연구목표 플라즈마 아크 방전에 의한 Fe 나노분말 제조 기초 공정기술 확립 연구내용 * 아크 플라즈마 나노분말 제조 장비 구축 * Fe 나노분말 제조 기초 공정기술 확립 - 분말 제조 공정 변수가 Fe 나노분말의 형성에 미치는 영향 검토 - 분말 제조 공정 변수가 Fe 나노분말의 입자특성에 미치는 영향 검토 - 분말제조 공정 변수가 Fe 나노분말의 자기적 특성에 미치는 영향 검토 * Fe 나노분말 특성 평가 - 표면 구조 분석 - 열적 안정성 평가 연구성과 * 국내의
연구목표 플라즈마 아크 방전에 의한 Fe 나노분말 제조 기초 공정기술 확립 연구내용 * 아크 플라즈마 나노분말 제조 장비 구축 * Fe 나노분말 제조 기초 공정기술 확립 - 분말 제조 공정 변수가 Fe 나노분말의 형성에 미치는 영향 검토 - 분말 제조 공정 변수가 Fe 나노분말의 입자특성에 미치는 영향 검토 - 분말제조 공정 변수가 Fe 나노분말의 자기적 특성에 미치는 영향 검토 * Fe 나노분말 특성 평가 - 표면 구조 분석 - 열적 안정성 평가 연구성과 * 국내의 독자기술로 금속 나노 분말의 제조가 가능한 아크 플라즈마 공정 장비 구축 * Fe를 원료로 하여 입자크기 100nm 이하의 구형의 $\alpha$-Fe 나노분말 합성 가능 * 분말 제조 공정변수(분위기 가스 중의 수소분율, 챔버압력, 입력전류)가 Fe 나노 분말의 형성 및 입자특성에 미치는 영향 규명 - 금속 나노 분말의 표면 안정화를 위한 기초 자료 확보 가능 - 분말 제조시 분위기 가스 중의 수소분율을 변화시킴으로서 나노 분말의 생성속도와 입자크기를 제어할 수 있음을 알 수 있었음 - 공정변수를 변화시킴에 따라 입자크기뿐만 아니라 Fe 나노 입자를 구성하는 구성상의 상대적 양을 변화시킬 수 있음을 알 수 있었음 - 분말 제조 공정 변수 중에서 분위기 가스의 수소분율이 Fe 나노분말의 자기적 특성에 큰 영향을 미침을 알 수 있었음 * 제조된 Fe 나노 분말 입자의 표면 산화층은 $Fe_3O_4$와 FeO(OH)로 구성된 이중 구조로 되어 있음 알 수 있었음 * 금속 나노 분말의 산화성 분위기에서의 발화에 대한 열적 안정성은 나노 분말표면에의 안정한 산화층의 존재 유무에만 의존하는 것이 아니라 산화층 표면의 물리적 변화 요인에도 의존함을 알 수 있었음
Abstract▼
Purpose of Research Development of basic process technology for producing nanostructured iron powder by arc plasma process. Contents of Research * Establishment of nano powder manufacturing system for the arc plasma process. * Establishment of basic process technologies for synthesizing
Purpose of Research Development of basic process technology for producing nanostructured iron powder by arc plasma process. Contents of Research * Establishment of nano powder manufacturing system for the arc plasma process. * Establishment of basic process technologies for synthesizing iron nano powder. - Effect of process parameters on the formation of the iron nano powder. - Effect of process parameters on the particle characteristics of the iron nano powder. - Effect of process parameters on the magnetic properties of iron nano powder. * Characterization of the iron nano powder. - Analysis of the surface structure. - Analysis of the thermal stability. Effectiveness of Research * Establishment of an arc plasma process system for the manufacturing nano powder by an original domestic technology. * Synthesis of the spherical iron nano powder which has a particle size of under 100nm. * Verification of the effect of the process parameters on the formation of the iron nano powder, and particle characteristics and magnetic properties of the one. * Obtained basic concepts for the surface stabilization of the metal nano powder. * It was verified that synthesized iron nano powder has two layered surface oxide layer: inner layer was $Fe_3O_4$ and out layer was FeO(OH). * It was verified that thermal stability of the metal nano powder in the oxidization atmosphere also depended on the physical change of the surface oxide layer of the one.
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