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자료유형
학술저널
저자정보
Kobayashi, Yoshio (Department of Biomolecular Functional Engineering, College of Engineering, Ibaraki University) Nakazawa, Hiroaki (Department of Biomolecular Functional Engineering, College of Engineering, Ibaraki University) Maeda, Takafumi (Department of Biomolecular Functional Engineering, College of Engineering, Ibaraki University) Yasuda, Yusuke (Hitachi Research Laboratory, Hitachi Ltd.) Morita, Toshiaki (Hitachi Research Laboratory, Hitachi Ltd.)
저널정보
테크노프레스 Advances in nano research Advances in nano research 제5권 제4호
발행연도
2017.1
수록면
359 - 372 (14page)

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Metallic copper nanoparticles were synthesised by reduction of copper ions in aqueous solution, and metal-metal bonding by using the nanoparticles was studied. A colloid solution of metallic copper nanoparticles was prepared by mixing an aqueous solution of $CuCl_2$ (0.01 M) and an aqueous solution of hydrazine (reductant) (0.2-1.0 M) in the presence of 0.0005 M of citric acid and 0.005 M of n-hexadecyltrimethylammonium bromide (stabilizers) at reduction temperature of $30-80^{\circ}C$. Copper-particle size varied (in the range of ca. 80-165 nm) with varying hydrazine concentration and reduction temperature. These dependences of particle size are explained by changes in number of metallic-copper-particle nuclei (determined by reduction rate) and changes in collision frequency of particles (based on movement of particles in accordance with temperature). The main component in the nanoparticles is metallic copper, and the metallic-copper particles are polycrystalline. Metallic-copper discs were successfully bonded by annealing at $400^{\circ}C$ and pressure of 1.2 MPa for 5 min in hydrogen gas with the help of the metalli-ccopper particles. Shear strength of the bonded copper discs was then measured. Dependences of shear strength on hydrazine concentration and reduction temperature were explained in terms of progress state of reduction, amount of impurity and particle size. Highest shear strength of 40.0 MPa was recorded for a colloid solution prepared at hydrazine concentration of 0.8 M and reduction temperature of $50^{\circ}C$.
#metal nanoparticle #nano-particles #nanosized metals #chemical synthesis #nano-materials

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