측면에 삽입되도록 장착되어, 상기 다공성 캐스터블 구조체의 내부를 경유하여 상기 흑연 도가니 방향으로 반응 가스를 공급하는 반응 가스 분사부; 및 상기 흑연 도가니와 이격된 상부에 장착되며, 상기 금속 용탕과 반응 가스의 반응으로 휘발되는 MOx 증기를 포집하는 포집부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
Int. CL H01M 4/00 (2006.01) B82B 3/00 (2006.01)
CPC
출원번호/일자 1020130015197 (2013.02.13)
출원인 한국에너지기술연구원
등록번호/일자 10-1400883-0000 (2014.05.22)
공개번호/일자
공고번호/일자 (20140529) 문서열기
국제출원번호/일자
국제공개번호/일자
우선권정보
법적상태 등록
심사진행상태 수리
심판사항
구분 신규
원출원번호/일자
관련 출원번호
심사청구여부/일자 Y (2013.02.13)
심사청구항수 17

출원인

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번호 이름 국적 주소
1 한국에너지기술연구원 대한민국 대전광역시 유성구

발명자

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번호 이름 국적 주소
1 장보윤 대한민국 대전 유성구
2 김준수 대한민국 대전 유성구
3 이진석 대한민국 대전 중구

대리인

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번호 이름 국적 주소
1 특허법인(유한) 대아 대한민국 서울특별시 강남구 역삼로 ***, 한양빌딩*층(역삼동)

최종권리자

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번호 이름 국적 주소
1 한국에너지기술연구원 대전광역시 유성구
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번호 서류명 접수/발송일자 처리상태 접수/발송번호
1 [특허출원]특허출원서
[Patent Application] Patent Application		 2013.02.13 수리 (Accepted) 1-1-2013-0127921-66
2 [출원서등 보정]보정서
[Amendment to Patent Application, etc.] Amendment		 2013.07.17 수리 (Accepted) 1-1-2013-0643147-03
3 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information		 2014.01.07 수리 (Accepted) 4-1-2014-5003356-15
4 의견제출통지서
Notification of reason for refusal		 2014.01.29 발송처리완료 (Completion of Transmission) 9-5-2014-0072798-48
5 [명세서등 보정]보정서
[Amendment to Description, etc.] Amendment		 2014.03.31 보정승인간주 (Regarded as an acceptance of amendment) 1-1-2014-0307407-11
6 [거절이유 등 통지에 따른 의견]의견(답변, 소명)서
[Opinion according to the Notification of Reasons for Refusal] Written Opinion(Written Reply, Written Substantiation)		 2014.03.31 수리 (Accepted) 1-1-2014-0307406-76
7 등록결정서
Decision to grant		 2014.05.20 발송처리완료 (Completion of Transmission) 9-5-2014-0345801-24
8 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information		 2015.03.10 수리 (Accepted) 4-1-2015-0013224-83
9 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information		 2017.01.19 수리 (Accepted) 4-1-2017-5010650-13
10 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information		 2019.01.08 수리 (Accepted) 4-1-2019-5004978-55
11 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information		 2019.08.21 수리 (Accepted) 4-1-2019-5166803-39
12 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information		 2019.08.21 수리 (Accepted) 4-1-2019-5166801-48
13 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information		 2020.09.01 수리 (Accepted) 4-1-2020-5197654-62
번호, 청구항의 정보를 제공하는 이전대상기술 뷰 페이지 상세정보 > 청구항 표입니다.
번호 청구항
1 1
진공 챔버; 상기 진공 챔버의 내부에 장착되며 내부에 금속 원료가 장입되고, 벽면의 일부를 절개하는 복수의 슬릿을 구비하는 흑연 도가니; 상기 흑연 도가니의 외측을 둘러싸는 내화물 벽체와, 상기 흑연 도가니에 장입된 금속 원료를 유도 가열하여 금속 용탕을 형성시키는 유도 코일을 구비하는 유도 용융부; 상기 흑연 도가니 및 내화물 벽체의 밑면을 지지하는 다공성 캐스터블 구조체; 상기 흑연 도가니와 이격된 상부에 장착되어, 상기 금속 용탕의 표면에 캐리어 가스를 분사하는 캐리어 가스 분사부; 상기 다공성 캐스터블 구조체의 측면에 삽입되도록 장착되어, 상기 다공성 캐스터블 구조체의 내부를 경유하여 상기 흑연 도가니 방향으로 반응 가스를 공급하는 반응 가스 분사부; 및 상기 흑연 도가니와 이격된 상부에 장착되며, 상기 금속 용탕과 반응 가스의 반응으로 휘발되는 MOx 증기를 포집하는 포집부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 금속산화물(MOx) 나노 구조체 제조 장치
2 2
제1항에 있어서,상기 유도 코일에는 1 ~ 10kHz의 교류 전류가 인가되는 것을 특징으로 하는 금속산화물(MOx) 나노 구조체 제조 장치
3 3
제1항에 있어서,상기 금속 원료는 실리콘(Si), 주석(Sn), 게르마늄(Ge), 알루미늄(Al), 티타늄(Ti), 갈륨(Ga) 및 보론(B) 중에서 선택된 하나인 것을 특징으로 하는 금속산화물(MOx) 나노 구조체 제조 장치
4 4
제1항에 있어서,상기 캐리어 가스 분사부는 상기 캐리어 가스를 공급받는 캐리어 가스 공급배관과, 상기 캐리어 가스 공급배관의 단부에 장착되어, 상기 흑연 도가니의 내부에서 상기 금속 용탕과 반응 가스의 반응으로 휘발되는 MOx 증기의 휘발 속도를 증가시키기 위해 상기 금속 용탕의 표면에 캐리어 가스를 분사하는 캐리어 가스 분사 노즐을 포함하는 것을 특징으로 하는 금속산화물(MOx) 나노 구조체 제조 장치
5 5
제1항에 있어서,상기 반응 가스 분사부는 상기 다공성 캐스터블 구조체의 외벽으로부터 중앙으로 연장되도록 설치되어, 상기 다공성 캐스터블 구조체의 내부에 삽입되는 반응가스 공급 배관과, 상기 반응가스 공급 배관의 단부에 장착되어, 상기 다공성 캐스터블 구조체의 내부에 삽입되며, 상기 다공성 캐스터블 구조체의 내부에 반응 가스를 분사하는 반응가스 분사 노즐을 포함하는 것을 특징으로 하는 것을 특징으로 하는 금속산화물(MOx) 나노 구조체 제조 장치
6 6
제5항에 있어서,상기 반응가스 분사 노즐은 상기 내화물 도가니의 내벽과 상기 흑연 도가니의 외벽 사이와 대응되는 위치에 장착되는 것을 특징으로 하는 금속산화물(MOx) 나노 구조체 제조 장치
7 7
제5항에 있어서,상기 반응 가스는 Ar, H2, O2 및 H2O 중에서 선택된 1종 이상의 혼합 가스인 것을 특징으로 하는 금속산화물(MOx) 나노 구조체 제조 장치
8 8
제7항에 있어서,상기 반응 가스에는 PH3 및 B2H6 중 1종 이상의 도핑 가스가 더 포함되어 있는 것을 특징으로 하는 금속산화물(MOx) 나노 구조체 제조 장치
9 9
제1항에 있어서,상기 포집부는 상기 금속 용탕과 반응 가스의 반응으로 휘발되는 MOx 증기가 유입되는 기상 이동 구간과, 상기 기상 이동 구간을 경유하여 유입되는 MOx 증기를 냉각 및 응축시켜 생성되는 MOx 나노 구조물을 수득하기 위한 포집 구간과, 상기 포집 구간에서 부유하는 MOx 증기를 상기 기상 이동 구간으로 재 유입시키기 위한 가스 순환 구간을 포함하는 것을 특징으로 하는 금속산화물(MOx) 나노 구조체 제조 장치
10 10
(a) 흑연 도가니에 금속 원료를 장입하는 단계; (b) 상기 흑연 도가니에 장입된 금속 원료를 유도 가열하여 금속 용탕을 형성하는 단계; (c) 상기 흑연 도가니의 외측 하부에서 반응 가스를 분사하면서 상기 금속 용탕의 표면에 캐리어 가스를 분사하는 단계; 및 (d) 상기 금속 용탕과 반응 가스 간의 반응으로 휘발되는 MOx 증기를 냉각 및 응축시켜 MOx 나노 구조체를 포집하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 금속산화물(MOx) 나노 구조체 제조 방법
11 11
제10항에 있어서,상기 (a) 단계에서, 상기 금속 원료로는 실리콘(Si), 주석(Sn), 게르마늄(Ge), 알루미늄(Al), 티타늄(Ti), 갈륨(Ga) 및 보론(B) 중에서 선택된 하나를 이용하는 것을 특징으로 하는 금속산화물(MOx) 나노 구조체 제조 방법
12 12
제10항에 있어서,상기 (c) 단계에서, 상기 반응 가스로는 Ar, H2, O2 및 H2O 중에서 선택된 1종 이상의 혼합 가스를 이용하는 것을 특징으로 하는 금속산화물(MOx) 나노 구조체 제조 방법
13 13
제10항에 있어서,상기 (c) 단계에서, 상기 반응 가스는 상기 흑연 도가니를 지지하는 다공성 캐스터블 구조체의 측면에 삽입되는 반응가스 분사 노즐을 이용하여 상기 다공성 캐스터블 구조체의 내부를 경유하여 상기 흑연 도가니 방향으로 유입되는 것을 특징으로 하는 금속산화물(MOx) 나노 구조체 제조 방법
14 14
제13항에 있어서,상기 반응 가스는 상기 흑연 도가니의 내부와 흑연 도가니의 외부 간의 온도차에 의한 대류로 흑연 도가니 방향으로 이동한 후, 상기 흑연 도가니의 외벽에 구비되는 복수의 슬릿을 통해 흑연 도가니의 내부로 유입되어 금속 용탕과 반응하는 것을 특징으로 하는 금속산화물(MOx) 나노 구조체 제조 방법
15 15
제10항에 있어서,상기 (c) 단계에서, 상기 반응 가스 분사시, 상기 금속 용탕과 반응 가스 간의 반응으로 생성되는 반응물의 표면 제어를 위해 H2 혼합가스를 사용하여 반응물의 표면에 수소막질(hydrogen passivation)을 형성하거나, 또는 CH4, C2H6, C3H8, C4H10, C5H12 및 C6H14 중 1종 이상의 혼합가스를 이용해 표면 탄소 코팅을 실시하는 것을 특징으로 하는 금속산화물(MOx) 나노 구조체 제조 방법
16 16
제10항 내지 제15항 중 어느 하나의 항에 기재된 금속산화물(MOx) 나노 구조체 제조 방법을 이용하여 제조되며, 평균 직경이 1 ~ 50nm를 갖는 것을 특징으로 하는 금속산화물(MOx) 나노 구조체
17 17
제16항에 있어서,상기 나노 구조체는 나노 입자 및 나노와이어의 혼합 구조를 갖는 것을 특징으로 하는 금속산화물(MOx) 나노 구조체
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