• 제목/요약/키워드: 분말화

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삼중수소 증식 재료 및 중성자 반사 재료의 연구개발

  • 유인근;이상진;조승연;안무영;구덕영;윤한기
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2009년도 제38회 동계학술대회 초록집
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    • pp.279-279
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    • 2010
  • 한국형 헬륨 냉각 고체형 증식(Helium Cooled Solid Breeder : HCSB) 시험 블랑켓(Test Blanket Module : TBM)은 삼중수소 증식을 위해서 $Li_2TiO_3$$Li_4SiO_4$ 페블을 고려하고 있으며, 중성자 반사 재료로는 SiC가 코팅된 흑연 페블을 사용할 예정이다. $Li_2TiO_3$$Li_4SiO_4$ 페블을 제조하기 위해서는 먼저 각각의 분말 제조가 선행되어야 한다. $Li_2TiO_3$ 분말을 합성하기 위해서는 먼저 Lithium 금속염과 Isopropoxide를 용매 및 폴리머 캐리어로서의 두 가지 기능을 하는 에틸렌글리콜에 첨가한 후 가열하여 완전히 용해시킨 후 혼합 용액을 건조시켜 겔형의 전구체를 제조한다. 이를 하소한 후 결정화시켜 Titanate 분말을 얻는데 이때의 건조, 하소 및 결정화 온도의 조건에 따른 분말의 크기 및 특성이 각각 다르다. 즉 하소 온도가 $600^{\circ}C$ 미만이면 열분해된 폴리머로부터 잔유 탄소가 남게 되고, $700^{\circ}C$를 초과하면 결정화가 시작된다. 이렇게 얻어진 Titanate분말은 지르코니아 볼을 이용하여 약 24 시간 동안 볼 밀링 과정을 통해 입도분포가 좁은 미세한 Titanate 분말로 만들었다. $Li_2TiO_3$ 페블은 위의 과정에서 얻어진 미세분말에 바인더를 이용하여 페블화 시킨 후 $1200^{\circ}C$의 전기로에서 최종 소결한 것이다. 중성자 반사 재료인 흑연페블은 강도가 약하기 때문에 표면에 SiC를 수 ${\mu}m$ 코팅해서 사용할 예정이다. 선행실험으로 건식법을 이용하여 SiC 코팅을 실시했으며, 그 결과를 소개할 것이다.

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가스분무법으로 제조한 Ni-계 비정질 분말의 미세구조 분석 (Analysis of Microstructures of Ni-based Amorphous Powders Prepared by Gas Atomization Process)

  • 김진천;배종수
    • 한국재료학회:학술대회논문집
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    • 한국재료학회 2003년도 추계학술발표강연 및 논문개요집
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    • pp.96-96
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    • 2003
  • 비정질 합금은 기존 결정질 합금에서는 얻을 수 없는 독특한 물리적, 화학적, 기계적, 전자기적 특성을 나타내는 것으로 알려져 있다. 비정질을 형성하기 위해서는 매우 큰 냉각속도가 필요하므로 제조 가능한 비정질 합금은 분말, ribbon, 박판 형태로 제한되어 있다. 최근 비정질 분말 제조 및 벌크 비정 질에 관한 연구는 많은 발전을 보아 왔지만, 아직도 고청정 비정질 합금 분말의 제조와 대량 생산화 관해서는 많은 연구가 요구된다. 본 연구에서는 고청정 Ni-Zr-Ti-Si-(Sn)계 벌크 비정질 분말을 가스분무법으로 제조하였다. 제조된 합금 분말은 각 입도 별로 구분하여, XRD 분석을 통하여 비정질 형성 가능 입도을 분석하였다. 분말의 외형은 SEM으로 분석하였으며, 미세구조는 TEM을 사용하였다. 열적특성은 DSC 분석으로 조사하였다. 또한 제조한 비정질 분말의 미세구조와 비교하기 위하여 Tg와 Tx 온도범위에서 열처리 한 분말의 미세구조를 분석하였다. XRD 분석 결과, 가스분무법으로 제조된 Ni-Zr-Ti-Si-(Sn) 분말 중에서 75$\mu\textrm{m}$ 이하의 분말은 비정질상을 가졌으며, 75$\mu\textrm{m}$ 이상의 분말은 결정질 또는 비정질의 혼합 상으로 구성되었다. 비정질 분말 회수율은 약 60% 이상이었다. 미세 TEM 분석에서 75$\mu\textrm{m}$ 이하 분말은 전형적인 비정질 Halo 형상을 보였으며, 결정질이 혼합된 분말은 비정질 기지상에 결정질 응고 수지상 조직이 혼합되어 있음을 확인하였다.

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원료분말과 금속간화합물 분말로 기계적 합금화한 $Al_3$(${Nb_{1-x}}{Zn_x}$) 합금의 미세구조특성 (Microstructural Characterization of $Al_3$(${Nb_{1-x}}{Zn_x}$) Alloy Prepared by Elemental Powder and Intermetallic Powder)

  • 이광민;이지성;안인섭
    • 한국재료학회지
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    • 제11권5호
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    • pp.345-353
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    • 2001
  • 본 연구에서는 MA 방법을 사용하여 $Al_3$Nb 금속간화합물의 조성에 Zr을 첨가하여 $Al_3$(Nb$_{1-x}$ )Zr$_{x}$ 합금분말을 제조한 후 이에 따른 상변화 거동 및 미세구조특성을 분석하였다. MA는Al$_3$(Nb$_{1-x}$ )Zr$_{x}$의 조성으로 Al, Nb, Zr 원료분말과 arc meltinly된 $Al_3$Nb, $Al_3$Zr 금속간화합물 분말을 사용하여 300rpm의 회전속도로 20시간 동안 MA하였다. 이때의 정상상태의 원료분말은 약 4$\mu\textrm{m}$의 평균입도와 약 12~18nm의 결정립크기를 가졌으며, arc melting된 분말은 약 2$\mu\textrm{m}$의 평균입도와 약 14nm의 결정립크기를 가지는 분말을 얻을 수 있었다 원료분말과 금속간화합물 분말의 MA 기구는 상이한 거동을 나타내었으며, 분말의 내부변형량은 원료분말이 금속간화합 분말보다 내부변형량이 더 많이 축적되었다. 이는 원료분말의 MA 경우 냉간 압접과 파괴가 반복적으로 진행되었지만 금속간화합물 분말은 취약한 화합물상이어서 냉간압접 보다는 파괴가 지배적으로 진행되었기 때문이다. 원료분말을 MA하였을 경우에는 Al (Nb.Zr)$_2$상이 형성되었으나 금속간화합물 분말로 MA하였을 경우에는 3원계 화합물상이나 비정질상으로 상변태 되지 않고 단지 두 합금상이 분쇄되어 나노복합화 되었다. 후속 열처리에 의해 원료분말인 경우에는 $Al_3$(Nb.Zr)의 화합물상이 쉽게 형성되었으나, 금속간화합물 분말의 경우에는 새로운 상 생성은 얼었고 단지 열처리 전의 분말내부에 쌓여있던 내부변형에너지가 약 60% 정도 감소하였다.

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GNP and Pechini 법에 의한 Cathode용 $(La{1-x}Sr_x)MnO_3$ 분말 합성 및 특성 (Preparation and Properties of Cathode $(La{1-x}Sr_x)MnO_3$ Powder by GNP and Pechini Process)

  • 이미재;박상선;이경희;최병현
    • 한국전기화학회:학술대회논문집
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    • 한국전기화학회 2002년도 연료전지심포지움 2002논문집
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    • pp.117-122
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    • 2002
  • 고체산화물 연료전지의 구성요소인 양극(공기극)을 GNP와 Pechini 법을 이용하여 $(La{1-x}Sr_x)MnO_3$ 양극을 합성하여 합성한 분말의 특성과 단위전지로 사용하기 위한 조건에서의 특성을 측정하였다. GNP로 합성한 분말의 경우 직접 $(LaSr)MnO_3$ 단일 결정상을 얻을 수 있었으나, Pechini 법으로 합성한 분말의 경우는 비정질이었다. 또한 각각의 방법으로 합성한 분말의 입자형태는 구형이었고 1차상 입자크기는 GNP가 40nm, Pechini, 법으로 합성한 경우 20nm 정도의 크기를 갖고 있었다. GNP로 합성한 분말의 입자크기와 비표면적의 경우 glycine의 첨가량이 증가함에 따라 입자크기는 감소하였으나 최적 glycine 첨가량은 2.0mole 였고, 이 때 평균2차상의 입자크기는 $13.24{\mu}m$로 agglomeration 되어있었다. 최적 cathode조성은 GNP법으로 합성한 $(La_{0.9}Sr_{0.1}MnO_3$로서 가능하였고, 이 조성에서의 열팽창계수는 $9.89\times10^{-6}/^{\circ}C$이고, 전기전도도($1200^{\circ}C$에서 2시간소결)는 110 S/cm을 나타내었다.

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2단계하소법에 의한 미립 PZT분말의 합성과 저온소성 (Preparation of fine PZT powder and low temperature sintering by two stage calcination method)

  • 김태주;남효덕;최세곤
    • E2M - 전기 전자와 첨단 소재
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    • 제6권5호
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    • pp.436-445
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    • 1993
  • 2단계하소법에 의해 낮은 하소온도에서 미세하고도 균일한 PZT분말을 합성하였다. 우선 Zr $O_{2}$와 Ti $O_{2}$ 혼합분말을 1차하소하여 (Z $r_{0.53}$ $Ti_{0.47}$) $O_{3}$(ZTO) 분말을 합성하고 이 ZTO 고용분말에 PbO와 N $b_{2}$ $O_{5}$을 혼합한 후 650-800.deg.C에서 2시간 하소하여 PZT 분말을 합성하였는데 얻어진 분말은 고상반응법에 비해 미세할 뿐만 아니라 XRD 분석결과 710.deg.C의 낮은 하소온도에서도 PZT 단일상을 나타내었다. 2단계하소법에 의해 하소온도를 낮출 수 있는 주된 이유로는 고상반응법에서는 중간생성물인 PbTi $O_{3}$상의 생성이 수반됨으로 850.deg.C 이상 되어야만 안전한 PZT가 생성될 수 있는 점을 들 수 있다. 또 2단계하소법에 의하면 950.deg.C이하의 낮은 소결온도에서도 치밀화가 미루어지는 소결이 가능함을 알 수 있었는데 이와같이 소결온도를 낮출 수 있는 것은 고상반응법에 비해 미세한 PZT 분말을 사용하였기 때문이라 풀이된다.이된다.

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초미립 분말의 제조를 위한 열플라즈마 공정 (Thermal Plasma Process for Producing Ultra-fine Powders)

  • 오성민;박동화
    • 공업화학
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    • 제16권3호
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    • pp.305-311
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    • 2005
  • 열플라즈마 공정은 고온, 고활성, 초급냉 등의 탁월한 특징을 갖고 있으며, 다양한 분야에 적용되고 있다. 본 총설에서는 열플라즈마 공정의 특징과 초미립 분말의 제조를 위한 시스템의 구성을 기술한다. 여기에는 금속, 세라믹, 복합 초미립 분말이 포함되며, 공정의 개발을 위하여 요구되는 핵심기술에 대하여 논의한다. 저자 등은 열플라즈마를 이용하여 다양한 형태의 고품질 초미립 분말을 제조하는 공정의 가능성을 제시하고자 하였다.

박막자기기록재료

  • 이택동
    • E2M - 전기 전자와 첨단 소재
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    • 제1권3호
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    • pp.197-208
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    • 1988
  • 현재 특히 컴퓨터용 외부 기록매체분야에서 재래식 자성분말 코팅형 매체에 대해서 여러가지 보다 우수한 특성을 가진 경합재료가 경쟁적으로 개발되고 있다. 먼저 면재기록방식의 경우에 괄목할 발전을 하고 있는 것은 Co-Ni-P 및 Co-Ni계 무전해 혹은 스파터된 hard disk용 박막이다. 아직 오버코팅 문제가 완전히 해결되지 않고 그외 기판문제 등에서 개선의 여지가 많지만 그 수요가 급격히 늘고 있다. 그 다음으로 수직기록 방식 매체인데 현재는 Ba-ferrite분말도포매체가 공업적 공정측면에서 산업화에 가깝다. 이는 기존 테이프 메이커들의 설비활용이 가능하고 tribology, 안정성에서 비교적 문제가 적기 때문이다. 그러자 이 재료도 금속분말도포제와 특성이 비슷하고 분말자체 가격도 비슷해서 기존재료와 치열한 경쟁을 이겨야 산업화에 성공할 것으로 생각된다. 이보다 훨씬 고밀도기록이 가능한 소재중에서 Co-Cr수직기록박막이 가장 많이 연구되고 있어서 공업화 가능성이 높지만 head 재료의 개선, tribology 문제해결 등이 선행되어야 공업화가 성공될 것이다. 그러나 선진국 특히 일본, 미국에서 이러한 연구가 엄청나게 많이 진행되고 있어서 빠른 시일내에 산업화가 이루어질 것으로 기대된다.

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