파우더 합성기술

목차

Ceramics 의 분말제조

1.활성화 분말(Active Powder)

2.미분말 제조법

3.자료출처

본문내용

yrolysis
- Freeze : Drying
- Vacuum Drying
3) Sol-Gel(Alkoxide Hydrosis)법
금속유기 화합물에 을 첨가하여 가수분해 시킨다음(Sol) 중합반응(Polymerization Reaction)시켜 Gel을 얻은 후 열분해하여 미세 분말을 얻는다.
▶ 장점 :미세한 고순도 분말을 얻는다.
응집이 비교적 적다.
입경 및 입자모양을 제어 할 수 있다.
입도가 균일하다.
Coating 도 가능하다.
▶ 단점: 비싸다. 공정 제어가 어렵다.
(2)기상법에 의한 분말제조
▶분말의 특징
① 반응조건의 제어가 용이
② 분말의 입경 분포가 적고 초미분말을 얻기가 용이
③ 생성입자의 응집이 적다
④ 분위기 제어가 용이하므로 용액법과 고상법에서 얻기 힘든 질화물, 탄화물, 붕화물 등 비산화물 분체의 제조가 가능
⑤ 휘발성 원료는 정제가 용이하여 고순도의 생성물을 얻는다
⑥ Processing Control Fator, 즉 제조방법, 반응Gas 조성, 반응온도, 반응시간에 따라 입자의 형상과 크기, 입경분포, 결정구조, 표면의 물리화학적 특성이 변화한다.
1) 증발 응축법(Evaporation-Condensation Process)
-가열 방법-전기 저항 가열,고주파 가열, 아크가열, 플라즈마 가열
-분위기 - 불활성 Gas(Ar, He)
불활성 Gas + (산화물 제조시)
불활성 Gas + (질화물 제조시)
불활성 Gas + 탄소붕(탄화물 제조시)
- 입자분포 및 순도가 양호
- 형상제어가 어렵다
- 단일 산화물, 복합 산화물, 탄화물, 금속 미분체 생성에 쓰임
- 50 ～ 1000Å 입도
2) 기상 합성법(Vapor Phase Preparation Process)
① 기상화학 반응
② 화학적 증착
3) 기상 산화법(Vapor Phase Oxidation Process)
99.9% 이상의 고순도 분말을 얻는다.
4) 기상 분해법(Vapor phase decomposition process)
① 기상 열분해 (Vapor phase thermal decomposition)
휘발성 금속이온의 염 분무 열분해 금속 산화물
② 기상화원(Vapor phase reduction) 법
금속 Carbonyl → 금속 탄화물
(3) 고상법에 의한 분말제조
1) 열분해법 - 침전물이나 염을 고온에서 열분해 시켜 산화물 분말을 얻는 방법.
① 열분해 특성
- 반응은 표면이나 계면에서 출발 → 내부로 점차 진행
- 열분해 곡선은 대부분 S자형
② 열분해 온도
- 음이온기의 종류에 따라 결정
③ 열분해 순서
㈀ 결정수의 탈수
㈁ 수산기의 탈수분해
㈂ 탄산염 및 초산염의 분해
㈃ 질산염의 분해
- 열분해시 생성된 기체의 압력이 커지지 않도록 제거하는 것이 필요.
2) 고상반응을 이용한 분말제조
- 2종이상의 산화물이나 탄산염 등을 혼합하여 고온에서 고체간에 반응을 일으키게 함으로써 원하는 조성의 분말을 얻는 방법.
▶고상반응에 관여하는 인자
① 입자크기- 입자크기가 작아야만reaction path가 작아 반응이 잘 일어남
고상반응의 생성층 두께
② 입도분포 - 균일해야 반응이 잘 일어남.
③ 충진 상태 - 기상이 관여하지 않는 반응일 경우 반응은 고상간의 접촉점에서
시작되므로 조밀하게 충진 되어야 반응이 잘 일어남
④ 혼합상태 - 균일한 혼합상태가 반응이 양호함
⑤ 온도 - 고상반응은 ion의 확산속도에 의해 지배된다.
3) 산화환원법
- 금속 분말을 산화, 탄화, 질화시켜 화합물의 분말을 제조하거나 산화물을 환원시켜 금속 분말을제조하는 방법.
사용빈도 작다.
(4)나노파우더 합성법
기상합성법 Bottom up
- Inert gas condensation
- Sputtering or CVD
- Chemical vapor condensation
- Combustion flame or Aerosol
액상합성법 Bottom up
- Hydrothermal pyrolysis
- Electrodeposition
- Rapid solidification
- Sol-Gel
고상합성법 Top down
- Mechanical alloying/Ball mill
- Sliding wear
- Spark erosion
3.자료출처
일반적인 세라믹분말 제조방법 , 조선대학교
원료 및 나노세라믹 분말, 한국과학기술정보연구원
세라믹 나노분말 합성 및 응용, 한국과학기술정보연구원
나노기술연감, 한국과학기술정보연구원, 2004
http://www.camp.re.kr

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