KR101166782B1 - A Base Plate For Protection Plate Against Heat Doped With A Catalyst For Growing CNT, or C, CNT or Fullerene, and Manufacturing Method Thereof - Google Patents
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Abstract
본 발명은 전해질 플라즈마 산화 막 생성 방법에 의해 알루미늄 기판에 산화 알루미늄 피막을 형성시킴과 동시에 Fe, Co, Ni 등의 촉매 금속 원자를 전해질 수용액에 포함시켜 상기 산화물 피막 사이에 상기 촉매 원자들이 자리하도록 도핑시킨, 내마모성 및 내열성이 우수한 알루미늄산화물 제품을 제조하는 방법 및 그에 따라 제작되는 자동차용 엔진 라이너 또는 방열판의 모재 기판 또는 방열판을 제공한다. The present invention forms an aluminum oxide film on an aluminum substrate by a method of producing an electrolyte plasma oxide film and simultaneously includes catalyst metal atoms such as Fe, Co, and Ni in an aqueous electrolyte solution to dope the catalyst atoms between the oxide films. The present invention provides a method for producing an aluminum oxide product having excellent wear resistance and heat resistance, and a base substrate or heat sink of an automotive engine liner or heat sink manufactured accordingly.
상기 방법에 따라 제작되는 알루미늄산화물로 된 모재 기판에는 내식성 산화 알루미늄 피막이 코팅되어 있으며, 상기 피막에는 탄소 나노 튜브의 성장을 촉진하는 촉매 금속 원자가 포함되어 있어, 전해질 내에서 탄소 나노 튜브의 반응으로 산화알루미늄의 내부에 나노 카본이 함유되어 전기전도성과 열전도성이 향상되고 고강도, 저마찰 및 내열성이 동시에 향상된 우수한 제품 특성을 나타낼 수 있다. The aluminum oxide base material substrate prepared according to the above method is coated with a corrosion-resistant aluminum oxide film, and the film contains a catalytic metal atom for promoting the growth of carbon nanotubes. Nano carbon is contained in the to improve the electrical conductivity and thermal conductivity, and can exhibit excellent product properties improved at the same time high strength, low friction and heat resistance.
무엇보다 본 발명에 따르면, 연마와 코팅이 동시에 이루어져 기존의 산화물만을 코팅시킬 수 있는 공정에 비해 간편하게 물성이 우수한 제품을 제작할 수 있다.Above all, according to the present invention, the polishing and coating can be made at the same time, it is possible to easily produce a product having excellent physical properties compared to the process that can only coat the existing oxide.
전해질 플라즈마 산화막 생성방법(PEP, MAO), 방열판, 탄소나노튜브, 풀러린 Electrolytic Plasma Oxide Formation Method (PEP, MAO), Heat Sink, Carbon Nanotube, Fullerene
Description
본 발명은 방열판 제조에 관한 것으로, 좀 더 상세하게는 전해질 플라즈마 를 이용하여 기판의 표면을 연마함과 동시에 기판의 물성을 개선할 수 있는 산화알루미늄(Al2O3) 피막을 코팅하며, 상기 코팅과 함께 방열성이 우수한 탄소 나노 튜브(CNT)를 성장시킬 수 있는 촉매 금속 원소를 침투시키는 방열판의 모재 기판의 제조 방법 및 그에 따른 방열판의 모재 기판에 관한 것이다.The present invention relates to the manufacture of a heat sink, and more particularly, by coating an aluminum oxide (Al 2 O 3 ) film that can improve the physical properties of the substrate while polishing the surface of the substrate using an electrolyte plasma, the coating In addition, the present invention relates to a method for manufacturing a base substrate of a heat sink to penetrate a catalytic metal element capable of growing carbon nanotubes (CNT) having excellent heat dissipation, and a base substrate of the heat sink.
또한, 본 발명은 C, CNT, 풀러린(fullerene) 등을 전해질에 첨가하여 탄소 나노 튜브 등의 방열물질을 산화알루미늄 피막에 도핑시켜 방열판 또는 자동차용 엔진 라이너를 제작하는 방법 및 그에 따른 방열판 등에 관한 것이다. In addition, the present invention relates to a method for manufacturing a heat sink or automotive engine liner by adding C, CNT, fullerene, etc. to the electrolyte and doping a heat-resistant material such as carbon nanotubes to the aluminum oxide film, and a heat sink accordingly. .
최근 각광받고 있는 조명 소재인 LED의 경우, 방출 열량이 많아 방열판을 필히 구비하여야 하고, 그에 따라 LED 방열판에 관하여 많은 연구가 이루어지고 있다. 방열판에 의해 방열 되는 열량보다 LED로부터 방출되는 열량이 더 많기 때문에 LED 모듈은 내열성을 고려해야 하고, 난연재를 채용해야 하는 등, 여러 가지 제약을 받게 되며, LED 조명의 수명을 단축시키는 결과를 초래하고 있다. In the case of LED, a lighting material that is in the spotlight in recent years, a large amount of heat is emitted, and a heat sink must be provided. Accordingly, many studies have been made regarding LED heat sinks. Since the amount of heat emitted from the LED is larger than the heat radiated by the heat sink, the LED module is subject to various limitations such as considering heat resistance and employing a flame retardant material, and shortening the life of the LED lighting. .
따라서, 고효율의 LED 방열판에 대한 연구가 필요한 상황이나, 이와 같은 연구는 대개가 방열판의 기계적인 구조, 즉, 방열 핀의 설치 등의 구조에 대해 모색하고 있다. 현재, LED 방열판의 재료로는 저렴하면서도 열전도성이 좋은 알루미늄이 널리 사용되고 있다. 그러나 LED 방열판으로서 그다지 만족할만한 수준의 열전도성을 나타내는 것은 아니다.Therefore, while a study on a high efficiency LED heat sink is needed, such a study has been mostly sought for a mechanical structure of the heat sink, that is, a structure for installing a heat sink fin. At present, aluminum, which is inexpensive and has good thermal conductivity, is widely used as a material for LED heat sinks. However, as an LED heat sink, it does not show a satisfactory level of thermal conductivity.
따라서 상기와 같이 방열판의 물리적인 구조 변화에 의해서 성취되는 방열 효율의 극대화에는 한계가 있고, 방열판의 방열성 자체를 개선시키는 것이 우선되어야 할 것이다.Therefore, there is a limit to the maximization of the heat radiation efficiency achieved by the physical structure change of the heat sink as described above, it should be prioritized to improve the heat radiation itself of the heat sink.
예를 들면, 대한민국 공개특허 제10-2008-0102234호에 따르면, LED 방열판의 표면적을 극대화하기 위한 나노 스프레더 구조물을 설치한다. 상기 나노 스프레더 구조물은 외피가 동판으로 형성되고, 상기 동판 내부에 초미세 구조의 망(나노 간격의 미세망)이 장착되고, 상기 초미세 망을 기준으로 순수 H2O 와 증기가 구분되어 내장되는 구성으로 이루어져, 외부의 일측 동판이 열원과 접촉하여 전달된 열에 의해 내부의 순수 H20 가 증기로 변환되고, 변환된 증기는 빠른 속도로 이동하는 과정에서 열을 외부로 방출시킨 후 다시 순수 H2O 로 변환되는 과정을 반복하게 된다.For example, according to Korean Patent Laid-Open Publication No. 10-2008-0102234, a nano spreader structure is installed to maximize the surface area of the LED heat sink. The nano-spreader structure is formed of a copper shell, an ultra fine mesh (nano spaced micro mesh) is mounted inside the copper plate, and pure H 2 O and steam are separated and embedded based on the ultra fine mesh.
상기 나노 스프레더는 다른 말로 히트 스프레더로 불리 우기도 하며, LED 방열판뿐만 아니라 태양전지 또는 CPU 방열체에도 사용되고 있다. The nanospreader is also called heat spreader in other words, and is used not only for LED heat sinks but also for solar cells or CPU heat sinks.
그러나, 상기 나노 스프레더 자체의 제조 공정이 복잡하여 생산비가 높고, 탄소 나노 튜브에 비하면 열전도성은 낮다.However, the manufacturing process of the nano-spreader itself is complicated, the production cost is high, and the thermal conductivity is low compared to carbon nanotubes.
따라서, 본 발명의 궁극적 목적은 자연상태에서 가장 열전도율이 높은 탄소 나노 튜브를 이용하여 LED 등의 소자에 사용되는 방열판을 제작하도록 하는 것이며, 더불어 생산비가 적게 들면서도 방열 효과가 뛰어나고 내식성 및 내마모성이 우수한 방열판 및 그 제조 방법을 제공하는 것으로, 우선적으로는 탄소 나노 튜브를 효율적으로 성장시킬 수 있는 촉매가 도핑된 방열판의 모재 기판을 제공하고 그 제조 방법 또한 제공하는 것이다. Therefore, the ultimate object of the present invention is to produce heat sinks used in devices such as LEDs using carbon nanotubes having the highest thermal conductivity in the natural state, and excellent heat dissipation effect and excellent corrosion resistance and abrasion resistance at a low production cost. The present invention provides a heat sink and a method for manufacturing the same, and firstly, a base substrate of a heat sink, which is doped with a catalyst capable of efficiently growing carbon nanotubes, is also provided.
본 발명의 또 다른 목적은 C, CNT 또는 풀러린 중 어느 하나 이상이 도핑 된 방열성이 우수하면서 내식성 및 내마모성이 좋은 방열판 및 자동차용 엔진 라이너를 제공하고자 하며 상기 방열판 등을 간편하고 생산비가 적게 드는 제조 방법을 제공하고자 하는 것이다. Another object of the present invention is to provide a heat sink and automotive engine liner having excellent heat resistance and excellent corrosion resistance and abrasion resistance doped with any one or more of C, CNT or fullerene, and the heat sink is simple and low production cost Is to provide.
본 발명에 따르면, 전해질 플라즈마 산화 막 생성 방법(PEO;Plasma Electrolytic Oxidation)에 의해 알루미늄(Al) 기판에 산화 알루미늄(Al2O3) 피막을 형성시킴과 동시에 탄소 또는 CNT 또는 탄소와 CNT를 상기 Al2O3 피막에 침투시킨 방열판 또는 자동차용 엔진 라이너를 제공할 수 있다. According to the present invention, an aluminum oxide (Al 2 O 3 ) film is formed on an aluminum (Al) substrate by an electrolytic plasma oxide film formation method (PEO; Plasma Electrolytic Oxidation) and simultaneously carbon or CNT or carbon and CNT impregnated in 2 O 3 film may provide a heat sink or a car engine liner.
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또한, 본 발명은, 전해조에 탄소, CNT, 풀러린(fullerene) 중 어느 하나 이상을 포함하는 전해질 수용액을 충진하고, Al 기판을 상기 전해질 수용액에 침지하고, 상기 전해조와 상기 Al 기판에 전원 장치로 전압을 인가하여 수중 플라즈마를 발생시켜, 상기 Al 기판 표면에 Al2O3 피막을 형성함과 동시에 상기 Al2O3 피막 안에 탄소, CNT, 풀러린 중 어느 하나 이상이 포함되게 하는 것을 특징으로 하는 방열판 또는 자동차용 엔진 라이너의 제조 방법을 제공할 수 있다. In addition, the present invention is filled with an electrolyte solution containing any one or more of carbon, CNT, fullerene in the electrolytic cell, immersed the Al substrate in the aqueous electrolyte solution, the voltage in the electrolytic cell and the Al substrate as a power supply device A heat sink to generate an underwater plasma to form an Al 2 O 3 film on the surface of the Al substrate and to include at least one of carbon, CNT, and fullerene in the Al 2 O 3 film. It is possible to provide a method for producing an automotive engine liner.
본 발명에 따르면, 수중 플라즈마의 작용으로 인하여 알루미늄 기판 표면의 연마와 코팅이 동시에 일어나게 하므로 생산성이 우수한 코팅 공정을 제공할 수 있으며, 열 전도성이 우수한 탄소 나노 튜브를 성장시켜 방열 효과가 뛰어난 LED 등의 소자에 필요한 방열판을 제공할 수 있는, 탄소 나노 튜브의 성장이 용이하게 이루어지도록 촉매를 표면에 도핑시킨 방열판의 모재 기판을 비교적 간편하고 저렴하게 제작하여 공급할 수 있다. According to the present invention, the surface of the aluminum substrate can be polished and coated simultaneously due to the action of an underwater plasma, thereby providing a highly productive coating process, and by growing carbon nanotubes having excellent thermal conductivity, In order to facilitate the growth of the carbon nanotubes, which can provide the heat sink required for the device, the substrate of the heat sink with the catalyst doped on the surface can be manufactured and supplied relatively simply and inexpensively.
또한, 본 발명에 따른 탄소 나노 튜브를 성장시킨 방열판은 LED 뿐만 아니라 발열량이 많은 각종 플라즈마 장비, 태양 전지, CPU 방열체, 반도체 장비 또는 자동차용 엔진 라이너에도 응용될 수 있다. In addition, the heat sink having grown the carbon nanotubes according to the present invention can be applied to not only LED but also various plasma equipment, solar cells, CPU radiators, semiconductor equipment, or engine liners for automobiles, which generate a large amount of heat.
또한, 본 발명에 따르면, 방열성이 뛰어난 탄소, CNT 또는 풀러린 중 어느 하나 이상이 산화알루미늄 피막 속에 포함된 방열판을 간편한 생산 공정에 의해 제작하므로 생산비가 낮으면서도 내식성, 내마모성 및 방열효과가 뛰어나다는 다중의 장점을 지닌 방열판 및 그 제조 방법을 제공할 수 있다. In addition, according to the present invention, since any one or more of carbon, CNT or fullerene having excellent heat dissipation is manufactured by a simple production process, the heat sink included in the aluminum oxide film has a low production cost and is excellent in corrosion resistance, abrasion resistance and heat dissipation effect. It is possible to provide a heat sink having a merit and a method of manufacturing the same.
또한, 본 발명에 따르면, 산화알루미늄 피막 안에 카본계 물질이 포함되어 윤활성을 가제되므로 자동차용 엔진 라이너를 본 발명에 따라 제작할 경우 그에 따라 윤활성이 보강된다는 장점을 갖는다. In addition, according to the present invention, since the carbon-based material is included in the aluminum oxide film to lubricate the case, when the engine liner for automobile is manufactured according to the present invention, the lubricity is enhanced accordingly.
이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
실시예 1Example 1
도 1은, 본 발명의 방열판의 모재 기판에 산화알루미늄 막을 코팅시킴과 동시에 탄소 나노 튜브의 성장을 촉진시키는 촉매 금속을 도핑하는 전해질 플라즈마 산화 막 생성 방법(수중 플라즈마 라고도 하고 MAO:Micro Arc Oxidation 라고도 함)에 따른 제조 공정을 나타내는 장치의 개략도이다. 1 is a method for producing an electrolyte plasma oxide film (also referred to as underwater plasma and MAO: Micro Arc Oxidation), in which an aluminum oxide film is coated on a base substrate of a heat sink of the present invention, and at the same time, a doping of a catalytic metal that promotes growth of carbon nanotubes is performed. It is a schematic diagram of the apparatus which shows the manufacturing process by).
스테인레스 스틸로 만든 전해조 안에 NaOH 또는 NaSO4 등의 전해질을 녹인 수용액을 채우고, 고 순도의 알루미늄 기판을 상기 전해질 수용액 속에 침지시킨 다. 전원 장치의 - 극은 상기 알루미늄 기판에 연결하고, + 극은 전해조 내에서 상기 알루미늄 기판을 둘러싸도록 극판을 설치하고 연결한다. 상기와 같이 + 극판이 연마 및 코팅을 하고자 하는 - 극 주위를 둘러싸도록 함으로써 - 극을 포위할 수 있는 수중 플라즈마 엔벌롭을 형성하는데 유리하게 작용한다. + 극은 전해조 자체에 연결할 수도 있다. 또한, 전해질 수용액을 지속적으로 교반하는 교반기를 설치하고, 전해질 수용액의 온도를 측정하는 온도계를 설치하여 반응 온도를 체크 할 수 있다. An aqueous solution in which an electrolyte such as NaOH or NaSO 4 is dissolved in an electrolytic cell made of stainless steel is filled, and a high purity aluminum substrate is immersed in the aqueous electrolyte solution. The pole of the power supply unit is connected to the aluminum substrate, and the pole is installed and connected to surround the aluminum substrate in an electrolytic cell. As above, the positive electrode plate advantageously serves to form an underwater plasma envelope capable of enclosing the pole-by enclosing around the pole-to be polished and coated. The + pole can also be connected to the electrolyzer itself. In addition, the reaction temperature can be checked by installing a stirrer for continuously stirring the electrolyte aqueous solution and installing a thermometer measuring the temperature of the aqueous electrolyte solution.
반응 도중 전해질 수용액의 온도가 지나치게 상승하지 않도록 냉각 장치를 상기 전해조 둘레에 설치할 수 있다. 상기 냉각 장치는 냉각수를 흘리는 방식으로 구성되나, 전해질 수용액을 교환하는 방식을 사용할 수도 있다. 이러한 냉각 장치에 의해 전해질 수용액의 온도를 50 내지 60 ℃로 유지할 수 있다. A cooling device may be installed around the electrolytic cell so that the temperature of the aqueous electrolyte solution does not rise excessively during the reaction. The cooling device is configured by flowing cooling water, but a method of exchanging an aqueous electrolyte solution may be used. By this cooling apparatus, the temperature of the aqueous electrolyte solution can be maintained at 50 to 60 ° C.
전원 장치에 의한 인가전압은 250 내지 700 V의 1-10Hz DC 펄스를 사용하며, 이러한 펄스 방식이 DC 전압에 비해 수중 플라즈마의 발생에 유리하다. The voltage applied by the power supply device uses a 1-10 Hz DC pulse of 250 to 700 V, which is advantageous for the generation of underwater plasma compared to the DC voltage.
상기와 같은 전압의 인가로 전해질 수용액 내에서 수중 플라즈마가 발생하며, 알루미늄 기판 주위를 플라즈마가 둘러싸 플라즈마 엔벌롭(envelop)을 형성하며, 동시에 수용액 속에 포함되어 있던 물 분자가 전기 분해를 일으켜 발생 되는 산소는 + 전압이 인가된 알루미늄 기판으로 끌려가 산화 알루미늄 피막을 형성한다. 또한, 수중 플라즈마 엔벌롭은 알루미늄 기판의 표면을 연마하는 작용도 함께 하므로 연마와 코팅이 동시에 이루어져 하나의 공정으로 이중의 효과를 얻을 수 있다. 이렇게 형성된 산화알루미늄 피막은 알려진 바와 같이 알루미늄 기판을 보호하 여 내식성을 지니게 한다. Underwater plasma is generated in the aqueous electrolyte solution by applying the voltage as described above, and plasma is surrounded around the aluminum substrate to form a plasma envelope. At the same time, oxygen generated by electrolysis of water molecules contained in the aqueous solution causes electrolysis. Is dragged to the aluminum substrate to which the positive voltage is applied to form an aluminum oxide film. In addition, the underwater plasma envelope also serves to polish the surface of the aluminum substrate, so that polishing and coating are simultaneously performed to obtain a dual effect in one process. The aluminum oxide film thus formed, as is known, protects the aluminum substrate and makes it corrosion resistant.
도 2는 본 실시예에 따라 알루미늄 기판을 연마함과 동시에 산화알루미늄 피막이 형성된 표면을 SEM으로 촬영하여 모폴로지(morphology)를 나타낸 것이다. 형성된 산화알루미늄 피막의 조직이 균일하다는 것을 확인할 수 있다. FIG. 2 shows a morphology of the aluminum substrate and the surface on which the aluminum oxide film is formed at the same time according to the present embodiment. It can be confirmed that the structure of the formed aluminum oxide film is uniform.
또한, 본 실시예에서는 상기 전해질 수용액에 첨가하는 전해질로서 촉매용 금속인 Fe, Co, 또는 Ni 중 어느 하나가 포함된 전해질을 선택하여 산화 알루미늄 피막을 형성함과 동시에 상기 전해질 중 포함되어 있던 촉매용 금속이 함께 알루미늄 기판의 표면에 도핑 시킨다. 즉, 산화알루미늄 피막의 사이사이에 촉매 금속 원자가 자리 잡게 된다. In the present embodiment, an electrolyte containing any one of Fe, Co, or Ni, which is a catalyst metal, is selected as an electrolyte to be added to the aqueous electrolyte solution to form an aluminum oxide film. The metal is doped together on the surface of the aluminum substrate. That is, the catalyst metal atom is located between the aluminum oxide film.
첨가되는 전해질로는 Fe2O3, FeNO3, NiO, CoO, Co2O3, NiCl2, CoCl2, CoCl3 등이 있다. 상기와 같은 전해질 첨가에 있어서, 전해질 수용액의 초기 PH는 4.0 내지 5.0, 바람직하게는, 4.6 내지 4.8로 조절한다. Examples of the electrolyte to be added include Fe 2 O 3 , FeNO 3 , NiO, CoO, Co 2 O 3 , NiCl 2 , CoCl 2 , and CoCl 3 . In the above electrolyte addition, the initial pH of the aqueous electrolyte solution is adjusted to 4.0 to 5.0, preferably 4.6 to 4.8.
첨가되는 전해질의 총량은 NaOH 또는 NaSO4 등과 촉매 금속을 포함한 전해질 모두를 합하여 5 내지 10 중량 % 이다. The total amount of electrolyte added is 5 to 10% by weight in total of all electrolytes including NaOH or NaSO 4 and the like and a catalyst metal.
Fe, Co, Ni은 모두 촉매 금속으로, 특히 탄소 나노 튜브의 성장에 있어서, 씨드(seed)를 형성하여 탄소 나노 튜브의 성장을 촉진한다. Fe, Co, and Ni are all catalytic metals, particularly in the growth of carbon nanotubes, forming seeds to promote the growth of carbon nanotubes.
따라서 상기와 같이 수중 플라즈마를 이용하여 알루미늄 기판에 산화 알루미늄 피막 및 촉매 금속을 도핑한 기판은 방열판의 모재 기판으로 취급될 수 있다. 즉, 상기 기판에 탄소 나노 튜브를 성장시켜 탄소 나노 튜브의 뛰어난 열 전도성으 로 고효율의 방열판을 얻을 수 있게 된다. 탄소 나노 튜브의 성장 방법은 전기 방전법, 레이저 증착법, 플라즈마 화학 기상 증착법(PECVD:Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition) 또는 열 화학 기상 증착법(Thermal Chemical Vapor Deposition) 등 여러 가지 방법이 알려져 있으며, 본 실시예에서는 플라즈마 화학 기상 증착법을 채택하였다. 플라즈마 화학 기상 증착법에 의한 탄소 나노 튜브의 성장은 공지 기술이므로 상세한 설명은 생략한다. Therefore, the substrate in which the aluminum oxide film and the catalyst metal are doped into the aluminum substrate using the underwater plasma as described above may be treated as the base substrate of the heat sink. That is, by growing the carbon nanotubes on the substrate it is possible to obtain a high efficiency heat sink with excellent thermal conductivity of the carbon nanotubes. The growth method of the carbon nanotubes is known a variety of methods such as electric discharge, laser deposition, plasma enhanced chemical vapor deposition (PECVD) or thermal chemical vapor deposition (PEr), in this embodiment The plasma chemical vapor deposition method is adopted. Growth of the carbon nanotubes by the plasma chemical vapor deposition method is a well-known technique, and thus a detailed description thereof will be omitted.
상기와 같이 제작된 탄소 나노 튜브를 성장시킨 방열판은 LED를 비롯하여 발열량이 많아 방열을 요하는 부품이면 널리 응용될 수 있으며, 연마 작용이 일어나면서 코팅이 이루어졌기 때문에 내식성 및 내마모성이 뛰어나 다중의 장점을 지니며, 이러한 이유로 자동차용 엔진 라이너에도 응용될 수 있다. The heat sink, which has grown the carbon nanotubes manufactured as described above, can be widely applied as long as it generates heat, including LEDs, and requires heat dissipation. Since the coating is performed while polishing occurs, it has excellent corrosion resistance and abrasion resistance. And for this reason it can also be applied to automotive engine liners.
실시예 2Example 2
상기 실시예 1과 달리, 즉, 전해조 안에 CNT 성장을 촉진하는 촉매금속을 포함한 전해질 수용액을 넣어 산화알루미늄 피막에 촉매 금속을 침투시키는 것이 아니라, 본 실시예에서는 전해질로 방열성이 좋은 탄소, CNT, 풀러린(fullerene) 중 어느 하나 이상의 물질을 택하여 전해질 수용액을 만든다. 첨가되는 전해질의 총량은 NaOH 또는 NaSO4 등과 탄소, CNT, 풀러린(fullerene) 중 어느 하나 이상의 물질을 포함한 전해질 모두를 합하여 5 내지 10 중량 % 이고, 카본계물질 즉, 탄소, CNT 또는 풀러린 중 어느 하나 이상의 물질은 총 전해질 수용액에 대해 0.01~0.1 wt% 및 미량의 고상계면활성제를 함유한 것이다. Unlike Example 1, that is, the electrolyte solution containing a catalyst metal that promotes CNT growth in the electrolytic cell is not infiltrated into the aluminum oxide film, but in this embodiment, carbon, CNT, fullerene having good heat dissipation into the electrolyte One or more materials of fullerene are taken to form an aqueous electrolyte solution. The total amount of the electrolyte added is 5 to 10% by weight, including all of NaOH or NaSO 4 and the electrolyte including any one of carbon, CNT and fullerene, and carbonaceous material, that is, carbon, CNT or fullerene. The above materials contain 0.01 to 0.1 wt% and a small amount of solid surfactant with respect to the total aqueous electrolyte solution.
나머지 공정은 상기 실시예와 같이하여, 수중 플라즈마를 발생시켜 알루미늄 기판에 산화알루미늄 피막 형성과 동시에 상기 방열성 물질인 탄소, CNT, 풀러린 중 어느 하나 이상을 상기 산화알루미늄 피막 중에 침투시켜 방열판 또는 자동차용 엔진 라이너를 제작한다. The rest of the process is performed in the same manner as in the above embodiment, by generating an underwater plasma to form an aluminum oxide film on an aluminum substrate and simultaneously infiltrating any one or more of the heat dissipating material carbon, CNT, and fullerene into the aluminum oxide film by using a heat sink or an automotive engine. Build a liner.
자동차용 엔진 라이너의 경우, 카본에 의해 윤활성이 보강되어 내마모성이 향상된다. In the case of automotive engine liners, lubrication is reinforced by carbon and wear resistance is improved.
실시예 2의 경우, 실시예 1과 달리, 별도의 CNT 성장을 위한 CVD 등의 증착 공정을 요하지 않으므로 더욱 간편하게 내식성 및 방열성이 뛰어난 방열판을 제작할 수 있다. In the case of Example 2, unlike Example 1, since a deposition process such as CVD for growing CNTs is not required, a heat sink having excellent corrosion resistance and heat dissipation can be manufactured more easily.
또한, 본 실시예에 따라 방열판 또는 자동차용 엔진 라이너의 표면을 가공할 경우, 내식성과 내마모성 및 방열성 내지는 내열성이 뛰어나다는 장점을 지니면서도 제작비가 저렴하여 경쟁력 있는 제품을 만들 수 있다. In addition, when processing the surface of the heat sink or automotive engine liner according to the present embodiment, while having the advantages of excellent corrosion resistance and wear resistance and heat dissipation or heat resistance, it is possible to make a competitive product with low manufacturing costs.
본 발명의 권리는 위에서 설명된 실시예에 한정되지 않고 청구범위에 기재된 바에 의해 정의되며, 본 발명의 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 청구범위에 기재된 권리범위 내에서 다양한 변형과 개작을 할 수 있다는 것은 자명하다.The rights of the present invention are not limited to the embodiments described above, but are defined by the claims, and those skilled in the art can make various modifications and adaptations within the scope of the claims. It is self-evident.
도 1은 본 발명의 전해질 플라즈마 공정을 나타내는 장치의 개략도. 1 is a schematic diagram of an apparatus representing an electrolyte plasma process of the present invention.
도 2는 본 발명의 전해질 플라즈마 공정에 따라 알루미늄 기판에 산화알루미늄 피막을 형성시킨 후 그에 대한 모폴로지를 보여주는 SEM 사진.Figure 2 is a SEM photograph showing the morphology for the aluminum oxide film formed on the aluminum substrate in accordance with the electrolytic plasma process of the present invention.
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