KR101924274B1 - 1차 및 2차 환원공정을 적용한 철 분말 제조방법 및 이에 의해 제조된 철 분말 - Google Patents

1차 및 2차 환원공정을 적용한 철 분말 제조방법 및 이에 의해 제조된 철 분말

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Abstract

본 발명은 철 분말 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 1차 및 2차 환원공정을 적용하여 산호형상을 갖는 고순도의 다공성 철 분말을 제조하는 방법 및 이에 의해 제조된 철 분말에 관한 것이다.
본 발명의 산호형상을 갖는 고순도의 다공성 철 분말 제조방법은, 산화철 분말이 담긴 알루미나 도가니를 로(furnace)에 투입하는 제1 단계; 상기 산화철 분말을 아르곤에 5~10vol%의 수소가 혼합된 혼합가스를 사용하여 1차 환원시켜 혼합 분말을 제조하는 제2 단계; 상기 제조된 혼합 분말을 아르곤에 10~20vol%의 수소가 혼합된 혼합가스를 사용하여 2차 환원시켜 철 분말을 제조하는 제3 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

1차 및 2차 환원공정을 적용한 철 분말 제조방법 및 이에 의해 제조된 철 분말{MANUFACTURING METHOD USING TWO-STEP REDUCTION FOR IRON METAL POWDERS AND IRON METAL POWDERS BY THE SAME}
본 발명은 철 분말 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 1차 및 2차 환원공정을 적용하여 산호형상을 갖는 고순도의 다공성 철 분말을 제조하는 방법 및 이에 의해 제조된 철 분말에 관한 것이다.
열전지는 평상시 전해질이 고체 염 상태인 비활성 상태를 유지하며 작동을 하지 않고 있다가 필요 시 착화기를 이용하여 열을 가해줌으로써 전해질을 용융시켜 고온에서 작동하는 전지를 말한다.
열전지의 열원은 연료와 산화제로 구성된다. 그 중, 연료로는 주로 금속이 사용되고 있고, 연소 시 연료인 금속이 혼합된 산화제와 반응하여 금속산화물이 되면서 많은 양의 에너지를 방출하며, 이렇게 방출된 에너지로 열전지의 고체전해질 용융에 필요한 열을 제공한다.
상기와 같은 열원은 철(Fe) 분말과 과염소산칼륨(KClO4) 분말을 포함한 혼합물로 구성되어 있으며, 상기 혼합물을 펠렛(pellet)형상으로 성형하여 사용하고 있다.
일반적으로 철은 구의 형상을 가지고 있으나, 열전지의 열원으로 사용되는 철 분말은 입자가 응집되어 산호형상을 가짐으로써 발화에 요구되는 산소와의 접촉이 원활하여 우수한 발화 특성을 나타낸다.
통상적으로 철 분말은 산화철 분말을 전구체로 사용하고, 이를 순도 약 100%의 수소(H2) 가스를 사용하여 환원해줌으로써 제조하고 있는데, 이러한 방법은 고순도의 수소 가스로 인해 공정의 위험성이 높을 뿐 아니라 철 분말이 산호형상을 갖도록 제어하는데 있어서 큰 어려움이 존재하는 실정이다.
이상의 배경기술에 기재된 사항은 발명의 배경에 대한 이해를 돕기 위한 것으로서, 이 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 이미 알려진 종래기술이 아닌 사항을 포함할 수 있다.
대한민국공개특허공보 제10-2016-0141200호
이에 상기와 같은 문제를 해결하고자, 본 발명은 혼합가스를 사용함으로써 공정의 안전성을 높이고, 1차 및 2차 환원공정을 적용함으로써 산호형상을 갖는 고순도의 다공성 철 분말을 제조하는 방법 및 이에 의해 제조된 철 분말을 제공하는 데 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 산호형상을 갖는 고순도의 다공성 철 분말 제조방법은 산화철 분말이 담긴 알루미나 도가니를 전기로에 투입하는 제1 단계; 상기 산화철 분말을 아르곤에 5~10vol%의 수소가 혼합된 혼합가스를 사용하여 1차 환원시켜 혼합 분말을 제조하는 제2 단계; 상기 제조된 혼합 분말을 아르곤에 10~20vol%의 수소가 혼합된 혼합가스를 사용하여 2차 환원시켜 철 분말을 제조하는 제3 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제1 단계에서, 상기 산화철 분말은 일산화철(FeO), 삼산화이철(Fe2O3), 사산화삼철(Fe3O4) 및 FeOOH 중 1종 이상이 혼합된 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제1 단계에서, 상기 산화철 분말은 상기 알루미나 도가니에 0.5mm 이하 높이로 담긴 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제2 단계 및 상기 제3 단계에서, 상기 1차 환원 및 상기 2차 환원 시 환원온도는 600~800℃이고, 환원시간은 1~2시간인 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 혼합 분말은 일산화철(FeO), 삼산화이철(Fe2O3), 사산화삼철(Fe3O4) 및 FeOOH 중 1종 이상과 철(Fe)이 혼합된 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제3 단계 이후, 상기 제조된 철 분말을 불활성 가스를 사용하여 안정화시켜주는 제4 단계; 및 상기 안정화된 철 분말을 진동방식으로 체가름시켜 입도를 조절하는 제5 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
한편, 상기와 같은 제조방법으로 제조된 철 분말은 과염소산칼륨(KClO4) 분말과 혼합되어 열전지에 적용되는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 수소의 함량이 다른 혼합가스를 사용하여 1차 및 2차 환원공정을 적용함으로써, 제조된 고순도의 다공성 철 분말이 산호형상을 갖도록 제어 가능한 효과가 있다. 그리고 이렇게 제조된 철 분말은 산소와의 접촉이 원활하여 우수한 발화 특성을 갖고, 이로 인해 효과적인 열원으로 열전지에 적용될 수 있는 효과가 있다.
또한, 아르곤과 수소가 혼합된 혼합가스를 사용함으로써, 고순도의 수소가스를 사용하는 종래의 공정보다 공정상의 안전성 및 경제성 측면에서 우수한 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예인 철 분말 제조방법의 순서도이다.
도 2는 비교 예의 환원공정을 보여주는 모식도이다.
도 3은 실시 예의 환원공정을 보여주는 모식도이다.
도 4-(a)는 1차 환원 이전 산화철 분말의 XRD 결과 그래프이다.
도 4-(b)는 실시 예의 1차 환원 이후 제조된 혼합 분말의 XRD 결과 그래프이다.
도 4-(c)는 실시 예의 2차 환원 이후 제조된 철 분말의 XRD 결과 그래프이다.
도 4-(d)는 비교 예의 1차 환원 이후 제조된 철 분말의 XRD 결과 그래프이다.
도 5-(a)는 1차 환원 이전 산화철 분말의 SEM 사진이다.
도 5-(b)는 실시 예의 1차 환원 이후 제조된 혼합 분말의 SEM 사진이다.
도 5-(c)는 실시 예의 2차 환원 이후 제조된 철 분말의 SEM 사진이다.
도 5-(d)는 비교 예의 환원공정 이후 제조된 철 분말의 SEM 사진이다.
이하, 본 발명을 충분히 이해하기 위해서 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 설명한다. 본 발명의 실시 예는 여러 가지 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 상세히 설명하는 실시 예로 한정되는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 실시 예는 당 업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 따라서 도면에서의 요소의 형상 등은 보다 명확한 설명을 강조하기 위해서 과장되어 표현될 수 있다. 각 도면에서 동일한 구성은 동일한 참조부호로 도시한 경우가 있음을 유의하여야 한다. 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 기술은 생략된다.
또한, 본 명세서에서 사용되는 ‘구성된다.’, ‘이루어진다.’ 또는 ‘포함한다.’ 등의 용어는 명세서 상에 기재된 여러 구성 요소들, 또는 여러 단계들을 반드시 모두 포함하는 것으로 해석되지 않아야 하며, 그 중 일부 구성 요소들 또는 일부 단계들은 포함되지 않을 수 있고, 또는 추가적인 구성 요소 또는 단계들을 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예인 철 분말 제조방법의 순서도로, 이에 도시된 바와 같이 본 발명의 철 분말 제조방법은 산화철 분말이 담긴 알루미나 도가니를 전기로에 투입하는 제1 단계(S110), 상기 산화철 분말을 아르곤에 5~10vol%의 수소가 혼합된 혼합가스를 사용하여 1차 환원시켜 혼합 분말을 제조하는 제2 단계(S120), 상기 제조된 혼합 분말을 아르곤에 10~20vol%의 수소가 혼합된 혼합가스를 사용하여 2차 환원시켜 철 분말을 제조하는 제3 단계(S130)를 포함하여 진행된다.
이하, 본 발명의 철 분말 제조방법의 각 단계들을 보다 상세히 설명한다.
상기 제1 단계(S110)에서 사용하는 산화철 분말은 철(Fe)에 하나 이상의 산소 원자가 결합된 산화물 조성을 갖는 분말 상태의 것을 말하며, 비교적 산소의 함량이 낮은 일산화철(FeO), 삼산화이철(Fe2O3), 사산화삼철(Fe3O4) 및 FeOOH 중 1종 또는 1종 이상이 혼합된 것이 바람직하나, 특별히 이에 한정되지 않고 FexOy의 화학식을 갖는 것을 더 포함할 수 있다. (여기서 x는 1~3 중 어느 하나, y는 1~4 중 어느 하나일 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.)
또한, 상기 산화철 분말의 형상은 침상형인 것이 바람직하나, 특별히 이에 한정되지 않고 구형, 큐빅(cubic)형, 막대(rod)형, 플레이크(flake)형 및 밤송이 형 등을 포함하는 형상의 산화철 분말도 사용 가능하다.
또한, 상기 산화철 분말의 입자 크기는 클수록 유리하며, 보다 구체적으로는 5~10㎛인 것이 가장 바람직하나, 특별히 이에 한정되지 않고 보다 다양한 입자 크기를 갖는 산화철 분말을 사용할 수 있다.
한편, 상기와 같은 산화철 분말은 알루미나 도가니에 담겨 분위기 제어가 가능한 전기로 또는 튜브로 등의 로(furnace)에 투입되는데(S110) 이때, 산화철 분말이 알루미나 도가니의 내측 바닥면으로부터 일정높이 이상 담기면 환원공정 이후 상측에 위치하는 산화철 분말과 하측에 위치하는 산화철 분말의 균일도가 떨어지게 된다. 따라서 산화철 분말은 알루미나 도가니의 내측 바닥면으로부터 0.5mm 이하의 높이로 최대한 얇고 넓게 담기는 것이 바람직하다.
산화철 분말을 알루미나 도가니에 담고, 이를 로에 투입한 제1 단계(S110) 이후에는 아르곤(Ar)과 수소(H2)가 혼합된 혼합가스를 사용하여 이를 계속 흘려주면서 산화철 분말이 투입된 로의 분위기를 조성시키고, 약 5℃/min의 속도로 온도를 증가시켜 600~800℃의 설정한 온도에 도달하면 1~2시간 유지시켜 상기 산화철 분말을 1차 환원시킨다. 그리고 이후 약 5℃/min의 속도로 온도를 다시 상온으로 감소시키는 로냉을 진행한다(S120).
이때 상기 제2 단계(S120)에서 1차 환원에 사용하는 혼합가스의 수소의 함량, 환원온도 및 환원시간 등의 조건은 1차 환원 시 산화철 분말이 모두 환원되지 않고 부분 환원이 일어나도록 설정된 조건으로, 이를 통해 1차 환원 이후 산화철 분말이 환원되어 형성된 철(Fe) 분말과 환원되지 않은 산화철 분말이 혼합된 혼합 분말이 제조된다.
따라서 상기 혼합 분말은 제1 단계(S110)에서 사용한 산화철 분말에 따라 달라질 수 있으나, 바람직하게는 1차 환원으로 환원되지 않은 일산화철(FeO), 삼산화이철(Fe2O3), 사산화삼철(Fe3O4) 및 FeOOH 중 1종 또는 1종 이상의 분말과 철(Fe) 분말이 혼합되어 있다.
그리고 이러한 혼합 분말은 혼합 분말의 전체 부피 대비 철 분말이 약 80vol% 이상인 것이 바람직할 수 있으나, 특별히 이에 한정되지 않는다.
이렇게 제2 단계(S120)에서 산화철 분말을 전부 환원시키지 않고 부분 환원이 일어나도록 함으로써, 철 분말과 산화철 분말이 혼합된 혼합 분말을 제조하는 이유는 결과적으로 최종 제조된 철 분말이 산호형상을 갖도록 1차적으로 입자끼리 네트워크를 형성하기 위함이다.
보다 구체적으로 1차 환원 시 사용하는 혼합가스는 아르곤에 5~10vol%의 수소가 혼합된 혼합가스인 것이 바람직하며, 이는 수소의 함량이 5vol% 미만의 경우는 수소의 함량이 너무 낮아서 산화철 분말이 거의 환원되지 못할 수 있고, 수소의 함량이 10vol% 초과의 경우는 수소의 함량이 너무 높아서 산화철 분말이 대부분 환원되는 문제가 발생할 수 있어 상기와 같은 혼합 분말을 제조하기 어렵기 때문이다.
이와 유사하게 1차 환원 시 환원온도가 600℃ 미만, 환원시간이 1시간 미만의 경우는 부분 환원에 필요한 온도 및 시간이 공급되지 않아서 산화철 분말이 거의 환원되지 못할 수 있다. 그리고 환원온도가 800℃ 초과, 환원시간이 2시간 초과의 경우는 산화철 분말이 대부분 환원되는 문제가 발생할 수 있는 이유로 혼합 분말을 제조하기에 바람직하지 않기 때문에, 환원온도는 600~800℃이고, 환원시간은 1~2시간인 것이 가장 바람직하다.
혼합 분말을 제조한 제2 단계(S120) 이후에는 다시 아르곤(Ar)과 수소(H2)가 혼합된 혼합가스를 사용하여 이를 계속 흘려주면서 혼합 분말이 위치하는 로의 분위기를 조성시키고, 약 5℃/min의 속도로 온도를 증가시켜 600~800℃의 설정한 온도에 도달하면 1~2시간 유지시켜 상기 혼합 분말을 2차 환원시킨다. 그리고 이후 약 5℃/min의 속도로 온도를 다시 감소시키는 로냉을 진행한다(S130).
이때 상기 제3 단계(S130)에서 2차 환원에 사용하는 혼합가스의 수소의 함량, 환원온도 및 환원시간 등의 조건은 2차 환원 시 혼합 분말을 철(Fe) 분말로 모두 완전히 환원시킴과 동시에 급격한 형상 변형 및 응집(agglomeration) 등이 발생하지 않도록 함으로써, 산호형상을 갖도록 제어하기 위함이며, 이를 통해 2차 환원 이후 산호형상을 갖는 고순도의 다공성 철(Fe) 분말이 제조된다.
보다 구체적으로 2차 환원 시 사용하는 혼합가스는 아르곤에 10~20vol%의 수소가 혼합된 혼합가스인 것이 바람직하며, 이는 수소의 함량이 10vol% 미만의 경우는 혼합 분말에 포함된 산화철 분말이 완전히 환원되지 못할 수 있고, 수소의 함량이 20vol% 초과의 경우는 공정상 위험성이 높아질 뿐 아니라 20vol% 이하에서도 혼합 분말이 완전히 환원되어 고순도를 갖는 철 분말의 제조가 가능하기 때문이다.
이와 유사하게 2차 환원 시 환원온도가 600℃ 미만, 환원시간이 1시간 미만의 경우는 혼합 분말에 포함된 산화철 분말이 완전히 환원되는데 필요한 온도 및 시간이 공급되지 않아서 고순도의 철 분말을 제조하지 못할 수 있다. 그리고 환원온도가 800℃ 초과, 환원시간이 2시간 초과의 경우는 급격한 형상 변형 및 응집(agglomeration)이 발생할 수 있을 뿐 아니라 환원온도가 800℃ 이하, 환원시간이 2시간 이하에서도 고순도의 철 분말 제조가 가능하므로 비용 및 시간적 측면에서 공정의 효율성이 떨어져 바람직하지 않기 때문에, 환원온도는 600~800℃이고, 환원시간은 1~2시간인 것이 가장 바람직하다.
철 분말을 제조한 제3 단계(S130) 이후에는 약 50℃ 이하의 온도에서부터 아르곤(Ar), 질소(N2) 등의 불활성 가스를 사용하여 이를 계속 흘려주면서 상기 제조된 철 분말을 서서히 상온까지 냉각시킴으로써 일정시간 안정화시켜주는 제4 단계(S140)와 상기 냉각 및 안정화된 철 분말을 회수하고 이를 신속히 글러브박스로 옮긴 후 진동방식으로 체가름하는 기기를 사용하여 체가름시켜 입도(입자의 평균 지름)를 비교적 균일하도록 조절하거나 입도별로 분리시키는 제5 단계(S150)를 더 진행할 수 있다.
이하, 본 발명을 비교 예 및 실시 예를 이용하여 더욱 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 하기의 비교 예 및 실시 예는 본 발명의 예증을 위한 것으로, 본 발명의 범위가 이에 국한되는 것은 아니다.
비교 예
침상형상을 갖는 순도 99.9% 이상 FeOOH의 산화철 분말 1g을 직육면체 형상의 알루미나 도가니에 0.3~0.4mm 두께로 담고, 이를 석영관을 갖는 튜브로(tube furnace)에 투입하였다. 이후, 도 2에 도시된 바와 같이 아르곤에 20vol%의 수소가 혼합된 혼합가스를 흘려주면서 5℃/min의 속도로 온도를 높인 뒤 700℃에서 2시간동안 1차 환원시켰다. 이후 5℃/min의 속도로 온도를 낮춰 로냉하였다. 이후 50℃까지 온도가 낮아지면 아르곤 가스를 흘려주면서 상온까지 낮춰 냉각 및 안정화시켰고, 이후 글러브박스로 옮긴 뒤 진동방식으로 체가름시켜 입도를 조절함으로써 최종적으로 철 분말을 제조하였다.
실시 예
침상형상을 갖는 순도 99.9% 이상 FeOOH의 산화철 분말 1g을 직육면체 형상의 알루미나 도가니에 0.3~0.4mm 두께로 담고, 이를 석영관을 갖는 튜브로(tube furnace)에 투입하였다(S110). 이후, 도 3에 도시된 바와 같이 아르곤에 5vol%의 수소가 혼합된 혼합가스를 흘려주면서 5℃/min의 속도로 온도를 높인 뒤 700℃에서 1시간동안 1차 환원시켰다. 이후 5℃/min의 속도로 온도를 상온까지 낮춰 로냉하였다(S120). 이후 아르곤에 20vol%의 수소가 혼합된 혼합가스를 흘려주면서 5℃/min의 속도로 온도를 높인 뒤 700℃에서 2시간동안 2차 환원시켰다. 이후 5℃/min의 속도로 온도를 낮춰 로냉하였다(S130). 이후 50℃까지 온도가 낮아지면 아르곤 가스를 흘려주면서 상온까지 낮춰 냉각 및 안정화시켰고(S140), 이후 글러브박스로 옮긴 뒤 진동방식으로 체가름시켜 입도를 조절함으로써 최종적으로 철 분말을 제조하였다.
도 4-(a)는 비교 예 및 실시 예의 1차 환원 이전 산화철 분말의 XRD 결과 그래프이고, 도 4-(b)는 실시 예의 1차 환원 이후 제조된 혼합 분말의 XRD 결과 그래프이며, 도 4-(c)는 실시 예의 2차 환원 이후 제조된 철 분말의 XRD 결과 그래프이고, 도 4-(d)는 비교 예의 1차 환원 이후 제조된 철 분말의 XRD 결과 그래프이다.
도 4의 결과를 통해 비교 예는 1차 환원 이후 산화철 분말이 완전히 환원되어 순수한 철 분말이 제조된 것을 확인할 수 있다. 반면에 실시 예는 1차 환원 이후 부분 환원되어 철 분말과 산화철 분말이 혼합된 혼합 분말이 제조되고, 2차 환원 이후 남은 산화철 분말이 모두 환원되어 순수한 철 분말이 제조된 것을 확인할 수 있다.
이처럼 비교 예와 실시 예는 결과적으로 환원공정을 통해 철 분말을 제조하였다는 점에서 동일하지만, 그 차이는 다음의 결과에서 확인할 수 있다.
도 5-(a)는 비교 예 및 실시 예의 1차 환원 이전 산화철 분말의 SEM 사진이고, 도 5-(b)는 실시 예의 1차 환원 이후 제조된 혼합 분말의 SEM 사진이며, 도 5-(c)는 실시 예의 2차 환원 이후 제조된 철 분말의 SEM 사진이고, 도 5-(d)는 비교 예의 1차 환원 이후 제조된 철 분말의 SEM 사진이다.
도 5의 결과를 통해 비교 예에 비해 실시 예로 제조된 철 분말의 형상이 더욱 산호형상에 근접하다는 것을 볼 수 있다. 다시 말해 비교 예로 제조된 철 분말보다 실시 예로 제조된 철 분말이 두께방향 길이 대비 길이방향 길이의 비를 의미하는 종횡비(aspect ratio)가 큰 값을 갖는 형상으로, 산호형상에 더욱 근접하다는 것을 확인할 수 있다.
이와 같이 비교 예에 비해 실시 예로 제조된 철 분말이 더욱 산호형상을 갖는 것은 1차로 한 번에 환원시키지 않고, 1차 및 2차로 두 번에 걸쳐 환원시켜주었기 때문이다. 보다 상세히는 1차 환원 시 수소함량이 낮은 혼합가스를 사용하여 철 분말과 산화철 분말이 혼합된 혼합 분말을 제조함으로써 입자끼리의 네트워크를 형성할 수 있도록 하였고, 이후 2차 환원 시 수소함량을 높인 혼합가스를 사용하여 완전한 환원이 이루어지도록 함과 동시에 입자 네킹(necking)을 원활하게 함으로써, 비교 예로 제조된 철 분말에 비해 종횡비가 커서 산호형상에 더욱 가깝고, 비표면적도 넓은 고순도의 다공성 철 분말을 제조할 수 있었다.
순도 구분 물리화학적 특성
1 Fe 순도(%) > 98
2 Fe 원소(%) 95.45
3 Fe 분말 형상 다공성 산호형상
4 비표면적(m2/g) 0.64
5 입자크기 <50㎛, 80% min
>100㎛, 1% max
6 겉보기밀도(g/cm3) 0.93
상기 표 1은 실시 예로 제조된 철 분말의 물리적 및 화학적 특성을 보여주는 결과이며, 이와 같은 본 발명의 철 분말은 성능이 우수한 외국산 사용제품과 비교하여도 그 성능이 유사하다는 것을 확인하였다.
지금까지 설명한 본 발명의 철 분말 제조방법으로 제조된 산호형상을 갖는 고순도의 다공성 철 분말은 산소와의 접촉이 원활하여 우수한 발화 특성으로 과염소산칼륨(KClO4) 분말과 혼합되어 열전지의 열원으로 적용됨으로써, 열전지의 성능을 높일 수 있다.
또한, 아르곤과 수소가 혼합된 혼합가스를 사용함으로써, 고순도의 수소가스를 사용하는 종래의 공정보다 공정상의 안전성 및 경제성 측면에서 우수한 효과가 있다.
본 발명인 1차 및 2차 환원공정을 적용한 철 분말 제조방법 및 이에 의해 제조된 철 분말의 실시 예는 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 당업자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있도록 하는 바람직한 실시 예일 뿐, 전술한 실시 예 및 첨부한 도면에 한정되는 것은 아니므로 이로 인해 본 발명의 권리범위가 한정되는 것은 아니다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다. 또한, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것이 당업자에게 있어 명백할 것이며, 당업자에 의해 용이하게 변경 가능한 부분도 본 발명의 권리범위에 포함됨은 자명하다.

Claims (7)

  1. 산화철 분말이 담긴 알루미나 도가니를 로(furnace)에 투입하는 제1 단계;
    상기 산화철 분말을 아르곤에 5vol%의 수소가 혼합된 혼합가스를 사용하여 1차 환원시켜 혼합 분말을 제조하는 제2 단계;
    상기 제조된 혼합 분말을 아르곤에 20vol%의 수소가 혼합된 혼합가스를 사용하여 2차 환원시켜 철 분말을 제조하는 제3 단계;
    상기 제조된 철 분말을 불활성 가스를 사용하여 안정화시켜주는 제4 단계; 및
    상기 안정화된 철 분말을 진동방식으로 체가름시켜 입도를 조절하는 제5 단계;를 포함하며,
    상기 제2 단계 및 상기 제3 단계에서의 환원온도는 600~800℃, 환원시간은 1~2시간이며,
    상기 산화철 분말은 일산화철(FeO), 삼산화이철(Fe2O3), 사산화삼철(Fe3O4) 및 FeOOH 중 1종 또는 1종 이상이 혼합된 것을 특징으로 하는 산호형상을 갖는 고순도의 다공성 철 분말 제조방법.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제1 단계에서,
    상기 산화철 분말은 상기 알루미나 도가니에 0.5mm 이하 높이로 담긴 것을 특징으로 하는 산호형상을 갖는 고순도의 다공성 철 분말 제조방법.
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 삭제
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