게시 및 게시 날짜 : 2017/06/16

저온 및 압력에서 바카라 양방 기판의 컬러 세라믹 멤브레인

-바카라 양방 기판의 AEROSOL 증착 (AD)이 가능합니다

포인트

  • 바카라 양방 기판의 표면 경도 및 마찰 저항의 극적인 개선
  • 자동차 창문, 자동차 몸, 스마트 폰 주택 등에 실질적으로 사용하기를 바랍니다
  • 고급 코팅 동맹 모집 공동 작업 회사와 신속하게 실용적으로 사용하는 것을 목표로합니다


요약

바카라 커뮤니티 [Nakabachi Ryoji 회장] (이하 "AIST")고급 코팅 기술 연구 센터[연구 센터 이사 Akito Jun] Noda Hiroaki 초청 연구원, Tsuda Hiroki 초청 연구원 (실제 구현 지원 팀), Akito Jun의 Fine Particle Spray Coating 연구원 책임자 (동시에)는 Arakawa Chemical Co, Ltd와 함께 일할 것입니다 화학적인")유기 무기 하이브리드 필름중간 층을 사용한 AISO의 독특한 실내 온도 필름 형성 기술입니다에어로졸 증착 방법 (AD 메소드)를 사용하여 고품질 세라믹 필름을 고효율로 바카라 양방 기판에 코팅 할 수있는 기술을 개발했습니다

바카라 양방 재료는 무게를 줄이기 위해 자동차 부품을 포함한 다양한 목적으로 금속 및 세라믹 재료로 대체됩니다 반면에, 경도가 좋지 않은, 흠집에 대한 저항 및 가스 및 수증기에 대한 장벽 특성으로 인해 문제를 해결하기 위해 다양한 방법이 시도되었지만 실제 성능을 달성하지 못했습니다 이 중 하나는 AD 방법을 사용하여 세라믹 필름의 코팅이지만 지금까지 바카라 양방 기판에 고품질 코팅을 적용하는 것은 불가능했습니다

이번에는 바카라 양방 기판상의 중간 층으로서 아라 카와 화학 물질로부터 유기형 하이브리드 필름을 형성 한 후, 세라믹 필름은 AD 방법에 의해 형성되었다 얻어진 세라믹 필름은 또한 실용적인 접착력, 밀도 및 투명성을 나타냈다 앞으로이 기술에 관심이있는 회사를 모집하고 세라믹 멤브레인으로 코팅 된 바카라 양방 재료를 공동으로 구현하는 것을 목표로합니다

이번에 개발 된 기존의 광고 기술 및 기술을 사용하여 바카라 양방에 대한 세라믹 필름 증착 그림
이번에 개발 된 기존 광고 기술 및 기술을 사용하여 바카라 양방에 대한 세라믹 필름 증착


개발의 사회적 배경

바카라 양방 재료는 무게를 줄이기 위해 자동차 산업을 포함한 다양한 분야의 금속 및 세라믹 재료로 대체되고 있습니다 반면에, 체중 감소, 경도, 흠집에 대한 저항 및 금속과 세라믹이 가진 가스 및 수증기에 대한 장벽 특성과의 대가로 다양한 방법을 사용할 수있게함으로써 (포토 큐 링 하드 코트, 솔 겔 방법, 스퍼터링 방법등), 문제를 해결하려는 시도가 이루어졌습니다 그러나, 하드 코팅 또는 졸-겔 방법을 복사하여 경도의 개선 및 스퍼터링 방법에 의한 장벽 형성은 원래 무기 재료의 성능을 달성하지 못했다 산업 방법이 이러한 문제를 해결할 수 있다면 더 높은 품질과 고성능으로 광범위한 응용 분야에서 사용될 수 있습니다

연구 기록

AIST는 실내 온도 응고 현상을 사용하는 획기적인 세라믹 코팅 방법 인 AD 방법을 개발했습니다 (안전한 바카라 사이트 : 나노 레벨 입자를 분쇄하여 실온에서 성공적으로) 다양한 응용 프로그램에 적용되었습니다 그러나 지금까지 대부분의 사람들은 금속 및 세라믹과 같은 무기 기질의 코팅입니다 저온에서 바카라 양방 기판에 필름 형성을 특징으로하는 AD 방법의 적용은 수득 된 세라믹 필름의 접착력, 밀도 및 투명성만으로는 충분하지 않기 때문에 실용적이지 않았으며, 세라믹 필름에서 수많은 균열의 발생과 같은 문제가 있으며, 달성되지 않았다

한편, Arakawa Chemical은 열 경화 및 사진을 통해 유기-신경 하이브리드 필름을 형성합니다선구자이 막은 실리카 입자가 중합체 매트릭스에 균일하게 분산되는 특수 화학 구조를 갖고, 각 실리카 입자는 중합체와 공유 결합을 형성한다

이번에는 AIST와 Arakawa Chemical이 AD 방법을 사용하여 바카라 양방 기판에서 문제를 해결하고 세라믹 막의 특성을 개선하기 위해 자신의 고유 한 기술을 도입했습니다

연구 컨텐츠

이번에 개발 된 기술에서, AD 방법을 사용하여 세라믹 필름을 형성하기 전에 폴리에틸렌 테레 프탈레이트 (PET) 필름과 같은 바카라 양방 기판의 표면에 유기형 하이브리드 필름이 형성된다 그 후, AD 방법에 의해 필름이 형성 될 때, 바카라 양방 기판에 고품질 세라믹 필름이 형성되어 실용적인 세라믹 표면 코팅이 가능하다 또한, 폴리 카보네이트와 같은 바카라 양방 성형 생성물의 경우, 광경이있는 유기농 하이브리드 필름을 중간 층으로 사용하여 투명하고 강한 세라믹 필름을 형성 할 수 있습니다 이시기에 사용 된 유기-신경 하이브리드 필름은 아라카와 화학 물질에 의해 만들어진 독특한 물질이며, 10 나노 미터 이하의 실리카 입자가 유기 중합체에 분산되고 미세 실리카 입자가 유기 중합체와 공일 결합을 형성하는 특수 구조를 갖는 막이다 이 미세하고 강력하게 결합 된 실리카 입자는 세라믹 입자가 바카라 양방 기판에서도 실온에서 굳어지게 할 수 있으며, 고품질 세라믹 필름의 형성이 가능하다고 생각된다 몇몇 실험은 실리카의 입자 크기가 작을수록 공유 결합이 클수록 세라믹 필름의 품질이 향상되었다는 점에 유의해야한다

도 1은 유기-신경 하이브리드 막의 공유 결합 효과에 대한 추정 메커니즘을 보여준다

유기-신경 하이브리드 막의 공유 결합 효과의 추정 메커니즘의 그림
그림 1 유기류 하이브리드 막의 공유 결합 효과의 메커니즘 예측

도 1-A는 AD 방법을 사용하여 실리카를 포함하지 않는 바카라 양방 기판과 같은 유기 기판에 세라믹 입자가 형성되는 경우를 보여줍니다도 1-B는 세라믹 입자가 실리카를 함유하는 필름에 형성되지만 AD 방법을 사용하여 공유 결합을 갖지 않는 경우를 보여주고,도 1-C 입자는 유기체-내 조직 결합을 사용하여 세라믹 입자가 형성되는 경우,도 1-C 입자는 공유 결합을 사용하여 공유 하이브리드가 형성되는 경우를 보여줍니다

도 1-A에서, 바카라 양방 기판과 같은 유기 기판에서, 세라믹 입자가 충돌 할 때, 유기 기판이 파괴되어 세라믹 층이 형성되지 않습니다 그림에서 1B, 필름의 경도는 실리카 입자를 함유하기 때문에 높지만, 실리카 입자는 유기 매트릭스 내에서 유지하기가 어렵고, 바카라 양방 기판에서와 같이 필름이 파손되며, 세라믹 입자는 충돌 후 필름에 충분히 부착 될 수 없으며 세라믹 필름은 충분히 형성되지 않습니다 반면에, 그림에서 1-C에서, 실리카와 유기 중합체 사이의 강한 공유 결합은 AD 방법에 의한 세라믹 입자의 충돌에 대해 충분히 강하게 만들고, 실리카 입자는 유기 매트릭스에 유지된다 따라서, 세라믹 입자를 적절하게 분쇄하고 기질과 입자 사이에 강한 접착력을 얻어 필름 형성을 달성 할 수 있다고 믿어진다

도 2는 폴리이 미드 내에 10 나노 미터 미만의 실리카 입자가 분산되는 유기-주간 하이브리드 막의 투과 현미경 사진이다 각 실리카 입자는 공유 결합을 통해 폴리이 미드 사슬에 강하게 결합하여, AD 방법에 의해 폴리이 미드 필름상의 세라믹 층의 형성을 허용한다

PET 기판 또는 폴리 카보네이트 기판과 같은 바카라 양방 기판 상에 세라믹 필름을 형성 할 때, 다음 유기-신경 하이브리드 물질이 프라이머 코팅 (앵커 코팅)에 사용된다

유기-기관 하이브리드 멤브레인의 변속기 전자 현미경 사진
그림 2 유기-기관 하이브리드 멤브레인의 투과 전자 현미경 사진

그림 3은 이번에 유기-신경 하이브리드 필름으로 사용되는 실란-변형 에폭시 수지 (Compocelane E 시리즈)의 화학 구조를 보여준다 실리카 입자는 많은 공유 결합을 통해 경화 된 에폭시 수지의 매트릭스에 결합되어 특성화된다

실란 수정 에폭시 수지의 화학 구조 다이어그램 (compocelane e 시리즈)
그림 3 실란 수정 에폭시 수지의 화학 구조 (Compocelane E 시리즈)

도 1에 도시 된 실시스 퀴 옥산을 사용한 방법 4 유기-신경 하이브리드 필름으로서도 효과적이었다 광고 가능한 치환기는 그림에서 R에 의해 표시된 부분에서 실시 퀴 옥산에, 그리고 자외선으로 복제 될 때 유기-신경 하이브리드 필름이 형성된다

silsesquioxane을 사용한 유기-조직 하이브리드 화 이미지의 그림
그림 4 Silsesquioxane을 이용한 유기형 하이브리드 형성의 이미지

이전에, AD 방법을 사용하여 두꺼운 세라믹 필름이 형성 될 때, 단단한 바카라 양방 성형 바디의 세라믹 필름 코팅은 필름 형성 동안 생성 된 응력으로 인해 세라믹 필름이 균열 또는 껍질을 벗길 수 있도록 문제가 발생했습니다 이러한 경우의 대응책으로서, 바카라 양방 기판과 유기-신경 하이브리드 필름 사이의 응력 완화로서 작용하는 작용의 기능을 갖는 적층 구조는 필름을 사용하여 스트레스를 줄이기 위해 사용될 수있다CASE(Kyotai)와 같은 강한 기질에서 형성 될 수 있습니다

기존의 바카라 양방 기판 하드 코트는 바카라 양방 기판에 강하게 부착 된 강력한 무기 영화를 허용하지 않았으므로 특수 바카라 양방 기판을 사용하여 5 시간 이상의 연필 경도를 얻어야했습니다 또한, 연필 경도가 증가하더라도 긁힘 특성 (테이퍼 마모), 투명성 및 화학 저항만으로는 충분하지 않았습니다 대조적으로, 현재의 결과는 AD 방법에 의해 바카라 양방 기판에 강하게 부착되는 높은 경도 세라믹 필름을 보여 주며, 광범위한 일반 재료가 바카라 양방 기판으로 사용될 수 있기 때문에 우수한 투명성, 경도 및 화학적 저항성을 갖는 하드 코트를 고용 적 응용 분야에서 얻을 수 있습니다 무화과 도 5는 상업적으로 이용 가능한 사전 예술 기술과의 비교를 포함하여 경도, 투명성 및 흠집에 대한 실험 결과를 보여준다알코올 드립 테스트멤브레인 품질을 검사하는 테스트 중 하나이며, 밀도와 접착 정도를 관찰 할 수 있습니다

스크래치 저항 테스트에서, 스크래치의 용이성을 관찰하기 위해 스크래치 저항 테스트에서 시편에 문지르고 시편에 문지릅니다 연필 경도 측면에서, 필름의 경도는 연필의 경도와 비교되고 관찰된다 연필 경도와 관련하여 필름 표면의 마찰이 낮아지면 경도가 증가 할 수 있으므로 절대 값이 아닌 기준 실험 결과로 설명됩니다

상업적으로 이용 가능한 우선 예술과의 비교를 포함하여 경도, 투명성 및 긁힘에 대한 테스트 결과의 그림
그림 5 상업적으로 이용 가능한 선행 예술과의 비교를 포함하여 경도, 투명성, 흠집 등에 대한 테스트 결과

그림 6은 긁힘 저항 테스트 후 폴리 카보네이트 기판의 표면 사진과 AD 방법에 의한 세라믹 필름을 보여줍니다 폴리 카보네이트 기판의 전체 표면에서 많은 흠집이 관찰되었지만, 세라믹 필름 (본 시험에서 세라믹에 사용 된 알루미나)은 거의 없었다 현재의 기술은 흠집 저항을 크게 향상시키는 것으로 나타났습니다

스크래치 저항 테스트 후 사진
그림 6 스크래치 저항 테스트 후 사진

이 결과는 이번에 개발 된 기술을 사용한 세라믹 필름 코팅이 투명성을 유지하면서 바카라 양방 기판의 세라믹 필름의 경도와 흠집을 크게 향상 시켰음을 보여줍니다

이번에는 기술이 개발되면, 높은 접착력과 우수한 밀도 및 투명성을 갖는 세라믹 필름은 저온 및 저압에서 제작 될 수있어 세라믹 바디의 표면 경도와 거의 동일하게 표면 경도를 초래하여 바카라 양방의 흠집과 내구성을 크게 향상시킬 수 있습니다 예를 들어, 자동차 멤버 (신체 부재, 페인트, 창 구성원 등)에 적용될 때, 이전에 금속 또는 유리로 만든 구성원은 표면에 형성된 세라믹 필름을 통해 스크래치와 내구성을 유지하면서 바카라 양방을 기반으로 한 가벼운 고도로 설계된 성형 부재로 대체 될 수 있다고 생각됩니다 또한, 뒷면에 접착력을 갖는 수지 필름에 우수한 접착력을 갖는 5 마이크로 미터 (μm) 이하의 필름 두께를 갖는 세라믹 층을 형성함으로써, 높은 표면 경도 및 높은 장벽 특성을 갖는 유연한 투명 세라믹 라미네이트 필름을 생성 할 수있다 이 필름을 스마트 폰이나 자동차 본체의 보호 필름으로 첨부하는 경우 세라믹과 비슷한 표면 경도를 볼 수 있습니다

이번에 개발 된 기술의 예제 종료 이미지 그림
그림 7 이번에 개발 된 기술의 출구 이미지의 예

미래 계획

앞으로 우리는 다양한 분야의 다양한 아울렛 회사로 개발 한 기술을 확장하여 바카라 양방 부품을위한 세라믹 코팅 기술로 산업 실용 응용 프로그램을 홍보 할 것입니다 또한이 결과를 활용하기 위해 Japan Fine Ceramics Association (JFCA)은 계약에 서명하여이를 설정했습니다Advanced Coating Alliance (ADCAL)의 활동을 통해, 우리는 협업 회사를 광범위하게 찾고 있으며 신속하게 상업화하는 것을 목표로하고 있습니다



터미널 설명

◆ 유기 무기 하이브리드 필름
Arakawa Chemical의 독특한 하이브리드 멤브레인 알콕시 실란 올리고머가 중합체의 특정 부분과 화학적으로 반응하는 실란-변형 된 중합체가 사용된다 실란-변형 된 중합체를 코팅 한 후, 열 경화를 수행하여 중합체 매트릭스 및 미세 실리카가 다수의 공유 결합에 의해 연결되는 중합체-실리카 하이브리드 필름을 형성한다 알콕시 실란이 결합 된 위치를 선택함으로써, 유기-신경 하이브리드 필름의 물리적 특성을 제어 할 수있어, 실란 및 중합체의 장점을 활용하는 복합재가 가능하다[참조로 돌아 가기]
◆ 에어로졸 증착 방법 (AD 방법)
고체 상태의 미세한 세라믹 분말이 실온에서 기판에 분무되어 가열없이 기계적 충격 힘 만 사용하여 밀도가 높고 투명하고 고강도 및 고도로 세라믹 코팅을 형성하는 기술 기존의 필름 형성 방법과 비교하여, 필름 형성 속도가 극적으로 향상되었고 공정 온도가 감소되었다 이는 기능 부품의 제조 공정의 제조 프로세스의 기능을 높이고, 에너지 소비량을 높이고, 프로세스 수를 줄이며, 비용 절감으로 이어질 것으로 예상되며, 기술 경쟁력과 환경 영향 감소의 관점에서 중요한 기술입니다
코팅 방법의 편의성과 결합 된 AD 방법은 기존의 기술을 능가하는 접착력, 밀도 및 부드러움을 제공하며, 마모용 코팅, 연료 전지 및 고성능 솔리드 스테이지 배터리 구성 요소를위한 프로세스 기술로서, 기계식 전사, 에너지-균형 및 에너지-균형으로 이어질 수 있습니다 생체 적합성 세라믹 재료의 금속 물질 코팅을 사용한 고도로 내구성이 높은 인공 조인트 및 생물학적 임플란트의 개발[참조로 돌아 가기]
◆ 포토 큐 링 하드 코트, 솔 젤 방법, 스퍼터링 방법
바카라 양방의 코팅 기술로 사용 된 기술 광축 하드 코트는 자외선 광선 (UV)에 의해 치료 된 유기 하드 코트입니다 SOL-GEL 방법은 무기 산화물 (예 : 세라믹, 유리 등)이 알코 옥사이드 솔 등의 열처리에 의해 형성되는 방법의 예이다 스퍼터링 방법은 고 에너지 입자를 금속 표면에 적용하고 타겟의 표면에 금속 원자를 부착하여 박막을 형성하는 것을 포함한다[참조로 돌아 가기]
◆ 선구자
반응 선구자 표적 물질 또는 제품의 사전 반응, 합성 또는 제조에있는 물질 또는 제품을 말합니다 여기에 사용 된 전구체는 유기-신경 하이브리드 필름을 형성하기위한 Arakawa Chemical의 전구체를 나타냅니다[참조로 돌아 가기]
◆ 알코올 드립 테스트
AD 방법을 사용하여 세라믹 필름 형성을 수행 한 후 세라믹 필름이 조밀하고 강력하게 형성되는지 정 성적으로 가속화하고 확인할 수있는 테스트 방법 세라믹 필름이 조밀하지 않고 기질과 입자 사이의 접착이 약한 경우, 알코올이 침투하고 막이 팽창하고 균열과 껍질을 벗기는 것이 가속화되어 필름의 밀도 밀도와 접착을 쉽게 결정할 수 있습니다[참조로 돌아 가기]

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