초록 ▼

난환원성 탄탈륨 산화물(Ta2O5) 분말을 초기소재로 하여, 1> Ta 금속분말로의 환원을 효율적 수행가능한 최적의 Mg-환원 공정을 개발하고, 2> 후공정 (혹은 동시공정)으로써 침탄반응을 최적화시켜, 탄화탄탈륨(TaC) 분말의 제조공정을 개발 및 기업 측 상용화 추진 지원을 목표로 함

■ 1차년도 주요 연구내용
◎ Ta2O5 분말의 Mg-환원공정 연구
- 조업 조건 800oC, 20 hrs
- MgO 는 1~10% HCl 양산용액에서 교반 제거
- 기본반응 : Ta2O5+5Mg=2Ta+5MgO

난환원성 탄탈륨 산화물(Ta2O5) 분말을 초기소재로 하여, 1> Ta 금속분말로의 환원을 효율적 수행가능한 최적의 Mg-환원 공정을 개발하고, 2> 후공정 (혹은 동시공정)으로써 침탄반응을 최적화시켜, 탄화탄탈륨(TaC) 분말의 제조공정을 개발 및 기업 측 상용화 추진 지원을 목표로 함

■ 1차년도 주요 연구내용
◎ Ta2O5 분말의 Mg-환원공정 연구
- 조업 조건 800oC, 20 hrs
- MgO 는 1~10% HCl 양산용액에서 교반 제거
- 기본반응 : Ta2O5+5Mg=2Ta+5MgO △G750~900C=-171~-166 kJ/mole
- 조업온도 : 700~900oC
- 반응시간 : max 20 hrs
- MgO 는 1~10% HCl 약산 용액에서 교반 제거함.
◎ 제조 Ta 금속분말 특성평가
- N/O 성분, Mg 잔류량 분석, 환원율, XRD, SEM 등
◎ 참여기업 Pilot 시설 구축 지원 (batch 1kg 반응기)

■ 1차년도 주요 연구 결과 :
◎ 환원 후 분말의 조직은 미세입자와 결합제 물질로 이루어진 응집 형으로 보여짐.
◎ 탄탈륨 금속 분말의 조직은 이의 경우보다 분산도가 우수했으며 입자크기는 대략 200nm로 나타남.
◎ 환원 온도 별로 얻어진 탄탈륨 금속 분말에서 X선분석을 수행 한 결과 1,173K 이상에서 환원 반응이 잘 되어짐을 알 수 있었고 이때 제조한 분말의 산소농도는 1.2wt.%로 최소치를 보임.
◎ 환원 온도가 1,073K ~ 1,223K로 증가할 때, 측정된 내부 결정의 평균 크기는 11.5nm ~ 24.7nm로 다소 증가함.

(출처 : 초록 3p)

Abstract ▼

Ⅳ. Research results
◎ The pure tantalum powder was successfully produced by magnesium reduction with tantalum oxide as a raw material.
◎ The structure of powder after Mg-reduction was in the agglomerated form of absorbing the tiny particles of dozens of nm on the surface of coarse particles.

Ⅳ. Research results
◎ The pure tantalum powder was successfully produced by magnesium reduction with tantalum oxide as a raw material.
◎ The structure of powder after Mg-reduction was in the agglomerated form of absorbing the tiny particles of dozens of nm on the surface of coarse particles.
◎ And after removing magnesium oxide component in hydrochloric acid solution, it was transfigured to dispersed and finer structure with the range of particle size, approximately 50~300nm.
◎ The reduction reaction was enough at over 1,173K. The oxygen content of the produced powder was shown then to be the minimum value of 1.3 wt.%. And the average crystalline size measured by Scherrer equation at powders somewhat increased from 11.5nm to 24.7nm with increase of reduction temperatures.

(출처 : SUMMARY 5p)