Chen Mingwei 교수 및 Tohoku University의 ADMR (Advanced Materials Science Institute)의 다른 사람들은 Open Innovation Laboratory (Matham-Oil), Advanced Industrial Science and Technology의 국립 연구소 및 Advanced Institute, Advanced Institute, Advanced Institute, Advanced Institute, Advanced Institute, Advanced Institute의 특별 연구원 인 Lu Zhen과 공동으로 공동으로, Tohoku, Institute, Tohok on Instite, The Institute, The Institute, The Institute, The Institute, Toho Hok on Instit 국립 선진 산업 과학 기술 연구소 및 Matham-Oil 연구소증기 위상 거래 방법참고 1로투스 바카라 포러스 합금참고 2에 대한 새로운 제조 방법을 개발했습니다 진공 환경에서 합금이 가열되면 합금에서 각 원소의 증기압은 다르므로 증기 압력이 높은 원소는 합금에서 쉽게 증발 할 수 있으며 증기 압력이 낮은 요소가 될 수 있습니다원자 확산참고 3전통적인전기 화학 거래 방법Note 4화학 에칭Note 5를 사용하지 않고 만들 수 있으며, 증발 된 요소가 완전히 회수 될 수 있다는 장점이 장점입니다 이 방법은 무해하기 때문에 환경 친화적이며 광범위한 로투스 바카라 다공성 합금 일 것으로 예상됩니다
이 연구 결과는 영국 잡지에서 나온 것입니다Nature Communications에 온라인으로 게시되었습니다 2018 년 1 월 18 일 (영국 시간)
큰특정 표면적참고 6, 높은 전도도 및 높은 열전도율을 나타내는 3 차원 네트워크와 유사한 로투스 바카라 다공성 구조를 갖는 로투스 바카라 포러스 합금은 촉매, 에너지 저장 및 에너지 전환에 널리 사용된다표면 강화 라만 산란Note 7분광법에도 사용됩니다 일반적으로, 전기 화학적 딜 로이징 방법은 로투스 바카라 다공성 합금을 제조하는데 사용되어왔다 이 기술에서 합금의 각 요소는전기 화학 전위Note 8다르게, 전기 화학 전위가 높은 원소는 산과 같은 전해질 용액에 선택적으로 용해되며, 전기 화학 전위가 낮은 요소는 표면에 용해되어 확산되어 로투스 바카라 다공성 구조를 형성하지 않습니다 따라서, 전기 화학적 거래 방법은 전기 화학 전위가 낮다통과Note 9로투스 바카라 다공성 합금 (예 : 백금, 금,은, 구리, 니켈 등)의 제조에만 적합했습니다 최근 몇 년 동안 Tohoku University의 금속 재료 연구소의 Kato Hidemi 교수는 티타늄, 니오피움, 탄탈 룸 및 실리콘과 같은 로투스 바카라 다공성 합금을 만들었다 고 발표했습니다액체 금속 거래 방법Note 10| 개발되었습니다 그러나,이 방법은 여전히 로투스 바카라 다공성 구조 내에서 잔류 원소를 제거하기 위해 화학 에칭이 필요하다 또한,이 액체 금속 거래 방법은 고온에서 수행되기 때문에, 로투스 바카라 다공성 구조는 거칠어 지므로 로투스 바카라 스케일 기공으로 로투스 바카라 다공성 합금을 제조하기가 어렵다
위에서 언급 한 전기 화학적 거래 방법에서, 1 2 에칭 과정에서 화학 폐기물이 생성된다 우리는 두 가지 문제에 직면합니다 에칭 금속의 회복은 어렵습니다 이 두 가지 문제는 환경 오염을 유발할 수 있으며 대규모 상업용 응용에 적합하지 않았습니다
이 연구에서 우리는 기상 거래 방법을 사용하여 로투스 바카라 다공성 합금을 제조하는 새로운 방법을 개발했습니다 이 방법은 합금으로부터 더 높은 증기압으로 요소를 선택적으로 증발시킴으로써 합금의 다양한 원소들 사이의 증기 압력의 차이를 사용한다
구체적으로, 코발트 아연 합금은 연구의 모델 화합물로 선택되었다 첫째, 1-6 × 10-3높은 진공 용광로는 파스칼 (PA)의 진공 청소기, 최대 1573 Kelvin (K)의 가열 온도 및 아연 회수를위한 축합 장치 (그림 1a)로 설계 및 제작되었습니다 코발트 및 아연을 기계적으로 혼합 한 후, 유도 가열 용광로에서 용융 및 냉각에 의해 단상 코발트 아연 합금을 제조 한 다음 (도 1B, C), 아연을 적절한 열처리에 의해 선택적으로 제거하여 코발트와 아연 사이의 큰 증기압 차이를 이용 하였다 (도 1D)
그림 2A는 기상 거래 로이징 방법에 의해 제조 된 코발트 금속의 로투스 바카라 다공성 구조를 보여줍니다 여기서 제제의 가열 온도는 773K이고 가열 시간은 20 분이며 압력은 100 pa입니다 이전과 같이 기공 크기는 온도와 시간 변화에 의해 제어 될 수 있지만,이 연구는 또한 압력이 중요한 역할을한다는 것을 발견했습니다 그림 2B는 673K, 20 분, 6 × 10-3pa의 조건하에 제조 된 로투스 바카라 다공성 코발트를 보여줍니다 도 2A와 비교하여, 우리는 기공 직경이 감소 된 것을 알 수있다 이는 높은 진공 환경에서 온도를 낮추어 기공 크기 성장을 억제 할 수 있음을 나타냅니다 다시 말해,이 연구는 열처리 온도 및 진공 수준과 같은 생산 조건이 기공 형성에 큰 영향을 미친다는 것을 발견했습니다 특히, 높은 진공 조건 하에서, 원자의 표면 확산은 기공의 형성에 대한 지배적 인자가된다 반대로, 낮은 진공 조건 하에서, 원자벌크 확산Note 11지배적 인 것으로 밝혀졌습니다
이 연구에서, 우리는 증기 위상 거래라고 불리는 로투스 바카라 다공성 합금을 제조하기위한 새롭고 환경 친화적 인 보편적 인 방법을 개발했습니다 아연-코발트의 경우, 로투스 바카라 다공성 합금의 기공 크기는 온도, 시간 및 압력을 제어함으로써 광범위한 로투스 바카라 마이크로 미터에 걸쳐 제어 될 수있다 우리는 또한 진공 수준이 기공 형성에 큰 영향을 미친다는 것을 발견했습니다 또한, 가스 상 딜 로이징 방법은 화학 시약을 사용하지 않기 때문에 로투스 바카라 다공성 합금 생산을위한 보편적 인 방법으로 생각된다 또 다른 중요한 것은 증발 된 요소를 쉽게 재활용 할 수 있다는 것입니다 따라서, 가스 상 거래 방법은 효율적이고 환경 친화적 인 로투스 바카라 다공성 합금의 제조 및 설계를위한 새로운 기술로 사용될 것으로 예상된다
증기 위상 거래에 의한 3 차원 이분물 로투스 바카라 다공성 물질
Zhen Lu, Cheng Li, Jiuhui Han, Fan Zhang, Pan Liu, Hao Wang, Zhili Wang, Chun Cheng, Linghan Chen, Akihiko Hirata, Takeshi Fujita, Jonah Erlebacher 및 Mingwei Chen
Nature Communications 9, 기사 번호 : 276 (2018)
doi : 101038/s41467-017-02167-y