화학공학소재연구정보센터
학회 한국재료학회
학술대회 2021년 가을 (11/24 ~ 11/26, 경주 라한호텔)
권호 27권 2호
발표분야 D. 구조 재료 분과
제목 초음파 분무 열분해 및 수소환원 공정으로 제조한 La2O3 나노입자 분산 W 분말의 특성
초록 텅스텐(W)은 고강도, 고융점, 높은 열전도성과 낮은 열팽창 계수라는 특성을 지니고 있어 주로 고온 구조용 재료, 항공 부품재료, 핵융합 부품 재료와 같은 분야에 적용되고 있으나, 낮은 연성과 높은 연성-취성 변이 온도, 낮은 파괴인성, 낮은 재결정화 온도 등의 한계점을 지니고 있어 공업적 응용에 제약이 따른다. 이를 개선하고자, 기계적 합금화 공정을 이용하여 나노크기의 산화물 입자를 분산시킨 복합재료를 개발하여 상온에서의 강도와 연성, 고온의 기계적 물성을 동시에 개선하였다는 연구 결과가 제시된 바 있다. 그러나 산화물 입자의 분포가 균일하지 않고 기지상과 산화물 입자 사이의 건전한 계면 형성에도 어려움이 있어 요구되는 미세조직이나 기계적 특성 향상을 위한 텅스텐 분말 제조에 한계가 따른다. 따라서 본 연구에서는 희토류 계 산화물 나노 입자가 균일하게 분산된 텅스텐 복합분말의 새로운 공정을 제시하고자 하였다.
나노 크기의 La2O3가 분산된 W 복합분말은 (NH4)6W12O39·xH2O를 전구체로 이용하는 초음파 분무 열분해 및 La-nitrate를 이용한 습식 화학적 공법을 적용하여 제조하였다. 초음파 열분해를 이용해 구형의 WO3 분말을 합성하였으며, WO3 분말에 La-nitrate를 폴리머 첨가 용액법을 이용하여 WO3 분말에 코팅하고 하소 공정을 거친 후, 수소 분위기에서 환원 공정을 거쳤다. TEM 및 XPS 분석결과 W 구형분말에 나노 크기의 La2O3 입자가 균일하게 분산된 복합분말의 제조가 가능함을 확인하였다.
저자 허연지1, 이의선1, 김정현1, 이영인1, 정영근2, 오승탁1
소속 1서울과학기술대, 2부산대
키워드 Tungsten; Nano-sized La<SUB>2</SUB>O<SUB>3</SUB> dispersoids; Ultrasonic spray pyrolysis; Wet chemical method; Hydrogen reduction
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