KR101269407B1 - 탄소피막이 형성된 구리분말의 제조방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명에 의한 탄소피막이 형성된 구리분말의 제조방법은, 플라즈마 아크방전장치의 챔버 내부에 구리(Cu)덩어리를 장입하고, 진공분위기의 챔버 내부에 질소(N2)가스와 메탄(CH4)가스를 반드시 포함하고 아르곤(Ar)가스가 선택적으로 포함되는 분위기가스를 채워 플라즈마 아크 방전을 준비하는 준비단계와, 상기 챔버 내부에 플라즈마 아크를 조사하여 구리분말을 제조하는 분말형성단계와, 상기 구리분말 외면에 탄소피막을 형성하는 탄소피막형성단계로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

Description

탄소피막이 형성된 구리분말의 제조방법{A Method for fabricating of Copper powder with carbon shell}
본 발명은 플라즈마아크 방전 공정을 이용하여 제조되는 탄소피막이 형성된 구리분말 및 이의 제조방법에 관한 것으로, 챔버 내부에 질소 및 메탄 가스를 동시에 공급하여 구리분말의 크기를 제어함과 동시에 탄소피막을 형성할 수 있도록 한 구리분말 및 이의 제조방법에 관한 것이다.
나노 분말이라 하면 100㎚ 이하의 크기를 갖는 미립자로서 단위 부피당 높은 표면적을 가지고 있기 때문에 마이크로 크기에서는 볼 수 없었던 표면효과에 의한 촉매능, 이물질의 흡착능, 강한 응집력, 모세관 응축 등의 성질을 나타낸다.
이러한 성질로부터, 순수한 구리 나노분말은 뛰어난 전기, 열 전도성 및 좋은 전자공명효과를 가지고 있기 때문에 다적층 세리믹 캐패시터(MLCC, Multi layer ceramic capacitor)의 내부전극, 광학, 촉매, 기계, 전기적 특성을 이용해 다양한 분야에 응용이 기대되는 물질이다.
나노분말 제조 공정에는 출발상의 종류에 따라 고상법, 액상법, 기상합성법 등이 있다. 현재 나노분말 제조 공정에 있어서는 액상 중에서의 입자 생성, 즉 용액중의 이온 회합에 의한 침전을 이용한 화학적 방법인 액상법을 가장 많이 사용하고 있으나, 여과 및 건조공정이 매우 복잡하며 높은 순도의 유지가 어려운 실정이다.
이러한 문제점을 토대로 나노분말 제조 공정으로 기상공정이 가장 이상적인 최적의 공정으로 부각되고 있다. 이는 생성조건에 따라 입자 크기 분포를 쉽게 조절할 수 있고, 공정이 매우 간단하며, 개입되는 화학물질의 수가 적어 화학적 균질성을 갖는 나노분말 제조가 가능하기 때문이다.
기상법 중에서도 상용화가 입증된 기술로는 플라즈마를 이용한 합성법(plasma combustion)(미국 특허등록 제5486675호), 열 합성법(fuel gas combustion)(미국 특허등록 제5788738호) 등이 보고되고 있다.
그러나 상기의 기술들은 금속계의 나노 입자분말을 얻기 위해서 공급되는 전구체(precursor)가 그 금속원소가 포함된 액상의 형태, 즉, 염이나 수산화물, 질화물 또는 그들이 용매에 풀어져 있는 상태의 현탁액(suspension)으로 공급되어야 한다. 따라서 입자의 회수율이 작고, 공정이 공기 중에서 이루어지므로 합성 후의 입자가 용이하게 산화되는 문제점이 있다.
즉, 일반적 크기(>1㎛ 이상)의 구리분말이 외부에 노출될 경우 상온의 대기 중에서도 산소와 반응하여 표면에 산화층이 형성되어 구리금속 자체의 특성이 저하된다.
한편, 나노크기 물질은 부피에 비하여 표면적이 매우 큰 특성을 갖고 있다. 따라서, 나노크기의 구리분말은 더욱 강렬한 산화반응을 일으키게 되며 이러한 산화문제를 해결하기 위해 탄소를 비롯한 다양한 물질을 사용하여 구리분말 표면에 보호층을 입히고 있다. 현재, 탄소피막을 입힌 구리분말은 플라즈마 아크방전, 이온빔, 화학증착법 등 다양한 방법으로 제조되고 있다.
언급된 제조방법에 의해 만들어지고 있는 나노급 구리분말의 크기는 대부분 약 10-100㎚, 구체적으로는 약 20-50㎚에 해당하고 있다. 공정상에서 구리 원자 및 분자로 분해 및 증발된 후 결합과정을 거치게 되고 약 10-100㎚사이의 크기로 만들어지는 경우가 대부분을 차지한다.
한편, 100-1000㎚ 크기의 구리분말은 보다 작은 10-100㎚급 구리분말에 비해서 훨씬 산화문제가 덜하고 취급이 용이할 것이며 그 응용분야도 다양할 것으로 예상된다.
다만, 현재 100에서 1000㎚사이의 분말제조법은 거의 알려져 있지 않다. 대량으로 제조 및 생산되고 있는 수 ㎛ 및 수 ㎜ 이상 크기의 구리를 분쇄 등을 통해서 제조가 가능하나 공정 중 오염, 산화문제, 분말크기 및 형상의 균일성 유지 등에 문제가 있다.
본 발명의 목적은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 플라즈마아크 방전공정을 이용하여 구리분말을 제조시에 챔버 내부에 질소가스 및 메탄가스를 동시에 공급하되, 질소 가스는 구리분말의 크기가 100㎚에서 약 1000㎚까지 제어되도록 작용하고, 메탄(CH4) 가스는 탄소피막을 형성하도록 함으로써 대기 노출시에 표면을 보호하고 산화가 방지될 수 있도록 한 탄소피막이 형성된 구리분말 및 이의 제조 방법을 제공하는 데 있다.
본 발명에 의한 탄소피막이 형성된 구리분말은 플라즈마 아크방전장치의 챔버 내부에 구리덩어리를 장입하고 챔버 내부에 질소(N2)가스와 메탄(CH4)가스를 반드시 포함하고 아르곤(Ar)가스가 선택적으로 포함되는 분위기가스를 채운 후 플라즈마 아크를 방전시켜 입경 크기가 제어된 상태로 외면에 탄소피막이 형성됨을 특징으로 한다.
상기 구리분말은 100 내지 1000㎚의 입경크기를 갖는 것을 특징으로 한다.
상기 탄소피막은 구리분말 외면에 적층되거나, 구리분말 외측으로 돌출됨을 특징으로 한다.
상기 분위기가스는 20 내지 80vol.%의 질소(N2)가스를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 메탄(CH4)가스는 분위기가스 전체 부피에 대하여 10 내지 20vol.% 포함됨을 특징으로 한다.
본 발명에 의한 탄소피막이 형성된 구리분말의 제조 방법은, 플라즈마 아크방전장치의 챔버 내부에 구리(Cu)덩어리를 장입하고, 진공분위기의 챔버 내부에 질소(N2)가스와 메탄(CH4)가스를 반드시 포함하고 아르곤(Ar)가스가 선택적으로 포함되는 분위기가스를 채워 플라즈마 아크 방전을 준비하는 준비단계와, 상기 챔버 내부에 플라즈마 아크를 조사하여 구리분말을 제조하는 분말형성단계와, 상기 구리분말 외면에 탄소피막을 형성하는 탄소피막형성단계로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
상기 분말형성단계와 탄소피막형성단계는, 상기 챔버 내부에서 동시에 실시됨을 특징으로 한다.
상기 준비단계에서 분위기가스는 20 내지 80vol.%의 질소(N2)가스를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 준비단계에서 메탄(CH4)가스는 분위기가스 전체 부피에 대하여 10 내지 20vol.% 포함됨을 특징으로 한다.
상기 분말형성단계에서 질소(N2)의 함량이 증가할수록 구리분말의 입경은 증가하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서는 플라즈마 아크방전법을 채택하되, 챔버 내부에 추가로 첨가해준 질소가스 및 메탄가스에 의해 구리분말의 입도를 증가시킬 수 있으며, 질소가스의 함량비를 조절하여 구리분말의 입도를 100-1000㎚까지 제어할 수 있는 이점이 있다.
또한 상기와 같이 입도가 제어된 구리분말은 메탄가스에 의해 구리분말 외면에 탄소피막이 형성되도록 함으로써 구리분말의 산화를 미연에 방지할 수 있는 이점이 있다.
도 1 은 본 발명에 의한 탄소피막이 형성된 구리분말의 TEM(Transmission Electron Microscopy) 사진.
도 2 는 본 발명에 의한 탄소피막이 형성된 구리분말의 다른 실시예의 TEM(Transmission Electron Microscopy) 사진.
도 3 은 본 발명에 의한 탄소피막이 형성된 구리분말의 제조방법에 사용되는 플라즈마 아크방전장치의 내부 구성을 보인 개요도.
도 4 는 본 발명에 의한 탄소피막이 형성된 구리분말의 제조 방법을 나타낸 공정 순서도.
도 5 는 본 발명에 의한 탄소피막이 형성된 구리분말의 제조 방법에서 일 단계인 분말형성단계 중 20vol.%의 질소(N2)가스를 채택시에 제조된 구리분말의 SEM(Scanning Electron Microscopy) 사진과 입도분포를 나타낸 그래프 및 XRD 회절곡선.
도 6 은 본 발명에 의한 탄소피막이 형성된 구리분말의 제조 방법에서 일 단계인 분말형성단계 중 40vol.%의 질소(N2)가스를 채택시에 제조된 구리분말의 SEM(Scanning Electron Microscopy)사진과 입도분포를 나타낸 그래프 및 XRD 회절곡선.
도 7 은 본 발명에 의한 탄소피막이 형성된 구리분말의 제조 방법에서 일 단계인 분말형성단계 중 100vol.%의 질소(N2)가스를 채택시에 제조된 구리분말의 SEM(Scanning Electron Microscopy) 사진과 입도분포를 나타낸 그래프 및 XRD 회절곡선.
도 8 은 본 발명에 의한 탄소피막이 형성된 구리분말의 제조 방법에서 일 단계인 분말형성단계 중 질소(N2)가스의 함량 변화에 따른 구리분말의 평균 입경 크기 변화를 비교한 그래프.
도 9 는 본 발명에 의한 탄소피막이 형성된 구리분말의 제조 방법에서 일단계인 탄소피막형성단계에서 제조된 구리분말의 XRD 회절곡선.
이하 첨부된 도 1 및 도 2를 참조하여 본 발명에 의한 탄소피막(12)이 형성된 구리분말(10)의 구성을 설명한다.
도 1은 본 발명에 의한 탄소피막(12)이 형성된 구리분말(10)의 일실시예의 TEM(Transmission Electron Microscopy) 사진이고, 도 2는 본 발명에 의한 탄소피막(12)이 형성된 구리분말(10)의 다른 실시예의 TEM(Transmission Electron Microscopy) 사진이다.
이에 앞서 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이고 사전적인 의미로 해석되어서는 아니되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.
따라서 본 명세서에 기재된 실시 예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
도면과 같이 상기 구리분말(10)은 100 내지 1000㎚의 입경크기를 가지며, 외측에는 탄소피막(12)이 구비된다.
상기 구리분말(10)은 플라즈마아크방전 공정을 실시 중에 챔버 내부의 분위기가스로 질소(N2)가스와 메탄(CH4)가스를 사용함으로써 입경 크기가 100 내지 1000㎚의 크기를 가지면서 외면에 탄소피막(12)이 형성되도록 구성된다.
상기 탄소피막(12)은 구리분말(10)의 산화를 방지하기 위한 구성으로, 도 1과 같이 구리분말(10)의 외면을 둘러싸서 적층된 형상을 가질 수도 있고, 도 2와 같이 구리분말(10)의 외측으로 돌출되어 탄소나노튜브(CNT)와 같은 형상을 가질 수도 있다.
이때 상기 탄소피막(12)은 구리분말(10) 사이를 연결하여 전기전도도의 향상이 기대된다.
이하 첨부된 도 3 및 도 4를 참조하여 플라즈마 아크 방전 공정을 위한 플라즈마아크방전장치의 구성 및 구리분말(10)의 제조 방법을 설명한다.
도 3에는 본 발명에 의한 탄소피막(12)이 형성된 구리분말(10)의 제조방법에 사용되는 플라즈마 아크방전장치의 내부 구성을 보인 개요도가 도시되어 있고, 도 4에는 본 발명에 의한 탄소피막(12)이 형성된 구리분말(10)의 제조 방법을 나타낸 공정 순서도가 도시되어 있다.
먼저 도 3을 참조하여 플라즈마아크방전장치(100)의 구성을 살펴보면, 상기 구리덩어리가 아크 방전되는 공간을 형성하는 챔버(110)가 구비되고, 상기 챔버(110) 내부에는 텅스텐 팁을 가지는 음극(-)전극봉(120)과 구리로 형성된 양극(+)전극봉(130)이 상/하 방향으로 마주보게 설치된다.
그리고, 상기 양극(+)전극봉(130)의 상측에는 용기 형상의 도가니(132)가 놓여지고, 상기 도가니(132) 내부에는 구리덩어리가 안착된다.
그리고, 상기 챔버(110) 내부는 펌프(140) 내부와 연통하여 진공 분위기 조성이 가능하며, 챔버(110) 내부에 아르곤(Ar)가스, 질소(N2)가스, 메탄(CH4)가스 등의 분위기가스를 공급하기 위한 가스공급수단(도시되지 않음)이 더 구비된다.
또한, 상기 챔버(110) 내부 벽면에는 냉각유로(122)가 구비되어 증발된 구리증기를 냉각시켜 구리분말(10)을 형성할 수 있도록 구성된다.
상기와 같이 구성되는 플라즈마아크방전장치를 이용하여 구리분말(10)을 제조하는 방법은, 플라즈마 아크방전장치의 챔버(110) 내부에 구리(Cu)덩어리를 장입하고, 진공분위기의 챔버 내부에 질소(N2)가스와 메탄(CH4)가스를 반드시 포함하고 아르곤(Ar)가스가 선택적으로 포함되는 분위기가스를 채워 플라즈마 아크 방전을 준비하는 준비단계(S100)와, 상기 챔버 내부에 플라즈마 아크를 조사하여 구리분말(10)을 제조하는 분말형성단계(S200)와, 상기 구리분말(10) 외면에 탄소피막(12)을 형성하는 탄소피막형성단계(S300)로 이루어진다.
상기 준비단계(S100)에서 분위기가스는 20 내지 80vol.%의 질소(N2)가스를 포함하고, 메탄(CH4)가스는 10 내지 20vol.% 포함되며 잔부는 아르곤(Ar)가스가 채택되었다.
상기 질소가스의 함량비는 아래에서 설명하게 될 실시예를 통해 구체화될 수 있으며, 상기 분위기가스에서 질소(N2)의 함량이 증가할수록 구리분말(10)의 입경은 증가하는 것을 확인할 수 있다.
상기 탄소피막형성단계(S300)에서 형성되는 탄소피막(12)은 메탄가스에 포함된 탄소(C)가 공급원으로 작용하는 것으로, 본 발명의 실시예에서 상기 분말형성단계(S200)와 탄소피막형성단계(S300)가 구분되어 진행되는 것으로 구분되어 표시되어 있으나, 실제로는 상기 챔버 내부에서 질소(N2)가스와 메탄(CH4)가스를 포함한 분위기 중에서 동시에 실시된다.
즉, 상기 구리분말(10)의 입경 크기가 제어되면서 구리분말 외면에는 탄소피막(12)이 형성된다.
이하 도 5 내지 도 7을 참조하여 상기 분위기가스의 질소 함량 변화에 따른 구리분말(10)의 입경 크기 변화를 살펴본다.
도 5 내지 도 7은 본 발명에 의한 탄소피막(12)이 형성된 구리분말(10)의 제조 방법에서 일 단계인 분말형성단계(S200) 중 20vol.%, 40vol.%, 100vol.%의 질소(N2)가스를 채택시에 제조된 구리분말(10)의 SEM(Scanning Electron Microscopy) 사진과 입도분포를 나타낸 그래프 및 XRD 회절곡선이다.
일반적으로 플라즈마 아크방전공정에서 H2(수소)가스를 추가하게 되면 수소가스가 용해된 금속에 원자상태로 해리되어 녹아 들어간 다음 온도가 다소 낮은 용해금속의 가장자리를 통해 수소가스로 재결합하여 방출될 때 용해금속의 증발량을 증가시킬 수 있고 이를 통해 다량의 증발된 금속은 상호 충돌 및 합체과정을 통해 입도가 큰 금속입자를 형성할 수 있다는 것이 알려져 있다.
본 발명에서는 이러한 원리에서 착안하여 질소가스에서도 같은 현상으로 플라즈마의 높은 온도로 인해 N2가스가 단원자인 N으로 해리되어 금속용탕 내부에 녹아들어간 뒤 다시 재결합하여 N2로 방출되는 현상을 기대하였고, 이 과정에서 많은 금속증기를 끌고 나올 것으로 예상되었다.
이로 인해 N2의 가스함량을 증가시키게 되면 구리입도의 크기를 제어할 수 있을 것으로 판단되어 아래와 같은 실험을 실시하였다.
양극은 구리, 그리고 음극은 텅스텐 전극봉을 각각 사용하였다. 양극은 구리도가니(132)로 구성되어 있어 내부에 나노 크기의 구리분말(10)로 제조하고자 하는 금속덩어리를 안치시켰다.
도 5 내지 도 7에는 챔버(110) 내부에 Ar과 질소를 채운 뒤 인가전압 36-50 V, 인가전류 약 220A에서 제조된 구리분말(10)의 입도를 FE-SEM을 통해 관찰한 이미지가 포함되어 있다.
보다 구체적으로 도 5는 Ar에 질소를 vol. 20%를 첨가해 넣어준 경우로서 평균입도는 약 110㎚로 관찰되었다.
그리고, 도 5의 구리분말(10)은 X-ray 회절패턴을 통해 Faced centered cubic 구조를 가진 구리금속임을 확인할 수 있으며 구리 이외의 다른 이차상은 관찰되지 않았다.
질소를 증가시켜 vol 40%를 Ar에 첨가한 경우인 도 6의 구리분말(10)은 입자크기가 평균 182㎚로 증가 되었음을 확인할 수 있고 XRD를 통해서도 구리 결정상을 확인하였다.
마지막으로 챔버(110) 내부를 100% 질소로 넣어준 도 7을 살펴보면 구리분말(10)의 입자크기는 더욱 증가하여 평균 약 220㎚였고 구리의 결정상도 XRD를 통해 확인할 수 있었다.
특히 도 6과 도 7에서는 약 500-1000㎚ 입자크기를 가지는 구리분말(10)도 같이 존재하고 있음을 확인할 수 있다. 위의 결과를 통해 질소의 첨가량을 증가시킬수록 제조된 구리입자의 평균 입도크기는 증가하고 있음을 확인할 수 있으며, 이는 Ar에 추가된 질소에 의한 효과로 볼 수 있다.
상기와 같은 분말형성단계(S200)의 실험 결과를 도 8 및 도 9를 참조하여 정리하면,
도 8과 같이 분위기가스에 포함되는 질소가스의 부피비가 20vol.%에서 100vol.%로 증가함에 따라 구리분말(10)의 평균 입경크기가 증가하는 것을 확인할 수 있었으며, 시간당 구리 분말의 생산량 역시 챔버(110) 내부의 질소가스 부피비가 20vol.%에서 100vol.%로 증가함에 따라 27.24g/hr 에서 215.4g/hr로 증가하였다.
도 8은 본 발명에 의한 탄소피막(12)이 형성된 구리분말(10)의 제조 방법에서 일 단계인 분말형성단계(S200) 중 질소(N2)가스의 함량 변화에 따른 구리분말(10)의 평균 입경 크기 변화를 비교한 그래프이다.
마지막으로 상기 탄소피막형성단계(S300)와 관련한 실험 결과를 첨부된 도 9를 참조하여 설명한다.
도 9는 본 발명에 의한 탄소피막(12)이 형성된 구리분말(10)의 제조 방법에서 일단계인 탄소피막형성단계(S300)에서 제조된 구리분말(10)의 XRD 회절곡선으로서, 도 9의 (a)는 분위기 가스 전체 부피에 대하여 20vol.%의 질소가스가 포함되고, 10vol.%의 메탄(CH4) 가스가 포함된 실시예의 XRD 회절 곡선이고, 도 9의 (b)는 분위기 가스 전체 부피에 대하여 20vol.%의 질소가스가 포함되고, 20vol.%의 메탄(CH4) 가스가 포함된 실시예에 따라 제조된 구리분말(10)의 XRD 회절 곡선이다.
상기 탄소피막형성단계(S300)에서 챔버(110) 내부에 추가 공급된 메탄가스는 플라즈마에 의해 C와 H로 분해되고 C는 증발된 구리와 결합하거나 반응하여 구리분말(10)의 표면에 탄소피막(12)을 형성하였다.
즉, 도 1과 같이 메탄가스(CH4)를 약 10 vol.%로 넣어준 경우 구리분말(10)의 크기는 평균 200㎚로 확인할 수 있으며, 높은 배율에서 찍은 이미지를 통해 구리 core의 표면에 매우 얇은 막으로 형성된 탄소피막(12)을 확인할 수 있다.
한편 메탄가스(CH4)를 20 vol.%로 증가하여 첨가한 경우에는 도 2와 같이 구리분말(10)의 평균 입도크기가 약 50㎚ 이하로 형성되었고 마찬가지로 표면에는 탄소피막(12)이 형성된 것을 확인할 수 있다.
그리고, 상기 구리분말(10)의 상분석을 XRD를 통해 확인해 보면 메탄가스 10 vol.%에서 형성된 구리분말(10)은 도 10의 (a)와 같이 다른 이차상은 존재하지 않고 구리금속의 상만 확인할 수 있다.
마찬가지로 메탄가스 20 vol.%에서도 도 10의 (b)와 같이 구리금속의 상만 관찰되고 있다.
다만 구리분말(10)의 크기가 50㎚ 이하의 미세결정인 이유로 XRD의 peak강도가 낮고 넓게 나타나는 특성을 보여주고 있다. 한편, 메탄가스를 20 vol.%로 증가시킨 경우 구리분말(10)의 크기가 약 50 ㎚ 이하로 줄어들게 되었다.
이러한 현상은 메탄가스에서 분해된 탄소와 수소가스의 양이 두 배로 증가되고 전체 챔버(110) 내 압력이 높아짐에 따라 증발된 금속증기와의 충돌횟수가 많아지고 빠른 시간에 핵생성 및 성장과 응축이 일어남으로써 입도가 50㎚이하로 줄어든 것으로 판단된다.
한편, 두 가지 조건에서 모두 C이 양이 적은 관계로 XRD에서 peak은 관찰되지 않았다. 다만 메탄을 상대적으로 많이 넣어준 20 vol.%의 경우 도 2의 TEM 이미지와 같이 폭이 약 20-30㎚에 길이가 50-100㎚에 이르는 carbon nano tube형상이 많이 관측되고 있다.
한편, 구리분말(10)을 둘러싸고 있는 탄소피막(12)은 몇 개의 층으로 구성된 것을 볼 수 있고 이는 graphene이 몇 개의 층을 이루거나, graphite의 층구조, 또는 비정질 탄소피막(12)등으로 구성되어 있음을 알 수 있다.
이러한 본 발명의 범위는 상기에서 예시한 실시예에 한정하지 않고, 상기와 같은 기술범위 안에서 당업계의 통상의 기술자에게 있어서는 본 발명을 기초로 하는 다른 많은 변형이 가능할 것이다.
10. 구리분말 12. 탄소피막
100. 플라즈마아크방전장치 110. 챔버
120. 음극전극봉 122. 냉각유로
130. 양극전극봉 132. 도가니
140. 펌프 S100. 준비단계
S200. 분말형성단계 S300. 탄소피막형성단계

Claims (10)

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  6. 플라즈마 아크방전장치의 챔버 내부에 구리(Cu)덩어리를 장입하고, 진공분위기의 챔버 내부에 질소(N2)가스와 메탄(CH4)가스를 반드시 포함하고 아르곤(Ar)가스가 선택적으로 포함되는 분위기가스를 채워 플라즈마 아크 방전을 준비하는 준비단계와,
    상기 챔버 내부에 플라즈마 아크를 조사하여 구리분말을 제조하는 분말형성단계와,
    상기 구리분말 외면에 탄소피막을 형성하는 탄소피막형성단계로 이루어지는 것을 특징으로 하는 탄소피막이 형성된 구리분말의 제조 방법.
  7. 제 6 항에 있어서, 상기 분말형성단계와 탄소피막형성단계는,
    상기 챔버 내부에서 동시에 실시됨을 특징으로 하는 탄소피막이 형성된 구리분말의 제조 방법.
  8. 제 7 항에 있어서, 상기 준비단계에서 분위기가스는 20 내지 80vol.%의 질소(N2)가스를 포함하는 것을 특징으로 하는 탄소피막이 형성된 구리분말의 제조 방법.
  9. 제 8 항에 있어서, 상기 준비단계에서 메탄(CH4)가스는 분위기가스 전체 부피에 대하여 10 내지 20vol.% 포함됨을 특징으로 하는 탄소피막이 형성된 구리분말의 제조 방법.
  10. 제 9 항에 있어서, 상기 분말형성단계에서 질소(N2)의 함량이 증가할수록 구리분말의 입경은 증가하는 것을 특징으로 하는 탄소피막이 형성된 구리분말의 제조 방법.
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