KR101592950B1 - Paint for measuring deformation of structure having the magnetic material tape comprising the same and deformation rate measuring method of structure using the same - Google Patents
Paint for measuring deformation of structure having the magnetic material tape comprising the same and deformation rate measuring method of structure using the same Download PDFInfo
- Publication number
- KR101592950B1 KR101592950B1 KR1020090017316A KR20090017316A KR101592950B1 KR 101592950 B1 KR101592950 B1 KR 101592950B1 KR 1020090017316 A KR1020090017316 A KR 1020090017316A KR 20090017316 A KR20090017316 A KR 20090017316A KR 101592950 B1 KR101592950 B1 KR 101592950B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- magnetic
- measuring
- group
- strain
- deformation
- Prior art date
- Legal status (The legal status 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 status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
- H01F1/00—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties
- H01F1/0036—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties showing low dimensional magnetism, i.e. spin rearrangements due to a restriction of dimensions, e.g. showing giant magnetoresistivity
- H01F1/0045—Zero dimensional, e.g. nanoparticles, soft nanoparticles for medical/biological use
- H01F1/0063—Zero dimensional, e.g. nanoparticles, soft nanoparticles for medical/biological use in a non-magnetic matrix, e.g. granular solids
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Nanotechnology (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Measurement Of Length, Angles, Or The Like Using Electric Or Magnetic Means (AREA)
- Wood Science & Technology (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
Abstract
본 발명은 구조물의 변형률 측정용 도료, 이를 포함하는 테이프 및 이를 이용한 구조물의 변형률 측정방법에 관한 것으로, 보다 구체적으로 본 발명의 구조물의 변형률 측정용 도료는 일정한 간격으로 배열된 자성체를 포함한다.The present invention relates to a paint for measuring the strain of a structure, a tape including the same, and a method for measuring a strain of the structure using the same. More specifically, the paint for measuring strain of the structure of the present invention includes magnetic materials arranged at regular intervals.
다양한 산업 구조물이 사용하중 등에 의해 변형되는 경우, 상기 구조물의 표면에 직접 형성되거나 테이프 등을 이용하여 부착된 본 발명에 따른 도료의 자속 변화를 측정함으로써 구조물의 정확한 변형률을 측정할 수 있으며, 이를 통하여 구조물의 과다변형으로 인한 안전사고의 발생을 미연에 방지할 수 있다.When the various industrial structures are deformed by the use load or the like, the accurate strain of the structure can be measured by measuring the magnetic flux of the paint according to the present invention formed directly on the surface of the structure or attached using a tape or the like. It is possible to prevent a safety accident from occurring due to excessive deformation of the structure.
자성체, 클러스터, 친수성 물질, 구조물, 변형률, 자속 Magnetic body, cluster, hydrophilic material, structure, strain, magnetic flux
Description
본 발명은 구조물 변형측정용 도료, 이를 포함하는 테이프 및 이를 이용한 구조물의 변형률 측정방법에 관한 것이다.The present invention relates to a coating material for deformation measurement, a tape including the same, and a method for measuring a strain of the structure using the same.
건축, 토목, 기계 분야 등에 다양하게 사용되는 구조물은 공용 중에 사용하중에 의하여 변형이 발생한다. 이러한 변형은 다양한 하중 간의 조합에 의하여 나타나게 되는데, 구조물이 기존에 받고 있던 하중에 대한 정확한 변형 정도를 측정하는 것은 구조물의 상태를 판단하는데 있어서 매우 중요한 근거가 된다.Structures that are widely used in construction, civil engineering, and machinery fields are deformed due to the use load during public use. This kind of deformation is caused by the combination of various loads. Measuring the degree of deformation of the structure under the existing load is a very important basis for judging the state of the structure.
최근에 이르기까지 이와 같은 구조물의 변형 정도를 측정하는 방법에 대한 개발이 지속적으로 연구되어 왔으나, 종래에는 구조물의 변형을 측정하기 위해서 여러 가지 복잡한 전기적인 장치를 도입하여 변형을 측정하여야 했기 때문에 복잡 하고, 작업이 번거롭다는 문제점이 있었다.Recently, the development of methods for measuring the degree of deformation of such structures has been continuously studied. However, in order to measure the deformation of the structure, various complicated electric devices have been introduced to measure deformation, , There is a problem that the operation is cumbersome.
즉, 종래 구조물의 변형률 측정방법은 주로 전기저항의 변화를 이용한 포일 형식의 변형 측정에 의해 구조물의 변형을 측정하였는데, 이와 같은 전기장치는 비용이 많이 들며, 사용하기가 불편하고 복잡하여 보다 간편하고 정확하게 구조물의 변형률을 정확하게 측정할 수 있는 구조물의 변형률 측정방법에 대한 개발의 필요성이 커지고 있는 실정이다.That is, in the method of measuring the strain of the conventional structure, deformation of the structure was measured by measuring the deformation of the foil type using the change of electrical resistance. Such an electric device is expensive, inconvenient and complicated to use, It is necessary to develop a strain measurement method of a structure that can accurately measure the strain of the structure accurately.
본 발명은 상술한 기술개발의 필요성을 충족시키고자 창출된 것으로서, 보다 간편하게 구조물의 변형률을 정확하게 측정할 수 있는 구조물 변형측정용 도료를 제공하는데 그 목적이 있다.An object of the present invention is to provide a coating material for deformation measurement of a structure which is made to meet the above-mentioned necessity of technology development and which can more easily measure the strain of the structure more accurately.
또한, 본 발명의 다른 목적은 상기와 같은 도료를 포함하여 변형률을 측정하고자 하는 구조물의 표면에 부착되고, 자속을 확인함으로써 용이하게 구조물의 변형률을 측정하는데 사용될 수 있는 구조물의 변형률 측정용 테이프를 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a tape for measuring the strain of a structure which can be used for easily measuring strain of a structure attached to a surface of a structure to be measured, .
또한, 본 발명의 또 다른 목적은 상기와 같은 도료를 포함하여 보다 용이하게 구조물의 변형률을 측정하는 구조물의 변형률 측정방법을 제공하는 것이다.It is still another object of the present invention to provide a strain measuring method of a structure including the paint as described above to more easily measure the strain of the structure.
본 발명은 상술한 과제를 해결하기 위한 수단으로서, 일정한 간격으로 배열된 자성체를 포함하는 구조물의 변형률 측정용 도료를 제공한다.As a means for solving the above-mentioned problems, the present invention provides a paint for strain measurement of a structure including a magnetic body arranged at regular intervals.
또한, 본 발명의 상기 과제를 해결하기 위한 다른 수단으로서, 기재; 및 상기 기재 표면에 형성되고, 본 발명의 도료를 함유하는 코팅층을 포함하는 구조물의 변형률 측정용 테이프를 제공한다.Further, as another means for solving the above-mentioned problems of the present invention, there is provided a substrate comprising: a substrate; And a coating layer formed on the surface of the substrate and containing the coating material of the present invention.
뿐만 아니라, 본 발명은 상기 과제를 해결하기 위한 또 다른 수단으로서, 본 발명에 따른 도료를 기재 표면에 형성하는 제 1 단계; 상기 기재를 변형 측정대상 구조물 상에 형성하는 제 2 단계; 및 상기 자성체의 자속 변화를 측정하는 제 3 단계를 포함하는 구조물의 변형률 측정방법을 제공한다.In addition, the present invention provides, as yet another means for solving the above-mentioned problems, a process for producing a coating material according to the present invention, A second step of forming the substrate on the deformation target structure; And a third step of measuring a magnetic flux change of the magnetic body.
본 발명에 의하면,According to the present invention,
첫째, 복잡한 전기장치를 사용하지 않아도 다양한 산업 구조물의 표면에 자성체를 포함하는 조성물을 균일하게 도포함으로써 구조물의 변형률을 보다 쉽고 간편하게 확인할 수 있다는 장점이 있다.First, even when a complicated electric device is not used, the composition including the magnetic material is uniformly applied to the surface of various industrial structures, so that the strain of the structure can be easily and easily confirmed.
둘째, 자성체의 자속 변화에 의해 구조물의 변형을 정확하게 측정할 수 있어, 보수시공의 기준이 되는 변형 정도를 정확하게 파악할 수 있고, 이를 통하여 구조물의 과다변형으로 인한 안전사고의 발생을 방지할 수 있다.Second, since the deformation of the structure can be accurately measured by the magnetic flux change of the magnetic body, it is possible to accurately grasp the degree of deformation that is the basis of the repair work, thereby preventing the occurrence of safety accidents due to excessive deformation of the structure.
이하 첨부된 도면을 참조로 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Prior to this, terms and words used in the present specification and claims should not be construed as limited to ordinary or dictionary terms, and the inventor should appropriately interpret the concepts of the terms appropriately It should be interpreted in accordance with the meaning and concept consistent with the technical idea of the present invention based on the principle that it can be defined.
따라서 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.Therefore, the embodiments described in the present specification and the configurations shown in the drawings are merely the most preferred embodiments of the present invention and are not intended to represent all of the technical ideas of the present invention. Therefore, various equivalents It should be understood that water and variations may be present.
이하, 도 1 및 도 2를 참고하여 본 발명의 일 실시예에 따른 구조물의 변형률 측정용 도료를 설명하도록 한다.Hereinafter, a paint for measuring the strain of a structure according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 and 2. FIG.
본 발명의 일 실시예에 따른 구조물의 변형률 측정용 도료는 일정한 간격으로 배열된 자성체를 포함한다.The coating material for strain measurement of a structure according to an embodiment of the present invention includes magnetic materials arranged at regular intervals.
본 발명에서 자성체는 자기의 흐름을 나타내는 자속이 흐르는 물질을 의미한다.In the present invention, the magnetic body means a material through which a magnetic flux representing the magnetic flow flows.
여기서, 상기 자속이 흐르는 길(자로)에 결함이 생기면, 결함을 피해가려는 모양으로 자속의 변형이 발생하게 되는데, 도 1에 나타난 바와 같이, 일정한 간격으로 균일하게 배열된 강자성체의 표면에 변형이 생기는 경우 얕은 표층부의 자속은 상기 강자성체의 표면 위 공간으로 새어 나간다.Here, when a defect occurs in the path (magnetic path) through which the magnetic flux flows, the magnetic flux is deformed so as to avoid defects. As shown in FIG. 1, the surface of the ferromagnetic material uniformly arranged at regular intervals The magnetic flux in the shallow surface layer leaks into the space above the surface of the ferromagnetic body.
따라서 상기 변형이 발생한 결함부의 공간으로 새어 나가는 자속을 측정하는 경우, 자속의 변화량을 확인할 수 있다. 즉, 일정한 간격으로 배열된 자성체가 어떤 변형에 의하여 간격 변화가 일어난 경우, 해당 부분의 자속의 변화량을 측정함 으로써 변형이 일어난 정도를 정확하게 측정할 수 있다.Therefore, in the case of measuring the magnetic flux leaking into the space of the defective portion where the deformation occurs, the amount of change of the magnetic flux can be confirmed. That is, when the magnetic material arranged at regular intervals changes in spacing due to a certain deformation, the degree of deformation can be accurately measured by measuring the amount of change in magnetic flux at the corresponding portion.
이에 따라 본 발명과 같이 일정한 간격으로 배열된 자성체를 포함하는 도료를 이용하여 구조물의 변형률을 측정하는 경우, 간단한 자력 검출기 등을 이용함으로써 구조물의 변형 정도를 간편하고 정확하게 측정할 수 있다.Accordingly, in the case of measuring the strain of a structure using a coating material including magnetic materials arranged at regular intervals as in the present invention, the degree of deformation of the structure can be easily and accurately measured by using a simple magnetic force detector or the like.
여기서, 상기 자성체의 평균 입경은 특별히 제한되는 것은 아니며, 사용 용도에 따라 적절하게 선택하여 채용할 수 있지만, 바람직하게는 80 nm 내지 200 nm일 수 있다.Here, the average particle diameter of the magnetic material is not particularly limited, and may be appropriately selected depending on the intended use, but may be preferably 80 nm to 200 nm.
또한, 상기 자성체의 입자간 간격도 특별히 제한되는 것은 아니지만, 예를 들면, 1 nm 내지 2 nm일 수 있다.The intergranular spacing of the magnetic material is not particularly limited, but may be, for example, 1 nm to 2 nm.
상기 자성체들 간의 간격이 상기 수치범위를 벗어나는 경우에는 접착제 역할을 하는 물질(ex. 폴리다이메틸사일로새인)이 자성체들 사이에 충전되기 어려워지거나 구조물의 변화 정도를 측정하기 어려워질 수 있다.If the distance between the magnetic bodies is out of the above range, it may become difficult to fill the magnetic material between the magnetic material (eg, polydimethylsiloxane) and the degree of change of the structure.
여기서, 상기 자성체는 자성을 나타내는 입자는 모두 포함할 수 있으며, 특별히 제한되는 것은 아니지만, 예를 들면, 자성 물질 또는 자성 합금 중 선택된 하나 이상일 수 있다.Here, the magnetic material may include all of the particles exhibiting magnetism and is not particularly limited, but may be at least one selected from a magnetic material or a magnetic alloy, for example.
상기 자성 물질 또는 자성 합금은 자성을 나타내는 물질이라면 그 종류가 특별히 제한되는 것은 아니지만, 예를 들면, 상기 자성 물질로는 Co, Mn, Fe, Ni, Gd, Mo, MM’2O4 및 MxOy로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상을 들 수 있고, 여기서, M 및 M’각각 독립적으로 Co, Fe, Ni, Mn, Zn, Gd 또는 Cr을 나타내고, 0<x≤ 3, 0<y≤5일 수 있다. The magnetic material or magnetic alloy is if the material exhibiting magnetism is that the type is not particularly limited, for example, as the magnetic material is a Co, Mn, Fe, Ni, Gd, Mo, MM '2 O 4 and MxOy M and M 'each independently represents Co, Fe, Ni, Mn, Zn, Gd or Cr, and 0 <x? 3 and 0 <y? 5, .
또한, 상기 자성 합금의 예로는 CoCu, CoPt, FePt, CoSm, NiFe 및 NiFeCo로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상을 들 수 있다Examples of the magnetic alloy include at least one selected from the group consisting of CoCu, CoPt, FePt, CoSm, NiFe, and NiFeCo
아울러, 상기 자성체는 클러스터 형태의 강자성 나노입자에 친수성물질을 코팅한 것일 수 있다.In addition, the magnetic body may be formed by coating a cluster-type ferromagnetic nanoparticle with a hydrophilic material.
상기 자성체가 클러스터 형태의 집합체로 이루어지는 경우, 자성 효율이 보다 향상되어 자속의 변화를 측정하기 보다 수월해질 수 있고, 이와 같은 클러스터 형태의 강자성 나노입자에 상기 친수성물질를 코팅하는 경우, 물에 분산이 가능하여 일정한 간격으로 배열하기가 용이할 수 있다.When the magnetic body is formed of a cluster-like aggregate, the magnetic efficiency can be further improved and the change of the magnetic flux can be made easier than the measurement. When the hydrophilic substance is coated on the cluster type ferromagnetic nanoparticles, So that it is easy to arrange them at regular intervals.
한편, 상기 강자성 나노입자는, 자성체 중에서 특히 자성이 강한 물질은 모두 포함할 수 있으며, 특별히 제한되는 것은 아니지만, 예를 들면, 철, 망간 및 코발트로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상을 포함할 수 있다.On the other hand, the ferromagnetic nanoparticles may include at least one selected from the group consisting of iron, manganese, and cobalt, although the ferromagnetic nanoparticles may include any magnetic material particularly strong among the magnetic materials and are not particularly limited.
상기 강자성 나노입자는 높은 끓는점을 갖는 용매를 이용하여 초기 자성 나노입자 씨드를 열적 분해함으로써 얻어진 것으로서, 높은 결정성과 자기적 특성을 나타낼 수 있다.The ferromagnetic nanoparticles are obtained by thermally decomposing the initial magnetic nanoparticle seeds using a solvent having a high boiling point, and can exhibit high crystallinity and magnetic properties.
또한, 상기 강자성 나노입자는 용매 하에서 자성 나노입자 씨드와 나노입자 전구체를 혼합하여 얻어진 것일 수 있다.The ferromagnetic nanoparticles may be obtained by mixing a magnetic nanoparticle seed and a nanoparticle precursor in a solvent.
여기서, 상기 용매는 특별히 한정되는 것은 아니며, 이 분야에서 공지된 용매로서, 강자성 나노입자를 제조하는데 사용될 수 있는 용매는 모두 포함할 수 있으며, 특별히 제한되는 것은 아니지만, 바람직하게는 유기성 표면 안정제가 포함된 것으로서, 상기 나노입자 전구체가 주입되어 나노입자 표면에 상기 유기성 표면 안정제를 배위시킬 수 있으며, 나노입자 표면에 유기성 표면 안정제가 배위된 착화합물의 열분해 온도에 근접하는 높은 끓는점을 가지는 것을 사용할 수 있다.Here, the solvent is not particularly limited, and solvents known in this field can include all solvents that can be used for preparing the ferromagnetic nanoparticles, and include, but are not limited to, organic surface stabilizers The nanoparticle precursor may be injected to coordinate the organic surface stabilizer on the surface of the nanoparticles and may have a high boiling point close to the pyrolysis temperature of the complex having the organic surface stabilizer coordinated on the surface of the nanoparticles.
유기성 표면 안정제도 이 분야에서 공지된 다양한 물질이 사용될 수 있으나, 예를 들면, 알킬 트리메틸 할라이드 등을 들 수 있다.As the organic surface stabilizer, various materials known in this field can be used, and examples thereof include alkyl trimethyl halide and the like.
한편, 상기 용매는 보다 구체적으로, 옥틸에테르, 부틸에테르, 헥실에테르, 데실에테르 또는 페닐에테르 등의 에테르계 화합물, 피리딘 또는 테트라하이드로퓨란(THF) 등의 헤테로고리화합물, 톨루엔, 자일렌, 메시틸렌, 또는 벤젠과 같은 방향족화합물: 디메틸술폭사이드(DMSO)와 같은 술폭사이드화합물; 디메틸포름아미드(DMF)와 같은 아미드화합물; 옥틸알코올, 또는 데칸올과 같은 알코올; 탄소수 1 내지 20의 탄화수소, 바람직하게는 펜탄, 헥산, 헵탄, 옥탄, 노난, 데칸, 도데칸, 트리데칸, 테트라데칸, 펜타데칸 또는 헥사데칸과 같은 탄화수소, 또는 물을 사용할 수 있으며, 페닐에테르, 디메틸포름아미드, 테트라하이드로퓨란로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상을 포함할 수 있다.More specifically, the solvent may be an ether compound such as octyl ether, butyl ether, hexyl ether, decyl ether or phenyl ether, a heterocyclic compound such as pyridine or tetrahydrofuran (THF), a toluene, xylene, mesitylene , Or aromatic compounds such as benzene: sulfoxide compounds such as dimethylsulfoxide (DMSO); Amide compounds such as dimethylformamide (DMF); Octyl alcohol, or an alcohol such as decanol; Hydrocarbons having 1 to 20 carbon atoms such as pentane, hexane, heptane, octane, nonane, decane, dodecane, tridecane, tetradecane, pentadecane or hexadecane, Dimethylformamide, tetrahydrofuran, and the like.
여기서, 상기 자성 나노입자 씨드는 자성을 가지는 나노입자 씨드로 사용될 수 있는 물질은 모두 포함할 수 있고, 그 종류가 특별히 제한되는 것은 아니지만, 예를 들면, FePt(철 및 백금의 합금), Co, Mn, Fe, Ni, Gd, Mo로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상이 사용될 수 있다.For example, the magnetic nanoparticle seeds may include FePt (an alloy of iron and platinum), Co, and the like. The magnetic nanoparticle seed may include any material that can be used as a magnetic nanoparticle seed, Mn, Fe, Ni, Gd and Mo may be used.
또한, 상기 나노입자 전구체도 나노입자의 전구체로 사용될 수 있는 물질은 모두 포함할 수 있고, 그 종류가 특별히 제한되는 것은 아니지만, 금속과 -CO, -NO, -C5H5, 알콕사이드 또는 리간드가 결합된 금속화합물을 사용할 있으며, 구체적으로는 아이언펜타카보닐(iron pentacarbonyl, Fe(CO)5), 페로센(ferrocene) 또는 망간카보닐(Mn2(CO)10) 등의 금속 카보닐 계열의 화합물, 철 아세틸 아세토네이트(Fe(acac)3)와 같은 금속 아세틸 아세토네이트 계열의 화합물 등의 유기금속화합물, 금속과 Cl-, 또는 NO3 - 등의 음이온과 결합된 금속이온을 포함한 금속염을 사용할 수 있다.In addition, the nanoparticle precursor may include any material that can be used as a precursor of the nanoparticles, and the kind thereof is not particularly limited, but may be selected from the group consisting of a metal, -CO, -NO, -C 5 H 5 , an alkoxide or a ligand And a metal carbonyl compound such as iron pentacarbonyl, Fe (CO) 5 , ferrocene or manganese carbonyl (Mn 2 (CO) 10 ) , Metal acetylacetonate compounds such as iron acetylacetonate (Fe (acac) 3 ), metal salts including metals and metal ions combined with anions such as Cl - or NO 3 - can be used have.
또한, 바람직하게는, 상기 나노입자 전구체는 아이언펜타카보닐, 페로센, 망간카보닐, 철 아세틸 아세토네이트, 삼클로로화철(FeCl3), 이클로로화철(FeCl2), 철 나이트레이트(Fe(NO3)3)로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상일 수 있다.Preferably, the nanoparticle precursor is selected from the group consisting of iron pentacarbonyl, ferrocene, manganese carbonyl, iron acetylacetonate, iron trihydrochloride (FeCl 3 ), iron chloride (FeCl 2 ), iron nitrate NO 3 ) 3 ).
상기한 바와 같은 강자성 나노입자는 이 분야에서 공지된 다양한 방법을 통하여 합성될 수 있으며, 특별히 제한되는 것은 아니지만, 예를 들면, 열분해법(thermal decomposition)을 통하여 합성할 수 있다.The ferromagnetic nanoparticles as described above can be synthesized through various methods known in the art and are not particularly limited. For example, the ferromagnetic nanoparticles can be synthesized by thermal decomposition.
또한, 상기 친수성물질은 음전하 또는 양전하를 띄며 입자 간에 척력을 발생시킬 수 있는 물질을 모두 포함할 수 있으며, 그 종류가 특별히 한정되는 것은 아니지만, 예를 들면, 실리카, 폴리알킬렌글리콜, 폴리에테르이미드, 폴리비닐피롤리돈, 친수성 폴리아미노산 및 친수성 비닐계 고분자 수지로 이루어진 군으로부터 선 택되는 하나 이상일 수 있다.In addition, the hydrophilic material may include any substance that is negatively charged or positively charged and can generate a repulsive force between the particles, and the kind thereof is not particularly limited. For example, silica, polyalkylene glycol, polyetherimide , Polyvinylpyrrolidone, a hydrophilic polyamino acid, and a hydrophilic vinyl-based polymer resin.
상기와 같은 친수성물질을 강자성 나노입자에 코팅하는 경우, 상기 자성체의 배열이 보다 용이해질 수 있다.When such a hydrophilic substance is coated on the ferromagnetic nanoparticles, the arrangement of the magnetic substances can be made easier.
도 1을 참고하면, 균일하게 배열된 자성체의 간격에 변형이 생기는 경우 얕은 표층부의 자속은 강자성체의 표면 위의 공간으로 새어 나간다. 이 결함부의 공간으로 새어 나가는 자속이 많을수록 자속의 변화가 관찰되며, 이를 이용하여 결함 측정이 가능한 것이다.Referring to FIG. 1, when deformation occurs in the intervals of the uniformly arranged magnetic bodies, the magnetic flux in the shallow surface layer leaks into the space above the surface of the ferromagnetic body. As the magnetic flux leaking into the space of the defect portion increases, the change of the magnetic flux is observed, and it is possible to measure the defect using this.
따라서, 본 발명의 일 실시예에 따른 자성체를 포함하는 구조물 변형측정용 도료가 표면에 도포된 구조물은 일부에 변형이 발생하는 경우, 상기 변형된 부분에서 공간으로 새어 나가는 자속에 변화가 생기며, 이를 측정함으로써 간편하게 구조물의 변형률을 측정할 수 있다.Therefore, when a deformation of a part of a structure coated with a coating material for deformation measurement including a magnetic body according to an embodiment of the present invention occurs, a magnetic flux leaking from the deformed part to a space is changed, By measuring, the strain of the structure can be measured easily.
한편, 본 발명은 또한, 기재; 및 상기 기재 표면에 형성되고, 본 발명의 도료를 함유하는 코팅층을 포함하는 구조물의 변형률 측정용 테이프에 관한 것이다.On the other hand, the present invention also relates to a substrate; And a tape for measuring strain of a structure formed on the surface of the substrate and including a coating layer containing the coating material of the present invention.
상기 테이프는 구조물 측정에 사용할 수 있는 통상적인 테이프를 모두 포함할 수 있으며, 특별히 제한되는 것은 아니지만, 바람직하게는 응력에 민감한(stress-sensitive) 테이프를 사용할 수 있다.The tape may include any conventional tape that can be used for structure measurement, and is not particularly limited, but preferably a stress-sensitive tape may be used.
즉, 상기 테이프는 일면에 상기 도료가 균일하게 도포되고, 타면이 구조물의 표면에 부착되는 것으로서, 구조물에 변형이 생기는 경우, 이에 민감하게 반응하여 구조물과 함께 변형됨으로써 상기 자성체들 간의 간격을 변화시킬 수 있는 것으로 서, 이에 따라 구조물의 변형 정도를 측정할 수 있다.That is, the tape is uniformly coated with the paint on one surface, and the other surface is attached to the surface of the structure. When the deformation occurs in the structure, the tape reacts sensitively and deforms with the structure to change the gap between the magnetic bodies As a result, the degree of deformation of the structure can be measured.
이와 같은 구조물의 변형률 측정용 테이프를 다양한 산업분야의 구조물에 부착하여 구조물의 변형률 측정에 이용하는 경우, 보다 쉽고 용이하게 구조물의 변형 정도를 측정할 수 있다.When the tape for measuring the strain of such a structure is attached to the structures of various industrial fields and used for measuring the strain of the structure, the degree of deformation of the structure can be easily and easily measured.
여기서, 상기 기재 표면에 형성되는 코팅층의 두께는 특별히 제한되는 것은 아니고, 구조색의 확인이 가능한 범위 내에서 다양한 두께로 형성될 수 있으나, 바람직하게는 5 내지 10 ㎛의 두께로 형성될 수 있다.Here, the thickness of the coating layer formed on the surface of the substrate is not particularly limited, and may be formed to various thicknesses within a range in which the structural color can be confirmed, but may preferably be formed to a thickness of 5 to 10 탆.
뿐만 아니라 본 발명은 또한, 본 발명에 따른 도료를 기재 표면에 형성하는 제 1 단계; 상기 기재를 변형 측정대상 구조물 상에 형성하는 제 2 단계; 및 상기 자성체의 자속 변화를 측정하는 제 3 단계를 포함하는 구조물의 변형률 측정방법에 관한 것이다.In addition, the present invention also relates to a process for producing a coating composition, comprising: a first step of forming a coating material according to the present invention on a surface of a substrate; A second step of forming the substrate on the deformation target structure; And a third step of measuring a magnetic flux change of the magnetic body.
이와 같은 본 발명에 따른 구조물의 변형률 측정방법은, 상술한 바와 같이 일정한 간격으로 배열된 자성체를 포함하는 도료를 준비한 후, 상기 도료를 기재의 표면에 형성한다.The method of measuring a strain of a structure according to the present invention comprises the steps of preparing a coating material containing a magnetic material arranged at regular intervals as described above, and then forming the coating material on the surface of the base material.
상기 자성체를 배열하는 방법은 이 분야에서 공지된 배열방법(자성체가 갖는 자기장 정렬 특성을 이용하여 일정한 거리에서의 자장을 전해줌으로 자기장을 따라 정렬하도록 한다)을 통하여 제조할 수 있다(대한민국 특허 공개 제10-2005-0007731호, 제10-2006-0054115호, 제10-2006-0107325호, 제10-2007-0112429호, 제10-2008-0006478호, 제10-2008-0013366호 참고).The method of arranging the magnetic body can be manufactured through a known arrangement method (magnetic field alignment characteristic of the magnetic body is used to align the magnetic field at a certain distance by the magnetic field) 10-2005-0007731, 10-2006-0054115, 10-2006-0107325, 10-2007-0112429, 10-2008-0006478, 10-2008-0013366).
한편, 상기 기재의 종류는 특별히 제한되는 것은 아니며, 테이프 등과 같이 구조물에 부착하여 사용할 수 있는 다양한 소재가 사용될 수 있다. 따라서, 본 발명의 제 1 단계에서는 상기 도료를 기재 상에 균일하게 도포할 수 있다.On the other hand, the kind of the substrate is not particularly limited, and various materials that can be used by attaching to a structure such as a tape can be used. Therefore, in the first step of the present invention, the coating material can be applied uniformly on the substrate.
이어서, 제 2 단계는 상기 기재를 변형률 측정대상 구조물의 표면에 부착할 수 있다.Then, the second step can adhere the substrate to the surface of the strain measurement structure.
여기서, 변형률 측정대상 구조물이란, 변형 정도를 측정하고자 하는 대상 구조물을 의미한다.Here, the strain measurement target structure means a target structure for which the degree of strain is to be measured.
이와 같이, 구조물의 표면에 기재를 부착하면, 상기 구조물의 변형 정도에 따라 변화되는 자속을 측정하여 상기 구조물의 변형률을 측정할 수 있다.Thus, when the base material is attached to the surface of the structure, the strain of the structure can be measured by measuring the magnetic flux that changes according to the degree of deformation of the structure.
이하에서는, 하기 제조예를 참고하여 본 발명의 구조물의 변형률 측정용 도료에 포함되는 강자성 나노입자의 제조방법에 대해서 자세하게 설명하도록 한다.Hereinafter, a method of preparing the ferromagnetic nanoparticles included in the strain-measuring paint of the structure of the present invention will be described in detail with reference to the following Production Examples.
제조예 1 강자성 나노입자의 제조방법Production Example 1 Production of ferromagnetic nanoparticles
우선, 철 클로라이드(iron chloride) (Sigma-Aldrich) 10.8 g 및 올레인산 나트륨(sodium oleate)(Sigma-Aldrich) 36.5 g을 혼합 용매(에탄올 80 mL, 증류수 60 mL 및 헥산 140 mL) 내에 용해시켰다. 그 후, 상기 혼합물을 70℃로 가열하고, 4 시간 동안 반응시켜, 철-올레이트 복합체(iron-oleate complex)를 생성시켰다.First, 10.8 g of iron chloride (Sigma-Aldrich) and 36.5 g of sodium oleate (Sigma-Aldrich) were dissolved in a mixed solvent (80 mL of ethanol, 60 mL of distilled water and 140 mL of hexane). The mixture was then heated to 70 DEG C and allowed to react for 4 hours to produce an iron-oleate complex.
상기 반응 종료 후, 철-올레이트 복합체를 포함하는 상부의 유기층을 분별 깔때기 내에서 증류수(30 mL)로 3회 세척하였다. 세척 후, 헥산을 증발시켜, 철-올레이트 복합체를 왁스상 고체 형태(waxy solid form)로 수득하였다.After completion of the reaction, the upper organic layer containing the iron-olate complex was washed three times with distilled water (30 mL) in a separating funnel. After washing, the hexane was evaporated to give the iron-olate complex as a waxy solid form.
그 후, 합성된 복합체 36 g 및 올레산(oleic acid)(Sigma-Aldrich) 5.7 g을 상온에서 1-옥타데센(1-octadecene)에 용해시켰다. 이어서, 상기 혼합물을 일정한 가열 속도(3.3 ℃/min)로 320℃로 가열하고, 30분 동안 유지시켰다.Then, 36 g of the synthesized complex and 5.7 g of oleic acid (Sigma-Aldrich) were dissolved in 1-octadecene at room temperature. The mixture was then heated to 320 DEG C at a constant heating rate (3.3 DEG C / min) and held for 30 minutes.
이어서 상기 자성 나노입자를 함유하는 용액을 상온으로 냉각시키고, 에탄올(500 mL)을 첨가하였다. 제조된 자성 나노입자는 원심 분리(15,000 rpm)를 통하여 정제하였다.Then, the solution containing the magnetic nanoparticles was cooled to room temperature, and ethanol (500 mL) was added. The prepared magnetic nanoparticles were purified through centrifugation (15,000 rpm).
이에 따라 산화철(Fe3O4) 자성 나노입자를 합성하였다.Accordingly, iron oxide (Fe 3 O 4 ) magnetic nanoparticles were synthesized.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 구조물의 변형률 측정용 도료에 포함된 자성체의 입자간 거리변화에 따른 광학파장을 나타낸 그래프이고,1 is a graph showing optical wavelengths according to a change in inter-particle distance of a magnetic material included in a coating material for strain measurement of a structure according to an embodiment of the present invention,
도 2는 각각 본 발명의 일 실시예에 따른 구조물의 변형률 측정용 조성물에 포함되는 자성체(a), 클러스터 형태의 자성체(b) 및 실리카에 의해 캡슐화된 자성체(c)를 나타낸 투과전자현미경 사진이다.2 is a transmission electron micrograph showing a magnetic body (a), a cluster-type magnetic body (b) and a magnetic body (c) encapsulated by silica contained in the composition for strain measurement of a structure according to an embodiment of the present invention .
Claims (18)
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020090017316A KR101592950B1 (en) | 2009-02-27 | 2009-02-27 | Paint for measuring deformation of structure having the magnetic material tape comprising the same and deformation rate measuring method of structure using the same |
| JP2011551993A JP5468091B2 (en) | 2009-02-27 | 2010-03-02 | Device for measuring deformation of structure and method for measuring deformation of structure using the same |
| US13/203,217 US8671769B2 (en) | 2009-02-27 | 2010-03-02 | Device for measuring deformation of a structure and a method for measuring deformation of a structure using the same |
| PCT/KR2010/001299 WO2010098647A2 (en) | 2009-02-27 | 2010-03-02 | Device for measuring deformation of structures and a deformation-measuring method for structures employing the same |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020090017316A KR101592950B1 (en) | 2009-02-27 | 2009-02-27 | Paint for measuring deformation of structure having the magnetic material tape comprising the same and deformation rate measuring method of structure using the same |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20100098250A KR20100098250A (en) | 2010-09-06 |
| KR101592950B1 true KR101592950B1 (en) | 2016-02-11 |
Family
ID=43005258
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020090017316A Expired - Fee Related KR101592950B1 (en) | 2009-02-27 | 2009-02-27 | Paint for measuring deformation of structure having the magnetic material tape comprising the same and deformation rate measuring method of structure using the same |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR101592950B1 (en) |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005530173A (en) | 2002-06-20 | 2005-10-06 | コビアル デバイス アーベー | Method and apparatus for sensing permanent state deviation |
| WO2009040895A1 (en) | 2007-09-26 | 2009-04-02 | Inoac Corporation | Pattern forming paint and method of forming pattern |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| TWI330550B (en) * | 2006-04-05 | 2010-09-21 | Inoue Mtp Kk | Pattern forming apparatus and pattern forming method |
| KR100924786B1 (en) * | 2007-06-28 | 2009-11-03 | 연세대학교 산학협력단 | Magnetic metal nanocomposite for diagnosis and treatment |
-
2009
- 2009-02-27 KR KR1020090017316A patent/KR101592950B1/en not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005530173A (en) | 2002-06-20 | 2005-10-06 | コビアル デバイス アーベー | Method and apparatus for sensing permanent state deviation |
| WO2009040895A1 (en) | 2007-09-26 | 2009-04-02 | Inoac Corporation | Pattern forming paint and method of forming pattern |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR20100098250A (en) | 2010-09-06 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Zhu et al. | Silica stabilized iron particles toward anti-corrosion magnetic polyurethane nanocomposites | |
| Duan et al. | Bimetallic nanostructures with magnetic and noble metals and their physicochemical applications | |
| Couto et al. | Nickel nanoparticles obtained by a modified polyol process: synthesis, characterization, and magnetic properties | |
| Wei et al. | Multifunctional composite core–shell nanoparticles | |
| Ely et al. | Synthesis of nickel nanoparticles. Influence of aggregation induced by modification of poly (vinylpyrrolidone) chain length on their magnetic properties | |
| Colson et al. | Synthesis of Fe2–x Mn x P Nanoparticles from Single-Source Molecular Precursors | |
| Zhang et al. | Engineering magnetic properties of Ni nanoparticles by non-magnetic cores | |
| Abshinova et al. | The enhancement of the oxidation resistance of carbonyl iron by polyaniline coating and consequent changes in electromagnetic properties | |
| Maklakov et al. | Corrosion-resistive magnetic powder Fe@ SiO2 for microwave applications | |
| Leng et al. | Influence of imidazolium-based ionic liquids on the performance of polyaniline–CoFe2O4 nanocomposites | |
| Han et al. | Fe 3 O 4/PANI/m-SiO 2 as robust reactive catalyst supports for noble metal nanoparticles with improved stability and recyclability | |
| JPWO2012141205A1 (en) | L10 type FeNi alloy particles and method for producing the same, magnetic composition and magnet | |
| Meng et al. | Hybrid conjugated polymer/magnetic nanoparticle composite nanofibers through cooperative non-covalent interactions | |
| US20140374663A1 (en) | Metals doped with organic material | |
| KR101592950B1 (en) | Paint for measuring deformation of structure having the magnetic material tape comprising the same and deformation rate measuring method of structure using the same | |
| Altavilla et al. | A shortcut to organize self-assembled monolayers of cobalt ferrite nanoparticles on silicon | |
| Gu et al. | Microwave assisted formation of magnetic core-shell carbon nanostructure | |
| KR20110102036A (en) | Device for measuring deformation of structure and method of measuring deformation of structure using same | |
| US9847157B1 (en) | Ferromagnetic β-MnBi alloy | |
| CN103232597A (en) | 2-mercapto benzimidazole/polyaniline anticorrosion composite material and preparation method thereof | |
| US20120152030A1 (en) | Device for Measuring Deformation of a Structure and a Method for Measuring Deformation of a Structure Using the Same | |
| Stolarczyk et al. | Size selectable nanoparticle assemblies with magnetic anisotropy tunable across the superparamagnetic to ferromagnetic range | |
| Zang et al. | Effects of different fatty acids as surfactants on the rheological properties of kerosene-based magnetic fluids | |
| Lee et al. | pH-tunable plasmonic properties of Ag nanoparticle cores in block copolymer micelle arrays on Ag films | |
| Yen et al. | Preparation and characterization of polypyrrole/magnetite nanocomposites synthesized by in situ chemical oxidative polymerization |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PA0109 | Patent application |
Patent event code: PA01091R01D Comment text: Patent Application Patent event date: 20090227 |
|
| PG1501 | Laying open of application | ||
| A201 | Request for examination | ||
| PA0201 | Request for examination |
Patent event code: PA02012R01D Patent event date: 20140227 Comment text: Request for Examination of Application Patent event code: PA02011R01I Patent event date: 20090227 Comment text: Patent Application |
|
| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| PE0902 | Notice of grounds for rejection |
Comment text: Notification of reason for refusal Patent event date: 20150916 Patent event code: PE09021S01D |
|
| E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
| PE0701 | Decision of registration |
Patent event code: PE07011S01D Comment text: Decision to Grant Registration Patent event date: 20160119 |
|
| GRNT | Written decision to grant | ||
| PR0701 | Registration of establishment |
Comment text: Registration of Establishment Patent event date: 20160202 Patent event code: PR07011E01D |
|
| PR1002 | Payment of registration fee |
Payment date: 20160203 End annual number: 3 Start annual number: 1 |
|
| PG1601 | Publication of registration | ||
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20190128 Year of fee payment: 4 |
|
| PR1001 | Payment of annual fee |
Payment date: 20190128 Start annual number: 4 End annual number: 4 |
|
| PC1903 | Unpaid annual fee |
Termination category: Default of registration fee Termination date: 20211113 |