화학공학소재연구정보센터
학회 한국재료학회
학술대회 2004년 가을 (11/05 ~ 11/05, 인하대학교)
권호 10권 2호
발표분야 금속
제목 기상반응법에 의한 Fe-Si합금 연자성 나노분말 제조
초록 1. 서론
본 연구는 전기로에 의해 가열되는 에어로졸 반응기를 이용한 기상반응법(Gas Phase Reaction Process)에 의해 Fe-Si계 합금 나노 분말을 합성하여 연자성체로서의 활용 가능성을 검토할 목적으로 기상반응 시 중요한 반응물의 농도, 반응온도 등의 조업인자와 제조된 나노 분말입자의 물리·화학적 성질 및 입자의 성형이 자기적 특성에 미치는 영향 등을 주로 조사하였다.
2. 실험방법
Fe-Si계 합금 분말제조에 사용된 시료는 Fe(CO)5액체(4N), SiH4(4N), N2가스(5N) 및 Ar가스(5N) 등이며, 특히 Fe(CO)5액체시료는 질소가스(5N)로 bubbling시켜 기화하도록 하여 5%SiH4+95%Ar로 희석된 가스를 사용하였다. 또한 튜브 전기로에 의해 가열되는 반응관은 내경 2.4㎝, 길이 100㎝(가열부분 길이 32cm)의 알루미나 튜브를 사용하였다. 생성된 입자의 포집을 위해 반응관 출구에 직경 9cm의 테프론 멤브레인 필터(기공크기 20㎛)를 설치하였다. 테프론 멤브레인 필터를 통과한 가스 내에 혹시 잔존하는 SiH4는 burn chamber내에서 완전히 연소되도록 하였다.
3. 실험결과 및 고찰
반응온도 변화에 따른 생성입자들의 TEM분석 결과이다. 반응온도가 높아짐에 따라 분말입자크기는 (a)800℃에서 50㎚, (b)1000℃에서 63㎚, (c)1200℃에서 150㎚, (d)1400℃에서 155㎚로 커짐을 알 수 있었다. HR-TEM을 이용해서 반응기로부터 포집된 Fe-Si입자를 관찰한 결과이다. TEM EDS를 이용하여 입자의 지름방향으로 가로질러 Fe, Si 및 O2원소에 대하여 정성 분석한 결과로서, 전체적으로 Fe가 가장 많고, Si, O순으로 관찰됨으로써 예상했던 것과 일치하였다.
저자 박헌범, 송창빈, 박종관, 강나경, 박균영
소속 공주대
키워드 기상반응법; 연자성체; Fe-Si합금
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