KR100948361B1 - Manufacturing method of engine oil additive using nanofiber and nano-particle and engine oil additive thereby - Google Patents

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박창수
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주식회사 어플라이드카본나노
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Abstract

PURPOSE: An engine performance enhancer manufacturing method and an engine performance enhancer manufactured thereby are provided, which improve lubrication, cooling, adsorption capability, anti-corrosive. CONSTITUTION: An engine performance enhancer manufacturing method comprises: a step of controlling nanofiber to the nano-size of 100~300nm; a step(120) of coating nanofiber with nanoparticle; a step(130) of making the engine oil additive by dispersing the nanofiber coated with nanoparticle into the engine oil; a step(140) of adding the engine oil additive to engine oil used to an engine.

Description

나노파이버와 나노입자를 이용한 엔진성능 개선제 제조방법 및 이에 의해 제조되는 엔진성능 개선제{Manufacturing method of engine oil additive using nanofiber and nano-particle and engine oil additive thereby}Manufacturing method of engine oil additive using nanofibers and nanoparticles and the engine performance improving agent produced by the same {{Manufacturing method of engine oil additive using nanofiber and nano-particle and engine oil additive}}

본 발명은 나노파이버와 나노입자를 이용한 엔진성능 개선제 제조방법 및 이에 의해 제조되는 엔진성능 개선제에 관한 것으로서, 특히 길이를 짧게 제어한 나노파이버 표면에 나노크기의 백금을 코팅하여 이를 엔진오일에 분산시킨 나노파이버와 나노입자를 이용한 엔진성능 개선제 제조방법 및 이에 의해 제조되는 엔진성능 개선제에 관한 것이다. The present invention relates to a method for producing an engine performance improving agent using nanofibers and nanoparticles, and to an engine performance improving agent produced by the same. Particularly, a nano-sized platinum is coated on a surface of a nanofiber whose length is controlled to be dispersed in engine oil. It relates to a method for producing an engine performance improving agent using nanofibers and nanoparticles and an engine performance improving agent produced thereby.

경박단소화가 요구되는 최근 부품의 특성상 미래 주도형 첨단소재로 탄소나노튜브 및 탄소나노파이버와 같은 다기능성 나노파이버가 각광받고 있다. 이들은 흑연재질의 탄소나노소재로서 열 및 전기전도성, 강도 및 탄성 등의 기계적 특성, 산 및 알칼리에 안정한 화학적 특성 이외에 윤활성, 흡착성 측면에서 우수한 효과를 나타낸다. Due to the characteristics of recent parts requiring light and short reduction, multifunctional nanofibers such as carbon nanotubes and carbon nanofibers are in the spotlight as future-leading advanced materials. These are carbon nanomaterials of graphite material and exhibit excellent effects in terms of lubricity and adsorption, in addition to mechanical properties such as thermal and electrical conductivity, strength and elasticity, and chemical properties stable to acids and alkalis.

탄소나노튜브의 경우 직경은 나노미터 크기이나 길이가 마이크로미터 크기 (직경과 길이의 비가 100~10,000)이며 내부가 비어 있는 길이가 긴 원통형의 형상을 나타낸다. 탄소나노섬유의 경우 탄소나노튜브에 비해 직경이 10배 이상으로 크며 내부가 꽉 차있는 섬유상의 탄소소재이다. 따라서 나노파이버를 균일 분산시키게 되면 적은 첨가량으로도 손쉽게 그물망 구조를 형성할 수 있기 때문에 다양한 특성의 구현이 가능하다. 그러나 이들 나노파이버는 직경 대비 길이가 긴 선형이라는 점과 나노파이버 합성단계에서 실타래같이 엉킨 구조로 합성된다는 점 때문에 뭉쳐져 있는 나노파이버를 액체상 및 고체상 물질 내부에 풀어서 분산시키는 기술이 나노파이버를 활용함에 있어서 가장 핵심기술이라 할 수 있다. In the case of carbon nanotubes, the diameter is nanometer size, but the length is micrometer size (a ratio of diameter to length is 100 ~ 10,000), and the shape of a long cylindrical shape with an empty inside is shown. Carbon nanofibers are fibrous carbon materials that are more than ten times larger in diameter than carbon nanotubes and are full inside. Therefore, when the nanofibers are uniformly dispersed, the net structure can be easily formed even with a small amount of addition, and thus various characteristics can be realized. However, because these nanofibers are linear in length and long in diameter and are synthesized in a tangled structure in the nanofiber synthesis step, a technique for releasing and dispersing the aggregated nanofibers in liquid and solid materials is used in utilizing nanofibers. It is the core technology.

나노파이버의 길이를 짧게 하면 쉽게 분산시킬 수 있음과 동시에 윤활성 및 흡착성 측면에서 유리해지며 이러한 경향은 엔진오일과 같이 점도가 높은 물질에 분산시킬 때 더욱 효과적이다. 이러한 측면에서 최근 나노파이버의 길이를 짧게 제어하려는 시도가 국내외에서 활발하게 진행되고 있다. Shorter nanofibers can be easily dispersed and advantageous in terms of lubricity and adsorption, and this tendency is more effective when dispersed in high viscosity materials such as engine oil. In this respect, attempts to control the length of the nanofibers in recent years have been actively conducted at home and abroad.

나노파이버의 길이를 제어하는 선행기술로는 본 발명자의 선출원으로서 "길이가 제어된 나노파이버, 그 제조방법 및 장치, 길이가 제어된 나노파이버를 이용한 복합소재(대한민국 특허 출원 제10-2008-0077450, 2008.8.7)" 가 있다. 냉각장치와 가스제어장치가 장착된 밀링장치에 나노파이버를 볼 및 파쇄조물질과 함께 장입한 후 고속으로 밀링하는 과정에서 볼-볼, 볼-벽면에서의 충격에너지에 의하여 나노파이버의 길이를 목적으로 하는 수준으로 제어하는 단계를 포함하는 것으로 이루어진다. 이러한 방법으로 길이가 제어된 나노파이버는 나노파이버의 상용화에 있어서 가장 문제점인 고체 및 액체 내에서 나노파이버의 분산성을 향상시킬 수 있으 며, 기존의 습식 및 건식 밀링방법 대비 짧은 시간에 정밀하게 나노파이버의 길이 제어가 가능함과 동시에 공정이 단순하기 때문에 재현성의 확보가 용이하고 대량생산이 가능하다. Prior art for controlling the length of the nanofibers, as a prior application of the present inventors, "the length-controlled nanofiber, a method and apparatus for manufacturing the same, a composite material using the nanofiber with a controlled length (Korean Patent Application No. 10-2008-0077450 , 2008.8.7) ". When nanofibers are loaded into a milling device equipped with a cooling device and a gas control device together with balls and crushing materials, the nanofibers are designed for the length of the nanofibers by impact energy at the ball-ball and ball-wall during milling at high speed. It comprises the step of controlling to a level. In this way, the length-controlled nanofibers can improve the dispersibility of nanofibers in solids and liquids, which is the biggest problem in the commercialization of nanofibers. The fiber length can be controlled and the process is simple, ensuring reproducibility and mass production.

엔진성능 개선제와 관련한 선행기술로는 "엔진오일 코팅 첨가제 및 그 제조방법 (대한민국 특허 출원 제10-2007-0079429호, 2007. 08. 08)", "마찰저감형 엔진오일 조성물 (대한민국 특허 등록 번호 10-0559632, 2006.03.03)", "디젤 엔진에서 백금족 금속의 용도(대한민국 특허 등록 번호 10-0469501, 2005. 01. 22)", 내연기관내의 촉매활성 표면을 제공하고 유지하는 방법 (대한민국 특허 출원번호 10-2000-7008933, 2000.8.16, 국제출원번호 PCT/USA1999/03637 1999.2.19)" 등이 있으나 나노파이버를 적용한 예는 전무한 실정이다.Prior arts related to the engine performance improving agent include "engine oil coating additive and its manufacturing method (Korean Patent Application No. 10-2007-0079429, 2007. 08. 08)", "friction reducing engine oil composition (Korea Patent Registration No. 10-0559632, 2006.03.03) "," Use of Platinum Group Metals in Diesel Engines (Korean Patent Registration No. 10-0469501, 2005. 01.22) ", Methods of Providing and Maintaining Catalytically Active Surfaces in Internal Combustion Engines (South Korea Patent Application Nos. 10-2000-7008933, Aug. 16, 2000, International Application No. PCT / USA1999 / 03637 1999.2.19) "and the like, but there are no examples of applying nanofibers.

"엔진오일 코팅 첨가제 및 그 제조방법 (대한민국 특허 출원 제10-2007-0079429호, 2007. 08. 08)"은 지르코니아 나노입자를 사용하여 엔진의 손상 없이 코팅막을 형성함으로써 엔진의 수명 연장, 엔진소음 감소, 백금 나노입자에 의한 연소효율 향상 등을 꾀하고 있다. 그러나 지르코니아 나노입자를 사용한 경우에는 출력 향상, 시동 이후 안정온도까지의 도달시간 단축, 엔진내부 발생열의 신속한 방출 등으로 인하여 엔진내부의 장수명화 및 효율을 달성할 수 없다."Engine oil coating additive and its manufacturing method (Korean Patent Application No. 10-2007-0079429, 2007. 08. 08)" uses zirconia nanoparticles to form a coating film without damaging the engine to extend the life of the engine, engine noise Reduction and improvement of combustion efficiency by platinum nanoparticles. However, in the case of using zirconia nanoparticles, it is impossible to achieve long life and efficiency in the engine due to improved output, shortened time to reach a stable temperature after starting, and rapid release of heat generated inside the engine.

"마찰저감형 엔진오일 조성물 (대한민국 특허 등록 번호 10-0559632, 2006.03.03)"의 경우 고농축 몰리브덴디티오카바메이트와 징크알킬디티오포스페이트 및 칼슘계 또는 붕산칼슘계 살리실레이트 등을 조합하여 사용하고 회분성분의 사용량을 최소화하여 마찰을 저감시킴으로써 엔진연비가 지속적으로 향상되며 고온 뿐만 아니라 저온에서도 반응성이 우수하여 엔진오일의 내구수명을 지속시킬 수 있음을 특징으로 한다. 이 경우에는 엔진자체를 복원 및 치료한다기 보다는 엔진오일의 기능을 향상시키는 방법이므로 엔진오일을 교체하게 되면 그 효과가 사라진다는 측면에서 효과가 지속적이지 못하며 가격이 고가이므로 경제성 측면에서 불리하다.In the case of "friction-reducing engine oil composition (Korean Patent Registration No. 10-0559632, 2006.03.03)", a combination of highly concentrated molybdenum dithiocarbamate, zinc alkyldithiophosphate, calcium-based or calcium borate-based salicylate And by reducing the friction by minimizing the amount of ash component, the engine fuel efficiency is continuously improved, and the reactivity is excellent at high temperature as well as low temperature, it is characterized in that it can maintain the endurance life of the engine oil. In this case, rather than restoring and treating the engine itself, it is a method of improving the function of the engine oil. Therefore, when the engine oil is replaced, the effect is not sustained in terms of disappearing the effect, and the price is high, which is disadvantageous in terms of economic efficiency.

"디젤 엔진에서 백금족 금속의 용도(대한민국 특허 등록 번호 10-0469501, 2005.01.22)"는 백금족 금속을 첨가시켜서 촉매기능에 의한 연소효율 향상을 특징으로 한다. 그러나 SO2에서 SO3로의 전환되는 것을 확실히 방지할 수 없음과 동시에 입자의 크기가 마이크로(Micro)라는 점에서 나노(Nano) 입자보다는 효율이 낮게 된다. The use of platinum group metals in diesel engines (Korean Patent Registration No. 10-0469501, 2005.01.22) is characterized by the addition of platinum group metals to improve combustion efficiency by catalytic function. However, the conversion from SO2 to SO3 cannot be prevented at the same time, and the particle size is micro, so the efficiency is lower than that of nano particles.

내연기관내의 촉매활성 표면을 제공하고 유지하는 방법 (대한민국 특허 출원번호 10-2000-7008933, 2000.8.16, 국제출원번호 PCT/USA1999/03637 1999.2.19)"에서는 지르코니아, 실리카 등으로 엔진연소면을 코팅시킨 후 백금, 철 등의 촉매물질을 연소표면에 분산시켜 연소효율을 향상시키고 유해배기가스를 감소시키는 것을 특징으로 한다. 그러나 이 방법에서는 엔진벽면에의 세라믹 입자의 코팅에 의한 엔진내부 발생열의 방출효과 감소, 윤할 기능의 감소, 일정시간 이후 백금입자의 재응집에 의한 촉매효과 상실 등의 문제점이 있다. In the method for providing and maintaining a catalytically active surface in an internal combustion engine (Korean Patent Application Nos. 10-2000-7008933, August 16, 2000, International Application No. PCT / USA1999 / 03637 1999.2.19), engine combustion surfaces are made of zirconia, silica, and the like. After the coating, the catalyst material such as platinum, iron, etc. is dispersed on the combustion surface to improve combustion efficiency and reduce harmful exhaust gas, but in this method, internal combustion occurs by coating ceramic particles on the engine wall. There are problems such as reduced heat release effect, reduced lubrication function, loss of catalytic effect by reaggregation of platinum particles after a certain time.

본 발명은 상술한 바와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로 서, 본 발명의 목적은 종래의 엔진오일 첨가제 사용 시와 비교하여 엔진내부에서 발생한 열의 신속한 방출, 엔진출력 증강, 시동 이후 안정 온도까지의 도달시간 단축, 연료비 감소, 연소효율 향상, 유해가스 발생 저감, 첨가효과의 지속성 등의 효과를 나타낼 수 있는 나노파이버와 나노입자를 이용한 엔진성능 개선제 제조방법 및 이에 의해 제조되는 엔진성능 개선제를 제공하는 것이다.The present invention has been made to solve the conventional problems as described above, the object of the present invention is the rapid release of heat generated inside the engine, engine output increase, stable temperature after starting compared to when using the conventional engine oil additives A method for producing an engine performance improving agent using nanofibers and nanoparticles that can reduce the time to reach, reduce fuel costs, improve combustion efficiency, reduce harmful gas generation, and sustain the addition effect, and the engine performance improving agent produced therefrom To provide.

또한 본 발명의 다른 목적은 길이가 제어된 나노파이버에 백금입자를 코팅한 것을 엔진오일 이외에 다양한 오일류, 유기용매류, 물 등과 같은 액체상의 물질에 분산시킨 나노파이버와 나노입자를 이용한 엔진성능 개선제 제조방법 및 이에 의해 제조되는 엔진성능 개선제를 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to prepare an engine performance improving agent using nanofibers and nanoparticles in which platinum particles are coated on nanofibers having a controlled length and dispersed in liquid materials such as various oils, organic solvents, water, etc. in addition to engine oil. It is to provide a method and an engine performance improving agent produced thereby.

또한 본 발명의 다른 목적은 다양한 산업분야에 사용되는 액체상의 물질에 대해 요구되는 윤활성, 냉각효과, 흡착성, 내부식성이 더욱 향상된 나노파이버와 나노입자를 이용한 엔진성능 개선제 제조방법 및 이에 의해 제조되는 엔진성능 개선제를 제공하는 것이다. In addition, another object of the present invention is to provide a method for producing an engine performance improving agent using nanofibers and nanoparticles having improved lubricity, cooling effect, adsorption, and corrosion resistance for liquid materials used in various industrial fields, and an engine manufactured by the same. It is to provide a performance improver.

상기한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 나노파이버와 나노입자를 이용한 엔진성능 개선제 제조방법은 나노크기로 길이가 제어된 나노파이버와 나노입자를 준비하는 단계; 상기 나노파이버에 상기 나노입자를 코팅하는 단계; 상기 나노입자가 코팅된 나노파이버를 엔진오일에 분산시켜 엔진오일 첨가제를 만드는 단계를 포함한다.In order to achieve the above object, the method for producing an engine performance improving agent using nanofibers and nanoparticles according to the present invention comprises the steps of preparing nanofibers and nanoparticles of which length is controlled; Coating the nanoparticles on the nanofibers; Dispersing the nanofibers coated with the nanoparticles in the engine oil to make an engine oil additive.

또한 본 발명에 따른 나노파이버와 나노입자를 이용한 엔진성능 개선제 제조 방법은 나노크기로 길이가 제어된 나노파이버와 나노입자를 준비하는 단계; 상기 나노파이버와 상기 나노입자를 엔진오일에 분산시켜 엔진오일 첨가제를 만드는 단계를 포함한다.In addition, the method for producing an engine performance improving agent using nanofibers and nanoparticles according to the present invention comprises the steps of preparing nanofibers and nanoparticles whose length is controlled to nanoscale; And dispersing the nanofibers and the nanoparticles in engine oil to make an engine oil additive.

또한 본 발명에 따른 나노파이버와 나노입자를 이용한 엔진성능 개선제 제조방법에 있어서, 나노파이버는 탄소나노튜브 또는 탄소나노파이버를 포함한 직경이 200nm 이하의 튜브 또는 파이버 형상인 것을 특징으로 한다.In addition, in the method for producing an engine performance improving agent using nanofibers and nanoparticles according to the present invention, the nanofibers are characterized by having a tube or fiber shape having a diameter of 200 nm or less including carbon nanotubes or carbon nanofibers.

또한 본 발명에 따른 나노파이버와 나노입자를 이용한 엔진성능 개선제 제조방법에 있어서, 나노입자의 크기는 100nm 이하이다.In addition, in the method for producing an engine performance improving agent using nanofibers and nanoparticles according to the present invention, the size of the nanoparticles is 100 nm or less.

또한 본 발명에 따른 나노파이버와 나노입자를 이용한 엔진성능 개선제 제조방법에 있어서, 나노입자는 백금(Pt), 은(Ag), 구리(Cu), 니켈(Ni), 몰리브덴(Mo), 알루미늄(Al), 스테인레스(STS)에서 선택되는 어느 하나 또는 둘 이상의 금속 나노입자 또는 이들의 합금입자를 포함한다.In addition, in the method for producing an engine performance improving agent using nanofibers and nanoparticles according to the present invention, the nanoparticles are platinum (Pt), silver (Ag), copper (Cu), nickel (Ni), molybdenum (Mo), aluminum ( Al), stainless steel (STS), or any one or two or more metal nanoparticles or alloy particles thereof.

또한 본 발명에 따른 나노파이버와 나노입자를 이용한 엔진성능 개선제 제조방법에 있어서, 나노입자는 지르코니아(ZrO2), 알루미나(Al2O3), 타이타니아(TiO2)에서 선택되는 하나 이상의 세라믹 성분을 포함한다.In addition, in the method for producing an engine performance improving agent using nanofibers and nanoparticles according to the present invention, the nanoparticles may include at least one ceramic component selected from zirconia (ZrO 2 ), alumina (Al 2 O 3 ), and titania (TiO 2 ). Include.

또한 본 발명에 따른 나노파이버와 나노입자를 이용한 엔진성능 개선제 제조방법에 있어서, 나노입자는 상기 나노파이버의 0.01wt% ~50wt% 비율로 첨가된다.In addition, in the method for producing an engine performance improving agent using nanofibers and nanoparticles according to the present invention, nanoparticles are added at a ratio of 0.01wt% to 50wt% of the nanofibers.

또한 본 발명에 따른 나노파이버와 나노입자를 이용한 엔진성능 개선제 제조방법에 있어서, 나노입자가 코팅된 나노파이버는 엔진오일에 중량비 0.01:99.99 ~ 20:80로 분산첨가된다.In addition, in the method for producing an engine performance improving agent using nanofibers and nanoparticles according to the present invention, nanofibers coated with nanofibers are dispersed and added to the engine oil in a weight ratio of 0.01: 99.99 to 20:80.

또한 본 발명에 따른 나노파이버와 나노입자를 이용한 엔진성능 개선제 제조방법에 있어서, 나노파이버에 상기 나노입자를 코팅하는 방법은 전기화학적 방법, 침적법, 물리적인 코팅법 중에서 선택되는 어느 하나의 방법이다.In addition, in the method for producing an engine performance improving agent using nanofibers and nanoparticles according to the present invention, the method of coating the nanoparticles on the nanofibers is any one selected from an electrochemical method, a deposition method, and a physical coating method. .

또한 본 발명에 따른 나노파이버와 나노입자를 이용한 엔진성능 개선제 제조방법에 있어서, 엔진오일 첨가제는 초음파(Ultrasonic), 회전분산기(Distributer), 롤 밀링(Roll Milling), 볼 밀링(Ball Milling), 어트리션밀링(Attrition milling), 유성볼밀링(Planetary milling), 제트밀링(Zet Milling), 스크루 혼합(Screw Mixing) 밀링법 중에서 선택되는 어느 하나 이상의 분산법에 의해 엔진오일에 분산된다.In addition, in the method for manufacturing an engine performance improving agent using nanofibers and nanoparticles according to the present invention, the engine oil additive may be ultrasonic (Ultrasonic), rotary dispersion (Distributer), roll milling (Ball Milling), ball milling, It is dispersed in the engine oil by at least one dispersion method selected from attrition milling, planetary milling, jet milling, screw mixing milling, and the like.

또한 본 발명에 따른 나노파이버와 나노입자를 이용한 엔진성능 개선제 제조방법은, 상기 엔진오일첨가제를 동력엔진에 사용되는 엔진오일 또는 윤활유, 절삭유, 가공유, 냉각유, 유기용매, 냉각수 중의 어느 하나의 물질에 첨가하는 단계를 더욱 포함한다.In addition, the engine performance improving agent manufacturing method using the nanofiber and nanoparticles according to the present invention, the engine oil additive is any one of the engine oil or lubricating oil, cutting oil, processing oil, cooling oil, organic solvent, cooling water used in the power engine. It further comprises the step of adding to.

또한 본 발명에 따른 나노파이버와 나노입자를 이용한 엔진성능 개선제는 나노크기로 길이가 제어된 나노파이버와 나노입자를 준비하는 단계; 상기 나노파이버에 상기 나노입자를 코팅하는 단계; 상기 나노입자가 코팅된 나노파이버를 엔진오일에 분산시켜 엔진오일 첨가제를 만드는 단계를 포함하는 방법에 의해 제조되거나, 나노크기로 길이가 제어된 나노파이버와 나노입자를 준비하는 단계; 상기 나노파이버와 상기 나노입자를 엔진오일에 분산시켜 엔진오일 첨가제를 만드는 단계를 포함하는 방법에 의해 제조된다.In addition, the engine performance improving agent using the nanofibers and nanoparticles according to the present invention comprises the steps of preparing a nanofiber and nanoparticles whose length is controlled to a nano size; Coating the nanoparticles on the nanofibers; Preparing nanofibers and nanoparticles of which the nanoparticles are coated with nanofibers coated with nanofibers, the method comprising the step of dispersing the nanofibers in engine oil to make an engine oil additive; Dispersing the nanofibers and the nanoparticles in the engine oil is produced by a method comprising the step of making an engine oil additive.

이상과 같은 구성에 의한 본 발명의 나노파이버와 나노입자를 이용한 엔진성능 개선제 제조방법에 따르면, 길이가 나노크기로 제어된 나노파이버에 나노크기의 백금입자를 코팅한 후 이를 엔진오일에 분산시켜서 엔진성능 개선제를 제조하며, 이를 다양한 종류의 연료를 사용하는 동력엔진용 엔진오일에 첨가하게 되면 이들이 엔진 및 실린더의 마모된 벽면에 코팅되어 엔진 벽면을 통해 누출되는 압력 방지, 엔진벽면과 실린더사이의 윤활성 향상, 나노 백금의 촉매기능에 의한 연소기능 향상 및 유해배기가스 감소 등의 효과 이외에 엔진오일의 열전도성 향상에 의한 안정온도에까지 도달되는 시간 단축, 엔진내부 발생열의 신속한 방출 등으로 인하여 엔진의 장수명화 및 연료소모량 감소, 환경 오염 방지 등의 효과를 기대할 수 있다.According to the engine performance improving agent manufacturing method using the nanofibers and nanoparticles of the present invention as described above, after coating the nano-sized platinum particles on the nanofiber of the length controlled nano-size and dispersed in the engine oil engine When the performance improver is manufactured and added to engine oils for power engines using various types of fuels, they are coated on the worn walls of the engine and cylinders to prevent pressure from leaking through the engine walls and lubricity between the engine walls and the cylinders. Long life of the engine due to the improvement of combustion function and reduction of harmful exhaust gas by the catalytic function of nano platinum, shortening the time to reach the stable temperature by improving the thermal conductivity of the engine oil and rapid release of heat generated inside the engine. And it can be expected to reduce the fuel consumption, to prevent environmental pollution.

또한 본 발명에 따른 길이가 제어된 나노파이버를 사용하게 되면 기존의 나노파이버 대비 액체상 물질 내에서 분산성을 향상시킬 수 있어서 우수한 윤활성, 열적, 기계적 특성을 가지는 엔진성능 개선제를 제조할 수 있기 때문에 산업적 적용 분야를 크게 확대할 수 있다.In addition, the use of the controlled nanofiber length according to the present invention can improve the dispersibility in the liquid material compared to the conventional nanofiber, so that it is possible to manufacture an engine performance improving agent having excellent lubricity, thermal and mechanical properties industrially The field of application can be greatly expanded.

또한 본 발명에 따른 나노파이버에 촉매 특성이 우수한 나노백금입자를 코팅하게 되면 연소실에 노출되는 엔진 벽면에서 연료의 연소를 촉진시켜 연료소비량 감소, 유해배기가스 배출 방지 등의 효과를 기대할 수 있음과 동시에 액체상의 물질에 분산된 나노파이버의 재응집을 방지할 수 있다. In addition, coating nano platinum particles with excellent catalytic properties on the nanofibers according to the present invention promotes the combustion of fuel on the engine wall exposed to the combustion chamber, thereby reducing fuel consumption and preventing harmful exhaust gas emissions. It is possible to prevent reaggregation of nanofibers dispersed in a liquid substance.

또한 본 발명에 따른 나노파이버와 나노입자를 이용한 엔진성능 개선제는 나 노파이버에 백금을 코팅한 첨가물을 분산시키는 엔진오일의 종류에 있어서 자동차, 선박, 항공기, 산업용 엔진 등 동력엔진에 사용되는 엔진오일을 포함하여 다양한 종류의 윤활유, 절삭유, 가공유, 냉각유 이외에 유기용매, 냉각수 등과 같이 액체상의 물질에도 적용이 가능하며 윤활성 향상, 열방출성 향상, 연료소비량 감소, 출력 향상, 내마모성 향상 등의 효과를 복합적으로 기대할 수 있음과 동시에 산업적 적용 분야를 크게 확대할 수 있다.In addition, the engine performance improving agent using nanofibers and nanoparticles according to the present invention is a kind of engine oil for dispersing additives coated with platinum on nanofibers, engine oils used in power engines such as automobiles, ships, aircrafts, and industrial engines. In addition to various types of lubricants, cutting oils, processing oils, cooling oils, etc., it can be applied to liquid materials such as organic solvents, cooling water, etc., and the effects of improving lubricity, improving heat release, reducing fuel consumption, improving output, and improving wear resistance are combined. At the same time, it can greatly expand the industrial applications.

또한 본 발명에 따른 엔진성능 개선제 제조 방법에 따르면, 공정의 단순성, 높은 생산성, 저렴한 제조원가로 인하여 대량생산이 가능함과 동시에 재현성의 확보가 용이하다.In addition, according to the engine performance improving agent manufacturing method according to the present invention, due to the simplicity of the process, high productivity, low production cost is possible to mass production and at the same time easy to secure reproducibility.

이하에서 본 발명에 따른 나노파이버와 나노입자를 이용한 엔진성능 개선제 제조방법 및 이에 의해 제조되는 엔진성능 개선제의 바람직한 실시예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, a method for producing an engine performance improving agent using nanofibers and nanoparticles according to the present invention and a preferred embodiment of the engine performance improving agent produced thereby will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명에 따른 나노파이버와 나노입자를 이용한 엔진성능 개선제 제조방법의 공정의 일실시예를 설명하는 흐름도로서, 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 나노파이버와 나노입자를 이용한 엔진성능 개선제 제조방법은 나노크기로 길이가 제어된 나노파이버와 나노입자를 준비하는 단계(110), 나노파이버에 나노크기의 백금입자를 코팅하는 단계(120), 코팅된 나노파이버를 엔진오일에 분산시켜서 엔진오일첨가제를 제조하는 단계(130), 엔진오일첨가제를 액상의 물질에 첨가하는 단계(140)를 포함한다.1 is a flow chart illustrating an embodiment of a process of a method for producing an engine performance improving agent using nanofibers and nanoparticles according to the present invention, as shown in the drawing, an engine performance improving agent using nanofibers and nanoparticles according to the present invention. The method includes the steps of preparing nanofibers and nanoparticles of length controlled in nanoscale (110), coating nanoscale platinum particles on nanofibers (120), and dispersing the coated nanofibers in engine oil to engine oil. Preparing an additive 130, and adding an engine oil additive to the liquid material 140.

나노파이버와 나노백금입자를 준비하는 단계(110)에서 나노파이버는 탄소나노튜브 또는 탄소나노파이버를 포함한 직경이 200nm 이하의 튜브 또는 파이버가 대상이 될 수 있으며 목적에 따라서는 통상의 나노파이버와 나노크기의 카본블랙 및 흑연 등의 카본물질이 선택적으로 사용될 수 있다. 나노파이버는 기존의 다양한 종류의 밀링법을 이용한 물리적인 방법 또는 산과 열처리를 이용한 화학적인 방법 중에서 선택된 하나 이상의 공정에 의해 100~300nm인 나노크기의 나노파이버로 길이가 제어된다. In the preparing of the nanofibers and the nano platinum particles (110), the nanofibers may be carbon nanotubes or tubes or fibers having a diameter of 200 nm or less, including carbon nanotubes or carbon nanofibers. Carbon materials, such as carbon black and graphite of size, may optionally be used. The nanofibers are controlled in length by nanoscale nanofibers having a size of 100 to 300 nm by one or more processes selected from physical methods using various kinds of conventional milling methods or chemical methods using acid and heat treatment.

나노입자는 백금 이외에 은(Ag), 구리(Cu), 니켈(Ni), 몰리브덴(Mo), 알루미늄(Al), 스테인레스(STS)와 같은 모든 종류의 금속 중의 어느 하나 또는 2개 이상의 금속성분을 함유한 합금 또는 목적에 따라 지르코니아(ZrO2), 알루미나(Al2O3), 타이타니아(TiO2) 등을 포함한 모든 종류의 세라믹 성분을 하나 이상 포함하는 것이 대상이 될 수 있으며, 입자의 크기는 100nm 이하의 것을 대상으로 한다. In addition to platinum, nanoparticles may contain any one or two or more metal components of all kinds of metals such as silver (Ag), copper (Cu), nickel (Ni), molybdenum (Mo), aluminum (Al), and stainless (STS). Depending on the alloy or purpose it contains, one or more of all kinds of ceramic components including zirconia (ZrO 2 ), alumina (Al 2 O 3 ), titania (TiO 2 ), etc. may be included. It is aimed at 100 nm or less.

이어서 나노크기로 길이가 제어된 나노파이버에 백금을 비롯한 금속 및 합금 입자 또는 세라믹 입자를 나노파이버에 코팅한다(120). 코팅하는 방법은 전기화학적 방법, 침적법, 물리적인 코팅법에 의한다. 코팅하는 방법의 일례를 들면, 탄소나노튜브를 용제(물 또는 알코올)에 분산안정제와 함께 넣어서 볼밀링(Ball Milling)으로 탄소나노튜브를 분산시키고 여기에 백금이 이온화되어 있는 백금용액(HPtCl4 또는 PtCl3)을 탄소나노튜브 대비 중량비로 0.01~50% 첨가한 후 볼밀링하여 탄소나노튜브 표면에 백금이온을 부착시키고 150~400℃에서 소결열처리하여 탄소나노튜브에 백금을 코팅한다.Subsequently, metal and alloy particles or ceramic particles including platinum are coated on the nanofibers in nanoscale length controlled nanofibers (120). Coating methods are based on electrochemical methods, deposition methods, and physical coating methods. As an example of the coating method, the carbon nanotubes are dispersed in a solvent (water or alcohol) together with a dispersion stabilizer to disperse the carbon nanotubes by ball milling, and a platinum solution (HPtCl4 or PtCl3) in which platinum is ionized. ) Is added in a weight ratio of 0.01 to 50% of the carbon nanotubes and then ball milled to attach platinum ions to the surface of the carbon nanotubes, followed by sintering heat treatment at 150 to 400 ° C. to coat the platinum on the carbon nanotubes.

도 2는 길이가 제어되지 않은 나노파이버, 본 발명에 따라 길이가 제어된 나노파이버에 백금을 코팅하기 전과 후를 각각 나타낸 투과전자현미경(TEM) 사진으로서 도시된 바와 같이 길이가 제어되지 않은 나노파이버(210), 나노크기 길이의 나노파이버(220), 백금이 코팅된 나노파이버(230)의 상태를 각각 확인할 수 있다.Figure 2 is a non-controlled length of nanofibers, uncontrolled length of the nanofibers as shown as transmission electron microscopy (TEM) respectively showing before and after coating the platinum on the length-controlled nanofiber according to the present invention (210), the nano-sized length of the nanofiber 220, the state of the platinum coated nanofibers 230 can be confirmed, respectively.

도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 백금을 코팅한 나노파이버의 개념도로서 도시된 바와 같이 10 nm 이하의 백금입자(320)가 균일하게 층을 이루면서 나노파이버(220) 표면에 코팅되게 함으로써 나노파이버와 백금 각각의 첨가 효과를 극대화시킨 상태를 도시하고 있다. 3 is a conceptual view of a platinum-coated nanofiber according to an embodiment of the present invention as shown by the nanoparticles by allowing the platinum particles 320 of 10 nm or less to be uniformly layered on the surface of the nanofiber 220 The state in which the addition effect of each of fiber and platinum is maximized is shown.

다음 공정으로 백금이 코팅된 나노파이버를 엔진오일에 분산시켜서 엔진오일첨가제를 제조한다.(130)In the following process, platinum-coated nanofibers are dispersed in engine oil to prepare an engine oil additive.

백금이 코팅된 나노파이버와 엔진오일의 중량비는 0.01:99.99 내지 20:80인 것이 바람직하다. The weight ratio of the platinum-coated nanofibers and the engine oil is preferably 0.01: 99.99 to 20:80.

나노파이버에 백금을 코팅한 첨가물을 엔진오일에 분산시키는 방법은 초음파(Ultrasonic), 회전분산기(Distributer), 롤밀링(Roll Milling), 볼밀링(Ball Milling), 어트리션밀링(Attrition milling), 유성볼밀링(Planetary milling), 제트밀링(Zet Milling), 스크루 혼합(Screw Mixing) 밀링법 중 선택되는 어느 하나 또는 2 이상의 방법이 채택된다.Platinum-coated additives in nanofibers are dispersed in engine oil by ultrasonic, distributor, roll milling, ball milling, attrition milling, Any one or two or more methods selected from planetary milling, jet milling, and screw mixing milling methods are adopted.

도 4는 길이가 제어되지 않은 나노파이버를 이용하여 엔진오일첨가제를 만들었을 때와 본 발명에 따라 길이가 제어된 나노파이버를 이용하여 엔진오일첨가제를 만들었을 때의 상태를 비교하는 개념도로서, 길이가 제어되지 않은 나노파이버를 엔진오일에 분산시킨 상태(410)와 본 발명에 따라 길이가 제어된 나노파이버를 엔진오일에 분산시킨 상태(420)를 각각 도시하고 있다. 도시된 바와 같이 길이가 제어되지 않은 나노파이버의 경우에는 분산이 어렵기 때문에 적절하게 분산시키지 않으면 도 4에서와 같이 엉킨 상태로 존재하게 되고 이럴 경우 코팅 효과, 열 전도 및 윤활 특성이 저하하여 나노파이버의 첨가효과가 상실되게 된다. 그러나 길이가 제어된 나노파이버는 쉽게 분산시킬 수 있어서 목적으로 하는 특성의 구현이 가능하게 된다. 4 is a conceptual diagram comparing the state when the engine oil additive is made using the nanofibers of which the length is not controlled and when the engine oil additive is made using the nanofibers whose length is controlled according to the present invention. Shows a state 410 in which uncontrolled nanofibers are dispersed in engine oil and a state 420 in which length-controlled nanofibers are dispersed in engine oil according to the present invention. As shown in the figure, nanofibers with uncontrolled lengths are difficult to disperse, and thus, if not properly dispersed, they are present in a tangled state as shown in FIG. 4. In this case, the coating effect, heat conduction, and lubrication characteristics are deteriorated. The effect of the addition of is lost. However, the length-controlled nanofibers can be easily dispersed to enable the desired properties.

다음으로 이상과 같은 공정으로 제조된 엔진오일 첨가제를 자동차, 선박, 항공기, 산업용 엔진 등 동력엔진에 사용되는 엔진오일을 포함하여 다양한 종류의 윤활유, 절삭유, 가공유, 냉각유 이외에 유기용매, 냉각수 등에 첨가한다.(140) 본 발명의 엔진오일첨가제를 동력엔진용 엔진오일에 첨가하여 사용하면 이들이 엔진 및 실린더의 마모된 벽면에 코팅되게 된다.Next, the engine oil additive manufactured by the above process is added to various kinds of lubricants, cutting oils, processing oils, cooling oils, organic solvents, cooling water, etc., including engine oils used in power engines such as automobiles, ships, aircrafts, and industrial engines. (140) When the engine oil additive of the present invention is used in addition to the engine oil for the power engine, they are coated on the worn wall of the engine and the cylinder.

도 5는 본 발명에 따른 나노파이버와 나노입자를 이용한 엔진성능 개선제 제조방법의 공정의 다른 실시예를 설명하는 흐름도로서, 도시된 바와 같이 본 실시예에 따른 나노파이버와 나노입자를 이용한 엔진성능 개선제 제조방법은 나노크기로 길이가 제어된 나노파이버와 나노백금입자를 준비하는 단계(510), 나노파이버와 백금입자를 액상의 물질(엔진오일)에 분산시켜 엔진오일 첨가제를 만드는 단계(520), 엔진오일첨가제를 액상의 물질에 첨가하는 단계(530)를 포함한다.5 is a flowchart illustrating another embodiment of the process of the method for producing an engine performance improving agent using nanofibers and nanoparticles according to the present invention, and as shown, an engine performance improving agent using nanofibers and nanoparticles according to the present embodiment as shown. The manufacturing method includes preparing a nanofiber and nanoplatinum particles having a length controlled nanoscale (510), dispersing the nanofiber and platinum particles in a liquid material (engine oil) to form an engine oil additive (520), Adding an engine oil additive to the liquid material (530).

본 실시예의 경우에는 나노파이버에 백금을 코팅하는 대신에 각각의 나노파 이버와 백금입자를 직접 엔진오일에 분산시키는 구성 이외의 공정은 상술한 실시예와 동일하므로 중복된 설명은 생략한다.In the present embodiment, instead of coating platinum on the nanofibers, a process other than the structure in which the nanofibers and the platinum particles are directly dispersed in the engine oil is the same as in the above-described embodiment, and thus the description thereof is omitted.

이하에서 본 발명에 따른 길이가 제어된 나노파이버와 백금을 분산시킨 엔진성능 개선제의 일실시예에 대한 시험예를 설명한다. 본 시험예에는 단순히 나노파이버와 금속 입자를 혼합 분산하는 실시예에 대한 시험예를 포함하고 있다.Hereinafter, a test example of an embodiment of an engine performance improving agent in which a length-controlled nanofiber and platinum are dispersed according to the present invention will be described. This test example simply includes a test example for an embodiment in which nanofibers and metal particles are mixed and dispersed.

<실시예><Example>

본 발명에 따른 나노파이버와 백금을 이용한 엔진성능 개선제의 제조에 있어서 나노파이버의 길이 영향, 금속입자의 종류 및 크기 영향, 나노파이버에의 백금 코팅 영향, 나노파이버에 백금이 코팅된 첨가제의 함량 등의 변수에 따른 연료소모량, 출력, 매연, 엔진 정상온도까지의 도달시간, 소음 등의 변화를 표 1을 통하여 제시한다.In the production of the engine performance improving agent using nanofibers and platinum according to the present invention, the effect of the length of the nanofibers, the effect of the type and size of metal particles, the effect of platinum coating on the nanofibers, the content of the platinum coated additives, etc. Table 1 shows changes in fuel consumption, output, smoke, time to engine steady temperature, and noise depending on the parameters of.

Figure 112009007408697-pat00001
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본 실시예에 따른 나노파이버와 백금을 이용한 엔진성능 개선제 제조 방법은 나노크기로 길이가 제어된 나노파이버에 전기화학적 방법으로 나노백금을 코팅한 것을 엔진오일에 분산시키거나, 길이가 제어된 나노파이버와 나노백금을 물리화학적인 방법으로 엔진오일에 균일 분산시켜서 엔진성능 개선제를 제조한 후 이를 다양한 종류의 엔진오일에 첨가하게 된다.Engine performance improving agent manufacturing method using a nanofiber and platinum according to the present embodiment is a nano-fiber of nano-length length controlled nanofibers by coating the nano platinum in an electrochemical method, or nanofiber with a controlled length And nano platinum are uniformly dispersed in the engine oil by physicochemical method to prepare the engine performance improving agent and then added to various types of engine oil.

본 실시예에 있어서 나노파이버의 길이 영향에 대해서는, 길이가 10 um 수준인 길이가 제어되지 않은 나노파이버(도 2의 210)에 백금을 코팅한 경우에는 점도가 높은 엔진오일내에서의 분산성이 좋지 않아서 백금 첨가에 의한 매연감소 이외에는 효과가 거의 없는 것으로 나타났으나 나노파이버의 길이를 100~300nm인 나노크기로 제어한 경우(도 2의 220)에는 대부분의 항목에서 우수한 효과를 나타내었다. Regarding the length influence of the nanofibers in this embodiment, when platinum is coated on uncontrolled length nanofibers (210 in FIG. 2) having a length of 10 um in length, dispersibility in engine oil with high viscosity is high. It was not good, but it appeared that there is almost no effect other than the reduction of smoke by the addition of platinum, but when the nanofiber control the length of the nanofiber 100 ~ 300nm (220 in Figure 2) showed an excellent effect in most items.

본 실시예에 있어서 나노파이버에 코팅하는 금속 종류의 영향에 대해서는, 백금의 경우가 가장 우수하였으며 구리(Cu) 및 니켈(Ni) 등의 금속을 사용한 경우에는 매연감소를 제외한 대부분의 항목에서 백금과 동등한 효과를 나타내었다. 통상 나노크기의 금속입자를 사용하는 경우에는 시간이 지나면 입자의 재응집 현상이 일어나면서 첨가효과를 상실하게 되는데 이러한 문제점은 본 발명에서와 같이 나노파이버에 금속입자를 코팅함으로써 금속입자들간의 재응집 현상을 방지할 수 있다. In the present embodiment, the effect of the type of metal coated on the nanofiber, the best in the case of platinum, and in the case of using metals such as copper (Cu) and nickel (Ni), most of the items except platinum reduction Equivalent effect was shown. In general, in the case of using nano-sized metal particles, the effect of reaggregation of particles occurs as time passes and the addition effect is lost. This problem is caused by reaggregation between metal particles by coating metal particles on nanofibers as in the present invention. The phenomenon can be prevented.

본 실시예에 있어서 나노파이버에 코팅되는 금속입자의 크기 영향에 대해서는 10 nm 이하의 크기에서 가장 우수한 효과를 나타내었으며 100 nm 이하의 크기 까지도 효과가 유지되다가 100 nm 보다 크게 되면서 효과가 현저하게 저하하였다. 이는 본 발명에서 사용하는 나노파이버의 직경이 10 nm 이며, 길이가 100~300nm 인 점을 고려하면 코팅되는 입자의 크기가 클수록 코팅되는 입자의 개수가 적음과 동시에 입자들 간의 재응집이 일어나기 쉬운 환경이 되기 때문이다. In the present embodiment, the effect of the size of the metal particles coated on the nanofiber showed the best effect at the size of 10 nm or less, and the effect was significantly reduced as the size was maintained to 100 nm or less but larger than 100 nm. . The diameter of the nanofibers used in the present invention is 10 nm, considering that the length is 100 ~ 300nm, the larger the size of the particles to be coated, the less the number of particles to be coated and at the same time the environment tends to reaggregate between particles This is because.

본 실시예에 있어서 나노파이버에의 백금입자 코팅 영향에 대해서는 백금을 나노파이버와 함께 단순 혼합 분산시키는 경우에도 효과가 나타났으나 백금을 나노파이버에 코팅하는 경우에서 백금의 촉매기능 향상으로 인한 매연감소의 효과가 더욱 향상되었다. 이는 첨가되는 백금입자들의 거동과 관련된 영향 때문으로서 나노파이버에 코팅하게 되면 입자의 안정성 및 효과의 지속성이 향상되기 때문이다. In this embodiment, the effect of the coating of platinum particles on the nanofibers was also shown to be effective in the case of simply mixing and dispersing platinum together with the nanofibers, but reducing the soot due to the improvement of the catalytic function of platinum in the case of coating the platinum on the nanofibers. The effect was further improved. This is due to the effects related to the behavior of the added platinum particles, because the coating on the nanofiber improves the stability of the particles and the persistence of the effect.

본 실시예에 있어서 엔진오일에 첨가되는 나노파이버와 백금의 첨가량에 대해서는 무게비로 5% 이하에서는 모든 항목에서 우수한 효과를 나타내었으며 첨가량이 20% 까지 증가시켰을 때에도 일부 항목에서 효과가 사라지기는 하였으나 그래도 첨가효과를 확인할 수 있었지만 20%를 상회하면서부터 첨가효과가 현저하게 사라졌다. 이는 첨가량의 증대는 엔진오일의 점도를 높이게 되어 윤활성, 열방출성, 흐름성 등을 저하시키기 때문이다. In the present embodiment, the addition amount of the nanofiber and platinum added to the engine oil showed an excellent effect in all items at a weight ratio of 5% or less and the effect disappeared in some items even when the addition amount was increased to 20%. Although the effect could be confirmed, the addition effect was remarkably disappeared after exceeding 20%. This is because an increase in the amount of addition increases the viscosity of the engine oil, thereby degrading lubricity, heat release property, flowability, and the like.

표 2~4는 상기의 실시예에 있어서 동력엔진에 사용되는 연료별로 엔진성능 개선제의 효과를 시험한 결과로서 휘발유, 경유, LPG 차량 모두에서 연료 절감 효과를 확인할 수 있었다.Tables 2 to 4 show the results of testing the effect of the engine performance improving agent for each fuel used in the power engine in the above example, and confirmed the fuel saving effect in the gasoline, diesel, and LPG vehicles.

표 5는 시험결과의 객관성을 확보하기 위하여 군용차량을 대상으로 육군의 협조를 통한 공식 시험 결과로서, 시험차량을 3개 차종으로 선정하였으며 출발전 연료통에서 연료를 모두 배출한 후 20~40 리터의 연료를 주입하고 동일 구간, 동일 운전자, 동일 시간대에서 엔진성능 개선제 주입 전과 후에 주행시험을 한 후 연료통내의 잔류 연료를 배출 및 측량하여 연료비 변화를 평가하였다. 선정된 3개 차종 모두에서 20%를 상회하는 연료절감 효과를 나타내었으며, 이외에 80 km/시 도달시의 회전수(RPM)가 주입전 대비 200~300 RPM 낮아졌으며(출력 증가) 이에 따른 소음 감소, 그리고 나노파이버의 열전도 특성으로 인한 엔진 정상온도 도달까지의 시간 단축 등의 효과를 확인할 수 있었다.Table 5 shows the official test results of the military cooperation with military vehicles to ensure objectivity of the test results. Three test vehicles were selected and 20-40 liters after exhausting fuel from the fuel tank before departure. After fuel injection, driving tests were carried out before and after injection of the engine performance improving agent in the same section, the same driver, and at the same time period, and the residual fuel in the fuel container was discharged and measured to evaluate the fuel cost change. In all three selected models, the fuel saving effect exceeded 20% .In addition, the RPM at 80 km / hour was reduced by 200 ~ 300 RPM compared to before injection (increased output), resulting in noise reduction. In addition, the effect of reducing the time to reach the engine normal temperature due to the thermal conductivity of the nanofibers was confirmed.

Figure 112009007408697-pat00002
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Figure 112009007408697-pat00003
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Figure 112009007408697-pat00005
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도 1은 본 발명에 따른 나노파이버와 나노입자를 이용한 엔진성능 개선제 제조방법의 공정의 일실시예를 설명하는 흐름도1 is a flow chart illustrating an embodiment of a process of a method for producing an engine performance improving agent using nanofibers and nanoparticles according to the present invention.

도 2는 길이가 제어되지 않은 나노파이버, 본 발명의 일실시예에 따라 길이가 제어된 나노파이버에 백금을 코팅하기 전과 후를 각각 나타낸 투과전자현미경(TEM) 사진2 is a transmission electron microscope (TEM) photograph showing before and after coating the platinum on the length-controlled nanofibers, the length-controlled nanofibers according to an embodiment of the present invention.

도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 백금을 코팅한 나노파이버의 개념도3 is a conceptual diagram of a nanofiber coated with platinum according to an embodiment of the present invention

도 4는 길이가 제어되지 않은 나노파이버를 이용하여 엔진성능 개선제를 만들었을 때와 본 발명에 따라 길이가 제어된 나노파이버를 이용하여 엔진성능개선제를 만들었을 때의 상태를 비교하는 개념도4 is a conceptual diagram comparing the state when the engine performance improver is made using the nanofibers whose length is not controlled and when the engine performance improver is made using the nanofibers whose length is controlled according to the present invention.

도 5는 본 발명에 따른 나노파이버와 나노입자를 이용한 엔진성능 개선제 제조방법의 공정의 다른 실시예를 설명하는 흐름도5 is a flow chart illustrating another embodiment of the process of the method for producing an engine performance improving agent using nanofibers and nanoparticles according to the present invention.

Claims (13)

나노파이버를 길이가 100~300nm인 나노크기로 제어하는 단계; Controlling the nanofibers to a nanosize having a length of 100 to 300 nm; 상기 나노파이버에 나노입자를 코팅하는 단계;Coating nanoparticles on the nanofibers; 상기 나노입자가 코팅된 나노파이버를 엔진오일에 분산시켜 엔진오일 첨가제를 만드는 단계;Dispersing the nanofibers coated with the nanoparticles in engine oil to make an engine oil additive; 상기 엔진오일 첨가제를 동력엔진에 사용되는 엔진오일에 첨가하는 단계를 포함하는 나노파이버와 나노입자를 이용한 엔진성능 개선제 제조방법. Method for producing an engine performance improving agent using nanofibers and nanoparticles comprising the step of adding the engine oil additive to the engine oil used in the power engine. 나노파이버를 길이가 100~300nm인 나노크기로 제어하는 단계; Controlling the nanofibers to a nanosize having a length of 100 to 300 nm; 상기 나노파이버와 나노입자를 엔진오일에 분산시켜 엔진오일 첨가제를 만드는 단계;Dispersing the nanofibers and nanoparticles in engine oil to make an engine oil additive; 상기 엔진오일 첨가제를 동력엔진에 사용되는 엔진오일에 첨가하는 단계를 포함하는 나노파이버와 나노입자를 이용한 엔진성능 개선제 제조방법. Method for producing an engine performance improving agent using nanofibers and nanoparticles comprising the step of adding the engine oil additive to the engine oil used in the power engine. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,The method according to claim 1 or 2, 상기 나노파이버는 탄소나노튜브 또는 탄소나노파이버를 포함한 직경이 200nm 이하의 튜브 또는 파이버 형상인 것을 특징으로 하는 나노파이버와 나노입자를 이용한 엔진성능 개선제 제조방법.The nanofiber is a method for producing an engine performance improving agent using nanofibers and nanoparticles, characterized in that the carbon nanotube or a tube or fiber shape having a diameter of 200nm or less including carbon nanofibers. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,The method according to claim 1 or 2, 상기 나노파이버는 카본블랙 또는 흑연으로 제조되는 것을 특징으로 하는 나 노파이버와 나노입자를 이용한 엔진성능 개선제 제조방법.The nanofiber is a method for producing an engine performance improving agent using nanofibers and nanoparticles, characterized in that made of carbon black or graphite. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,The method according to claim 1 or 2, 상기 나노입자의 크기는 100nm 이하인 것을 특징으로 하는 나노파이버와 나노입자를 이용한 엔진성능 개선제 제조방법.The size of the nanoparticles is 100nm or less, characterized in that the engine performance improving agent manufacturing method using nanofibers and nanoparticles. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,The method according to claim 1 or 2, 상기 나노입자는 백금(Pt), 은(Ag), 구리(Cu), 니켈(Ni), 몰리브덴(Mo), 알루미늄(Al), 스테인레스(STS)에서 선택되는 어느 하나 또는 둘 이상의 금속 나노입자 또는 이들의 합금입자를 포함하는 것을 특징으로 하는 나노파이버와 나노입자를 이용한 엔진성능 개선제 제조방법.The nanoparticle is any one or two or more metal nanoparticles selected from platinum (Pt), silver (Ag), copper (Cu), nickel (Ni), molybdenum (Mo), aluminum (Al), stainless (STS) or Method for producing an engine performance improving agent using nanofibers and nanoparticles, characterized in that comprising these alloy particles. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,The method according to claim 1 or 2, 상기 나노입자는 지르코니아(ZrO2), 알루미나(Al2O3), 타이타니아(TiO2)에서 선택되는 하나 이상의 세라믹 성분을 포함하는 것을 특징으로 하는 나노파이버와 나노입자를 이용한 엔진성능 개선제 제조방법.The nanoparticles are zirconia (ZrO 2 ), alumina (Al 2 O 3 ), titania (TiO 2 ) characterized in that it comprises at least one ceramic component selected from nanofibers and engine performance improving agent using nanoparticles. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,The method according to claim 1 or 2, 상기 나노입자는 상기 나노파이버의 0.01wt% ~50wt% 비율로 첨가되는 것을 특징으로 하는 나노파이버와 나노입자를 이용한 엔진성능 개선제 제조방법.The nanoparticles are a method for producing an engine performance improver using nanofibers and nanoparticles, characterized in that the addition of 0.01wt% ~ 50wt% ratio of the nanofibers. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, The method according to claim 1 or 2, 상기 나노입자가 코팅된 나노파이버는 상기 엔진오일에 중량비 0.01:99.99 ~ 20:80로 분산첨가되는 것을 특징으로 하는 나노파이버와 나노입자를 이용한 엔진성능 개선제 제조방법.The nanofiber coated nanofiber is a method for producing an engine performance improving agent using nanofibers and nanoparticles, characterized in that the dispersion is added to the engine oil in a weight ratio of 0.01: 99.99 ~ 20:80. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 나노파이버에 나노입자인 백금을 코팅하는 방법은 탄소나노튜브를 물 또는 알코올 용제에 분산안정제와 함께 넣어서 볼밀링(Ball Milling)으로 분산시키고 여기에 백금이 이온화되어 있는 백금용액(HPtCl4 또는 PtCl3)을 탄소나노튜브 대비 중량비로 0.01~50% 첨가한 후 볼밀링하여 탄소나노튜브 표면에 백금이온을 부착시키고 150~400℃에서 소결열처리하는 방법인 것을 특징으로 하는 나노파이버와 나노입자를 이용한 엔진성능 개선제 제조방법.Platinum nanoparticles are coated on the nanofibers by adding carbon nanotubes together with a dispersion stabilizer in a water or alcohol solvent to disperse them in ball milling, and platinum is ionized therein (HPtCl4 or PtCl3). Is added to 0.01 to 50% by weight relative to carbon nanotubes, and then ball milled to attach platinum ions to the surface of carbon nanotubes, followed by sintering heat treatment at 150 to 400 ° C., engine performance using nanofibers and nanoparticles. Improvement agent manufacturing method. 삭제delete 삭제delete 제 1 항 또는 제 2항의 방법에 의해 제조되는 엔진성능 개선제.An engine performance improving agent prepared by the method of claim 1 or 2.
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