Eine Plattform für die Wissenschaft: Bauingenieurwesen, Architektur und Urbanistik
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3 3 glassy carbon Method for manufacturing 3D nanostructured glassy carbon through lattice patterning 3D nanostructure using double photomask and thermal decomposition
The present invention relates to a method for manufacturing 3D nanostructured glassy carbon through lattice-patterned 3D nanostructure patterning using a double photomask and thermal decomposition, and more specifically, to a method for manufacturing 3D nanostructured glassy carbon that can be used as electrodes and structural materials by thermally decomposing a 3D porous nanostructure film formed through nanopatterning. According to the method for manufacturing of the present invention, the risk of structural collapse due to low vitrification temperature during the process and the structural collapse due to mass loss and shrinkage caused by thermal decomposition can be greatly alleviated through heat treatment, additional exposure, and use of a double photomask. The 3D nanostructured glassy carbon manufactured according to the method for manufacturing of the present invention is a nanostructured material manufactured in consideration of strength-to-density and size effect and can be used as a lightweight-high-strength material. In addition, the surface area is very large due to nanoscale pores sequentially arranged in 3D so that the glassy carbon can be used as a porous electrode. As the carbon is partially formed with graphite, the glassy carbon can play an excellent role as an electrode and can be used in electric double layer capacitors (EDLC).
본 발명은 이중 포토마스크를 활용한 격자 무늬 3차원 나노 구조 패터닝 및 열분해를 통한 3차원 나노 구조 글래시 카본 제조 방법에 대한 것으로, 나노패터닝을 통해 형성된 3차원 다공성 나노구조 필름을 열분해 함으로써 전극 및 구조재료로 활용이 가능한 3차원 나노 구조 글래시 카본을 제조하는 방법에 관한 것이다. 본 발명의 제조 방법에 의하면, 열처리 및 추가 노광, 이중 포토마스크의 활용을 통해 공정 중 낮은 유리화 온도로 인한 구조 붕괴 위험과 열분해로 발생하는 질량 손실 및 수축으로 인한 구조 붕괴를 크게 완화시킬 수 있다. 본 발명의 제조 방법에 따라 제조된 3차원 나노 구조 글래시 카본은 밀도 대비 강도와 size effect 고려하여 제조된 나노 구조 재료로서 경량-고강도 재료로 활용할 수 있다. 또한, 3차원 상에 순차적으로 배열된 나노 단위의 기공으로 인해 표면적이 매우 넓어 다공성 전극으로 활용할 수 있으며, 부분적으로 그래파이트가 형성된 카본으로 전극으로서의 역할이 우수하여 전기 이중층 커패시터(EDLC) 등에 활용이 가능하다.
3 3 glassy carbon Method for manufacturing 3D nanostructured glassy carbon through lattice patterning 3D nanostructure using double photomask and thermal decomposition
The present invention relates to a method for manufacturing 3D nanostructured glassy carbon through lattice-patterned 3D nanostructure patterning using a double photomask and thermal decomposition, and more specifically, to a method for manufacturing 3D nanostructured glassy carbon that can be used as electrodes and structural materials by thermally decomposing a 3D porous nanostructure film formed through nanopatterning. According to the method for manufacturing of the present invention, the risk of structural collapse due to low vitrification temperature during the process and the structural collapse due to mass loss and shrinkage caused by thermal decomposition can be greatly alleviated through heat treatment, additional exposure, and use of a double photomask. The 3D nanostructured glassy carbon manufactured according to the method for manufacturing of the present invention is a nanostructured material manufactured in consideration of strength-to-density and size effect and can be used as a lightweight-high-strength material. In addition, the surface area is very large due to nanoscale pores sequentially arranged in 3D so that the glassy carbon can be used as a porous electrode. As the carbon is partially formed with graphite, the glassy carbon can play an excellent role as an electrode and can be used in electric double layer capacitors (EDLC).
본 발명은 이중 포토마스크를 활용한 격자 무늬 3차원 나노 구조 패터닝 및 열분해를 통한 3차원 나노 구조 글래시 카본 제조 방법에 대한 것으로, 나노패터닝을 통해 형성된 3차원 다공성 나노구조 필름을 열분해 함으로써 전극 및 구조재료로 활용이 가능한 3차원 나노 구조 글래시 카본을 제조하는 방법에 관한 것이다. 본 발명의 제조 방법에 의하면, 열처리 및 추가 노광, 이중 포토마스크의 활용을 통해 공정 중 낮은 유리화 온도로 인한 구조 붕괴 위험과 열분해로 발생하는 질량 손실 및 수축으로 인한 구조 붕괴를 크게 완화시킬 수 있다. 본 발명의 제조 방법에 따라 제조된 3차원 나노 구조 글래시 카본은 밀도 대비 강도와 size effect 고려하여 제조된 나노 구조 재료로서 경량-고강도 재료로 활용할 수 있다. 또한, 3차원 상에 순차적으로 배열된 나노 단위의 기공으로 인해 표면적이 매우 넓어 다공성 전극으로 활용할 수 있으며, 부분적으로 그래파이트가 형성된 카본으로 전극으로서의 역할이 우수하여 전기 이중층 커패시터(EDLC) 등에 활용이 가능하다.
3 3 glassy carbon Method for manufacturing 3D nanostructured glassy carbon through lattice patterning 3D nanostructure using double photomask and thermal decomposition
이중 포토마스크를 활용한 격자 무늬 3차원 나노 구조 패터닝 및 열분해를 통한 3차원 나노 구조 글래시 카본(glassy carbon) 제조 방법
JANG DONGCHAN (Autor:in) / HWANG SEONG HYEON (Autor:in) / BAE GWANG MIN (Autor:in) / SEOKWOO JEON (Autor:in)
17.01.2023
Patent
Elektronische Ressource
Koreanisch
IPC:
C04B
Kalk
,
LIME
Europäisches Patentamt | 2023