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열 플라즈마 기화 입자의 액상 급냉 나노입자 제조 방법 및 그 장치

  • 기술번호 : KST2015222206
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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 나노 입자 제조와 액상 급냉에 의한 수 나노 입자 제조가 가능한 열 플라즈마 기화 입자의 액상 급냉 나노입자 제조 방법 및 장치에 관하여 개시한다. 본 발명은, 와이어 전극 1과 전극 2로 구분되는 전극을 형성하는 소스 물질 와이어 릴 1과 2를 챔버 속에 설치하고, 대응 전극에 아크 플라즈마를 형성하여, 소스 물질 와이어를 나노 기화 입자로 만든 후, 소스 물질 나노 입자를 연속적으로 액상 담체 표면에 접촉 급냉시켜 나노입자로 결정화함에 따라 통상의 열 플라즈마 처리에서 기대할 수 없었던 수 나노 입자의 제조, 이종 또는 그 이상의 물질 간 합성이 간단하면서도 자유로운 복합 나노 입자 합성이 가능하며 양산성도 개선된다.
Int. CL B01J 2/00 (2006.01) B82B 3/00 (2006.01) B01J 19/12 (2006.01)
CPC B82B 3/0095(2013.01) B82B 3/0095(2013.01) B82B 3/0095(2013.01)
출원번호/일자 1020130097608 (2013.08.19)
출원인 재단법인 철원플라즈마 산업기술연구원
등록번호/일자 10-1477573-0000 (2014.12.23)
공개번호/일자
공고번호/일자 (20141230) 문서열기
국제출원번호/일자
국제공개번호/일자
우선권정보
법적상태 소멸
심사진행상태 수리
심판사항
구분 신규
원출원번호/일자
관련 출원번호
심사청구여부/일자 Y (2013.08.19)
심사청구항수 20

출원인

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번호 이름 국적 주소
1 재단법인 철원플라즈마 산업기술연구원 대한민국 강원도 철원군

발명자

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번호 이름 국적 주소
1 송석균 대한민국 서울특별시 구로구
2 이덕연 대한민국 경기도 의정부시 시민로 ***
3 김성인 대한민국 강원도 철원군

대리인

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번호 이름 국적 주소
1 김윤배 대한민국 서울특별시 중구 을지로 **길 ** ***호(수표동, 동화빌딩)(썬리치국제특허법률사무소)

최종권리자

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번호 이름 국적 주소
1 재단법인 철원플라즈마 산업기술연구원 대한민국 강원도 철원군
번호, 서류명, 접수/발송일자, 처리상태, 접수/발송일자의 정보를 제공하는 이전대상기술 뷰 페이지 상세정보 > 행정처리 표입니다.
번호 서류명 접수/발송일자 처리상태 접수/발송번호
1 [특허출원]특허출원서
[Patent Application] Patent Application		 2013.08.19 수리 (Accepted) 1-1-2013-0746197-13
2 [출원서등 보정]보정서
[Amendment to Patent Application, etc.] Amendment		 2013.08.20 수리 (Accepted) 1-1-2013-0752761-40
3 선행기술조사의뢰서
Request for Prior Art Search		 2014.05.07 수리 (Accepted) 9-1-9999-9999999-89
4 선행기술조사보고서
Report of Prior Art Search		 2014.06.11 수리 (Accepted) 9-1-2014-0049504-10
5 의견제출통지서
Notification of reason for refusal		 2014.07.26 발송처리완료 (Completion of Transmission) 9-5-2014-0508717-10
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)		 2014.09.03 수리 (Accepted) 1-1-2014-0842637-65
7 [명세서등 보정]보정서
[Amendment to Description, etc.] Amendment		 2014.09.03 보정승인간주 (Regarded as an acceptance of amendment) 1-1-2014-0842659-69
8 등록결정서
Decision to grant		 2014.11.18 발송처리완료 (Completion of Transmission) 9-5-2014-0785334-12
9 [출원서등 보정]보정서
[Amendment to Patent Application, etc.] Amendment		 2015.06.12 수리 (Accepted) 1-1-2015-0567947-19
번호, 청구항의 정보를 제공하는 이전대상기술 뷰 페이지 상세정보 > 청구항 표입니다.
번호 청구항
1 1
서로 마주보는 대응 와이어 전극 1과 전극 2로 구분되는 전극을 형성하는 소스 물질 와이어 릴 1과 2를 챔버 속에 설치하는 단계; 상기 대응 전극에 전원을 인가하고 열 플라즈마 발생부를 통해 열 플라즈마를 생성하고 대응 전극에 아크 플라즈마를 형성하는 단계; 상기 열 플라즈마 발생부에 처리 가스를 유입시켜 아크 플라즈마의 유동이 방향성을 갖도록 제어하고 그 과정에서 소스 물질 와이어를 나노 기화 입자로 만드는 소스 물질 나노 입자화 단계; 및 상기 단계를 통해 처리된 소스 물질 나노 입자를 연속적으로 액상 담체 표면에 접촉시켜 급냉 시키는 나노입자 결정화 단계;를 포함하는 열 플라즈마 기화 입자의 액상 급냉 나노입자 제조 방법
2 2
서로 마주보는 대응 와이어 전극 1과 전극 2로 구분되는 전극을 형성하는 소스 물질 와이어 릴 1과 2를 챔버 속에 설치하는 단계; 상기 대응 전극에 전원을 인가하고 열 플라즈마 발생부를 통해 열 플라즈마를 생성하고 대응 전극에 아크 플라즈마를 형성하는 단계; 상기 열 플라즈마 발생부에 처리 가스를 유입시켜 아크 플라즈마의 유동이 방향성을 갖도록 제어하고 그 과정에서 소스 물질 와이어를 기화 입자로 만드는 소스 물질 나노 입자화 단계; 상기 나노 입자화 단계에서 나노 입자가 포함된 아크 플라즈마에 냉각가스를 공급하는 냉각단계; 및 상기 단계를 통해 처리된 소스 물질 나노 입자를 연속적으로 액상 담체 표면에 접촉시켜 급냉 시키는 나노입자 결정화 단계;를 포함하는 열 플라즈마 기화 입자의 액상 급냉 나노입자 제조 방법
3 3
서로 마주보는 대응 와이어 전극 1과 전극 2로 구분되는 전극을 형성하는 소스 물질 와이어 릴 1과 2를 챔버 속에 설치하는 단계; 상기 대응 전극에 전원을 인가하고 열 플라즈마 발생부를 통해 열 플라즈마를 생성하고 대응 전극에 아크 플라즈마를 형성하는 단계; 상기 열 플라즈마 발생부에 처리 가스를 유입시켜 아크 플라즈마의 유동이 방향성을 갖도록 제어하고 그 과정에서 소스 물질 와이어를 기화 입자로 만드는 소스 물질 나노 입자화 단계; 상기 소스 물질 나노 입자화 단계에서 나노 입자가 포함된 아크 플라즈마에 냉각가스를 공급하는 냉각단계; 상기 단계를 통해 처리된 소스 물질 나노 입자를 연속적으로 액상 담체 표면에 접촉시켜 급냉 시키는 나노입자 결정화 단계; 상기 챔버 내 잔류 나노 입자를 포집하는 정전 집진단계; 및 챔버에 잔류하는 유동 기체를 밖으로 내보내는 배기단계;를 포함하는 열 플라즈마 기화 입자의 액상 급냉 나노입자 제조 방법
4 4
제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,상기 대응 와이어 전극 1 과 전극 2의 열에 의한 용융을 억제하기 위해 각 전극의 주변을 냉각하는 전극 냉각 단계;를 더 포함하는 액상 나노입자 제조 방법
5 5
제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,상기 나노 입자 결정화 단계에서는 액상 담체에 혼입된 나노 입자의 성상을 촉진하고 입자 간 혼합을 유도하며 성상이 완료된 나노 입자의 저장을 유도하는 강제 순환단계;를 포함하는 열 플라즈마 기화 입자의 액상 급냉 나노입자 제조 방법
6 6
제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,상기 열 플라즈마 발생부에 유입하는 처리 가스는 아르곤(Ar)을 포함하는 불활성 기체이거나, 또는 산소(O2), 질소(N2), 수소(H2), 암모니아(NH3), 인(P), 비소(As), 안티몬(Sb), 비스무트(Bi)를 포함하는 활성 기체 중에서 선택된 어느 하나이거나, 또는 각각의 불활성 기체가 혼합된 혼합물, 불활성 기체와 활성 기체의 혼합물, 각각의 활성 기체가 혼합된 혼합물들 중에서 선택된 어느 하나 또는 그 이상의 혼합 기체를 사용하는 열 플라즈마 기화 입자의 액상 급냉 나노입자 제조 방법
7 7
제 2 항 또는 제 3 항에 있어서,상기 냉각단계에서 아크 플라즈마에 공급하는 냉각가스는 아크 플라즈마 유동을 중심으로 와류를 형성하도록 하부를 향하게 기울여서 공급하는 열 플라즈마 기화 입자의 액상 급냉 나노입자 제조 방법
8 8
제 2 항 또는 제 3 항에 있어서,상기 냉각단계에서 공급하는 냉각가스의 공급양 조절을 통해 나노 입자 크기를 제어하는 열 플라즈마 기화 입자의 액상 급냉 나노입자 제조 방법
9 9
제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항의 상기 제조 방법은 챔버에 잔류하는 유동 기체에 포함된 나노입자를 담체 표면에 떨어뜨려 접촉시키기 위해 외기를 챔버 안으로 도입하는 백 블로워 단계;를 더 포함하는 열 플라즈마 기화 입자의 액상 급냉 나노입자 제조 방법
10 10
제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,상기 액상 담체의 대체제로서 고상 파우더를 사용하거나 또는 점성을 갖는 겔 물질 중에서 선택된 어느 하나 또는 이들을 혼합한 물질을 담체로 사용하는 열 플라즈마 기화 입자의 액상 급냉 나노입자 제조 방법
11 11
서로 마주보는 대응 와이어 전극 1(110)과 전극 2(120)로 구분되는 전극을 형성하도록 챔버(100)에 장착된 소스 물질 와이어 릴 1(130)과 2(140); 전극에 대한 유도 공급 전원으로 열 플라즈마를 생성하고 처리 가스를 유입하는 공급 유로(160)가 있는 열 플라즈마 발생부(170); 상기 와이어 전극 1과 2에 유도 전원을 공급하여 열 프라즈마 발생부(170)에 아크 플라즈마(180)를 발생시키는 전원공급장치(150); 상기 대응 와이어 전극 1과 2를 통해 아크 플라즈마(180)를 발생시켜 열에 의해 소스 물질 와이어의 기화 증발을 유도하고 처리 가스(a1)에 의해 아크 플라즈마를 아래로 향하도록 유도하는 상기 챔버(100); 상기 챔버(100)와 상통하고 액체 담체가 담겨진 나노입자 형성부(200);를 포함하는 열 플라즈마 기화 입자의 액상 급냉 나노입자 제조 장치
12 12
제 11 항에 있어서,상기 대응 와이어 전극 1(110)과 전극 2(120)의 열에 의한 용융을 억제하기 위해 각 전극 주변에 구성된 전극1 냉각부(191) 전극2 냉각부(192)를 포함하는 열 플라즈마 기화 입자의 액상 급냉 나노입자 제조 장치
13 13
제 11 항에 있어서,상기 열 플라즈마 발생부(170)에 유입하는 처리 가스(a1)는 아르곤(Ar)을 포함하는 불활성 기체이거나, 또는 산소(O2), 질소(N2), 수소(H2), 암모니아(NH3), 인(P), 비소(As), 안티몬(Sb), 비스무트(Bi)를 포함하는 활성 기체 중에서 선택된 어느 하나이거나, 또는 각각의 불활성 기체가 혼합된 혼합물, 불활성 기체와 활성 기체의 혼합물, 각각의 활성 기체가 혼합된 혼합물들 중에서 선택된 어느 하나 또는 그 이상의 혼합 기체를 사용하는 열 플라즈마 기화 입자의 액상 급냉 나노입자 제조 장치
14 14
제 11 항에 있어서,상기 열 플라즈마 발생부(170)의 하부에는 챔버(100) 안으로 냉각가스(a2)(a3)를 도입하는 적어도 2개 이상의 유로(101)(102)가 있고, 상기 유로(101)(102)는 아크 플라즈마(180) 유동을 중심으로 와류를 형성하도록 하부를 향하게 경사진 기울기를 갖는 열 플라즈마 기화 입자의 액상 급냉 나노입자 제조 장치
15 15
제 11 항에 있어서,상기 나노입자 형성부(200)는 상기 챔버(100)로부터 대면하도록 상통된 나노입자 형성 및 혼합실(210)과 상기 나노입자 형성 및 혼합실(210)과 구분되는 이격된 위치에 놓이는 나노입자 혼합체 저장실(220)로 이루어진 열 플라즈마 기화 입자의 액상 급냉 나노입자 제조 장치
16 16
제 15 항에 있어서,상기 나노입자 형성 및 혼합실(210)과 나노입자 혼합체 저장실(220)은 하부가 액상 담체 순환 유로로 구성되어 상통하고 상부는 액상 담체가 유동하는 유동 유로로 상통하도록 연결된 열 플라즈마 기화 입자의 액상 급냉 나노입자 제조 장치
17 17
제 15 항에 있어서,상기 나노입자 형성 및 혼합실(210)과 상기 나노입자 혼합체 저장실(220) 사이에 액상 담체를 순환시키는 순환펌프(230)가 설치된 열 플라즈마 기화 입자의 액상 급냉 나노입자 제조 장치
18 18
제 11 항에 있어서,상기 나노입자 형성부(200)에는 유동 기체에 포함된 잔류 나노 입자를 포집하는 정전집진부(240)가 액상 담체 표면의 상부쪽에 설치된 열 플라즈마 기화 입자의 액상 급냉 나노입자 제조 장치
19 19
제 15 항에 있어서,상기 나노입자 혼합체 저장실(220)의 주변부에는 메쉬필터(260)를 포함하는 배기유로(280) 및 배기펌프(250)가 설치된 열 플라즈마 기화 입자의 액상 급냉 나노입자 제조 장치
20 20
제 15 항에 있어서,상기 나노입자 혼합체 저장실(220)의 주변부에는 외기를 도입하는 백 블로워 유로(270)가 설치된 열 플라즈마 기화 입자의 액상 급냉 나노입자 제조 장치
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1 산업통상자원부 (재)철원플라즈마산업기술연구원 광역경제권연계협력사업 플라즈마 기반, 나노융합소재 개발 및 방열시트 적용 분산용액 상용화