| 1 |
1
서로 대향하는 전극 사이에 플라즈마 아크가 발생함으로써 그 열에 의해 전극 사이에 배치되는 철의 모재를 용융 및 증발시키는 플라즈마 아크 생성 수단 및 플라즈마 아크 생성 수단의 전극들을 수용하고 질화철 나노 분말의 형성을 위한 공간을 이루는 것인 반응 챔버를 포함하는 제조 시스템에서 질화철 나노 분말을 제조하는 방법으로서, 반응 챔버에서 전극들 사이에 철의 모재를 배치하고, 반응 챔버를 감압하여 진공 분위기를 형성한 후에 불활성 가스를 주입하는 분위기 형성 단계;전극들에 전원을 인가하여 플라즈마 아크를 발생시킴으로써 철의 모재가 증발시키면서 반응 챔버의 내부 표면의 온도를 증발된 철의 냉각과 응결에 요하는 온도 이하로 유지하여 반응 챔버의 내부 표면에 철의 나노 분말이 형성되도록 하는 철 분말 형성 단계; 및 반응 챔버에 암모니아 가스를 주입하고 해리시킴으로써 질소와 철 나노 분말의 반응에 의해 질화철 나노 분말이 형성되도록 하는 질화 처리 단계를 포함하고, 상기 질화 처리 단계에서는 반응 챔버의 온도를 120 ~ 200 ℃ 로 유지하는 것인, 질화철 나노 분말의 제조 방법
|
| 2 |
2
청구항 1에 있어서,상기 분위기 형성 단계에서는 불활성 가스로서 아르곤 가스와 질소 가스를 주입하는 것인, 질화철 나노 분말의 제조 방법
|
| 3 |
3
청구항 1에 있어서, 상기 분위기 형성 단계에서는 불활성 가스와 함께 메탄 가스를 더 주입하고,상기 철 분말 형성 단계에서는 상기 분위기 형성 단계에서 주입된 메탄 가스에 의해 철 분말에 탄소 피막이 형성되는 것인, 질화철 나노 분말의 제조 방법
|
| 4 |
4
청구항 1에 있어서, 상기 분위기 형성 단계에서는 불활성 가스와 함께 수소 가스를 더 주입하고, 상기 철 분말 형성 단계에서는 상기 분위기 형성 단계에서 주입된 수소 가스에 의한 환원 분위기에서 철 분말 중에서 존재하는 산화철의 환원이 이루어지는 것인, 질화철 나노 분말의 제조 방법
|
| 5 |
5
청구항 1에 있어서,상기 분위기 형성 단계에서는, 반응 챔버를 10-6 토르의 압력으로 감압하고 불활성 가스 및 메탄 가스를 주입하여 500 토르의 압력으로 유지하고,상기 철 분말 형성 단계에서는 상기 분위기 형성 단계에서 주입된 메탄 가스에 의해 철 분말에 탄소 피막이 형성되며,상기 질화 처리 단계에서는, 암모니아 가스를 주입하여 반응 챔버를 760 토르의 압력으로 유지하는 것인, 질화철 나노 분말의 제조 방법
|
| 6 |
6
청구항 1에 있어서,반응 챔버에는 내부 표면과 외부 표면 사이에 냉각용 유체의 유통 채널이 마련되고, 상기 질화 처리 단계에서는, 냉각용 유체의 유통 채널에 120 ~ 200 ℃의 냉각용 유체를 유통시켜 반응 챔버 내부의 온도를 유지하는 것인, 질화철 나노 분말의 제조 방법
|
| 7 |
7
청구항 1에 있어서,상기 질화 처리 단계 후에, 반응 챔버의 내부 표면에 대해 질화철 나노 분말의 포집용 액체를 분사하고 반응 챔버의 아래쪽으로 낙하하는 질화철 나노 분말을 포집한 포집용 액체를 반응 챔버의 외부로 배출하여 질화철 나노 분말을 포집하는 것인 포집 단계를 더 포함하는 것인, 질화철 나노 분말의 제조 방법
|
| 8 |
8
청구항 1 내지 청구항 7 중 어느 하나의 청구항에 있어서,상기 질화 처리 단계에서 형성되는 질화철 나노 분말은 Fe16N2의 조성을 갖는 것인, 질화철 나노 분말의 제조 방법
|
| 9 |
9
삭제
|
| 10 |
10
삭제
|
| 11 |
11
청구항 1 내지 청구항 7 중 어느 하나의 청구항에 따른 질화철 나노 분말의 제조 방법에 이용되는 제조 시스템으로서, 서로 대향하는 전극 사이에 플라즈마 아크가 발생함으로써 그 열에 의해 전극 사이에 배치되는 철 모재를 용융 및 증발시키는 플라즈마 아크 생성 장치;플라즈마 아크 생성 수단의 전극들을 수용하고 질화철 나노 분말의 형성을 위한 공간을 이루며 냉각용 유체가 유통되는 유통 채널을 갖춘 것인 반응 챔버:반응 챔버에 불활성 분위기를 형성하는 가스, 철 모재의 증발을 촉진하는 가스 및 철 나노 분말의 질화 처리에 이용되는 가스를 공급하는 가스 공급 장치; 및 반응 챔버를 진공 배기하는 배기 장치를 포함하고, 상기 유통 채널에 유통되는 냉각용 유체는, 상기 철 분말 형성 단계에서는 증발된 철 모재가 반응 챔버의 내부 표면에 응결되도록 반응 챔버를 냉각하는 온도로 공급되고, 상기 질화 처리 단계에서는 120 ~ 200 ℃ 의 온도로 공급되는 것인, 질화철 나노 분말의 제조 시스템
|
| 12 |
12
청구항 11에 있어서, 상기 가스 공급 장치는 철 분말에 탄소 피막을 형성하는 데 이용되는 메탄 가스를 더 공급하는 것인, 질화철 나노 분말의 제조 시스템
|
| 13 |
13
청구항 11에 있어서, 반응 챔버의 내부 표면에 대해 질화철 나노 분말의 포집용 액체를 분사하는 액체 분사 장치 및 질화철 나노 분말을 포집한 포집용 액체를 반응 챔버의 외부로 배출하여 질화철 나노 분말을 회수하는 회수 장치를 더 포함하는 것인, 질화철 나노 분말의 제조 시스템
|
