유기물을 이용한 금속-세라믹스 나노복합분체 합성기술

기술내용

21세기 첨단산업을 주도할 핵심기술인 나노소재 기술은 첨단 및 환경산업분야에 매우 중요한 기술이다. 금속/세라믹 분말의 미립화, 고순도화는 미세구조를 제어해야 하는 기능성 및 원자력관련 금속/세라믹스의 제조에 필수적인 요소라 볼 수 있다. 이를 위하여 분자상태에서부터 조절이 가능한 화학적 합성법이 연구되어져 왔으며, 최근에는 고기능 금속/세라믹스 재료를 제조하기 위해 결정학적으로 안정하고, 불순물을 포함하지 않으며, 입자 크기가 균일한 나노분말합성 연구가 진행중이다. 화학적 합성방법 중에 유기물을 이용한 습식합성법은 고순도의 균일한 조성의 분말을 얻을 수 있는 장점이 있으며, 특히 특수한 목적의 특성화 된 금속/세라믹 분말을 제조할 수 있다. 유기물합성에 의한 분말합성 공정은 안정된 소재 분말과 다성분계의 금속/세라믹 복합분체 분말을 합성할 수 있으며, 분말합성에 관한 합성기구를 분석함으로써 새로운 복합소재에 적용하는 기술의 확대를 할 수 있다. 또한 공정의 연속식, 대량생산공정을 확립하여 원자력 소재 합성공정에 적용할 수 있다. 본 기술의 장점은 분말 제조의 공정단가가 저렴하며, 미세한 양의 dopping을 필요로 하는 고순도의 금속/세라믹스용 분말을 안정하게 제조가능하고, 원자력관련 금속/세라믹스 분말의 제조공정을 방사선적 안전성과 환경 친화적인 공정을 통하여 확립하여 여러 분야의 원자력재료 관련연구에 응용이 가능하다.

적용분야

원자력관련 금속/세라믹 소재 개발을 위한 초미립 분말 제조공정과 이 공정들을 적용한 소재의 특성평가 자료는 다양한 원자로형 (핵융합로, GEN-IV등) 개발을 위한 대체소재의 평가 및 적용기준의 확립에 필요한 기초자료 및 요소기술로 활용될 수 있으며, 또한 원전 부품소재 성능향상을 위한 기반기술로 활용되어 원전효율 및 안정성 향상에 기여할 수 있다. 몇 년 후 얼마의 수요를 창출하는 기술이 아닌 국가기반기술의 하나로서 원자력 소재 개발의 기반을 구축하여 관련기술의 data base의 확보로 현용 경,중수로외의 신형 및 미래원자로의 소재로서 필요한 금속/세라믹스 재료의 제조기술 및 성능자료로서 제공 및 활용할 수 있다.

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그림 1 용액연소합성공정을 이용한 Ni 합금분말합성 (연소반응)

Document ID: d20130020