KR101350153B1 - Apparatus for production of metal nanopowder by wire explosion - Google Patents

Apparatus for production of metal nanopowder by wire explosion Download PDF

Info

Publication number
KR101350153B1
KR101350153B1 KR1020100041675A KR20100041675A KR101350153B1 KR 101350153 B1 KR101350153 B1 KR 101350153B1 KR 1020100041675 A KR1020100041675 A KR 1020100041675A KR 20100041675 A KR20100041675 A KR 20100041675A KR 101350153 B1 KR101350153 B1 KR 101350153B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
metal wire
vibrator
high voltage
wire
feeding part
Prior art date
Application number
KR1020100041675A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR20110122277A (en
Inventor
김병기
김지순
김진천
공영민
김선정
류호진
정연석
윤중열
Original Assignee
한국기계연구원
울산대학교 산학협력단
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 한국기계연구원, 울산대학교 산학협력단 filed Critical 한국기계연구원
Priority to KR1020100041675A priority Critical patent/KR101350153B1/en
Publication of KR20110122277A publication Critical patent/KR20110122277A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR101350153B1 publication Critical patent/KR101350153B1/en

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F9/00—Making metallic powder or suspensions thereof
    • B22F9/02—Making metallic powder or suspensions thereof using physical processes
    • B22F9/14—Making metallic powder or suspensions thereof using physical processes using electric discharge
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F1/00—Metallic powder; Treatment of metallic powder, e.g. to facilitate working or to improve properties
    • B22F1/05—Metallic powder characterised by the size or surface area of the particles
    • B22F1/054—Nanosized particles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F2202/00—Treatment under specific physical conditions
    • B22F2202/01—Use of vibrations
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F2304/00—Physical aspects of the powder
    • B22F2304/05—Submicron size particles

Abstract

전기폭발을 일으키는 펄스파워를 낮추고, 와이어의 위치에 따라 생성되는 나노분말의 입도를 균일하게 하는 전기폭발에 의한 금속 나노분말 제조장치를 제시한다. 그 장치는 금속 와이어를 고전압의 펄스파워에 의해 전기폭발을 일으키는 고전압 전극에 금속 와이어를 공급하는 피딩부 및 피딩부의 적어도 어느 일측에 장착되어 피딩부에 장착된 금속 와이어에 진동을 부여하는 진동자를 포함한다.The present invention provides a metal nanopowder manufacturing apparatus by electroexplosion which lowers the pulse power causing the electrical explosion and makes the particle size of the nanopowder produced according to the position of the wire uniform. The apparatus includes a feeding part for supplying the metal wire to the high voltage electrode causing the electrical explosion by the high voltage pulse power, and a vibrator mounted on at least one side of the feeding part to impart vibration to the metal wire mounted on the feeding part. do.

Description

전기폭발에 의한 금속 나노분말 제조장치{Apparatus for production of metal nanopowder by wire explosion}Apparatus for production of metal nanopowder by wire explosion

본 발명은 금속 나노분말 제조장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 기중(氣中) 또는 액중(液中)에서 펄스파워에 의한 전기적인 충격으로 금속 나노분말을 제조하는 장치에 관한 것이다.The present invention relates to an apparatus for producing metal nanopowder, and more particularly, to an apparatus for manufacturing metal nanopowder by electric shock by pulse power in air or in water.

첨단산업의 발전에 따라 부품 및 시스템의 고성능화 및 소형화가 진행되고 있으며, 나노기술은 기존 기술의 한계성을 극복할 수 있는 것이다. 나노 분말은 이러한 나노기술의 중요성을 이루어갈 수 있는 대안으로 제시되어, 현재 이에 대한 연구가 활발하게 진행되고 있다. As the high-tech industry develops, the performance and miniaturization of components and systems are progressing, and nanotechnology can overcome limitations of existing technologies. Nano powder has been suggested as an alternative to achieve the importance of nanotechnology, and researches on it have been actively carried out.

극미세 분말인 나노분말은 미세화(약 100㎚ 이하)에 따른 표면적의 증가로 인하여 기존의 재료에서는 얻을 수 없는 전자기적, 기계적 및 촉매 특성을 나타낼 수 있으므로, 초고강도 부품, 자성 부품, 열전 센서, 필터, 전지, 촉매 등에 적용되는 차세대 기능성 소재로서 산업 전반에 걸쳐 새로운 수요를 창출할 것으로 기대된다. The nano powder as the ultrafine powder can exhibit the electromagnetic, mechanical and catalytic characteristics which can not be obtained by the conventional materials due to the increase of the surface area according to the miniaturization (about 100 nm or less). Therefore, It is expected to create new demand in the industry as a next-generation functional material applied to filters, batteries, catalysts and the like.

나노분말을 제조하는 방법은 다양한 관점에서 알려져 있지만, 그 중에서 펄스파워를 이용한 전기 폭발법에 의한 금속 나노분말을 제조하는 기술이 활발하게 연구되고 있다. 전기 폭발법에 의한 금속 나노분말 제조방법은 산업적인 응용 측면에서 매우 중요한 의의를 갖고 있고, 경제적으로 다른 방법에 비해 유리하다. 종래의 펄스파워를 이용한 전기폭발법은 기중 전기폭발법과 액중 전기폭발법으로 발전되어 왔다.The method for producing nanopowders is known from various viewpoints, but among them, techniques for preparing metal nanopowders by an electric explosion method using pulse power have been actively studied. The method for producing metal nanopowders by the electric explosion method is very important in terms of industrial applications, and is economically advantageous over other methods. Conventional electric explosion method using pulse power has been developed by the air explosion method and the submerged electric explosion method.

이와 같은 전기폭발법은 챔버 내부에 피딩된 금속 와이어에 펄스파워를 가하여 상기 와이어를 폭발시켜 증기화한 다음, 이를 분위기 가스 또는 액체에서 냉각/응축시켜 나노분말을 제조하는 것이다. 하지만, 상기 전기폭발법에 의하면, 전기폭발을 일으키는 고전압의 펄스파워를 요구하고, 와이어의 위치에 따라 생성되는 나노분말의 입도가 달라지는 문제점이 있다. The electroexplosion method is to produce a nanopowder by applying a pulsed power to the metal wire fed in the chamber to explode and vaporize the wire, then cooling / condensing it in an atmosphere gas or liquid. However, according to the electroexplosion method, there is a problem in that a high voltage pulse power causing an electroexplosion is required, and the particle size of the nanopowder produced is changed according to the position of the wire.

따라서 본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는 전기폭발을 일으키는 펄스파워를 낮추고, 와이어의 위치에 따라 생성되는 나노분말의 입도를 균일하게 하는 전기폭발에 의한 금속 나노분말 제조장치를 제공하는 데 있다. Therefore, the technical problem to be solved by the present invention is to provide an apparatus for producing metal nanopowder by the electrical explosion to lower the pulse power causing the electrical explosion, and uniformize the particle size of the nanopowder produced according to the position of the wire.

상기 기술적 과제를 이루고자 하는 본 발명의 금속 나노분말 제조장치에 의하면, 금속 와이어를 고전압의 펄스파워에 의해 전기폭발을 일으키는 고전압 전극과, 상기 고전압 전극에 상기 금속 와이어를 공급하는 피딩부 및 상기 피딩부의 적어도 어느 일측에 장착되어 상기 피딩부에 장착된 상기 금속 와이어에 진동을 부여하는 진동자를 포함한다.According to the metal nanopowder manufacturing apparatus of the present invention to achieve the above technical problem, a high voltage electrode causing the electrical explosion of the metal wire by a high voltage pulse power, a feeding part for supplying the metal wire to the high voltage electrode and the feeding part And a vibrator mounted on at least one side to impart vibration to the metal wire mounted to the feeding unit.

본 발명의 장치에 있어서, 상기 피딩부는 상기 고전압 전극에 대하여 수직한 방향 또는 수평한 방향으로 상기 금속 와이어를 공급할 수 있다. 이때, 상기 전기폭발은 액중 또는 기중에서 일어날 수 있다. 또한, 상기 진동자는 상기 피딩부의 일부를 감싸는 도너츠 형태이거나 상기 피딩부 내부에 설치될 수 있다.In the apparatus of the present invention, the feeding part may supply the metal wire in a vertical direction or a horizontal direction with respect to the high voltage electrode. In this case, the electric explosion may occur in liquid or air. In addition, the vibrator may be in the form of a donut surrounding a portion of the feeding unit or may be installed inside the feeding unit.

본 발명의 상기 진동자는 상기 금속 와이어의 기계적인 공진현상 또는 상기 금속 와이어의 원자/전자의 진동을 이용할 수 있으며, 이때 상기 진동자는 수정진동자 또는 LC 발진기 중에 선택된 어느 하나일 수 있다.The vibrator of the present invention may use mechanical resonance of the metal wire or vibration of atoms / electrons of the metal wire, wherein the vibrator may be any one selected from a crystal oscillator or an LC oscillator.

본 발명의 전기폭발에 의한 금속 나노분말 제조장치에 따르면, 피딩부에 진동자를 장착함으로써, 전기폭발을 일으키는 펄스파워를 낮추고, 진동자에 의해 전자들의 진동이 와이어 전체에 걸쳐 일어날 수 있다. According to the apparatus for producing metal nanopowders by the electric explosion of the present invention, by mounting the vibrator in the feeding portion, the pulse power causing the electrical explosion can be lowered, and the vibration of the electrons can be generated throughout the wire by the vibrator.

도 1은 본 발명의 하나의 실시예에 의한 액중 전기폭발장치를 나타내는 단면도이다.
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 의한 액중 전기폭발장치를 나타내는 단면도이다.1 is a cross-sectional view showing a submerged electric explosion apparatus according to an embodiment of the present invention.
2 is a cross-sectional view showing a submerged electric explosion apparatus according to another embodiment of the present invention.

이하 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명의 바람직한 실시예들은 상세히 설명한다. 다음에서 설명되는 실시예들은 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 상술되는 실시예들에 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 실시예들은 당 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위하여 제공되는 것이다. DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. The embodiments described below can be modified in various other forms, and the scope of the present invention is not limited to the embodiments described below. Embodiments of the present invention are provided to more fully explain the present invention to those skilled in the art.

본 발명의 실시예는 금속 와이어에 진동을 부여하여 전기폭발을 일으키는 펄스파워를 낮추고, 와이어의 위치에 따라 생성되는 나노분말의 입도를 균일하게 하는 전기폭발에 의한 금속 나노분말 제조장치를 제시한다. 여기서, 전기폭발장치는 금속 와이어를 펄스파워로 폭발시켜 증기화한 다음, 이를 분위기 가스로 냉각/응축시키는 기중 전기폭발장치와 액체에서 냉각/응축시키는 액중 전기폭발장치를 모두 포함한다. 단, 이하의 실시예에서는 설명의 편의를 위하여 액중 전기폭발장치를 중심으로 살펴보기로 한다.An embodiment of the present invention provides a metal nanopowder manufacturing apparatus by electroexplosion to lower the pulse power to give an electric explosion by vibrating the metal wire, and to uniform the particle size of the nanopowder produced according to the position of the wire. Here, the electroexplosive device includes both an air explosion device for exploding and vaporizing a metal wire with pulse power, and then cooling / condensing it with an atmosphere gas and an underwater explosion device for cooling / condensing in a liquid. However, in the following embodiments, for the sake of convenience of explanation, the submerged electric explosion device will be mainly described.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 의한 액중 전기폭발장치(100)를 나타내는 단면도이다. 1 is a cross-sectional view showing a submerged electric explosion apparatus 100 according to a first embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 제1 전기폭발장치(100)는 전기폭발이 이루어지는 공간을 제공하는 챔버(110)의 내부를 판형태의 절연체(112)에 의하여 상부공간(110a)과 하부공간(110b)으로 구분된다. 상부공간(110a)에는 금속 와이어 피딩부가 설치되는 데, 상기 와이어 피딩부는 금속 와이어(102)가 감겨져 있는 와이어롤(120)과 와이어롤(120)로부터 풀려나오는 금속 와이어(102)를 하부공간(102b) 방향으로 피딩시키는 한 쌍의 가이드롤러(122)로 구성된다. 와이어롤(120)과 가이드롤(122)의 회전축에는 회전력을 제공하는 전기모터(도시하지 않음)가 연결되어 있다.Referring to FIG. 1, the first electroexplosive device 100 includes an upper space 110a and a lower space 110b inside the chamber 110 that provides a space in which the electrical explosion occurs, by an insulator 112 having a plate shape. Separated by. A metal wire feeding part is installed in the upper space 110a, and the wire feeding part receives the wire roll 120 on which the metal wire 102 is wound and the metal wire 102 released from the wire roll 120 in the lower space 102b. It consists of a pair of guide rollers 122 for feeding in the direction. An electric motor (not shown) providing a rotational force is connected to the rotation shafts of the wire roll 120 and the guide roll 122.

하부공간(110b)에는 분산용매를 포함하는 액체(140)가 채워져 있으며, 액체(140)는 오일, 절연유, 알콜류의 유기용매, 증류수, 기타 유기용매 중에서 선택된 어느 하나일 수 있다. 액체(140) 속에는 접지전극(126)이 부착되며, 접지전극(126)은 전기적 폭발에 대한 접지 역할을 한다. 하부공간(110b)의 챔버(110)의 바닥면에는 고전압 전극(130)이 설치된다. The lower space 110b is filled with a liquid 140 including a dispersion solvent, and the liquid 140 may be any one selected from oils, insulating oils, organic solvents of alcohols, distilled water, and other organic solvents. The ground electrode 126 is attached to the liquid 140, and the ground electrode 126 serves as a ground for electrical explosion. The high voltage electrode 130 is installed on the bottom surface of the chamber 110 of the lower space 110b.

가이드롤(122)에 의해 하부공간(110b)로 피딩되는 금속 와이어(102)는 절연체(112)를 관통하여 배치된 중공의 와이어 가이드(124)를 통과하게 된다. 다시 말해, 금속 와이어(102)는 와이어 가이드(124)에 의해 경로가 결정되어 하부공간(110b)의 고전압 전극(130)의 근처에 도달하도록 피딩된다. 고전압 전극(130)에 펄스파워가 인가되면, 그 펄스파워는 금속 와이어에 전달되어 금속 와이어는 전기폭발을 일으켜 증기화된다. 금속 와이어가 증기화되면, 액체(140)에 의해 냉각/응축되어 나노분말을 얻을 수 있다.The metal wire 102 fed by the guide roll 122 into the lower space 110b passes through the hollow wire guide 124 disposed through the insulator 112. In other words, the metal wire 102 is routed by the wire guide 124 and is fed to reach the vicinity of the high voltage electrode 130 in the lower space 110b. When pulse power is applied to the high voltage electrode 130, the pulse power is transmitted to the metal wire, and the metal wire causes an electrical explosion to vaporize. When the metal wire is vaporized, it may be cooled / condensed by the liquid 140 to obtain nanopowders.

그런데 금속 와이어(102)는 전기폭발 중에 변형되기도 하고, 폭발에 의해 증기화된 금속 와이어(102)는 일정한 크기의 나노분말을 생성하지 못한다. 일정한 크기의 나노분말을 생성하지 못한다는 것은 금속 와이어(102)의 위치에 따라 생성되는 나노분말의 크기가 달라진다는 것을 의미한다. 이러한 문제를 해결하기 위하여, 본 발명의 실시예는 진동자(150)를 제시한다.However, the metal wire 102 may be deformed during the electric explosion, and the metal wire 102 vaporized by the explosion does not produce nanoparticles of a certain size. Failure to produce nanoparticles of a constant size means that the size of the nanopowders produced varies depending on the location of the metal wire 102. To solve this problem, an embodiment of the present invention presents a vibrator 150.

진동자(150)는 기계적인 공진현상, 원자/전자의 진동을 이용한 것으로, 수정진동자, LC 발진기 등을 사용할 수 있다. 진동자(150)는 금속 와이어(102)를 구성하는 원자들의 진동을 증가시켜 금속 와이어(102)가 보다 용이하게 전기폭발을 하게 되고, 진동자(150)에 의해 원자들의 진동이 와이어(102) 전체에 걸쳐 일어난다.The vibrator 150 is a mechanical resonance phenomenon, using the vibration of atoms / electrons, crystal oscillator, LC oscillator and the like can be used. The vibrator 150 increases the vibration of the atoms constituting the metal wire 102 so that the metal wire 102 more easily electric explosion, the vibration of the atoms by the vibrator 150 to the entire wire 102 Happens across.

도면에서는 진동자(150)를 상부공간(110a)의 와이어 가이드(124)에 설치되었으나, 필요한 경우 하부공간(110b)의 와이어 가이드(124)에 장착할 수도 있다. 또한, 진동자(150)는 와이어 가이드(124)를 감싸는 도너츠 형태일 수 있으며, 진동자(150)의 진동이 와이어(102)에 보다 효과적으로 전달되고, 진동자(150)를 보호하기 위하여 와이어 가이드(124)의 벽체를 관통하여 설치될 수 있다. 진동자(150)의 종류 및 크기는 사용되는 제1 전기폭발장치(100)에 따라 달라질 수 있다. 물론 도시하지는 않았지만, 진동자(150)를 동작을 제어하기 위한 부분의 설치는 자명한 것이다. In the drawing, the vibrator 150 is installed in the wire guide 124 of the upper space 110a, but if necessary, may be mounted to the wire guide 124 of the lower space 110b. In addition, the vibrator 150 may be in the form of a donut surrounding the wire guide 124, the vibration of the vibrator 150 is more effectively transmitted to the wire 102, and the wire guide 124 to protect the vibrator 150. It can be installed through the wall of the. The type and size of the vibrator 150 may vary depending on the first electric explosion apparatus 100 used. Of course, although not shown, the installation of the portion for controlling the operation of the vibrator 150 is obvious.

도 2는 본 발명의 제2 실시예에 의한 액중 전기폭발장치(200)를 나타내는 단면도이다. 여기서, 제2 액중 전기폭발장치(200)는 제1 액중 전기폭발장치(100)에 비하여 금속 와이어를 피딩하는 구조를 달리한다. 즉, 제1 장치(100)는 고전압 전극에 대하여 수직으로 와이어를 공급하는 반면에, 제2 장치(200)는 고전압 전극에 대하여 수평하게 와이어를 공급한다는 차이점이 있다. 하지만, 전기폭발에 의하여 나노분말을 제조하는 과정은 제1 장치(100)와 제2 장치(200)는 동일하다.2 is a cross-sectional view showing the submerged electric explosion apparatus 200 according to the second embodiment of the present invention. Here, the second submerged electroexplosive device 200 has a different structure for feeding a metal wire than the first submerged electroexplosive device 100. That is, the first device 100 supplies wires vertically with respect to the high voltage electrode, whereas the second device 200 supplies wires horizontally with respect to the high voltage electrode. However, the process of manufacturing the nanopowder by the electric explosion is the same as the first device 100 and the second device 200.

도 2에 의하면, 제2 장치(200)는 전기폭발이 이루어지는 공간을 제공하는 챔버(210)의 내부는 금속 와이어(204)를 피딩하는 주요 부분이 존재하는 상부공간(210a)과 전기폭발이 일어나는 하부공간(210b)로 구분된다. 상부공간(210a)의 챔버(210)에는 전기폭발에 의해 나노분말이 되는 금속 와이어(204)를 적재하는 슬롯(202)이 설치되어 있다. 슬롯(202)은 도시된 바와 같이 복수개의 금속 와이어(204)를 적재할 수 있다. 금속 와이어(204)는 픽업부(220)에 의해 로봇팔(222)의 끝부분에 탑재된다. 이때, 픽업부(220)는 전자석을 이용할 수도 있고, 슬롯(202)의 이동으로 픽업부(220)에 탑재시키는 구조로 이루어질 수 있다. 여기서, 픽업부(220)는 제1 장치(100)의 피딩부와 같이 금속 와이어를 공급하는 역할을 한다. According to FIG. 2, the second device 200 includes an upper space 210a in which a main portion for feeding the metal wire 204 exists in the interior of the chamber 210 that provides a space in which the electrical explosion occurs. It is divided into a lower space 210b. The chamber 210 of the upper space 210a is provided with a slot 202 for loading the metal wire 204, which becomes nanopowder by electric explosion. Slot 202 may carry a plurality of metal wires 204 as shown. The metal wire 204 is mounted to the end of the robot arm 222 by the pickup 220. In this case, the pickup unit 220 may use an electromagnet or may have a structure in which the pickup unit 220 is mounted on the pickup unit 220 by the movement of the slot 202. Here, the pickup unit 220 serves to supply a metal wire like the feeding unit of the first device 100.

로봇팔(222)과 픽업부(220)는 구동모터(226)에 의해 회전하는 회전기(224)에 대하여 대칭되는 형태를 가진다. 금속 와이어(204)를 탑재한 로봇팔(222)은 구동모터(226)의 작동으로 90도 회전하면, 하부공간(210b)에 채워진 액체(240) 속으로 금속 와이어(204)가 투입된다. 하부공간(210b)의 챔버(210)의 바닥면에는 고전압 전극(230)이 설치된다. 투입된 금속 와이어(204)는 고전압 전극(230)에 안착된다. 고전압 전극(230)은 금속 와이어(204)가 제대로 안착될 수 있도록, 도시된 바와 같이 양끝 부분이 돌출된 계단형태가 바람직하다. The robot arm 222 and the pickup 220 have a symmetrical shape with respect to the rotating machine 224 rotated by the drive motor 226. When the robot arm 222 mounted with the metal wire 204 is rotated 90 degrees by the operation of the driving motor 226, the metal wire 204 is introduced into the liquid 240 filled in the lower space 210b. The high voltage electrode 230 is installed on the bottom surface of the chamber 210 of the lower space 210b. The injected metal wire 204 is seated on the high voltage electrode 230. The high voltage electrode 230 is preferably a stepped shape in which both ends protrude as shown, so that the metal wire 204 can be properly seated.

슬라이딩 도어(228)는 전기폭발을 원활하게 수행하기 위하여 설치된 것이다. 구체적으로, 슬라이딩 도어(228)를 닫으면, 전기폭발이 일어나는 하부공간(210b)이 격리된다. 이에 따라, 전기폭발에 의해 로봇팔(222), 회전기(224) 및 슬롯(202) 내의 금속 와이어(204) 등이 충격파에 의해 변형되는 것을 방지할 수 있다. The sliding door 228 is installed to smoothly perform the electric explosion. Specifically, when the sliding door 228 is closed, the lower space 210b in which the electric explosion occurs is isolated. Accordingly, it is possible to prevent the robot arm 222, the rotor 224, the metal wire 204, etc. in the slot 202 from being deformed by the shock wave by the electric explosion.

슬라이딩 도어(228)가 닫히는 것과 동시에 고전압 전극(230)에 펄스파워를 인가하면 고전압 전극(230)에 안착된 금속 와이어(204)가 전기폭발하게 되고, 전기폭발 후에 슬라이딩 도어(228)가 열리면서 로봇팔(222)이 다시 90도 회전하여 금속 와이어(204)를 연속적으로 공급한다. When the sliding door 228 is closed and the pulse power is applied to the high voltage electrode 230, the metal wire 204 seated on the high voltage electrode 230 is electrically exploded, and the sliding door 228 is opened after the electric explosion and the robot is opened. Arm 222 again rotates 90 degrees to continuously supply metal wire 204.

그런데 금속 와이어(204)는 전기폭발 중에 변형되기도 하고, 폭발에 의해 증기화된 금속 와이어(204)는 일정한 크기의 나노분말을 생성하지 못한다. 여기서, 일정한 크기의 나노분말을 생성하지 못한다는 것은 금속 와이어(204)의 위치에 따라 생성되는 나노분말의 크기가 달라진다는 것을 의미한다. 이러한 문제를 해결하기 위하여, 본 발명의 실시예는 진동자(250)를 제시한다.However, the metal wire 204 may be deformed during the electric explosion, and the metal wire 204 vaporized by the explosion does not produce nanoparticles of a certain size. Here, failing to produce a nano-size of a certain size means that the size of the nano-powder is produced according to the position of the metal wire 204. To solve this problem, an embodiment of the present invention presents a vibrator 250.

진동자(250)는 기계적인 공진현상, 원자/전자의 진동을 이용한 것으로, 수정진동자, LC 발진기 등을 사용할 수 있다. 진동자(250)는 금속 와이어(204)를 구성하는 원자들의 진동을 증가시켜 금속 와이어(204)가 보다 용이하게 전기폭발을 하게 되고, 진동자(250)에 의해 원자들의 진동이 와이어(204) 전체에 걸쳐 일어난다.The vibrator 250 uses a mechanical resonance phenomenon and vibration of atoms / electrons, and may use a crystal oscillator, an LC oscillator, or the like. The vibrator 250 increases the vibrations of the atoms constituting the metal wire 204, so that the metal wire 204 is more easily electroexploded, the vibration of the atoms by the vibrator 250 to the entire wire 204 Happens across.

도면에서는 진동자(250)는 픽업부(220)에 설치하는 것이 바람직하고, 전기폭발에 의해 진동자(250)가 손상되는 것을 방지하기 위하여 픽업부(220)의 내부에 설치할 수 있다. 진동자(250)의 종류 및 크기는 사용되는 제2 전기폭발장치(200)에 따라 달라질 수 있다. 물론 도시하지는 않았지만, 진동자(250)를 동작을 제어하기 위한 부분의 설치는 자명한 것이다. In the drawing, the vibrator 250 is preferably installed in the pickup unit 220, and may be installed in the pickup unit 220 to prevent the vibrator 250 from being damaged by the electric explosion. The type and size of the vibrator 250 may vary depending on the second electric explosion apparatus 200 used. Of course, although not shown, the installation of the portion for controlling the operation of the vibrator 250 is obvious.

이상, 본 발명은 바람직한 실시예를 들어 상세하게 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예에 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상의 범위 내에서 당 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 여러 가지 변형이 가능하다. While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments, but many variations and modifications may be made without departing from the scope of the present invention. It is possible.

100; 제1 액중 전기폭발장치
102, 204; 금속와이어 110, 210; 챔버
110a, 210a; 상부공간 110b, 210b; 하부공간
112; 절연체 120; 와이어롤
122; 가이드롤 124; 와이어 가이드
126; 접지전극 130, 230; 고전압 전극
140, 240; 액체 150, 250; 진동자
202; 슬롯 220; 픽업부
222; 로봇팔 224; 회전기
226; 구동모터 228; 슬라이딩 도어100; First submerged electric explosion device
102, 204; Metal wires 110 and 210; chamber
110a, 210a; Upper spaces 110b and 210b; Subspace
112; Insulator 120; Wire roll
122; Guide roll 124; Wire guide
126; Ground electrodes 130 and 230; High voltage electrode
140, 240; Liquid 150, 250; Oscillator
202; Slot 220; Pickup section
222; Robot arm 224; Rotator
226; Drive motor 228; Sliding door

Claims (7)

금속 와이어를 고전압의 펄스파워에 의해 전기폭발을 일으키는 고전압 전극;
상기 고전압 전극에 상기 금속 와이어를 공급하는 피딩부; 및
상기 피딩부의 적어도 어느 일측에 장착되어 상기 피딩부에 장착된 상기 금속 와이어에 진동을 부여하는 진동자를 포함하는 전기폭발에 의한 금속 나노분말 제조장치.A high voltage electrode causing electrical explosion of the metal wire by high voltage pulse power;
A feeding unit supplying the metal wire to the high voltage electrode; And
And an oscillator mounted on at least one side of the feeding part to provide vibration to the metal wire mounted to the feeding part. 제1항에 있어서, 상기 피딩부는 상기 고전압 전극에 대하여 수직한 방향 또는 수평한 방향으로 상기 금속 와이어를 공급하는 것을 특징으로 하는 전기폭발에 의한 금속 나노분말 제조장치.The apparatus of claim 1, wherein the feeding part supplies the metal wire in a vertical direction or a horizontal direction with respect to the high voltage electrode. 제1항에 있어서, 상기 진동자는 상기 금속 와이어의 기계적인 공진현상 또는 상기 금속 와이어의 원자/전자의 진동을 이용하는 것을 특징으로 하는 전기폭발에 의한 금속 나노분말 제조장치.The apparatus of claim 1, wherein the vibrator uses mechanical resonance of the metal wire or vibration of atoms / electrons of the metal wire. 제1항에 있어서, 상기 진동자는 상기 피딩부의 일부를 감싸는 도너츠 형태인 것을 특징으로 하는 전기폭발에 의한 금속 나노분말 제조장치.The apparatus of claim 1, wherein the vibrator has a donut shape surrounding a portion of the feeding part. 제1항에 있어서, 상기 진동자는 상기 피딩부 내부에 설치되는 것을 특징으로 하는 전기폭발에 의한 금속 나노분말 제조장치.The apparatus of claim 1, wherein the vibrator is installed inside the feeding part. 제1항에 있어서, 상기 진동자는 수정진동자 또는 LC 발진기 중에 선택된 어느 하나인 것을 특징으로 하는 전기폭발에 의한 금속 나노분말 제조장치.The apparatus of claim 1, wherein the vibrator is any one selected from a crystal oscillator or an LC oscillator. 제1항에 있어서, 상기 전기폭발은 액중 또는 기중에서 일어나는 것을 특징으로 하는 전기폭발에 의한 금속 나노분말 제조장치.The apparatus of claim 1, wherein the electroexplosion occurs in liquid or in air.
KR1020100041675A 2010-05-04 2010-05-04 Apparatus for production of metal nanopowder by wire explosion KR101350153B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020100041675A KR101350153B1 (en) 2010-05-04 2010-05-04 Apparatus for production of metal nanopowder by wire explosion

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020100041675A KR101350153B1 (en) 2010-05-04 2010-05-04 Apparatus for production of metal nanopowder by wire explosion

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20110122277A KR20110122277A (en) 2011-11-10
KR101350153B1 true KR101350153B1 (en) 2014-01-10

Family

ID=45392828

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020100041675A KR101350153B1 (en) 2010-05-04 2010-05-04 Apparatus for production of metal nanopowder by wire explosion

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101350153B1 (en)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102029474B1 (en) 2013-06-28 2019-10-07 삼성전기주식회사 Manufacturing method of metal nanopowder by wire explosion and apparatus for manufacturing the same
KR101500994B1 (en) * 2013-08-08 2015-03-10 한국전기연구원 Manufacturing method for producing Si nanocomposite anode material for lithium secondary battery
KR101708971B1 (en) * 2014-02-10 2017-02-21 성균관대학교산학협력단 Apparatus for production of metal powder

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20070024041A (en) * 2005-08-26 2007-03-02 한국전기연구원 Method for manufacturing nanostructured powder by wire explosion in liqiud and device for manufacturing the same
KR20090125322A (en) * 2008-06-02 2009-12-07 한국전기연구원 Method for the preparation of nano-powders by wire explosion in liquid with improved dispersibility

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20070024041A (en) * 2005-08-26 2007-03-02 한국전기연구원 Method for manufacturing nanostructured powder by wire explosion in liqiud and device for manufacturing the same
KR20090125322A (en) * 2008-06-02 2009-12-07 한국전기연구원 Method for the preparation of nano-powders by wire explosion in liquid with improved dispersibility

Also Published As

Publication number Publication date
KR20110122277A (en) 2011-11-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100726713B1 (en) Method for manufacturing nanostructured powder by wire explosion in liqiud and device for manufacturing the same
KR101350153B1 (en) Apparatus for production of metal nanopowder by wire explosion
KR102029474B1 (en) Manufacturing method of metal nanopowder by wire explosion and apparatus for manufacturing the same
CN1726107A (en) Arrangement for the production of a three-dimensional product
JP4861257B2 (en) Fine particle film manufacturing method and manufacturing apparatus using coaxial vacuum arc deposition source
KR101278493B1 (en) Device for manufacturing nanostructured powder by electric explosion
KR20180083158A (en) Carbon nanoparticle-carbon composite and method for manufacturing the same
CN101970711A (en) Target exchange type plasma generator
US20200114392A1 (en) Solid particle source, treatment system and method
KR20100047908A (en) Method and apparatus for synthesis of graphite nanopowder
CN110961643A (en) Apparatus and method for manufacturing nanomaterial
KR20150002350A (en) Manufacturing method of metal nanopowder by wire explosion and apparatus for manufacturing the same
CN105817637A (en) Device for preparing nanometer powder through material melting pipe constraining electrical explosion method
KR101708971B1 (en) Apparatus for production of metal powder
KR100407160B1 (en) An apparatus for producing a nanopodwer
KR102607066B1 (en) Plasma device for surface treatment of powder using horizontal plate electrode
JP2019031404A (en) Apparatus and method of producing metal nitride nanoparticle
KR101841626B1 (en) Carbon encapsulated metal nanoparticle and a manufacturing method the same
JP6089054B2 (en) Nanofiber manufacturing equipment
KR102352842B1 (en) Method of Coating for powder, and Apparatus adopting the method
JP6208107B2 (en) Fine particle generator
KR101499789B1 (en) Apparatus of automatic wire feeding with fluids for wire explosion in liquids
KR102597525B1 (en) Plasma device for surface treatment of powder using horizontal plate electrode
CN216325095U (en) A send a case for metal nano-powder preparation equipment
US431492A (en) Reciprocating electric engine

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20170112

Year of fee payment: 4

LAPS Lapse due to unpaid annual fee