KR102328897B1 - Si의 피막을 갖는 순동분 및 그의 제조 방법, 그리고 해당 순동분을 사용한 적층 조형물 - Google Patents
Si의 피막을 갖는 순동분 및 그의 제조 방법, 그리고 해당 순동분을 사용한 적층 조형물 Download PDFInfo
- Publication number
- KR102328897B1 KR102328897B1 KR1020207025193A KR20207025193A KR102328897B1 KR 102328897 B1 KR102328897 B1 KR 102328897B1 KR 1020207025193 A KR1020207025193 A KR 1020207025193A KR 20207025193 A KR20207025193 A KR 20207025193A KR 102328897 B1 KR102328897 B1 KR 102328897B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- pure copper
- copper powder
- film
- adhesion amount
- less
- Prior art date
Links
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 119
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 19
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 31
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 23
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims description 8
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims description 8
- 239000007822 coupling agent Substances 0.000 claims description 7
- BLRPTPMANUNPDV-UHFFFAOYSA-N Silane Chemical compound [SiH4] BLRPTPMANUNPDV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 claims description 6
- 229910000077 silane Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 238000000465 moulding Methods 0.000 abstract description 25
- 238000010894 electron beam technology Methods 0.000 abstract description 22
- 238000000034 method Methods 0.000 abstract description 21
- 238000005245 sintering Methods 0.000 abstract description 20
- 238000003475 lamination Methods 0.000 abstract description 9
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 5
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 abstract description 5
- 230000007423 decrease Effects 0.000 abstract description 5
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 32
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 21
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 21
- 230000008859 change Effects 0.000 description 11
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 8
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 7
- 239000000523 sample Substances 0.000 description 7
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 7
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 6
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 6
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 6
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 5
- 238000000682 scanning probe acoustic microscopy Methods 0.000 description 5
- 238000004544 sputter deposition Methods 0.000 description 5
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 5
- 238000004381 surface treatment Methods 0.000 description 5
- AFCARXCZXQIEQB-UHFFFAOYSA-N N-[3-oxo-3-(2,4,6,7-tetrahydrotriazolo[4,5-c]pyridin-5-yl)propyl]-2-[[3-(trifluoromethoxy)phenyl]methylamino]pyrimidine-5-carboxamide Chemical compound O=C(CCNC(=O)C=1C=NC(=NC=1)NCC1=CC(=CC=C1)OC(F)(F)F)N1CC2=C(CC1)NN=N2 AFCARXCZXQIEQB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000006087 Silane Coupling Agent Substances 0.000 description 4
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 4
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 4
- 238000012795 verification Methods 0.000 description 4
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000000889 atomisation Methods 0.000 description 3
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 3
- 238000007654 immersion Methods 0.000 description 3
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 2
- -1 amino titanate Chemical compound 0.000 description 2
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 2
- KSFBTBXTZDJOHO-UHFFFAOYSA-N diaminosilicon Chemical compound N[Si]N KSFBTBXTZDJOHO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 2
- 238000013507 mapping Methods 0.000 description 2
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 2
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 2
- 239000005416 organic matter Substances 0.000 description 2
- 230000008569 process Effects 0.000 description 2
- VZSRBBMJRBPUNF-UHFFFAOYSA-N 2-(2,3-dihydro-1H-inden-2-ylamino)-N-[3-oxo-3-(2,4,6,7-tetrahydrotriazolo[4,5-c]pyridin-5-yl)propyl]pyrimidine-5-carboxamide Chemical compound C1C(CC2=CC=CC=C12)NC1=NC=C(C=N1)C(=O)NCCC(N1CC2=C(CC1)NN=N2)=O VZSRBBMJRBPUNF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZPQAUEDTKNBRNG-UHFFFAOYSA-N 2-methylprop-2-enoylsilicon Chemical compound CC(=C)C([Si])=O ZPQAUEDTKNBRNG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 1
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 1
- 150000001343 alkyl silanes Chemical class 0.000 description 1
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000003556 assay Methods 0.000 description 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 125000003178 carboxy group Chemical group [H]OC(*)=O 0.000 description 1
- 238000006388 chemical passivation reaction Methods 0.000 description 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 230000002950 deficient Effects 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 238000007865 diluting Methods 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 238000004453 electron probe microanalysis Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 1
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 1
- 238000010191 image analysis Methods 0.000 description 1
- 238000009616 inductively coupled plasma Methods 0.000 description 1
- 238000002354 inductively-coupled plasma atomic emission spectroscopy Methods 0.000 description 1
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 description 1
- 230000002401 inhibitory effect Effects 0.000 description 1
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 1
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 1
- 230000010354 integration Effects 0.000 description 1
- YWXYYJSYQOXTPL-SLPGGIOYSA-N isosorbide mononitrate Chemical compound [O-][N+](=O)O[C@@H]1CO[C@@H]2[C@@H](O)CO[C@@H]21 YWXYYJSYQOXTPL-SLPGGIOYSA-N 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 239000011368 organic material Substances 0.000 description 1
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 description 1
- 235000021110 pickles Nutrition 0.000 description 1
- 238000005554 pickling Methods 0.000 description 1
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 238000001878 scanning electron micrograph Methods 0.000 description 1
- 238000007493 shaping process Methods 0.000 description 1
- 238000007873 sieving Methods 0.000 description 1
- FZHAPNGMFPVSLP-UHFFFAOYSA-N silanamine Chemical compound [SiH3]N FZHAPNGMFPVSLP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 1
- 238000003892 spreading Methods 0.000 description 1
- 230000007480 spreading Effects 0.000 description 1
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 1
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 1
- TXDNPSYEJHXKMK-UHFFFAOYSA-N sulfanylsilane Chemical compound S[SiH3] TXDNPSYEJHXKMK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000001629 suppression Effects 0.000 description 1
- UKRDPEFKFJNXQM-UHFFFAOYSA-N vinylsilane Chemical compound [SiH3]C=C UKRDPEFKFJNXQM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C9/00—Alloys based on copper
- C22C9/10—Alloys based on copper with silicon as the next major constituent
-
- B22F1/025—
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
- B22F1/00—Metallic powder; Treatment of metallic powder, e.g. to facilitate working or to improve properties
-
- B22F1/0003—
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
- B22F1/00—Metallic powder; Treatment of metallic powder, e.g. to facilitate working or to improve properties
- B22F1/10—Metallic powder containing lubricating or binding agents; Metallic powder containing organic material
- B22F1/102—Metallic powder coated with organic material
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
- B22F1/00—Metallic powder; Treatment of metallic powder, e.g. to facilitate working or to improve properties
- B22F1/16—Metallic particles coated with a non-metal
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
- B22F10/00—Additive manufacturing of workpieces or articles from metallic powder
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
- B22F10/00—Additive manufacturing of workpieces or articles from metallic powder
- B22F10/20—Direct sintering or melting
- B22F10/25—Direct deposition of metal particles, e.g. direct metal deposition [DMD] or laser engineered net shaping [LENS]
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
- B22F10/00—Additive manufacturing of workpieces or articles from metallic powder
- B22F10/30—Process control
- B22F10/34—Process control of powder characteristics, e.g. density, oxidation or flowability
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
- B22F3/00—Manufacture of workpieces or articles from metallic powder characterised by the manner of compacting or sintering; Apparatus specially adapted therefor ; Presses and furnaces
- B22F3/10—Sintering only
- B22F3/105—Sintering only by using electric current other than for infrared radiant energy, laser radiation or plasma ; by ultrasonic bonding
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
- B22F3/00—Manufacture of workpieces or articles from metallic powder characterised by the manner of compacting or sintering; Apparatus specially adapted therefor ; Presses and furnaces
- B22F3/12—Both compacting and sintering
- B22F3/16—Both compacting and sintering in successive or repeated steps
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B33—ADDITIVE MANUFACTURING TECHNOLOGY
- B33Y—ADDITIVE MANUFACTURING, i.e. MANUFACTURING OF THREE-DIMENSIONAL [3-D] OBJECTS BY ADDITIVE DEPOSITION, ADDITIVE AGGLOMERATION OR ADDITIVE LAYERING, e.g. BY 3-D PRINTING, STEREOLITHOGRAPHY OR SELECTIVE LASER SINTERING
- B33Y10/00—Processes of additive manufacturing
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B33—ADDITIVE MANUFACTURING TECHNOLOGY
- B33Y—ADDITIVE MANUFACTURING, i.e. MANUFACTURING OF THREE-DIMENSIONAL [3-D] OBJECTS BY ADDITIVE DEPOSITION, ADDITIVE AGGLOMERATION OR ADDITIVE LAYERING, e.g. BY 3-D PRINTING, STEREOLITHOGRAPHY OR SELECTIVE LASER SINTERING
- B33Y70/00—Materials specially adapted for additive manufacturing
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B33—ADDITIVE MANUFACTURING TECHNOLOGY
- B33Y—ADDITIVE MANUFACTURING, i.e. MANUFACTURING OF THREE-DIMENSIONAL [3-D] OBJECTS BY ADDITIVE DEPOSITION, ADDITIVE AGGLOMERATION OR ADDITIVE LAYERING, e.g. BY 3-D PRINTING, STEREOLITHOGRAPHY OR SELECTIVE LASER SINTERING
- B33Y70/00—Materials specially adapted for additive manufacturing
- B33Y70/10—Composites of different types of material, e.g. mixtures of ceramics and polymers or mixtures of metals and biomaterials
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B33—ADDITIVE MANUFACTURING TECHNOLOGY
- B33Y—ADDITIVE MANUFACTURING, i.e. MANUFACTURING OF THREE-DIMENSIONAL [3-D] OBJECTS BY ADDITIVE DEPOSITION, ADDITIVE AGGLOMERATION OR ADDITIVE LAYERING, e.g. BY 3-D PRINTING, STEREOLITHOGRAPHY OR SELECTIVE LASER SINTERING
- B33Y80/00—Products made by additive manufacturing
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22F—CHANGING THE PHYSICAL STRUCTURE OF NON-FERROUS METALS AND NON-FERROUS ALLOYS
- C22F1/00—Changing the physical structure of non-ferrous metals or alloys by heat treatment or by hot or cold working
- C22F1/008—Using a protective surface layer
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
- B22F10/00—Additive manufacturing of workpieces or articles from metallic powder
- B22F10/20—Direct sintering or melting
- B22F10/28—Powder bed fusion, e.g. selective laser melting [SLM] or electron beam melting [EBM]
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
- B22F2301/00—Metallic composition of the powder or its coating
- B22F2301/10—Copper
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
- B22F2304/00—Physical aspects of the powder
- B22F2304/10—Micron size particles, i.e. above 1 micrometer up to 500 micrometer
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P10/00—Technologies related to metal processing
- Y02P10/25—Process efficiency
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Automation & Control Theory (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- Civil Engineering (AREA)
- Composite Materials (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Powder Metallurgy (AREA)
Abstract
Si의 피막이 형성된 순동분이며, Si 부착량이 5wtppm 이상 200wtppm 이하, C 부착량이 15wtppm 이상, 중량 비율 C/Si가 3 이하인 것을 특징으로 하는 순동분. 본 발명은 전자 빔(EB) 방식에 의한 적층 조형에 있어서, 순동분의 예비 가열에 의한 부분 소결을 억제함과 함께, 조형 시에 있어서, 탄소(C)에 의한 조형 시의 진공도의 저하를 억제할 수 있는, Si의 피막이 형성된 순동분 및 그의 제조 방법, 그리고 해당 순동분을 사용한 적층 조형물을 제공하는 것을 과제로 한다.
Description
본 발명은 Si의 피막을 갖는 순동분 및 그의 제조 방법, 그리고 해당 순동분을 사용한 적층 조형물에 관한 것이다.
근년 3D 프린터 기술을 이용하여, 복잡 형상으로 조형이 어렵다고 여겨지는 입체 구조의 금속 부품을 제작하는 시도가 행해지고 있다. 3D 프린터는 적층 조형(AM)법이라고도 불리며, 기판 상에 금속분을 얇게 빈틈없이 깔고 금속 분말층을 형성하고, 이들 금속 분말층에 전자 빔이나 레이저광을 주사시켜 용융, 응고시키고, 또한 그 위에 새로운 분말을 얇게 빈틈없이 깔고, 마찬가지로 용융, 응고시켜, 이것을 반복함으로써, 복잡 형상의 금속 조형물을 제작하는 방법이다.
전자 빔(EB) 방식에 의한 적층 조형에 있어서, 금속분에 전자 빔이 조사되면 금속분은 전기 저항이 높기 때문에, 차지 업되어 버리는 경우가 있다. 그래서, 금속분을 예비 가열하여, 인접하는 금속분을 네킹하여, 도전 패스를 만드는 것이 행해지고 있다. 그러나, 이 때 예비 가열에 의해 금속분이 부분적으로 소결해 버리고, 소결이 진행되면 조형물의 구멍 내부로부터 분말이 빠져 나가기 어려운 등의 문제가 있었다.
이와 같은 점에서, 소결을 억제하여, 가능한 한 약한 네킹으로 하기 위해, 특허문헌 1에는, 표면 처리를 실시한 금속분이 개시되어 있다. 구체적으로는, 금속분의 표면에 실란 커플링제 등을 사용하여 유기 피막을 형성하고, 그에 의해, 예비 가열에 의해서도 부분 소결하는 일 없이, 퇴적된 상태에서 금속분에 직접 전자 빔을 조사하는 것을 가능하게 하는 기술이 기재되어 있다.
본 발명은 전자 빔(EB) 방식에 의한 적층 조형에 있어서, 순동분의 예비 가열에 의한 부분 소결을 억제함과 함께, 조형 시에 있어서, 탄소(C)에 의한 조형 시의 진공도의 저하를 억제할 수 있는, Si의 피막이 형성된 순동분 및 그의 제조 방법, 그리고 해당 순동분을 사용한 적층 조형물을 제공하는 것을 과제로 한다.
상기 과제를 해결하는 수단으로서, 본 발명은 이하의 실시 형태를 제공한다.
1) Si의 피막이 형성된 순동분이며, Si 부착량이 5wtppm 이상 200wtppm 이하, C 부착량이 15wtppm 이상이며, Si 부착량과 C 부착량의 중량 비율 C/Si가 3 이하인 것을 특징으로 하는 순동분.
2) Si의 피막이 형성된 순동분이며, WDX 분석에 의해 Si를 분석하였을 때 최대 신호 강도의 1/10 이상의 부분이 입자 전체의 40％ 이상이고, C 부착량이 15wtppm 이상이며, Si 부착량과 C 부착량의 중량 비율 C/Si가 3 이하인 것을 특징으로 하는 순동분.
3) Si의 피막이 형성된 순동분이며, Si 피막의 막 두께가 5㎚ 이상 300㎚ 이하이고, C 부착량이 15wtppm 이상, Si 부착량과 C 부착량의 중량 비율 C/Si가 3 이하인 것을 특징으로 하는 순동분.
4) 상기 순동분 중 산소 농도가 1000wtppm 이하인 것을 특징으로 하는 상기 1) 내지 3)의 어느 것에 기재된 순동분
5) 상기 순동분의 평균 입자경 D50(메디안 직경)이 10㎛ 이상 150㎛ 이하인 것을 특징으로 하는 상기 1) 내지 4)의 어느 것에 기재된 순동분.
또한, 본 발명은 이하의 실시 형태를 제공한다.
6) 상기 1) 내지 5)의 어느 것에 기재된 순동분의 제조 방법이며, 실란계 커플링제를 포함하는 용액에 순동분을 침지하고, 당해 순동분에 Si의 피막을 형성한 후, 1000℃ 이하에서 가열하는 것을 특징으로 하는 순동분의 제조 방법.
또한, 본 발명의 실시 형태는,
7) 상대 밀도가 95％ 이상인 것을 특징으로 하는 순동 적층 조형물.
8) 적층 조형물 중 Si 농도가 5wtppm 이상 200wtppm 이하인 것을 특징으로 하는 상기 7)에 기재된 순동 적층 조형물.
9) 상기 1) 내지 5)의 어느 것에 기재된 순동분을 원료로 하여, 적층 조형법에 의해 제작되는 순동 적층 조형물.
본 발명에 의하면, 전자 빔(EB) 방식에 의한 적층 조형에 있어서, 예비 가열 등에 의한 부분 소결을 억제할 수 있음과 함께, 조형 시에 있어서 탄소(C)에 의한 조형 시의 진공도의 저하를 억제하는 것이 가능하게 된다.
도 1은 실시예 1-2의 Si의 피막이 형성된 순동분의 SEM상이다.
도 2는 실시예 1-2의 WDX(파장 분산형 X선)에 의한 Si의 매핑상이다.
도 3은 실시예 1-2의 Si 매핑 중에서 피복률에 해당하는 부분을 나타내는 상이다.
도 2는 실시예 1-2의 WDX(파장 분산형 X선)에 의한 Si의 매핑상이다.
도 3은 실시예 1-2의 Si 매핑 중에서 피복률에 해당하는 부분을 나타내는 상이다.
전자 빔(EB) 방식에 의한 적층 조형으로 사용되는 금속분은, 통상 차지 업을 억제하는 등의 목적으로 예비 가열이 행해진다. 예비 가열은 비교적 저온에서 행해지지만, 금속분이 부분적으로 소결되어 네킹이 커지고, 조형물 중에 잔존한 금속분을 취출하는 것이 곤란해지는 것이나, 가령 취출하였다고 해도, 그것을 재이용할 수 없다는 문제가 있었다.
이와 같은 점에서, 금속분에 표면 처리를 실시함으로써, 예비 가열을 행해도 부분 소결이 없도록 하는 일이 행해지고 있다. 예를 들어, 특허문헌 1에는, 금속분의 표면 처리 수단에 대해, 디아미노실란이나 아미노티타네이트 등의 유기물에 의해 표면 처리를 행하여, 금속분의 표면에 Si나 Ti의 피막을 형성하는 기술이 개시되어 있고, 이와 같은 피막의 형성은 예비 가열에 의한 부분 소결을 억제하는 데 유효하다.
이들 유기물을 사용한 표면 처리에 의해, Si의 피막을 형성하는 경우, 동시에 유기물(C)도 부착되지만, 이와 같은 유기물이 부착된 순동분을 사용한 경우, 적층 조형 시에 진공도가 저하되어 조형 조건이 안정되지 않게 된다. 또한 조형 시에 유기물의 일부가 열에 의해 분해되고, 기체가 되어 이상한 냄새를 발생시키는 경우가 있었다.
본 발명자들은, 이러한 문제에 대해 예의 연구한 바, Si에 대한 C의 비율이 소정의 범위를 초과한 경우, 조형 시에 진공도가 저하되는 것을 알아내었다. 또한 표면 처리한 순동분을 일정 조건으로 가열 처리함으로써, 순동분에 부착되는 C의 비율을 일정 범위로 억제할 수 있어, 진공도의 저하를 억제할 수 있다는 지견이 얻어졌다. 이와 같은 사정을 감안하여, 본 발명자들은 Si의 피막이 형성된 순동분이며, 조형 시에 진공도의 저하를 억제할 수 있는 순동분을 제공하는 것이다.
본 발명의 실시 형태에 관한 순동분은, Si의 피막이 형성된 순동분이며, Si 부착량이 5wtppm 이상 200wtppm 이하, C 부착량이 15wtppm 이상이며, 중량비 C/Si가 3 이하인 것을 특징으로 한다. 순동분의 표면에 상기 부착량의 Si 피막을 형성함으로써, 예비 가열 등에 의한 부분 소결을 억제할 수 있고, 고밀도로 중공 구조를 갖는 적층 조형물의 제작이 가능하게 된다.
Si의 부착량이 5wtppm 미만인 경우, 부분 소결을 충분히 억제할 수 없다. Si의 부착량이 200wtppm 초과인 경우, 조형물의 도전율이나 밀도의 저하를 일으킬 가능성이 있기 때문에, Si는 200wtppm 이하로 하는 것이 바람직하다.
또한, 본 개시에 있어서, 중공 구조란, 입체 형상의 조형물 내부에 공간을 갖는 것, 또는 그 내부가 관통하고 있는 것을 의미한다.
본 발명의 다른 실시 형태에 있어서, Si의 피막이 형성된 순동분이며, Si의 피막이 형성된 순동분을, WDX 분석에 의해 Si를 분석하였을 때 최대 신호 강도의 1/10 이상의 부분이 입자의 40％ 이상이며, C 부착량이 15wtppm 이상이며, Si 부착량과 C 부착량의 중량 비율 C/Si가 3 이하인 것을 특징으로 한다.
WDX(파장 분산형 X선) 분석은, 순동분의 어디에, 어느 정도 Si 원소가 존재하는지를 특정할 수 있기 때문에, 순동분을 피복하는 Si의 피복률의 지표로 할 수 있다. 여기서, 최대 신호 강도의 1/10 이상의 부분이란, WDX로 순동분을 분석하였을 때 검출기가 검출한 최대의 신호 강도의 1/10 미만의 부분을 배제한 면적을 의미한다. 예를 들어 입자 전체를 스캔하였을 때의 신호 강도가 15 내지 400인 경우, 해당 부는 40 내지 400의 신호 강도를 갖는 부분이 된다.
Si의 피복률이 40％ 미만인 경우, 예비 가열하였을 때 부분 소결에 의한 네킹 부분이 커지고, EB용사 시에, 네킹을 통하여 주위의 순동분에 열이 방출되어 버려, 순동분의 용융이 곤란해지는 경우가 있다.
본 발명의 다른 실시 형태에 있어서, Si의 피막이 형성된 순동분이며, Si 피막의 막 두께가 5㎚ 이상 300㎚ 이하이고, C 부착량이 15wtppm 이상이며, Si 부착량과 C 부착량의 중량 비율 C/Si가 3 이하인 것을 특징으로 한다.
여기서, 피막의 막 두께는, 일정 스퍼터 레이트로 분체 표면을 파 들어가면서, 오제 전자 분광법(AES)에 의해 오제 전자를 검출하고, Si가 검출되지 않게 될 때까지 걸린 시간과 스퍼터 레이트로부터 산출된 값이다. 검출하는 장소는 1개의 입자로부터 랜덤하게 2점 선택하고, 실시예의 값은 그의 평균값을 나타낸다.
피막의 막 두께가 5㎚ 미만인 경우, 예비 가열 시에 부분 소결을 억제할 수 없다. 피막의 막 두께가 300㎚ 초과인 경우, 네킹을 형성하기 어렵고, 차지 업의 원인이 되기 때문에, 피막의 막 두께는 5㎚ 이상 300㎚ 이하로 하는 것이 바람직하다.
상기에서는, 순동분에 Si의 피막을 형성한 경우를 설명하였지만, Ti의 피막을 형성한 경우도 마찬가지의 효과를 얻을 수 있다고 생각된다.
본 발명의 실시 형태에 있어서, 상기 순동분 중의 산소 농도를 1000wtppm 이하로 하는 것이 바람직하다. 보다 바람직하게는 500wtppm 이하로 한다. 조형 시에 순동분 중의 산소 또는 산화물이 가스화함으로써, 조형물 내부에 포어가 형성되는 경우가 있지만, 순동분 중의 산소 농도를 저감시킴으로써, 그러한 포어의 형성을 억제할 수 있고, 고밀도의 조형물을 얻는 것이 가능하게 된다.
본 발명의 실시 형태에 있어서, 상기 순동분의 평균 입자경 D50(메디안 직경)을 10㎛ 이상 150㎛ 이하로 하는 것이 바람직하다. 평균 입자경 D50을 10㎛ 이상으로 함으로써 조형 시에 분말이 날리기 어려워져, 분말의 취급이 용이하게 된다. 한편, 평균 입자경 D50을 150㎛ 이하로 함으로써, 고정밀의 적층 조형물의 제조가 용이하게 된다. 또한, 본 발명의 실시 형태에 있어서, 평균 입자경 D50은 화상 분석 측정된 입도 분포에 있어서, 적산값 50％에서의 평균 입자경을 의미한다.
본 발명의 실시 형태에 있어서, 순동분은, 순도 99.9％ 이상을 사용하는 것이 바람직하다. 순동은 높은 열 전도성을 갖는다는 점에서, 종래 제작하지 못했던 중공 구조를 갖는 복잡 형상을 적층 조형으로 제작함으로써, 열 전도성이 우수한 조형물을 제작할 수 있다. 또한, 조형물의 밀도가 낮은 경우, 조형물 내에 열 전도율이 나쁜 물질(공기 등)이 들어가기 때문에 열 전도율도 낮아지지만, 본 발명의 실시 형태에 관한 순동분을 사용한 경우에는, 상대 밀도 95％ 이상의 적층 조형물을 제작할 수 있다.
다음에, 본 발명의 실시 형태에 관한 순동분의 제조 방법에 대해 설명한다.
우선, 필요량의 순동분을 준비한다. 순동분은, 평균 입자경 D50(메디안 직경)이 10 내지 150㎛인 것을 사용하는 것이 바람직하다. 평균 입자경은, 체 분류함으로써 목표로 하는 입도의 것을 얻을 수 있다. 순동분은, 아토마이즈법을 사용하여 제작할 수 있지만, 본 발명의 실시 형태에 관한 순동분은, 다른 방법으로 제작된 것이어도 되고, 이것에 한정되는 것은 아니다.
다음에, 순동분에 전처리를 행한다. 순동분에는 통상 자연 산화막이 형성되어 있기 때문에, 목적으로 하는 결합이 형성되기 어려운 경우가 있다. 따라서, 사전에 이 산화막을 제거(산세)해 두는 것이 바람직하다. 제거 방법으로는, 예를 들어 동분말의 경우, 희황산 수용액에 동분을 침지함으로써 자연 산화막을 제거할 수 있다. 단, 이 전처리는 순동분에 자연 산화막이 형성되어 있는 경우에 행하는 처리이며, 모든 순동분에 대해, 이 전처리를 실시할 필요는 없다. 산세 후는 필요에 따라 순수에 의해 세정해도 된다.
다음에, 순동분의 표면에 Si의 피막을 형성하기 위해, 실란 커플링제를 포함하는 용액에 상기 순동분을 침지시킨다. 용액 온도(표면 처리 온도)는 5 내지 80℃로 하는 것이 바람직하다. 용액 온도 5℃ 미만이면, Si의 피복률이 낮아진다. 또한, 침지 시간이 길수록 부착되는 Si의 부착량은 많아진다는 점에서, 목적으로 하는 Si의 부착량을 맞추어 침지 시간을 조정하는 것이 바람직하다.
실란 커플링제로서는, 일반적으로 시판되고 있는 실란 커플링제를 사용할 수 있고, 아미노실란, 비닐실란, 에폭시실란, 머캅토실란, 메타크릴실란, 우레이드실란, 알킬실란, 카르복실기 함유의 실란 등을 사용할 수 있다.
이 용액을 순수로 희석한 0.1 내지 30％의 수용액을 사용할 수 있지만, 용액의 농도가 높을수록 Si의 부착량이 많아진다는 점에서, 목적으로 하는 Si의 부착량에 맞추어 농도를 조정하는 것이 바람직하다. 또한, 필요에 따라 교반하면서, 상기 표면 처리를 행해도 된다.
침지 처리 후에는 진공 또는 대기 중에서 가열하여, 커플링 반응을 일으키고, 그 후, 건조시킴으로써, Si의 피막을 형성한다. 가열 온도는, 사용되는 커플링제에 따라 다르지만, 예를 들어 70℃ 내지 120℃ 로 할 수 있다.
다음에, Si 피막이 형성된 순동분을 열처리하여 적절하게 유기물을 제거한다. 열처리 온도는 원하는 중량비 C/Si가 되는 온도로 설정할 수 있고, Si가 많은 경우에는, 조금 높은 열처리 온도로 하고 Si가 적은 경우에는, 열처리 온도를 낮게 하는 것이 바람직하고, 예를 들어 400℃ 이상, 1000℃ 이하로 할 수 있다. 가열 온도가 400℃ 미만인 경우에는 충분히 유기물을 제거할 수 없어, 조형 시의 진공도 악화나 오염의 원인으로 된다. 1000℃를 초과하는 경우에는, 소결의 진행이 빨라 분말 상태를 유지할 수 없다. 또한, 가열은 진공 중(10-3Pa 정도)에서 행할 수 있다. 또한, 원하는 중량비 C/Si가 되도록, 온도와 함께 가열 시간을 조정할 수도 있으며, 예를 들어 2 내지 12시간으로 하는 것이 바람직하다.
이상에 의해, Si의 피막이 형성된 순동분이며, 원하는 Si의 부착량, 피복률, 막 두께, 또한 C의 부착량, 중량비 C/Si의 순동분을 얻을 수 있다.
실시예나 비교예를 포함하여, 본 발명의 실시 형태에 관한 조형 및 평가 방법 등은, 이하와 같이 하였다.
(금속 적층 조형물의 제작에 대해)
메이커: Arcam사제
장치명: A2X
조형 조건: 예비 가열 온도: 300℃ 내지 1600℃
진공도: 1×10-2mBar
적층 조형물: 한변이 35㎜인 정사각형, 두께 35㎜, 중심부에 직경 3㎜의 관형상의 중공 구조를 갖는 적층 조형물을 제작하였다.
(평균 입자경 D50에 대해)
평균 입자경 D50(체적 기준)은, 이하의 장치 및 조건에서 측정하였다.
메이커: 스펙트리스 가부시키가이샤(말번 사업부)
장치명: 건식 입자 화상 분석 장치 Morphologi G3
측정 조건:
입자 도입량: 11㎜3
사출압: 0.8bar
측정 입경 범위: 3.5-210㎛
측정 입자수: 20000개
(비표면적에 대해)
순동분의 비표면적은, 이하의 장치 및 조건에서 측정하였다.
메이커: 유아사이오닉스가부시키가이샤
장치명: 모노소브
측정 원리: BET 일점법
(Si 부착량에 대해)
메이커: SII사제
장치명: SPS3500DD
분석법: ICP-OES(고주파 유도 결합 플라스마 발광 분석법)
측정 샘플양: 1g
측정 횟수: 2회로 하고, 그의 평균값을 부착량으로 한다.
(C 부착량, O 농도에 대해)
메이커: LECO사제
장치명: TCH600
분석법: 불활성 가스 융해법
측정 샘플양: 1g
측정 횟수: 2회로 하고, 그의 평균값을 부착량, 농도로 한다.
(WDX 분석)
WDX 분석에 의해 Si를 분석하였을 때, 최대 신호 강도의 1/10 이상의 부분이 입자 전체에서 차지하는 비율을 「Si의 피복률」이라고 칭한다. 샘플로서 하나의 입자를 분석하고, WDX 내의 화상 처리 기능을 사용하여, Si의 피복률을 측정한다. 구체적으로는, WDX에 의한 화면 상에 있는 한 개의 입자의 하나의 화면 모두를 스캔하고, Si의 신호 강도를 계측한다. 단, 입자의 이면측은 스캔할 수 없기 때문에, 정확하게는, 입자를 한 방향으로부터 본 상의 면적을 100％라고 하였을 때, 그 면적에서 차지하는 Si(최대 신호 강도의 1/10 이상의 부분)의 면적 비율을, 피복률로 하고 있다.
메이커: 니혼 덴시제
장치명: FE-EPMA
가속 전압: 15kV
출력 전류: 15μA
스캔 속도: 10㎜/sec
(Si의 피막의 막 두께)
피막의 막 두께는, 일정 스퍼터 레이트로 분체 표면을 파 들어가면서, 오제 전자 분광법(AES)에 의해 오제 전자를 검출하고, Si가 검출되지 않게 될 때까지 걸린 시간과 스퍼터 레이트로부터 산출된 값이다. 검출하는 장소는, 하나의 입자로부터 랜덤하게 2점 선택되고, 실시예의 값은 그의 평균값을 나타낸다.
메이커: 니혼 덴시 가부시키가이샤
장치명: AES(JAMP-7800F)
필라멘트 전류: 2.22A
프로브 전압: 10kV
프로브 전류: 1.0×10-8A
프로브 직경: 약 500㎚
스퍼터링 레이트: 7.2㎚/min(SiO2 환산)
(내산화성에 대해)
순동분은 대기에 노출되어 있으면 표면에 자연 산화막이 형성된다. 그러한 산화막이 형성된 순동분을 AM 조형에 사용한 경우, 전자 빔이나 레이저의 반사율이나 흡수율이 변화되고, 산화막이 형성되지 않은 순동분과 열흡수가 달라, 동일 조건에서 조형해도 조형물의 밀도 등 물리적 성질이 변동되어 안정되지 않는다는 문제가 있다. 순동분의 표면에 Si를 포함하는 유기 피막이 있는 것으로 대기 중의 수분과 반응하기 어려워, 산화를 억제하는 것이 가능하게 된다. 산화 억제의 검증으로서, Si 피막이 형성된 순동분을 가열(150℃, 24시간)한 후의 산소 농도의 변화량을 조사하고, 산소 농도의 변화량(가열 후/가열 전)이 5 이하인 것을 동그라미(○), 5를 초과하는 것을 엑스(×)라 판정하였다.
(가소결 시험 후의 분말 상태에 대해)
가열에 의해 소결이 진행된 분말은, 분말끼리 결합하여 사이즈가 커지기 때문에, 소정 사이즈의 체를 통과할 수 없다. 따라서, 체를 통과할 수 있다면, 가열에 의한 소결 억제 효과의 발현이 있다고 판단했다. 그 검증으로서, φ 50㎜의 알루미나 도가니에 50g의 순동분을 넣고, 진공도 1×10-3Pa 이하의 분위기에서, 500℃, 4시간, 가열하고, 가열 후의 순동분이 눈 크기 250㎛의 체를 통과할 수 있는지 여부를 확인하고, 통과한 것을 양호, 통과되지 않은 것을 불량이라고 판정하였다.
(조형 시의 진공도의 변화)
C(탄소)의 비율이 높은 순동분에서는, 조형 시에 유기 피막의 일부가 열에 의해 분해된 기체가 이상한 냄새의 원인으로 된다. 또한, 분해된 유기물 성분이 장치 내에 비산되기 때문에, 진공도가 일시적으로 저하된다. 낮은 진공도에서는, EB(전자 빔)에 의한 가열이 불충분해져, 적층 조형물에 결함이 생기는 것으로도 이어진다. 진공도의 변화의 검증으로서, 조형 시에 진공도가 2.5×10-3Pa 이하로 추이한 것을 동그라미(○), 진공도가 2.5×10-3Pa 초과로 변화된 것을 엑스(×)라 판정하였다.
(상대 밀도에 대해)
적층 조형물로부터 샘플을 20㎜ 사방에서 잘라내고, 시판되고 있는 아르키메데스 밀도 측정기로 밀도를 측정하였다. 상대 밀도는 측정한 밀도를 이론 밀도(Cu의 경우에는 8.93g/cc)로 제산함으로써 산출하였다.
실시예
이하, 실시예 및 비교예에 기초하여 설명한다. 또한, 본 실시예는 어디까지나 일례이고, 이 예에 의해 전혀 제한되는 것은 아니다. 즉, 본 발명은 특허청구의 범위에 의해서만 제한되는 것이며, 본 발명에 포함되는 실시예 이외의 다양한 변형을 포함하는 것이다.
(실시예 1, 비교예 1: 표면 처리 후의 열처리 온도)
순동분으로서, 아토마이즈법으로 제작된 평균 입자경(D50)이 72㎛, 비표면적이 0.024㎡/g의 순동분을 준비하고, 이 순동분을 희황산 수용액에 침지시키고, 표면의 자연 산화막을 제거하였다. 다음에, 순수로 희석한 커플링제 수용액(5％)에 순동분을 60분간 침지시킨 후, 진공 중 또는 대기 중 70 내지 120℃에서 건조시켰다. 건조 후, 이 순동분을 진공 중 550 내지 800℃에서 가열 처리한다(실시예 1-1, 1-2). 한편, 비교예 1-1, 1-2는, 가열 처리는 실시하지 않았다.
이상의 처리로부터, 피막이 형성된 순동분의 Si 부착량, Si 피복률, Si의 막 두께, C 부착량, 중량비 C/Si를 정리한 것을 표 1에 나타낸다.
이들 피막이 형성된 순동분에 대해, 상기 「내산화성」의 검증을 행한 결과, 모두 산소 농도의 변화량(가열 후/가열 전)이 5 이하이고, 산화를 억제할 수 있는 것을 확인하였다. 또한, 「가소결 시험 후의 분말 상태」의 검증을 행한 결과, 모두, 양호한 결과를 나타내었다.
다음에, 상기 순동분을 사용하여 전자 빔(EB) 방식에 의해 적층 조형물을 제작하였다. 그때 「조형 시의 진공도」를 측정한 바, 실시예 1-1, 1-2에서는, 모두 진공도의 변화는 보이지 않았지만, 비교예 1-1은, 진공도의 변화가 관찰되었다. 비교예 1-2는, 조형 시의 진공도의 변화는 없었지만, 가소결 시험 후에 가루의 상태를 유지하지 못하였다. 또한, 조형물의 상대 밀도를 측정한 결과, 어느 실시예에 있어서도 95％ 이상으로 양호한 결과를 나타내었다. 이상의 결과를 표 1에 나타낸다.
(실시예 2: 순동분의 입경)
순동분으로서, 아토마이즈법으로 제작된 평균 입자경(D50)이 38㎛인 순동분을 준비하고, 이 순동분을 희황산 수용액에 침지시키고, 표면의 자연 산화막을 제거하였다. 다음에, 순수로 희석해 디아미노실란 수용액(5％)에 순동분을 60분간 침지시킨 후, 진공 중 또는 대기 중 70 내지 120℃에서 건조시켰다. 건조 후, 이 순동분을 진공 중 800℃에서 가열 처리한다(실시예 2-1). 이상의 처리로부터, 피막이 형성된 순동분의, Si 부착량, Si 피복률, Si의 막 두께, C 부착량, 중량비 C/Si를 정리한 것을 표 2에 나타낸다.
이들 Si의 피막이 형성된 순동분에 대해, 상기 「내산화성」의 검증을 행한 결과, 모두 산소 농도의 변화량(가열 후/가열 전)이 5 이하이고, 산화를 억제할 수 있는 것을 확인하였다. 또한, 「가소결 시험 후의 분말 상태」의 검증을 행한 결과, 양호한 결과를 나타내었다. 이상의 결과를 표 2에 나타낸다.
본 발명의 실시 형태에 따르면, 전자 빔(EB) 방식에 의한 적층 조형에 있어서, 예비 가열 등에 의한 부분 소결을 억제할 수 있음과 함께, 탄소(C)에 의한, 조형기의 오염이나 오염의 발생을 억제하는 것이 가능하게 된다. 이에 의해, 복잡 형상(중공 구조 등)의 적층 조형물을 제작할 수 있고, 또한, 순동분말층을 형성하기는 하지만, 전자 빔이 조사되지 않고 잔존한 경우라도, 다시 이용할 수 있다는 우수한 효과를 갖는다. 본 발명의 실시 형태에 관한 순동분은 금속 3D 프린터용 순동분으로서 특히 유용하다.
Claims (10)
- Si의 피막이 형성된 순동분이며, Si 부착량이 5wtppm 이상 200wtppm 이하, C 부착량이 15wtppm 이상이며, Si 부착량과 C 부착량의 중량 비율 C/Si가 3 이하인 것을 특징으로 하는 순동분.
- Si의 피막이 형성된 순동분이며, WDX(파장 분산형 X선) 분석에 의해 Si를 분석하였을 때 측정된 최대 신호 강도의 1/10 이상의 신호 강도를 갖는 부분의 면적이 입자 전체 면적의 40％ 이상이고, C 부착량이 15wtppm 이상이며, Si 부착량과 C 부착량의 중량 비율 C/Si가 3 이하인 것을 특징으로 하는 순동분.
- Si의 피막이 형성된 순동분이며, Si 피막의 막 두께가 5㎚ 이상 300㎚ 이하, C 부착량이 15wtppm 이상, Si 부착량과 C 부착량의 중량 비율 C/Si가 3 이하인 것을 특징으로 하는 순동분.
- 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 순동분 중 산소 농도가 1000wtppm 이하인 것을 특징으로 하는 순동분.
- 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 순동분의 평균 입자경 D50(메디안 직경)이 10㎛ 이상 150㎛ 이하인 것을 특징으로 하는 순동분.
- 제4항에 있어서, 상기 순동분의 평균 입자경 D50(메디안 직경)이 10㎛ 이상 150㎛ 이하인 것을 특징으로 하는 순동분.
- 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 기재된 순동분의 제조 방법이며, 실란계 커플링제를 포함하는 용액에 순동분을 침지하여, 해당 순동분에 Si의 피막을 형성한 후, 400℃ 이상, 1000℃ 이하에서 가열하는 것을 특징으로 하는 순동분의 제조 방법.
- 제4항에 기재된 순동분의 제조 방법이며, 실란계 커플링제를 포함하는 용액에 순동분을 침지하여, 해당 순동분에 Si의 피막을 형성한 후, 400℃ 이상, 1000℃ 이하에서 가열하는 것을 특징으로 하는 순동분의 제조 방법.
- 제5항에 기재된 순동분의 제조 방법이며, 실란계 커플링제를 포함하는 용액에 순동분을 침지하여, 해당 순동분에 Si의 피막을 형성한 후, 400℃ 이상, 1000℃ 이하에서 가열하는 것을 특징으로 하는 순동분의 제조 방법.
- 제6항에 기재된 순동분의 제조 방법이며, 실란계 커플링제를 포함하는 용액에 순동분을 침지하여, 해당 순동분에 Si의 피막을 형성한 후, 400℃ 이상, 1000℃ 이하에서 가열하는 것을 특징으로 하는 순동분의 제조 방법.
Applications Claiming Priority (7)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2018244933 | 2018-12-27 | ||
| JPJP-P-2018-244933 | 2018-12-27 | ||
| JPJP-P-2019-162389 | 2019-09-05 | ||
| JP2019162389 | 2019-09-05 | ||
| JP2019203379 | 2019-11-08 | ||
| JPJP-P-2019-203379 | 2019-11-08 | ||
| PCT/JP2019/051092 WO2020138273A1 (ja) | 2018-12-27 | 2019-12-26 | Ｓｉの被膜を有する純銅粉及びその製造方法並びに該純銅粉を用いた積層造形物 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20200111811A KR20200111811A (ko) | 2020-09-29 |
| KR102328897B1 true KR102328897B1 (ko) | 2021-11-22 |
Family
ID=71129545
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020207025193A KR102328897B1 (ko) | 2018-12-27 | 2019-12-26 | Si의 피막을 갖는 순동분 및 그의 제조 방법, 그리고 해당 순동분을 사용한 적층 조형물 |
Country Status (8)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US11498122B2 (ko) |
| EP (1) | EP3722024A4 (ko) |
| JP (1) | JP6722838B1 (ko) |
| KR (1) | KR102328897B1 (ko) |
| CN (1) | CN111836692B (ko) |
| CA (1) | CA3092015C (ko) |
| TW (1) | TWI726557B (ko) |
| WO (1) | WO2020138273A1 (ko) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP4032639A4 (en) * | 2020-06-26 | 2023-11-15 | JX Nippon Mining & Metals Corporation | COPPER ALLOY POWDER WITH SI COATING FILM AND METHOD FOR THE PRODUCTION THEREOF |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003016832A (ja) | 2001-04-27 | 2003-01-17 | Dowa Mining Co Ltd | 耐酸化性に優れた導電ペースト用銅粉およびその製法 |
| JP2003239085A (ja) | 2002-02-18 | 2003-08-27 | Kobe Steel Ltd | 無機皮膜被覆銅又は銅合金部材、銅又は銅合金部材表面への無機皮膜形成方法、給湯器用熱交換器及びその製造方法 |
| JP2013171745A (ja) | 2012-02-21 | 2013-09-02 | Jx Nippon Mining & Metals Corp | 銅粉ペースト、及びその製造方法 |
| JP2017025392A (ja) | 2015-07-24 | 2017-02-02 | Ｊｘ金属株式会社 | 電子ビーム方式の３ｄプリンタ用表面処理金属粉およびその製造方法 |
| WO2018079002A1 (ja) | 2016-10-25 | 2018-05-03 | 株式会社ダイヘン | 積層造形物の製造方法および積層造形物 |
| JP2018199862A (ja) | 2017-05-29 | 2018-12-20 | 三菱瓦斯化学株式会社 | 炭素被覆金属紛体、それを含む付加製造用の粉末材料、及び、付加製造物の製造方法 |
Family Cites Families (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS57155386A (en) * | 1981-03-18 | 1982-09-25 | Murata Mfg Co Ltd | Preventing method for oxidation of copper powder |
| US4600604A (en) * | 1984-09-17 | 1986-07-15 | E. I. Du Pont De Nemours And Company | Metal oxide-coated copper powder |
| JP4144695B2 (ja) * | 2002-11-01 | 2008-09-03 | 三井金属鉱業株式会社 | 二層コート銅粉並びにその二層コート銅粉の製造方法及びその二層コート銅粉を用いた導電性ペースト |
| JP5246529B2 (ja) * | 2006-10-19 | 2013-07-24 | 福田金属箔粉工業株式会社 | 銅系金属粉 |
| KR101319184B1 (ko) | 2011-07-25 | 2013-10-16 | 성균관대학교산학협력단 | 무기 분말 입자의 표면을 실리콘-탄소 복합체로 코팅하는 방법 및 상기 방법으로 코팅된 무기 분말 입자 |
| WO2013118893A1 (ja) * | 2012-02-08 | 2013-08-15 | Jx日鉱日石金属株式会社 | 表面処理された金属粉、及びその製造方法 |
| JP5882960B2 (ja) * | 2013-08-13 | 2016-03-09 | Ｊｘ金属株式会社 | 表面処理された金属粉、及びその製造方法 |
| JP5843821B2 (ja) * | 2013-08-13 | 2016-01-13 | Jx日鉱日石金属株式会社 | 金属粉ペースト、及びその製造方法 |
| US11033961B2 (en) | 2014-01-09 | 2021-06-15 | Raytheon Technologies Corporation | Material and processes for additively manufacturing one or more parts |
| JP6716410B2 (ja) | 2016-09-23 | 2020-07-01 | 株式会社ダイヘン | 銅合金粉末、積層造形物の製造方法および積層造形物 |
| JP6389557B1 (ja) * | 2016-10-25 | 2018-09-12 | 株式会社ダイヘン | 銅合金粉末、積層造形物の製造方法および積層造形物 |
| JP6532497B2 (ja) * | 2017-04-21 | 2019-06-19 | Ｊｘ金属株式会社 | 銅粉末及びその製造方法並びに立体造形物の製造方法 |
| CN107983956A (zh) * | 2017-10-20 | 2018-05-04 | 杭州先临三维云打印技术有限公司 | 一种3d打印用粉料、制备方法及其用途 |
| JP7109222B2 (ja) * | 2018-03-27 | 2022-07-29 | Ｊｘ金属株式会社 | 被膜が形成された金属粉及びその製造方法並びに該金属粉を用いた積層造形物 |
-
2019
- 2019-12-26 CA CA3092015A patent/CA3092015C/en active Active
- 2019-12-26 JP JP2020516944A patent/JP6722838B1/ja active Active
- 2019-12-26 CN CN201980017991.5A patent/CN111836692B/zh active Active
- 2019-12-26 KR KR1020207025193A patent/KR102328897B1/ko active IP Right Grant
- 2019-12-26 US US16/968,960 patent/US11498122B2/en active Active
- 2019-12-26 WO PCT/JP2019/051092 patent/WO2020138273A1/ja unknown
- 2019-12-26 EP EP19902333.4A patent/EP3722024A4/en active Pending
- 2019-12-27 TW TW108148084A patent/TWI726557B/zh active
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003016832A (ja) | 2001-04-27 | 2003-01-17 | Dowa Mining Co Ltd | 耐酸化性に優れた導電ペースト用銅粉およびその製法 |
| JP2003239085A (ja) | 2002-02-18 | 2003-08-27 | Kobe Steel Ltd | 無機皮膜被覆銅又は銅合金部材、銅又は銅合金部材表面への無機皮膜形成方法、給湯器用熱交換器及びその製造方法 |
| JP2013171745A (ja) | 2012-02-21 | 2013-09-02 | Jx Nippon Mining & Metals Corp | 銅粉ペースト、及びその製造方法 |
| JP2017025392A (ja) | 2015-07-24 | 2017-02-02 | Ｊｘ金属株式会社 | 電子ビーム方式の３ｄプリンタ用表面処理金属粉およびその製造方法 |
| WO2018079002A1 (ja) | 2016-10-25 | 2018-05-03 | 株式会社ダイヘン | 積層造形物の製造方法および積層造形物 |
| JP2018199862A (ja) | 2017-05-29 | 2018-12-20 | 三菱瓦斯化学株式会社 | 炭素被覆金属紛体、それを含む付加製造用の粉末材料、及び、付加製造物の製造方法 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| M. A. Lodes et al., "Process development for the manufacturing of 99.94% pure copper via selective electron beam melting", Materials Letters, Vol.143, pp 298-301 (2015). |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CA3092015A1 (en) | 2020-07-02 |
| CN111836692A (zh) | 2020-10-27 |
| TW202041303A (zh) | 2020-11-16 |
| US11498122B2 (en) | 2022-11-15 |
| EP3722024A1 (en) | 2020-10-14 |
| CN111836692B (zh) | 2022-10-25 |
| WO2020138273A1 (ja) | 2020-07-02 |
| KR20200111811A (ko) | 2020-09-29 |
| CA3092015C (en) | 2024-02-13 |
| JPWO2020138273A1 (ja) | 2021-02-18 |
| US20210053114A1 (en) | 2021-02-25 |
| TWI726557B (zh) | 2021-05-01 |
| EP3722024A4 (en) | 2021-11-10 |
| JP6722838B1 (ja) | 2020-07-15 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP7377324B2 (ja) | 銅粉、それを用いた光造形物の製造方法、および銅による光造形物 | |
| JP6224933B2 (ja) | 銀被覆銅合金粉末およびその製造方法 | |
| JP7109222B2 (ja) | 被膜が形成された金属粉及びその製造方法並びに該金属粉を用いた積層造形物 | |
| KR102328897B1 (ko) | Si의 피막을 갖는 순동분 및 그의 제조 방법, 그리고 해당 순동분을 사용한 적층 조형물 | |
| KR102330100B1 (ko) | Si의 피막을 갖는 순동분을 사용한 적층 조형물의 제조 방법 | |
| JP7377337B2 (ja) | Ｓｉ被膜を有する銅合金粉及びその製造方法 | |
| JP2019108587A (ja) | 金属粉末およびその製造方法、ならびに積層造形物およびその製造方法 | |
| JP7317177B2 (ja) | 被膜が形成された金属粉及びその製造方法並びに該金属粉を用いた積層造形物 | |
| US20210387255A1 (en) | Copper powder for 3d printing, method for producing copper powder for 3d printing, method for producing 3d printed article, and 3d printed article | |
| TW201619401A (zh) | 銅粉 | |
| EP3892400A1 (en) | Copper powder for 3d printing, method for producing copper powder for 3d printing, method for producing 3d printed article, and 3d printed article | |
| JP5676957B2 (ja) | 導電層付きセラミック体、および導電層付きセラミック体の製造方法。 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
| GRNT | Written decision to grant |