초록 ▼

타이타늄 스크랩으로부터 절삭공구용 복합 타이타늄 탄질화물 원료 상용화 기술 개발
□ 최종목표
◦ 타이타늄 스크랩으로부터 공구 원료용 복합 타이타늄 탄질화물 분말 제조를 위한 스크랩 재활용 및 탄질화 기술 확립
- 타이타늄 스크랩 내 불순물(Fe 및 유기물) 저감 공정 조건 수립
- 타이타늄 공정 스크랩으로부터 이산화타이타늄 제조 공정 확립
- 복합 타이타늄 탄질화물 제조 공정 확립(3kg/batch 규모)
- 복합 타이타늄 탄질화물 분말을 원료로 고인성 공구 제작
◦ 타이타늄 스크랩으로부터 제조

타이타늄 스크랩으로부터 절삭공구용 복합 타이타늄 탄질화물 원료 상용화 기술 개발
□ 최종목표
◦ 타이타늄 스크랩으로부터 공구 원료용 복합 타이타늄 탄질화물 분말 제조를 위한 스크랩 재활용 및 탄질화 기술 확립
- 타이타늄 스크랩 내 불순물(Fe 및 유기물) 저감 공정 조건 수립
- 타이타늄 공정 스크랩으로부터 이산화타이타늄 제조 공정 확립
- 복합 타이타늄 탄질화물 제조 공정 확립(3kg/batch 규모)
- 복합 타이타늄 탄질화물 분말을 원료로 고인성 공구 제작
◦ 타이타늄 스크랩으로부터 제조된 공구 원료용 복합 타이타늄 탄질화물 분말의 최적화 공정 확립
- 복합 타이타늄 탄질화물 입도 제어를 위한 분쇄 조건 수립
- 분쇄 후 복합 타이타늄 탄질화물 분말 내 산소량 저감을 위한 환원 조건 확립

□ 개발내용 및 결과
◦ 유기용매 세척을 통한 불순물(Fe 및 유기물) 저감
(Fe 0.07%, 유기물 0.03% 달성)
◦ 이산화타이타늄으로부터 3원계 복합 타이타늄 탄질화물 제조
(평균 입도 1 ㎛ 미만, 산소 함유량 1% 미만 달성)
◦ 복합 타이타늄 탄질화물계 공구 제작 및 평가(K_IC: 9.63 MPa·m^1/2)
◦ 복합 타이타늄 탄질화물 분말 입도 제어를 위한 분쇄 장치 선택 및 공정 시간 탐색(평균 입도 1 ㎛ 미만 달성 )
◦ 분쇄된 복합 타이타늄 탄질화물 분말 내 산소량 저감
(산소 함유량 0.23% 달성)

□ 기대효과
◦ 본 과제를 통해 개발하고자 하는 복합 타이타늄 탄질화물 분말은
절삭 공구 수명을 연장시킬 수 있는 중요한 기술이며 다듬질 가공
에 한정되어온 타이타늄 탄질화물계 공구의 시장 규모를 확대할
수 있음
◦ 본 과제로부터 도출된 연구성과의 사업화계획은 다음과 같음

□ 적용분야
◦다이, 가이드롤, 금형 등 내마모용 초경 부품
◦엔드밀 및 인서트 등 절삭 공구
◦굴착기용 고경도 부품 및 타이타늄 부품

(출처 : 요약서 6p)

타이타늄 스크랩으로부터 제조된 복합 타이타늄 탄질화물 원료 최적화 공정 개발
Ⅳ. 연구개발결과
◦ 복합 타이타늄 탄질화물 분말 입도 제어를 위한 분쇄 조건 수립
- 고에너지 밀링 및 탄화환원 과정을 통해 합성된 복합 타이타늄 탄질화물 분말 응집체에 대한 입도 제어 완료(< 1㎛) ◦ 분쇄 후 복합 타이타늄 탄질화물 분말 내 산소량 저감 조건 확립
- 분쇄를 통해 입도 제어된 복합 타이타늄 탄질화물 분말 내 산소 저감을 위한 열처리 조건 확립(0.23 wt.%)

(출처 : 요약문 83p)

Abstract ▼

Technology development for the commercialization of titanium carbonitride produced by recycling of titanium scraps
IV. R&D Results
● Development of technology of recycling of titanium scraps to ceramic materials
- Control of Fe and organic compounds in the titanium scraps by washing with ac

Technology development for the commercialization of titanium carbonitride produced by recycling of titanium scraps
IV. R&D Results
● Development of technology of recycling of titanium scraps to ceramic materials
- Control of Fe and organic compounds in the titanium scraps by washing with acetone, nitric acid, and hydrofluoric acid (Fe content: 0.07 wt.%, Carbon content: 0.01 wt.%)
- Control of Fe content in the titanium scraps by heat treatment (500 ℃) (Carbon content: 0.74 wt.%)
● Development of technology for production of toughened complex titanium carbonitride powders
- Mass production of oxides/graphite mixture by large size planetary ball milling(Milling capacity: oxides/graphite mixture 8kg/batch)
- Designing and making of graphite crucible for mass production(12 crucibles/batch, oxides/graphite mixture 500g/crucible)
- Mass production of the complex titanium carbonitride powders by large size furnace(Capacity of heat treatment: 3.24kg/batch)
● Establishment of optimum conditions in the preparation process of complex titanium carbonitride powders and fabrication of cutting tools from the complex titanium carbonitride powders
- Optimization of oxygen content in the multicomponent complex titanium carbonitride powders(Oxygen content of (Ti,Mo,Nb,W,Zr,Ta)(CN): 0.01 wt.%, Oxygen content of(Ti,Mo,W)(CN): 0.15 wt.%)
- Enhancement of the properties of (Ti,Mo,Nb,W,Zr,Ta)(CN)-Ni cutting tools using the complex titanium carbonitride powders (Fracture toughness of (Ti,Mo,Nb,W,Zr,Ta)(CN)-Ni (K_IC): 9.63 MPaㆍm^1/2))

(출처 : SUMMARY 13p)

Optimization of titanium carbonitride produced by recycling of titanium scraps
Ⅳ. R&D Results
◦ Control of the particle size of complex titanium carbonitride powder by ball milling (Particle size: < 1㎛)
◦ Control of the oxygen content of complex titanium carbonitride powder by hydrogen reduction (Oxygen content: 0.23 wt.%)

(출처 : SUMMARY 87p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 타이타늄 스크랩으로부터 절삭공구용 복합 타이타늄탄질화물 원료 상용화 기술 개발 ... 2
• 제 출 문 ... 4
• 최종보고서 요약서 ... 6
• 요 약 문 ... 8
• S U M M A R Y ... 12
• C O N T E N T S ... 16
• 목차 ... 18
• 제 1 장 연구개발과제의 개요 ... 20
• 제 1 절 연구개발 목적 및 필요성 ... 20
• 제 2 절 연구개발 내용 및 범위 ... 24
• 제 2 장 국내외 기술개발 현황 ... 28
• 제 1 절 타이타늄 스크랩의 세라믹스 원료 재활용 기술 ... 28
• 제 2 절 고인성 복합 타이타늄 탄질화물 분말 제조 기술 ... 33
• 제 3 장 연구개발수행 내용 및 결과 ... 37
• 제 1 절 타이타늄 스크랩의 세라믹스 원료 재활용 기술 ... 37
• 제 2 절 고인성 복합 타이타늄 탄질화물 분말 제조 기술 ... 43
• 제 3 절 본 과제로부터 창출된 결과물의 실용화 가능성에 대한 고찰 ... 63
• 제 4 장 목표달성도 및 관련분야에의 기여도 ... 64
• 제 1 절 연구목표의 달성도 ... 64
• 제 2 절 관련분야의 기여도 ... 65
• 제 5 장 연구개발결과의 활용계획 ... 66
• 제 1 절 성과확산방안 ... 66
• 제 2 절 기술이전방안 ... 66
• 제 6 장 연구개발과정에서 수집한 해외과학기술정보 ... 67
• 제 1 절 선행특허 조사 ... 67
• 제 2 절 선행논문 조사 ... 69
• 제 3 절 선진국 연구기관의 연구실 벤치마킹 ... 71
• 제 4 절 특허기술동향조사 결과 ... 71
• 제 7 장 참고문헌 ... 74
• 타이타늄 스크랩으로부터 제조된 복합 타이타늄탄질화물 원료 최적화 공정 개발 ... 78
• 제 출 문 ... 80
• 요 약 문 ... 82
• S U M M A R Y ... 86
• C O N T E N T S ... 88
• 목차 ... 90
• 제 1 장 서론 ... 92
• 제 2 장 국내외 기술개발 현황 ... 93
• 제 3 장 연구개발수행 내용 및 결과 ... 95
• 제 4 장 연구개발목표 달성도 및 대외기여도 ... 100
• 제 5 장 연구개발결과의 활용계획 ... 101
• 제 6 장 참고문헌 ... 102
• 끝페이지 ... 104