KR101545184B1 - 실리사이드 코팅층이 형성된 우라늄-몰리브데늄 합금분말 및 그의 제조방법 - Google Patents

실리사이드 코팅층이 형성된 우라늄-몰리브데늄 합금분말 및 그의 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 실리사이드 코팅층이 형성된 우라늄-몰리브데늄 합금분말 및 그의 제조방법에 관한 것으로, 본 발명에 따른 실리사이드 코팅층이 형성된 우라늄-몰리브데늄 합금분말 및 그의 제조방법에 있어서, 본 발명의 제조방법에 따르면, 코팅층의 두께가 1~5 ㎛ 까지 얇고 균일하게 형성되어 분산 핵연료 제조시, 코팅층 파괴가 발생하지 않는 코팅층을 형성할 수 있다. 본 발명에 따른 실리사이드 코팅층이 형성된 우라늄-몰리브데늄 합금분말 및 그의 제조방법에 있어서, 본 발명의 제조방법에 따르면, 코팅층의 두께가 1~5 ㎛ 까지 얇고 균일하게 형성되어 분산 핵연료 제조시, 코팅층 파괴가 발생하지 않는 코팅층을 형성할 수 있다.

Description

실리사이드 코팅층이 형성된 우라늄-몰리브데늄 합금분말 및 그의 제조방법{U-Mo ALLOY POWDER COATED WITH SILICIDE AND METHOD THEREOF}
본 발명은 실리사이드 코팅층이 형성된 우라늄-몰리브데늄 합금분말 및 그의 제조방법에 관한 것이다.
핵분열을 이용하는 원자로 중에서 연구용 원자로는 발전용 원자로와는 달리 낮은 온도에서 가동되며 증기 발생기나 발전용 터빈이 필요없는 구조로 되어 있다. 연구용 원자로는 핵분열에서 발생하는 중성자를 이용하여 동위원소 생산이나 중성자 빔을 활용한 물질 구조 연구, 의료용 치료, 화학성분 분석 등 다양한 과학적인 활동에 이용되고 있다.
연구용 원자로의 핵연료로는 20%의 U-235를 함유하고 있는 저농축 우라늄 화합물 또는 우라늄 합금이 주로 사용되고 있으며, U3Si2나 U3Si와 같은 우라늄 실리사이드가 주로 많이 사용되고 있다. 우라늄 실리사이드는 취성이 있는 금속간화합물이기 때문에 주조 후 파쇄한 후 알루미늄과 혼합하여 열간 압연 또는 열간 압출에 의해 판상 또는 봉상 핵연료 형태로 제조된다. 우라늄 실리사이드를 사용하는 핵연료의 심재는 대부분 4.8 gU/cc의 우라늄 밀도를 갖도록 제조되는데 이는 대부분의 원자로에서 사용가능하나 일부 고출력 원자로에서는 더 높은 우라늄 밀도를 필요로 한다. 상기 고출력 원자로는 저농축 우라늄 대신 약 93%의 U-235를 함유하는 고농축 우라늄을 사용하는 핵연료를 사용하기 때문에 핵 비확산을 위하여 저농축 우라늄 연료로 대체될 필요성이 있다. 고농축 우라늄 연료를 저농축 우라늄 연료로 대체하기 위해서는 기존의 실리사이드계 핵연료보다 우라늄 밀도가 더 높은 핵연료의 개발이 필요하다. 여러 고밀도 우라늄 합금과 화합물을 시험 평가한 결과 우라늄-몰리브데늄 합금이 가장 유망한 고밀도 우라늄 합금 연료로 인정되고 있다. 약 7-12%의 몰리브데늄을 함유한 우라늄 합금은 기존의 실리사이드 합금보다 인성이 높기 때문에 파쇄법으로 제조하기 어려운 문제가 있다.
이에, 종래 미국 등록특허 US005978432A 및 대한민국 등록특허 10-0279880호에서는 원심 분무법을 이용하여 우라늄-몰리브데늄 합금분말을 제조하는 방법을 개발하였다.
한편, 우라늄 합금과 알루미늄 기지의 상호반응에 의해 형성된 비정질 알루미나이드계인 반응층은 분산핵연료의 열전도도를 떨어뜨리고, 핵연료의 중심온도를 상승시키며, 궁극적으로는 구조적인 강도를 저하시켜 핵분열기체에 의한 팽윤을 일으키는 문제가 있다.
이러한 핵연료합금과 기지 금속 사이의 반응상 형성을 효과적으로 억제하는 방법으로 기지 금속 내에 제 3의 원소를 첨가하는 방법 외에 핵연료 표면에 반응층 형성을 억제할 수 있는 코팅층을 형성하는 방법이 있다.
한편, 우라늄-몰리브데늄 합금분말과 알루미늄 기지와의 반응을 억제시키기위한 종래의 코팅층 형성 방법의 경우에는, 코팅층의 두께가 일정하지 않거나 실리콘 코팅층이 형성되지 않는 우라늄-몰리브데늄 합금분말이 다수 존재하는 문제가 있었다.
이에 본 발명자들은 상기 종래 문제들을 해결하기 위하여 연구하던중 우라늄-몰리브데늄 합금 분말 표면에 두께가 균일하고 얇은 실리사이드 코팅층을 분말 전체에 고르게 증착하는 방법을 개발하고, 본 발명을 완성하였다.
미국 등록특허 US005978432A 호 대한민국 등록특허 10-0279880호
본 발명의 목적은 실리사이드 코팅층이 형성된 우라늄-몰리브데늄 합금분말 및 그의 제조방법을 제공하는데 있다.
상기의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은
1 내지 5 ㎛ 두께의 실리사이드 코팅층이 형성된 우라늄-몰리브데늄 합금분말을 제공한다.
또한, 본 발명은
실리콘 분말을 분쇄하여 5㎛ 미만의 크기로 미세화하는 단계(단계 1);
상기 미세화된 실리콘 분말을 우라늄-몰리브데늄 합금분말과 혼합하는 단계(단계 2); 및
상기 혼합물을 열처리하는 단계(단계 3); 을 포함하는 실리사이드 코팅층이 형성된 우라늄-몰리브데늄 합금분말의 제조방법을 제공한다.
나아가, 본 발명은
상기 제조방법으로 우라늄-몰리브데늄 합금분말과 알루미늄 기지와의 반응을 억제시키는 방법을 제공한다.
본 발명에 따른 실리사이드 코팅층이 형성된 우라늄-몰리브데늄 합금분말 및 그의 제조방법에 있어서, 본 발명의 제조방법에 따르면, 코팅층의 두께가 1~5 ㎛ 까지 얇고 균일하게 형성되어 분산 핵연료 제조시, 코팅층 파괴가 발생하지 않는 코팅층을 형성할 수 있다.
또한, 제조 온도 및 시간은 800~900 ℃ 에서 30분 이내로 코팅하여 우라늄-몰리브데늄 합금 분말에 주는 영향을 감소시키며 핵연료 분말 전체에 빠짐없이 고르게 형성시킬 수 있다.
그리하여, 기존 실리콘코팅층 형성 방법에 의한 코팅보다 효과적으로 알루미늄 기지와의 반응을 억제시켜 팽윤량을 감소시키고, 조사 건전성이 향상된 연구로용 분산 핵연료 제조가 가능하다.
도 1은 실리콘-우라늄의 이원계상태도이고,
도 2는 상용 실리콘 분말과 이 분말을 지르코니아볼을 사용하는 볼밀링 공정을 통해 미세화한 실리콘 분말의 사진이고,
도 3은 비교예 1의 실리사이드가 표면에 코팅된 우라늄-몰리브데늄 합금 분말을 주사전자현미경(Scanning Electron Microscope, SEM)으로 촬영한 사진이고,
도 4는 실시예 1의 실리사이드가 표면에 코팅된 우라늄-몰리브데늄 합금 분말을 주사전자현미경(Scanning Electron Microscope, SEM)으로 촬영한 사진이고,
도 5는 실시예 1의 실리사이드가 표면에 코팅된 우라늄-몰리브데늄 합금 분말을 에너지 분광 분석기(energy dispersive spectroscopy, EDS)로 측정한 것이다.
이하, 본 발명을 상세히 설명한다.
본 발명은 1 내지 5 ㎛ 두께의 실리사이드 코팅층이 형성된 우라늄-몰리브데늄 합금분말을 제공한다.
이하, 본 발명에 따른 실리사이드 코팅층이 형성된 우라늄-몰리브데늄 합금분말에 대하여 상세히 설명한다.
연구용 원자로의 핵연료인 우라늄-몰리브데늄 합금분말은 실리사이드 코팅층을 형성함으로써 알루미늄 기지와 금속간화합물 사이의 반응층 형성을 억제할 수 있으나, 종래의 우라늄-몰리브데늄 합금분말은 10 내지 20㎛ 두께의 불균일한 실리사이드 코팅층을 가졌다.
반면, 본 발명에서는 우라늄-몰리브데늄 합금분말이 1 내지 5 ㎛ 두께의 균일한 실리사이드 코팅층을 가짐으로써 조사안정성을 향상시킴으로써, 상기 우라늄-몰리브데늄 합금분말을 연구로용 분산 핵연로로 유용하게 사용할 수 있다.
또한, 본 발명은
실리콘 분말을 분쇄하여 5㎛ 미만의 크기로 미세화하는 단계(단계 1);
상기 미세화된 실리콘 분말을 우라늄-몰리브데늄 합금분말과 혼합하는 단계(단계 2); 및
상기 혼합물을 열처리하는 단계(단계 3); 을 포함하는 실리사이드 코팅층이 형성된 우라늄-몰리브데늄 합금분말의 제조방법을 제공한다.
이하, 본 발명에 따른 실리사이드 코팅층이 형성된 우라늄-몰리브데늄 합금분말의 제조방법에 대하여 각 단계별로 상세히 설명한다.
먼저, 본 발명에 따른 실리사이드 코팅층이 형성된 우라늄-몰리브데늄 합금분말의 제조방법에 있어서, 단계 1은 실리콘 분말을 분쇄하여 5㎛ 미만의 크기로 미세화하는 단계이다.
구체적으로, 상기 단계 1에 있어서, 실리콘 분말을 미세화할 수 있는 것이면 분쇄방법에 있어서 특별히 제한하지 않으나, 볼밀, 로드밀, 해머밀 및 다이나믹 밀 등으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 어느 하나에 의하여 미세화시킬 수 있다.바람직하게는, 볼밀링법을 이용하여 미세화 할 수 있다. 일례로서, 45 ㎛ 의 입자크기를 갖는 상용 실리콘 분말을 분쇄하는 실리콘 분말의 무게의 10 배가 되는 지르코니아볼로 40 rpm 속도에서 90 시간 볼밀링 공정을 수행할 수 있다. 볼밀링 공정 시간이 90시간을 초과 진행하여도 실리콘 분말이 더 이상 미세화 되지 않는다(도 2참조).
한편, 상용 실리콘 분말 중 가장 작은 45 ㎛ 입자 크기의 실리콘 분말은 우라늄-몰리브데늄 분말의 표면을 코팅하는데 있어 미세한 입자 크기의 실리콘 분말에 비해 표면적이 작아 우라늄-몰리브데늄 분말과 물리적 접촉을 이루는데 불리하고 접촉을 이루더라도 큰 입자 크기로 인해 열처리 후에 두꺼운 코팅층을 형성하게 되는 문제가 있다.
반면, 본 발명에서는 상용 실리콘 분말을 분쇄하여 1 내지 5 ㎛ 의 크기로 미세화 한다. 만약, 실리콘 분말의 크기가 1㎛ 미만의 나노 사이즈 분말일 경우 동종 분말끼리 정전기적 인력에 의해 뭉치는 특성이 강하고 쉽게 산화되어 이종 분말과 반응을 일으키지 못하고 비경제적이다. 5 ㎛ 초과의 경우 실리콘 분말의 코팅에서 유효한 효과를 얻을 수 없다.
다음으로, 본 발명에 따른 실리사이드 코팅층이 형성된 우라늄-몰리브데늄 합금분말의 제조방법에 있어서, 단계 2는 상기 미세화된 실리콘 분말을 우라늄-몰리브데늄 합금분말과 혼합하는 단계이다.
상기 단계 2에서 있어서, 우라늄-몰리브데늄 합금분말은 예를 들어 원심분무기술을 통해 제조된 것을 준비하여 상기 미세화된 실리콘 분말과 혼합될 수 있다. 이는 우라늄-몰리브데늄(U-Mo) 합금분말의 경우, 몰리브데늄으로 인해 인성이 매우 높아 기존의 파쇄법을 이용하여 핵연료 분말을 제조하는데 어려움이 있다. 따라서, 이러한 문제점을 고려하였을 때, U-Mo 합금분말을 용이하게 제조할 수 있는 원심분무기술을 통해 상기 U-Mo 합금분말을 준비하여 미세화된 실리콘 분말과 혼합할 수 있다.
구체적으로, 몰리브데늄을 포함하는 우라늄 합금을 고온에서 용해시켜 합금 용탕을 제조한 후 고속으로 회전하는 디스크 위에 출탕하여 우라늄-몰리브데늄 합금분말을 제조할 수 있는 종래 특허에 기재된 방법으로 수행될수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 이때, 고속으로 회전하는 디스크 위에 합금 용탕을 출탕하면 원심력에 의해 합금 용탕의 액적이 분산되어 비산되다가 표면장력에 의해 구형으로 급속 응고되어 우라늄-몰리브데늄 합금분말이 제조된다. 이때, 합금 용탕은 추가적으로 지르코늄 또는 티타늄을 0.5 - 5 중량% 함량으로 더 포함할 수 있다.
이때, 상기한 바와 같이 U-Mo 합금분말을 제조하는 원심분무공정에 대해서 기술하였으나, 상기 U-Mo 합금분말이 이에 제한되는 것은 아니다.
한편, 상기 단계 2에 있어서, 실리콘 분말과 우라늄-몰리브데늄 합금분말은 1 : 3 내지 1 : 5 의 무게 비율로 우라늄-몰리브데늄 분말의 양이 더 많도록 혼합시킬수 있다. 만약 혼합비율이 1 : 3 미만으로 미세화된 실리콘 분말의 량이 많은 경우, 실리콘 분말의 미세화로 인한 정전기적 인력이 심화되어 실리콘 분말끼리 서로 달라붙어 균일한 코팅층이 형성되지 않는 문제가 있다. 1 : 5 초과의 경우 실리콘 분말의 양이 우라늄-몰리브데늄 합금분말의 량보다 상대적으로 적어 코팅층이 잘 형성되지 않는 문제가 있다.(실험예 3 참조)
다음으로, 본 발명에 따른 실리사이드 코팅층이 형성된 우라늄-몰리브데늄 합금분말의 제조방법에 있어서, 단계 3은 상기 혼합물을 열처리하는 단계이다.
구체적으로, 상기 열처리는 아르곤, 질소, 헬륨 또는 진공 분위기에서 800 내지 900 ℃ 온도로 30 분이내 동안 수행하는 것이 바람직하다. 종래의 실리콘 코팅방법은 700 내지 1100 ℃의 온도로 40 내지 300분 동안 수행되어 우라늄-몰리브데늄 합금에 열에너지로 인한 영향이 있었다. 만약 , 800 ℃ 미만인 경우에는 실리사이드 코팅층이 형성되지 않는 분말이 있어서, 조사시 우라늄-몰리브데늄 합금분말과 알루미늄 기지의 상호반응으로 반응층이 형성되는 문제가 있고, 900 ℃를 초과하는 경우에는 우라늄-몰리브데늄 합금분말의 내부로 실리콘이 확산될 가능성이 있고, 에너지 효율의 측면에서 과량의 에너지가 소비되는 문제가 있다.
반면, 본 발명에 있어서는, 800 내지 900 ℃ 온도로 30 분이내로 짧은 시간동안 열처리를 수행하여 우라늄-몰리브데늄 합금에 열에너지로 인한 영향을 최소화하는 한편 실리사이드 코팅층이 1 내지 5㎛의 두께로 형성될 수 있는 온도인 800 내지 900 ℃에서 열처리를 진행하여 조사 건정성이 향상된 연구로용 분산 핵연료를 제조 할 수 있다. 이를 통해, 종래의 10 내지 20 ㎛ 정도의 불균일한 코팅 두께로 인해 핵연료의 건전성이 떨어지고, 핵연료의 우라늄 밀도가 감소하는 한계를 극복할 수 있는 효과가 있다.
본 발명에 따른 우라늄-몰리브데늄 합금분말에 실리사이드 코팅층을 형성시키는 방법은 연구로용 분산 핵연료의 조사 중에 우라늄-몰리브데늄 합금분말과 알루미늄 기지와의 반응을 억제시켜 팽윤량을 감소시키고, 핵연료인 우라늄-몰리브데늄 합금분말의 내부온도를 감소시켜 조사 건정성을 향상시키고 방출 연소도를 증가시키므로, 연구로용 분산 핵연료 제조에 유용하게 사용할 수 있다.
나아가, 본 발명은 우라늄-몰리브데늄 합금분말 표면에 실리사이드 코팅층을 형성시키는 상기 방법을 통해 우라늄-몰리브데늄 합금분말과 알루미늄 기지와의 반응을 억제시키는 방법을 제공한다.
본 발명의 상기 반응 억제방법은, 전술한 바와 같은 제조방법을 통해, 우라늄-몰리브데늄 합금분말에 실리사이드 코팅층을 형성시키고, 상기 실리사이드 코팅층이 우라늄-몰리브데늄 합금분말과 알루미늄과의 반응을 억제하는 확산 방지층 역할을 하게 되어 알루미늄과의 반응을 억제할 수 있다. 또한, 상기 실리사이드 코팅층의 실리콘 함량이 증가할수록 알루미늄과의 반응을 더욱 억제할 수 있다.
이때, 본 발명에서는 상기의 제조방법을 통해 우라늄-몰리브데늄 합금분말의 표면에 1 내지 5 ㎛의 두께로 실리사이드 코팅층이 형성된 것으로써, 상기한 바와 같은 알루미늄 기지와의 반응을 억제하여 상기 우라늄-몰리브데늄 합금분말을 연구로용 분산 핵연로로 유용하게 사용할 수 있다.
이하, 본 발명을 하기의 실시예에 의해 더욱 상세히 설명한다. 단, 하기의 실시예는 발명을 예시하는 것일 뿐, 본 발명의 내용이 하기 실시예에 의해 제한되는 것은 아니다.
<실시예 1> 실리사이드 코팅층이 형성된 우라늄-몰리브데늄 합금분말.
단계 1: 45 ㎛ 의 입자크기를 갖는 상용 실리콘 분말을 볼밀링법을 이용하여 5㎛ 의 입자크기로 미세화하였다. 이때 볼밀링은 지르코니아볼의 전체 무게가 분쇄하는 실리콘 분말의 무게의 10 배가 되도록 하였으며, 볼밀링 공정은 40 rpm 속도에서 90 시간 수행하였다.
단계 2: 몰리브데늄을 포함하는 우라늄 합금을 용해시켜 합금 용탕을 제조한 후 고속으로 회전하는 디스크 위에 출탕하여 우라늄-몰리브데늄 합금분말을 제조하였다. 이에 상기 미세화된 실리콘 분말을 혼합무게 비율이 3 : 1 이 되도록 혼합하고 볼밀링법을 통해 우라늄-몰리브데늄 합금분말 표면에 실리콘 분말이 기계적으로 접촉하고 있는 상태가 되도록 하였다. 이때 볼밀링은 지르코니아볼의 전체 무게가 우라늄-몰리브데늄과 미세화된 실리콘의 혼합분말 무게의 4배가 되도록 하였으며, 볼밀링 공정은 40 rpm 속도에서 18 시간 수행하였다.
단계 3: 상기 혼합물을 800℃ 에서 30분 동안 열처리하여 우라늄-몰리브데늄 합금분말에 1 내지 5㎛ 두께의 실리사이드 코팅층을 형성시켰다.
<실시예 2>
실리사이드 코팅층이 형성된 우라늄-몰리브데늄 합금분말을 제조함에 있어서, 상기 실시예 1에서 단계 2의 우라늄-몰리브데늄 합금분말과 실리콘 분말의 혼합무게 비율이 4 : 1 이 되도록 혼합하는 것을 제외하고는 동일하다.
<실시예 3>
실리사이드 코팅층이 형성된 우라늄-몰리브데늄 합금분말을 제조함에 있어서, 상기 실시예 1에서 단계 2의 우라늄-몰리브데늄 합금분말과 실리콘 분말의 혼합무게 비율이 5 : 1 이 되도록 혼합하는 것을 제외하고는 동일하다.
<비교예 1>
실리사이드 코팅층이 형성된 우라늄-몰리브데늄 합금분말을 제조함에 있어서, 상기 실시예 1의 단계 1의 실리콘 분말은 45 ㎛ 의 상용실리콘을 사용한 것을 제외하고는 동일하다.
<비교예 2>
실리사이드 코팅층이 형성된 우라늄-몰리브데늄 합금분말을 제조함에 있어서, 상기 실시예 1에서 단계 2의 우라늄-몰리브데늄 합금분말과 실리콘 분말의 혼합무게 비율이 2 : 1 이 되도록 혼합하는 것을 제외하고는 동일하다.
<비교예 3>
실리사이드 코팅층이 형성된 우라늄-몰리브데늄 합금분말을 제조함에 있어서, 상기 실시예 1에서 단계 2의 우라늄-몰리브데늄 합금분말과 실리콘 분말의 혼합무게 비율이 6 : 1 이 되도록 혼합하는 것을 제외하고는 동일하다.
<실험예 1> 실리사이드 코팅층이 형성된 우라늄-몰리브데늄 합금분말의 미세구조 분석
본 발명에 따른 실리사이드 코팅층이 형성된 우라늄-몰리브데늄 합금분말의 미세구조를 알아보기 위해 주사전자현미경(Scanning Electron Microscope, SEM)으로 분석하고, 그 결과를 도 3, 도 4에 나타내었다.
도 3에 나타난 바와 같이, 상기 비교예 1에서 제조된 실리사이드 코팅층이 형성된 우라늄-몰리브데늄 합금분말은 실리사이드 코팅층이 두껍게 형성되고, 실리사이드 코팅층이 형성되지 않은 합금분말이 다수 존재하는 것을 알 수 있다.
반면, 도 4에 나타난 바와 같이, 상기 실시예 1에서 제조된 실리사이드 코팅층이 형성된 우라늄-몰리브데늄 합금분말은 실리사이드 코팅층이 얇고, 합금분말 전체에 걸쳐 고르게 형성된 것을 알 수 있다.
<실험예 2> 실리사이드 코팅층이 형성된 우라늄-몰리브데늄 합금분말의 성분 분석
본 발명에 따른 실리사이드 코팅층이 형성된 우라늄-몰리브데늄 합금분말의 성분을 알아보기 위해, 실리사이드 코팅층이 형성된 우라늄-몰리브데늄 합금분말의 성분 분석한 지점을 나타낸 도 4의 주사전자현미경(SEM) 사진 중 실리사이드 코팅층에 해당되는 부분을 에너지 분광 분석기(energy dispersive spectroscopy, EDS)로 분석하였고, 그 결과를 도 5 및 하기 표 1에 나타내었다.
원소 중량% 원자%
Si 12.49 53.91
Mo 2.02 2.55
U 85.49 43.54
상기 표 1 및 도 5에 도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 실시예 1에서 제조된 우라늄-몰리브데늄 합금분말의 코팅층은 우라늄, 몰리브데늄 및 실리콘이 주성분으로 함유된 것을 알 수 있고, 특히 코팅층은 우라늄과 실리콘이 주성분으로 이루어진 화합물이 형성된 것을 알 수 있다.
<실험예 3> 우라늄-몰리브데늄 합금분말과 실리콘 분말의 혼합비율에 따른 코팅정도 비교
실리사이드 코팅층이 형성된 우라늄-몰리브데늄 합금분말에 있어서, 우라늄-몰리브데늄 합금분말과 실리콘 분말의 혼합비율에 따른 코팅의 균질함 정도를 알아보기 위해, 실시예 1 내지 3 및 비교예 2, 3의 실리사이드 코팅층을 주사전자현미경(SEM)으로 관찰한 후, 코팅의 균질함 정도를 평가하였고 그 결과를 하기 표 2에 나타내었다.
혼합 비율(U-Mo : Si) 코팅 정도
실시예 1 3 : 1 ○
실시예 2 4 : 1 ○
실시예 3 5 : 1 ○
비교예 2 2 : 1 △
비교예 3 6 : 1 X
(○ : 두께가 균일하고, 분말의 표면에 고르게 코팅
△ : 두께가 불균일하거나, 또는 분말의 표면에 고르게 코팅되지 않음
X : 두께가 불균일하고, 분말 표면의 코팅이 고르지 않음.)
상기 표 2에 나타난 바와 같이, 실시예 1 에서 실시예 3 에 해당하는 우라늄-몰리브데늄 합금분말의 혼합무게 비율이 3 : 1 내지 5 : 1의 경우에는, 실리사이드 코칭층이 1 내지 5 ㎛로 얇으면서, 분말의 표면에 고르게 코팅되었다.
반면, 비교예 2의 경우에는, 미세화된 실리콘 분말의 양이 상대적으로 많아 실리콘 분말끼리 달라붙어 코팅층이 10 내지 20 ㎛ 두께로 불균일하게 코팅되었다.
또한, 비교예 3의 경우에는 실리콘의 양이 너무 적어 실리사이드 코팅층이 분말의 표면에 고르게 형성되지 않았음을 확인하였다.

Claims (9)

  1. 삭제
  2. 실리콘 분말을 분쇄하여 5㎛ 이하의 크기로 미세화하는 단계(단계 1);
    상기 미세화된 실리콘 분말을 우라늄-몰리브데늄 합금분말과 혼합하되, 무게비율로 1:3 ~ 1:5(실리콘 분말:우라늄-몰리브데늄 합금분말)이 되도록 혼합하여 혼합물을 형성하는 단계(단계 2); 및
    상기 혼합물을 800 ~ 900 ℃에서 30분 이내에서 열처리하여, 우라늄-몰리브데늄 합금분말 표면에 실리사이드 코팅층을 형성하는 단계(단계 3); 을 포함하는 실리사이드 코팅층이 형성된 우라늄-몰리브데늄 합금분말의 제조방법.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 단계 1의 실리콘 분말은 볼밀, 로드밀, 해머밀 및 다이나믹 밀로 이루어지는 군으로부터 선택되는 어느 하나에 의하여 미세화시키는 것을 특징으로 하는 실리사이드 코팅층이 형성된 우라늄-몰리브데늄 합금분말의 제조방법.
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 제2항에 있어서,
    상기 단계 3의 열처리는 아르곤, 질소, 헬륨 또는 진공 분위기에서 수행시키는 것을 특징으로 하는 실리사이드 코팅층이 형성된 우라늄-몰리브데늄 합금분말의 제조방법.
  8. 제2항의 제조방법으로 우라늄-몰리브데늄 합금분말 표면에 실리사이드 코팅층을 형성시켜, 우라늄-몰리브데늄 합금분말과 알루미늄 기지와의 반응을 억제시키는 방법.
  9. 삭제
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