KR102344225B1 - 고융점 금속 분말 제조장치 및 제조방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 일 실시 예에 따르면, 챔버;와, 상기 챔버 내에 배치되며, 나선형으로 감기는 권선을 갖는 제1 및 제2 유도 코일;과, 적어도 부분적으로 상기 제1 및 제2 유도 코일 내로 삽입되며, 고융점 금속 또는 고융점 금속의 합금으로 이루어지는 금속 로드;와, 상기 금속 로드의 용융된 용융물이 통과하는 개구부가 형성되어 상기 용융물을 가이드하는 가이드부;와, 상기 가이드부에 구비되어 상기 개구부를 통과한 용융물을 향해 가스를 분사하는 가스 분사부; 및 상기 챔버 내부에 설치되어 상기 제1 및 제2 유도 코일이 배치되는 제1 챔버와 상기 가이드부가 배치되는 제2 챔버로 분리하며, 상기 용융물이 통과하는 개구부가 형성된 가스 역류방지판;을 포함하며, 상기 금속 로드는 상기 제1 유도 코일에 의해 예열되고, 상기 제2 유도 코일에 의해 용융되며, 상기 제1 챔버의 압력은 상기 제2 챔버의 압력보다 크게 형성되는 것을 특징으로 하는, 고용점 금속 분말 제조장치를 제공한다.

Description

고융점 금속 분말 제조장치 및 제조방법{DEVICE AND METHOD FOR MANUFACTURING HIGH MELTING POINT METAL POWDER}
본 발명은 고융점 금속 분말 제조장치 및 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 고융점 금속에 대해 구형이며, 입경이 작고, 산소 및 수소 함유량이 낮은 고융점 금속 분말을 제조하기 위한 장치 및 방법에 관한 것이다.
금속 분말(metal powder)은 많은 기술 분야에서 사용되며, 일반적으로 금속분말을 제조하는 방법으로는 고체금속을 분쇄하는 분쇄법과, 석출과 같은 화학적 방법을 통한 습식법, 그리고 금속소재를 용융시킨 뒤 분사노즐을 이용하여 분무하는 분무법 등이 사용된다.
이 중에서, 상기 분무법으로는, 용융된 금속용탕에 고속유체를 분사하여 전단력을 이용하여 금속용탕을 미립화하는 물 분무법 또는 가스 분무법과, 고속회전하는 컵이나 디스크의 원심력에 의해 미립화하는 원심분무법이 주요하게 사용되고 있다. 이들 방식은 금속소재를 사전에 미리 녹여 용탕으로 만든 후, 고속유체의 전단력과 고속 회전체의 원심력 등을 이용하여 미립화함으로써 분말을 얻을 수 있는 것이다.
대한민국 공개특허공보 제2009-0131133호에는 종래 가스분무법을 이용한 금속복합분말 제조장치가 개시되고 있다.
상기 종래의 금속복합분말 제조장치는 기지상(600)을 용융시키기 위한 도가니(120)와 도가니를 가열하기 위한 히터(140)를 포함한다. 도가니(120) 내부에 수용된 기지상(600)은 히터(140)에 의해 가열되어 용탕이 되고, 상기 용탕이 분무노즐(300)에 의해 고압의 가스와 함께 분사됨에 따라 분말 형태로 변환된다.
여기서, 기지상(600)에는 용융점이 상대적으로 낮은 금속(Al, Cu, Fe 등) 및 합금이 사용되고 있으며, 결과적으로 약 150㎛ 크기의 금속복합분말(예를 들어, 실리콘 카바이드(SiC)가 함유된 알루미늄(Al) 복합분말)이 제조되고 있다.
이와 같이, 금속소재가 도가니 내에서 용융됨에 따라 고융점 금속(예를 들어, 몰리브덴(Mo), 텅스텐(W), 니오브(Nb) 등) 또는 도가니와 반응하여 불순물이 섞이게 될 우려가 있는 금속소재에 대해서는 적용될 수 없다는 문제점이 있다.
또한, 입경이 작은 구형의 고순도 금속분말을 제조하기 어렵다는 문제점이 있다.
이를 위해, 대한민국 공개특허공보 제2016-0101004호에는 분말을 생성하기 위해 도가니 없이 재료를 용융하고 용융된 재료를 무화하기 위한 장치가 개시되고 있다.
상기 종래의 장치에서 유도 코일(4)은 무화 노즐(5)의 방향으로 좁아지는 권선을 가짐으로써 용융 유동물(16)이 중심으로 모이게 된다. 이와 같이, 용융 유동물(16)의 직경을 조절하기 위해서는 유도 코일(4)의 권선 직경을 조절해야 하므로 번거롭다는 문제점이 있다.
또한, 고융점 금속으로 이루어지는 재료 로드(3)가 용융을 위해 상기 유도 코일(4) 내로 삽입되더라도 예열을 위한 시간이 필요하므로 바로 용융이 일어나기 어려우며 연속적인 용융 유동물이 생성되기 어렵다는 문제점이 있다. 또한, 상기 재료 로드(3)가 완전히 용융되지 않은 상태로 떨어지는 경우 상기 유도 코일(4)의 권선에 떨어지면서 단락(short)이 발생할 수도 있다.
대한민국 공개특허공보 제2009-0131133호(2009.12.28.공개) 대한민국 공개특허공보 제2016-0101004호(2016.08.24.공개)
본 발명은 고융점 금속에 대해 구형이며, 입경이 작고, 산소 및 수소 함유량이 낮은 고융점 금속 분말을 제조하기 위한 장치 및 방법을 제공하는 것에 그 목적이 있다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명은, 금속 로드의 예열, 용융 및 용융물의 직경 조절을 위한 다수의 유도 코일을 포함함에 따라, 2000℃ 이상의 융점을 갖는 고융점 금속에 대해서도 일정한 직경을 갖는 금속 로드의 용융물을 연속적으로 그리고 안정적으로 생성할 수 있다.
상기의 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시 예에 따르면, 챔버;와, 상기 챔버 내에 배치되며, 나선형으로 감기는 권선을 갖는 제1 및 제2 유도 코일;과, 적어도 부분적으로 상기 제1 및 제2 유도 코일 내로 삽입되며, 고융점 금속 또는 고융점 금속의 합금으로 이루어지는 금속 로드;와, 상기 금속 로드의 용융된 용융물이 통과하는 개구부가 형성되어 상기 용융물을 가이드하는 가이드부;와, 상기 가이드부에 구비되어 상기 개구부를 통과한 용융물을 향해 가스를 분사하는 가스 분사부; 및 상기 챔버 내부에 설치되어 상기 제1 및 제2 유도 코일이 배치되는 제1 챔버와 상기 가이드부가 배치되는 제2 챔버로 분리하며, 상기 용융물이 통과하는 개구부가 형성된 가스 역류방지판;을 포함하며, 상기 금속 로드는 상기 제1 유도 코일에 의해 예열되고, 상기 제2 유도 코일에 의해 용융되며, 상기 제1 챔버의 압력은 상기 제2 챔버의 압력보다 크게 형성되는 것을 특징으로 하는, 고용점 금속 분말 제조장치를 제공한다.
실시 예에 따라, 상기 제2 유도 코일에는 상기 제1 유도 코일에 공급되는 전력보다 높은 전력이 공급될 수 있다.
실시 예에 따라, 상기 제1 유도 코일에는 20kW 내지 30kW의 전력이 공급되고, 상기 제2 유도 코일에는 30kW 내지 40kW의 전력이 공급될 수 있다.
실시 예에 따라, 상기 제1 챔버의 압력은 상기 제2 챔버의 압력보다 0.01bar 내지 0.3bar 크게 형성될 수 있다.
실시 예에 따라, 상기 금속 로드를 상기 제1 및 제2 유도 코일의 축방향으로 이동시켜 상기 제1 및 제2 유도 코일 내로 공급하기 위한 피딩부;를 더 포함할 수 있다.
실시 예에 따라, 상기 가스 분사부는 상기 가이드부의 원주방향을 따라 연속적으로 구비될 수 있다.
실시 예에 따라, 상기 가이드부는 상기 챔버에 축방향을 따라 이동 가능하게 설치되어 상기 제1 및 제2 유도 코일과의 거리 조절이 가능하다.
실시 예에 따라, 상기 제1 및 제2 유도 코일 중 적어도 하나는 상기 챔버에 축방향을 따라 이동 가능하게 설치되어 상기 가이드부와의 거리 조절이 가능하다.
실시 예에 따라, 상기 금속 로드는 몰리브덴(Mo) 또는 몰리브덴 합금으로 이루어질 수 있다.
실시 예에 따라, 상기 몰리브덴 합금은 몰리브덴(Mo)과, 니오브(Nb), 탄탈(Ta), 텅스텐(W), 티타늄(Ti) 중 적어도 하나의 합금일 수 있다.
실시 예에 따라, 상기 제2 유도 코일의 후단에 배치되는 추가 유도 코일;을 더 포함하며, 상기 추가 유도 코일에는 상기 제2 유도 코일에 공급되는 전력보다 높은 전력이 공급될 수 있다.
실시 예에 따라, 상기 추가 유도 코일에 공급되는 전력이 커질수록 상기 가이드부를 통과하는 용융물의 직경은 작아질 수 있다.
또한, 상기의 과제를 해결하기 위한 본 발명의 다른 실시 예에 따르면, 챔버 내를 고진공으로 형성하는 단계;와, 상기 챔버 내에서 가스 역류방지판에 의해 분리된 제1 챔버와 제2 챔버에 각각 불활성가스를 채워 상기 제1 챔버의 압력을 상기 제2 챔버의 압력보다 크게 형성하는 단계;와, 상기 제1 챔버 내에 배치된 제1 유도 코일에 전력을 공급하여 상기 제1 유도 코일 내에 삽입된 금속 로드를 예열하는 예열단계;와, 상기 제1 챔버 내에 배치된 제2 유도 코일에 상기 제1 유도 코일에 공급된 전력보다 높은 전력을 공급하여 상기 제2 유도 코일 내에 삽입된 상기 금속 로드를 용융하는 용융단계;와, 상기 용융된 금속 로드의 용융물이 상기 가스 역류방지판의 개구부와 상기 제2 챔버 내에 배치된 가이드부의 개구부를 통과하는 단계; 및 상기 개구부를 통과한 용융물을 향해 가스를 분사하여 상기 용융물을 분말화(atomization) 시킴으로써 구형의 금속 분말을 제조하는 분말화단계;를 포함하는, 고용점 금속 분말 제조방법을 제공한다.
실시 예에 따라, 상기 금속 로드를 상기 제1 및 제2 유도 코일의 축방향으로 이동시켜 상기 제1 및 제2 유도 코일 내로 공급하는 피딩단계;를 더 포함할 수 있다.
실시 예에 따라, 상기 가이드부를 상기 챔버의 축방향으로 이동시켜 상기 제1 및 제2 유도 코일과의 거리를 조절하는 거리조절단계;를 더 포함할 수 있다.
실시 예에 따라, 상기 제1 및 제2 유도 코일 중 적어도 하나를 상기 챔버의 축방향으로 이동시켜 상기 가이드부와의 거리를 조절하는 거리조절단계;를 더 포함할 수 있다.
실시 예에 따라, 상기 분말화단계는, 상기 금속 분말의 입경을 줄이기 위해 상기 용융물을 향해 분사되는 가스의 압력을 증가시키고, 상기 금속 분말의 입경을 늘리기 위해 상기 용융물을 향해 분사되는 가스의 압력을 감소시킬 수 있다.
실시 예에 따라, 상기 금속 분말의 입경을 줄이기 위해, 상기 예열단계 및 상기 용융단계는 각각 상기 제1 유도 코일 및 상기 제2 유도 코일에 공급되는 전력을 증가시킴으로써 상기 가이드부를 통과하는 용융물의 직경을 감소시키고, 상기 금속 분말의 입경을 늘리기 위해, 상기 예열단계 및 상기 용융단계는 각각 상기 제1 유도 코일 및 상기 제2 유도 코일에 공급되는 전력을 감소시킴으로써 상기 가이드부를 통과하는 용융물의 직경을 증가시킬 수 있다.
실시 예에 따라, 상기 제1 챔버 내에서 상기 제2 유도 코일의 후단에 배치된 추가 유도 코일에 상기 제2 유도 코일에 공급된 전력보다 높은 전력을 공급하여 상기 가이드부를 통과하는 용융물의 직경을 조절하는 직경조절단계;를 더 포함할 수 있다.
실시 예에 따라, 상기 직경조절단계는, 상기 추가 유도 코일에 공급되는 전력을 증가시킴으로써 상기 가이드부를 통과하는 용융물의 직경을 감소시키고, 상기 추가 유도 코일에 공급되는 전력을 감소시킴으로써 상기 가이드부를 통과하는 용융물의 직경을 증가시킬 수 있다.
실시 예에 따라, 상기 금속 분말의 입경은 20㎛ 내지 150㎛이며, 산소 함유량은 100ppm 이하이고, 수소 함유량은 7.5ppm 이하이다.
실시 예에 따라, 상기의 고융점 금속 분말 제조방법에 의해 제조된 고융점 금속 분말에 있어서, 20㎛ 내지 45㎛의 입경을 갖는 고융점 금속 분말은 소결을 통해 스퍼터링 타겟(sputtering target)을 제조하는데 이용될 수 있다.
실시 예에 따라, 상기의 고융점 금속 분말 제조방법에 의해 제조된 고융점 금속 분말에 있어서, 45㎛ 내지 150㎛의 입경을 갖는 고융점 금속 분말은 3D 프린팅을 이용하여 스퍼터링 타겟(sputtering target)을 제조하는데 이용될 수 있다.
본 발명에 따르면, 도가니 없이 금속 로드가 바로 유도 코일 내에 삽입되어 예열 및 용융됨에 따라 고융점 금속 또는 반응성이 높은 금속에 대해서도 용이하게 분말 제조가 가능하며, 높은 에너지 효율을 나타낸다.
또한, 구형이며, 입경이 작고, 산소 및 수소 함유량이 낮은 고융점 금속 분말이 제조될 수 있다.
또한, 금속 로드의 예열을 위한 예열 코일과 금속 로드의 용융을 위한 용융 코일을 구비함에 따라, 고융점 금속에 대해서도 용융물을 연속적으로 그리고 안정적으로 생성할 수 있다.
또한, 금속 로드의 용융물의 직경과 용융물에 분사되는 가스의 압력을 조절함에 따라 고융점 금속 분말의 입경을 정밀하게 조절할 수 있으며, 궁극적으로 20㎛ 내지 45㎛의 입경을 갖는 고융점 금속 분말은 소결을 통해 스퍼터링 타겟(sputtering target)을 제조하는데 이용되고, 45㎛ 내지 150㎛의 입경을 갖는 고융점 금속 분말은 3D 프린팅을 이용하여 스퍼터링 타겟(sputtering target)을 제조하는데 이용될 수 있다.
또한, 가이드부와 유도 코일 간의 거리를 조절함에 따라 가스의 와류를 방지하면서도 용융물의 과냉각에 의해 수율이 저하되는 것을 방지할 수 있다.
또한, 용융 코일의 후단에 가이드부를 통과하는 용융물의 직경을 조절하기 위한 추가 유도 코일을 포함함에 따라, 용융물의 직경과 이에 따른 금속 분말의 입경을 정밀하게 조절할 수 있다. 즉, 용융물의 직경이 유도 코일의 권선 직경이 아닌 추가 유도 코일의 전력에 따라 조절됨에 따라 용융물의 직경을 상황에 맞게 용이하게 조절할 수 있으며, 유도 코일이 좁아지는 권선을 갖지 않아도 되므로 단락(short)이 발생할 염려가 없다.
본 발명의 효과는 상기한 효과로 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 상세한 설명 또는 특허청구범위에 기재된 발명의 구성으로부터 추론 가능한 모든 효과를 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
도 1은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 고융점 금속 분말 제조장치를 도시한 도면,
도 2는 도 1의 제조장치에서 가이드부를 아래에서 바라본 도면,
도 3은 본 발명의 제2 실시 예에 따른 고융점 금속 분말 제조장치를 도시한 도면,
도 4는 본 발명의 고융점 금속 분말 제조장치에 의해 제조된 고융점 금속 분말을 주사 전자 현미경(SEM; scanning electron microscope)으로 관찰한 사진,
도 5 및 6은 본 발명의 고융점 금속 분말 제조장치에 의해 제조된 몰리브덴 분말의 산소 및 수소 함유량을 종래 환원법에 의해 제조된 몰리브덴 분말과 비교하여 나타낸 그래프,
도 7은 본 발명의 제3 실시 예에 따른 고융점 금속 분말 제조장치를 도시한 도면,
도 8은 본 발명의 제4 실시 예에 따른 고융점 금속 분말 제조장치를 도시한 도면이다.
이하, 본 발명의 고융점 금속 분말 제조장치 및 제조방법에 대한 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명하도록 한다.
또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있으며, 아래의 실시예는 본 발명의 권리범위를 한정하는 것이 아니라 본 발명의 청구범위에 제시된 구성요소의 예시적인 사항에 불과하다.
본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 붙이도록 한다. 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 구비할 수 있다는 것을 의미한다.
본 발명은 고융점 금속 분말 제조장치를 이용하여, 20㎛ 내지 150㎛의 입도분포를 갖고, 산소 함유량은 100ppm 이하이며, 수소 함유량은 7.5ppm 이하인 구형의 고융점 금속 분말을 생산하는 것을 목적으로 한다.
우선, 도 1 및 2를 참고하여 본 발명의 제1 실시 예에 따른 고융점 금속 분말 제조장치에 관하여 설명하도록 한다.
본 발명의 제1 실시 예에 따른 고융점 금속 분말 제조장치는 크게, 챔버(100), 상기 챔버(100) 내에 배치되는 제1 및 제2 유도 코일(220, 240), 금속 로드(300), 가이드부(400), 가스 분사부(440), 가스 역류방지판(500), 피딩부(600) 및 유도 코일 이동부(700)를 포함할 수 있다.
상기 챔버(100)는 밀폐된 내부를 형성한다. 상기 챔버(100)의 내부는 가스 역류방지판(500)에 의해 상측의 제1 챔버(102)와 하측의 제2 챔버(104)로 분리된다. 고융점 금속 분말을 제조하기 위한 환경을 만들기 위해, 우선 상기 챔버(100) 내의 공기를 뽑아내 챔버 내를 고진공(예를 들어,
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torr)으로 형성한 후, 각각의 제1 챔버(102)와 제2 챔버(104) 내에 불활성가스를 채워넣을 수 있다. 이를 위해, 상기 제1 챔버(102)와 제2 챔버(104)에는 각각 불활성가스를 주입하기 위한 제1 및 제2 가스주입관(120, 140)이 설치된다. 불활성가스로는, 예를 들어 아르곤(Ar)이 사용될 수 있다.
이때, 상기 제1 챔버(102)의 압력은 상기 제2 챔버(104)의 압력보다 크게 형성되는 것이 바람직하다. 특히, 상기 제1 챔버(102)의 압력은 상기 제2 챔버(104)의 압력보다 0.01bar 내지 0.3bar 크게 형성될 수 있다. 이는, 아래에서 살펴볼 내용과 같이 예열 및 용융된 금속 로드의 용융물을 가이드부를 향해 효과적으로 유도하고, 분말화(atomization)된 금속 분말이 상측으로 역류하지 않도록 하기 위함이다. 본 실시 예에서 제2 챔버(104)의 압력은 1bar(대기압)로 형성되며, 제1 챔버(102)의 압력은 1.3bar로 형성되고 있다.
상기 제1 및 제2 유도 코일(220, 240)은 나선형으로 감기는 권선을 갖고, 상기 챔버(100)의 축방향을 따라 상하측으로 배치된다. 구체적으로, 상기 제1 유도 코일(220)은 금속 로드(300)의 예열을 위한 것으로 상측에 배치되며, 상기 제2 유도 코일(240)은 금속 로드(300)의 용융을 위한 것으로 하측에 배치된다. 본 실시 예에서 상기 제1 및 제2 유도 코일(220, 240)의 권선은 일정한 지름을 가지면서 나선형으로 감기고 있다.
이때, 상기 제1 유도 코일(220)과 제2 유도 코일(240)에는 서로 다른 전력이 공급된다. 금속 로드(300)의 용융을 위한 제2 유도 코일(240)에는 금속 로드(300)의 예열을 위한 제1 유도 코일(220)보다 높은 전력이 공급된다. 일 예로, 상기 제1 유도 코일(220)에는 20kW 내지 30kW의 전력이 공급되고, 상기 제2 유도 코일(240)에는 30kW 내지 40kW의 전력이 공급될 수 있다.
이와 같이, 금속 로드(300)의 예열을 위한 제1 유도 코일(220)과 금속 로드(300)의 용융을 위한 제2 유도 코일(240)을 구비함에 따라, 2000℃ 이상의 융점을 갖는 고융점 금속에 대해서도 일정한 직경(d)을 갖는 금속 로드의 용융물(320)을 연속적으로 그리고 안정적으로 생성할 수 있다.
상기 금속 로드(300)는 전극(electrode)의 역할을 하는 것으로, 적어도 부분적으로 상기 제1 및 제2 유도 코일(220, 240) 내로 삽입되어 직접 가열됨에 따라 연속적으로 예열 및 용융될 수 있다. 이와 같이, 별도의 도가니 없이 금속 로드(300)가 바로 유도 코일 내에 삽입되어 예열 및 용융됨에 따라 고융점 금속 또는 반응성이 높은 금속에 대해서도 용이하게 분말 제조가 가능하며, 높은 에너지 효율을 나타낼 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 금속 로드(300)는 고융점 금속 또는 고융점 금속의 합금으로 이루어진다. 고융점 금속이란 융점이 약 2000℃를 넘는 금속으로, 예를 들어 몰리브덴(Mo), 텅스텐(W), 니오브(Nb), 탄탈(Ta) 등이 있다. 특히, 상기 금속 로드(300)는 몰리브덴(Mo) 또는 몰리브덴(Mo)이 주요소(major element)에 해당하는 몰리브덴 합금으로 이루어질 수 있다. 여기서, 몰리브덴 합금은, 50% 초과의 함량을 차지하는 몰리브덴(Mo)에, 니오브(Nb), 탄탈(Ta), 텅스텐(W), 티타늄(Ti) 중 적어도 하나가 첨가된 합금일 수 있다.
상기 금속 로드(300)의 융점이 높을수록, 상기 제1 및 제2 유도 코일(220, 240)에 공급되는 전력은 커질 수 있다.
상기 금속 로드(300)는 피딩부(600)에 의해 축방향으로 이동되어 상기 제1 및 제2 유도 코일(220, 240) 내로 공급될 수 있다. 상기 피딩부(600)는 금속 로드(300)를 클램핑한 상태로 축방향 이동 가능하게 챔버(100) 상에 설치될 수 있다. 이때, 상기 피딩부(600)를 통해, 금속 로드(300)가 제1 및 제2 유도 코일(220, 240) 내로 공급되는 피딩속도(feeding speed)가 조절될 수 있다.
본 실시 예에서, 상기 금속 로드(300)가 몰리브덴(Mo)으로 이루어지며 25mm의 직경과 500mm의 길이를 갖는 경우, 상기 피딩부(600)의 피딩속도는 1 내지 2mm/sec이며, 상기 제1 유도 코일(220)에 공급되는 전력은 25kW이고, 상기 제2 유도 코일(240)에 공급되는 전력은 35kW일 수 있다. 이에 따라, 상기 금속 로드(300)가 제1 및 제2 유도 코일(220, 240) 내로 삽입되면서 예열 및 용융되고, 2mm의 직경(d)을 갖는 금속 로드의 용융물(320)이 연속적으로 생성될 수 있다.
이와 같이 예열 및 용융된 상기 금속 로드의 용융물(320)은 상기 가스 역류방지판(500)의 제1 개구부(520)와, 상기 제2 챔버(104) 내에 배치된 가이드부(400)의 제2 개구부(420)를 차례로 통과한다. 이때, 제1 챔버(102) 내의 압력은 제2 챔버(104) 내의 압력보다 크게 형성되므로, 상기 용융물(320)은 가이드부(400)를 향해 제1 챔버(102)에서 제2 챔버(104)로 효과적으로 유도될 수 있다. 도 2에 도시된 바와 같이, 본 실시 예에서 상기 가이드부(400)는 원판형으로 형성되며, 상기 제2 개구부(420)는 가이드부의 중심부에 형성되고 있다. 일 예로, 상기 가이드부(400)의 높이는 20mm 내지 100mm로 형성될 수 있다.
또한, 상기 가이드부(400)에는 상기 제2 개구부(420)를 통과한 용융물(320)을 향해 가스를 분사하기 위한 가스 분사부(440)가 구비된다. 상기 가스 분사부(440)에 의해 분사된 가스에 의해 용융물(320)이 분말화(atomization)되어 구형의 금속 분말이 생성된다. 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 고융점 금속 분말 제조장치에 의해 제조된 고융점 금속 분말을 주사 전자 현미경(SEM)으로 관찰한 결과, 구형의 금속 분말이 균일하게 제조되었음을 볼 수 있다.
이에 한정되는 것은 아니나, 상기 가스 분사부(440)에 의해 분사되는 가스는 상기 용융물(320)의 축에 대해 20° 내지 50°의 각도를 이루는 것이 바람직하다. 또한, 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 가스 분사부(440)는 가이드부(400)의 원주방향을 따라 연속적으로 구비될 수 있다. 즉, 상기 가스 분사부(440)는 개구부(420)를 중심으로 링(ring) 형상으로 이루어질 수 있다. 이에 따라, 가스가 용융물(320)의 전방향에서 분사될 수 있으며, 효과적으로 구형의 분말을 제조할 수 있다.
결과적으로 생성되는 구형의 금속 분말의 입경은 상기 가이드부(400)를 통과하는 용융물(320)의 직경(d)과 상기 가스 분사부(440)에 의해 분사되는 가스의 압력에 의해 조절될 수 있다. 구체적으로, 상기 가이드부(400)를 통과하는 용융물(320)의 직경(d)이 작아지고 상기 가스 분사부(440)에 의해 분사되는 가스의 압력이 커질수록 상기 금속 분말의 입경은 작아지고, 상기 가이드부(400)를 통과하는 용융물(320)의 직경(d)이 커지고 상기 가스 분사부(440)에 의해 분사되는 가스의 압력이 작아질수록 상기 금속 분말의 입경은 커진다.
상기 가이드부(400)를 통과하는 용융물(320)의 직경(d)을 조절하기 위해서는, 상기 피딩부(600)의 피딩속도와 상기 제1 및 제2 유도 코일(220, 240)에 공급되는 전력 중 적어도 하나를 조절할 수 있다.
구체적으로, 상기 피딩부(600)의 피딩속도를 감소시킴으로써 금속 로드(300)의 용융되는 양을 감소시켜 상기 용융물(320)의 직경(d)을 감소시킬 수 있다. 반대로, 상기 피딩부(600)의 피딩속도를 증가시킴으로써 금속 로드(300)의 용융되는 양을 증가시켜 상기 용융물(320)의 직경(d)을 증가시킬 수 있다.
또한, 상기 제1 및 제2 유도 코일(220, 240)에 공급되는 전력을 증가시킴으로써 자기장(magnetic field)을 증가시켜 상기 용융물(320)의 직경(d)을 감소시킬 수 있다. 반대로, 상기 제1 및 제2 유도 코일(220, 240)에 공급되는 전력을 감소시킴으로써 자기장(magnetic field)을 감소시켜 상기 용융물(320)의 직경(d)을 증가시킬 수 있다.
또한, 상기 금속 분말의 입경을 줄이기 위해서는 상기 용융물(320)을 향해 분사되는 가스의 압력을 증가시키고, 상기 금속 분말의 입경을 늘리기 위해서는 상기 용융물(320)을 향해 분사되는 가스의 압력을 감소시킬 수 있다. 본 실시 예에서, 상기 용융물(320)의 직경(d)이 2mm일 때, 상기 가스 분사부(440)에 의해 70 내지 75bar를 분사함에 따라 20 내지 45㎛의 입경을 갖는 금속 분말을 제조할 수 있으며, 40 내지 60bar를 분사함에 따라 45 내지 150㎛의 입경을 갖는 금속 분말을 제조할 수 있다.
이와 같이, 상기 가이드부(400)를 통과하는 용융물(320)의 직경과 용융물(320)에 분사되는 가스의 압력을 조절함에 따라 고융점 금속 분말의 입경을 정밀하게 조절할 수 있다. 여기서, 제조된 20 내지 45㎛의 입경을 갖는 고융점 금속 분말은 소결을 통해 스퍼터링 타겟(sputtering target)을 제조하는데 이용될 수 있다. 예를 들어, 20 내지 45㎛의 입경을 갖는 고융점 금속 분말은 방전 플라즈마 소결(SPS;spark plasma sintering)을 통해 소결될 수 있으며, 결과적으로 고밀도, 고순도의 스퍼터링 타겟을 제조할 수 있다. 또한, 제조된 45 내지 150㎛의 입경을 갖는 고융점 금속 분말은 3D 프린팅을 이용하여 스퍼터링 타겟(sputtering target)을 제조하는데 이용될 수 있다. 구체적으로, 3D 프린터의 노즐에 고융점 금속 분말을 넣으면, 3D 프린터는 레이저 빔으로 금속 분말을 고청정 가스분무법으로 용융시키고 적층하여 타겟을 형성할 수 있다.
도 5 및 6에 도시된 바와 같이, 본 발명의 고융점 금속 분말 제조장치를 이용한 제조방법(EIGA; electrode induction melting gas atomization)에 의해 제조된 몰리브덴 분말의 산소 및 수소 함유량을 종래 환원법(Reduction)에 의해 제조된 몰리브덴 분말과 비교해보면, 산소 및 수소 함유량이 크게 감소된 것을 볼 수 있다. 이와 같이, 본 발명의 금속 분말 제조장치에 의해 제조된 고용점 금속 분말의 산소 함유량은 100ppm 이하이고, 수소 함유량은 7.5ppm 이하이다.
더욱이, 실시 예에 따라, 상기 제1 및 제2 유도 코일(220, 240)과 상기 가이드부(400) 사이의 거리가 조절될 수 있다. 이를 위해, 상기 제1 및 제2 유도 코일(220, 240)은 유도 코일 이동부(700)에 의해 상기 챔버(100)에 축방향을 따라 이동 가능하게 설치된다. 하지만, 이에 한정되는 것은 아니며, 상기 가이드부(400)에 더 가깝게 위치한 상기 제2 유도 코일(240)만 이동 가능하게 설치될 수도 있음은 물론이다. 본 실시 예에서 상기 유도 코일 이동부(700)는, 챔버(100)의 내측면에 설치된 레일과, 각 유도 코일(220, 240)의 양단부에 연결되어 유도 코일을 레일에 대해 축방향으로 이동 가능하게 지지하는 지지부로 이루어지고 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
만약, 상기 제1 및 제2 유도 코일(220, 240)과 상기 가이드부(400) 사이의 거리가 너무 가까우면, 가스의 와류가 형성되어 생성된 금속 분말이 제1 챔버(102) 내로 유입될 수 있다. 반면, 상기 제1 및 제2 유도 코일(220, 240)과 상기 가이드부(400) 사이의 거리가 너무 멀면, 상기 용융물(320)이 가이드부(400)를 통과할 때까지 과냉각되어 상기 가스 분사부(440)에 의해 가스가 분사되더라도 구형의 금속 분말이 잘 제조되지 않고, 속이 비어있는 셸(shell) 형태로 제작되어 금속 분말의 수율이 떨어지는 문제점이 있다.
따라서, 금속 로드(300)의 소재(성질)에 따라 상기 제1 및 제2 유도 코일(220, 240)과 상기 가이드부(400) 사이의 거리를 적절히 조절하여, 와류 발생을 방지하면서도 상기 용융물(320)이 과냉각되지 않도록 해야한다. 이때, 가스의 와류발생을 감지하기 위한 와류감지센서 또는 상기 제1 및 제2 유도 코일(220, 240)과 상기 가이드부(400) 사이의 거리를 측정하기 위한 거리측정센서 등이 더 구비될 수도 있다.
이에 한정되는 것은 아니며, 상기 유도 코일 이동부(700)는 실시 예에 따라 생략될 수 있다.
다음으로, 도 3을 참고하여 본 발명의 제2 실시 예에 따른 고융점 금속 분말 제조장치에 관하여 설명하도록 한다.
도 3에 도시된 제조장치는 상기에서 살펴본 도 1에 도시된 제조장치와 비교하여 볼 때, 제1 및 제2 유도 코일(220, 240)과 가이드부(400) 사이의 거리를 조절하기 위해 유도 코일이 아닌 가이드부가 이동된다는 것을 제외하면 동일하다. 이하, 동일한 구성에는 대해서는 동일한 도면부호를 사용하도록 하며, 상이한 부분에 대해 중점적으로 설명하도록 한다.
본 발명의 제2 실시 예에 따른 고융점 금속 분말 제조장치는 크게, 챔버(100), 상기 챔버(100) 내에 배치되는 제1 및 제2 유도 코일(220, 240), 금속 로드(300), 가이드부(400), 가스 분사부(440), 가스 역류방지판(500), 피딩부(600) 및 가이드부 이동부(800)를 포함할 수 있다.
본 실시 예에서는, 상기 가이드부(400)가 가이드부 이동부(800)에 의해 상기 챔버(100)에 축방향을 따라 이동 가능하게 설치됨으로써, 상기 제1 및 제2 유도 코일(220, 240)과 상기 가이드부(400) 사이의 거리가 조절될 수 있다. 본 실시 예에서 상기 가이드부 이동부(800)는, 챔버(100)의 내측면에 설치된 레일과, 가이드부(400)의 양단부에 연결되어 가이드부를 레일에 대해 축방향으로 이동 가능하게 지지하는 지지부로 이루어지고 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
이에 따라, 금속 로드(300)의 소재(성질)에 따라 상기 제1 및 제2 유도 코일(220, 240)과 상기 가이드부(400) 사이의 거리를 적절히 조절하여, 와류 발생을 방지하면서도 상기 용융물(320)이 과냉각되지 않도록 하여 수율을 향상시킬 수 있다.
다음으로, 도 7을 참고하여 본 발명의 제3 실시 예에 따른 고융점 금속 분말 제조장치에 관하여 설명하도록 한다.
도 7에 도시된 제조장치는 상기에서 살펴본 도 1에 도시된 제조장치와 비교하여 볼 때, 제2 유도 코일(240)의 후단에 배치되는 추가 유도 코일(260)을 더 포함한다는 것을 제외하면 동일하다. 이하, 동일한 구성에는 대해서는 동일한 도면부호를 사용하도록 하며, 상이한 부분에 대해 중점적으로 설명하도록 한다.
본 발명의 제3 실시 예에 따른 고융점 금속 분말 제조장치는 크게, 챔버(100), 상기 챔버(100) 내에 배치되는 제1 및 제2 유도 코일(220, 240), 추가 유도 코일(260), 금속 로드(300), 가이드부(400), 가스 분사부(440), 가스 역류방지판(500), 피딩부(600) 및 유도 코일 이동부(700)를 포함할 수 있다. 본 실시 예에서는 추가 유도 코일로 하나의 코일이 구비되고 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며 다수 개의 코일이 구비될 수도 있다.
상기 추가 유도 코일(260)은 제2 유도 코일(240)의 후단에 배치되어, 상기 제2 유도 코일(240)에 의해 용융된 용융물(320)의 직경을 보다 정밀하게 조절하여 상기 가이드부(400)를 통과하는 용융물(320)의 직경(d)을 결정하는 역할을 한다.
이를 위해, 상기 추가 유도 코일(260)에는 상기 제2 유도 코일(240)에 공급되는 전력보다 높은 전력이 공급될 수 있다. 이에 따라, 상기 제2 유도 코일(240)이 점점 좁아지는 나선형으로 형성되지 않더라도, 상기 추가 유도 코일(260)에 의해 제2 유도 코일(240)보다 더 강한 자기장(magnetic field)이 형성되어 용융물(320)이 상기 추가 유도 코일(260)의 중앙으로 모이면서 용융물(320)의 직경이 조절될 수 있는 것이다.
구체적으로, 상기 추가 유도 코일(260)에 공급되는 전력을 증가시킴으로써 자기장(magnetic field)을 증가시켜 상기 가이드부(400)를 통과하는 용융물(320)의 직경(d)을 감소시킬 수 있다. 반대로, 상기 추가 유도 코일(260)에 공급되는 전력을 감소시킴으로써 자기장(magnetic field)을 감소시켜 상기 가이드부(400)를 통과하는 용융물(320)의 직경(d)을 증가시킬 수 있다.
도 7에는 상기 제1, 제2 유도 코일(220, 240) 및 상기 추가 유도 코일(260)이 모두 유도 코일 이동부(700)에 의해 상기 챔버(100)에 이동 가능하게 설치된 것으로 도시되고 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 상기 가이드부(400)에 가장 가깝게 위치한 상기 추가 유도 코일(260)만 이동 가능하게 설치될 수도 있음은 물론이다.
도 8에는 상기에서 살펴본 도 2에 도시된 제조장치에 추가 유도 코일(260)이 더 구비된 제4 실시 예에 따른 고융점 금속 분말 제조장치가 도시되고 있다.
이하, 본 발명의 고융점 금속 분말 제조장치를 이용하여 고융점 금속 분말을 제조하기 위한 방법에 관하여 살펴보도록 한다.
우선, 상기 챔버(100) 내에서 공기를 뽑아내 챔버 내를 고진공으로 형성한 후, 제1 챔버(102)와 제2 챔버(104)에 각각 불활성가스를 채워 제1 챔버(102)의 압력을 제2 챔버(104)의 압력보다 크게 형성한다.
다음, 상기 제1 유도 코일(220)에 전력을 공급하여 금속 로드(300)를 예열하고, 상기 제2 유도 코일(240)에 제1 유도 코일(220)에 공급된 전력보다 높은 전력을 공급하여 금속 로드(300)를 용융한다. 이때, 상기 금속 로드(300)를 상기 제1 및 제2 유도 코일(220, 240)의 축방향으로 이동시켜 제1 및 제2 유도 코일(220, 240) 내로 공급함으로써, 상기 금속 로드(300)가 유도 코일에 의해 직접적으로 가열되어 예열 및 용융되도록 한다.
이와 같이 용융된 금속 로드의 용융물(320)은 상기 가스 역류방지판(500)의 제1 개구부(520)와 상기 가이드부(400)의 제2 개구부(420)를 통과한다. 이후, 상기 제1 개구부(520)와 제2 개구부(420)를 통과한 용융물(320)을 향해 가스를 분사하여 상기 용융물(320)을 분말화(atomization) 시킴으로써 구형의 금속 분말을 제조할 수 있다.
상기에서 살펴본 바와 같이, 상기 용융물(320)을 분말화시키는 분말화단계는, 금속 분말의 입경을 줄이기 위해 용융물(320)을 향해 분사되는 가스의 압력을 증가시키고, 금속 분말의 입경을 늘리기 위해 용융물(320)을 향해 분사되는 가스의 압력을 감소시킬 수 있다.
또한, 금속 분말의 입경을 줄이기 위해, 상기 금속 로드(300)의 피딩속도를 감소시킴으로써 상기 가이드부(400)를 통과하는 용융물(320)의 직경(d)을 감소시킬 수 있다. 반면, 금속 분말의 입경을 늘리기 위해, 상기 금속 로드(300)의 피딩속도를 증가시킴으로써 상기 가이드부(400)를 통과하는 용융물(320)의 직경(d)을 증가시킬 수 있다.
또한, 금속 분말의 입경을 줄이기 위해, 상기 제1 및 제2 유도 코일(220, 240)에 공급되는 전력을 증가시킴으로써 상기 가이드부(400)를 통과하는 용융물(320)의 직경(d)을 감소시킬 수 있다. 반면, 금속 분말의 입경을 늘리기 위해, 상기 제1 및 제2 유도 코일(220, 240)에 공급되는 전력을 감소시킴으로써 상기 가이드부(400)를 통과하는 용융물(320)의 직경(d)을 증가시킬 수 있다.
더욱이, 실시 예에 따라, 상기 제1 및 제2 유도 코일(220, 240)과 상기 가이드부(400) 사이의 거리를 조절하기 위해, 상기 제1 및 제2 유도 코일(220, 240) 또는 상기 가이드부(400)를 챔버(100)의 축방향으로 이동시킬 수 있다.
더욱이, 실시 예에 따라, 상기 제2 유도 코일(240)의 후단에 배치된 추가 유도 코일(260)에 상기 제2 유도 코일(240)에 공급된 전력보다 높은 전력을 공급하여 상기 가이드부(400)를 통과하는 용융물(320)의 직경(d)을 조절할 수 있다.
구체적으로, 상기 추가 유도 코일(260)에 공급되는 전력을 증가시킴으로써 상기 가이드부(400)를 통과하는 용융물(320)의 직경(d)을 감소시킬 수 있다. 반대로, 상기 추가 유도 코일(260)에 공급되는 전력을 감소시킴으로써 상기 가이드부(400)를 통과하는 용융물(320)의 직경(d)을 증가시킬 수 있다.
이와 같이, 별도의 추가 유도 코일(260)을 통해 상기 제2 유도 코일(240)에 의해 용융된 용융물(320)의 직경을 보다 정밀하게 조절함으로써, 상기 가이드부(400)를 통과하는 용융물(320)의 직경(d) 및 이에 따른 금속 분말의 입경을 정밀하게 조절할 수 있다.
본 발명은 상술한 특정의 실시예 및 설명에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능하며, 그와 같은 변형은 본 발명의 보호 범위 내에 있게 된다.
100: 챔버 102: 제1 챔버
104: 제2 챔버 120: 제1 가스주입관
140: 제2 가스주입관 220: 제1 유도 코일
240: 제2 유도 코일 260: 추가 유도 코일
300: 금속 로드 320: 용융물
400: 가이드부 420: 제2 개구부
440: 가스 분사부 500: 가스 역류방지판
520: 제1 개구부 600: 피딩부
700: 유도 코일 이동부 800: 가이드부 이동부

Claims (23)

  1. 챔버;
    상기 챔버 내에 배치되며, 나선형으로 감기는 권선을 갖는 제1 및 제2 유도 코일;
    적어도 부분적으로 상기 제1 및 제2 유도 코일 내로 삽입되며, 2000℃ 이상의 융점을 갖는 고융점 금속 또는 고융점 금속의 합금으로 이루어지는 금속 로드;
    상기 금속 로드의 용융된 용융물이 통과하는 개구부가 형성되어 상기 용융물을 가이드하는 가이드부;
    상기 가이드부에 구비되어 상기 개구부를 통과한 용융물을 향해 가스를 분사하는 가스 분사부; 및
    상기 챔버 내부에 설치되어 상기 제1 및 제2 유도 코일이 배치되는 제1 챔버와 상기 가이드부가 배치되는 제2 챔버로 분리하며, 상기 용융물이 통과하는 개구부가 형성된 가스 역류방지판;을 포함하며,
    상기 제1 챔버의 압력은 상기 제2 챔버의 압력보다 크게 형성되고,
    상기 금속 로드는 상기 제1 유도 코일에 의해 예열되고, 상기 제2 유도 코일에 의해 용융되며,
    상기 제2 유도 코일에는 상기 제1 유도 코일에 공급되는 전력보다 높은 전력이 공급되고, 상기 제1 및 제2 유도 코일의 권선은 동일한 지름을 가지면서 일정하게 감기는 것을 특징으로 하는, 고융점 금속 분말 제조장치.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제1 유도 코일에는 20kW 내지 30kW의 전력이 공급되고, 상기 제2 유도 코일에는 30kW 내지 40kW의 전력이 공급되는 것을 특징으로 하는, 고융점 금속 분말 제조장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제1 챔버의 압력은 상기 제2 챔버의 압력보다 0.01bar 내지 0.3bar 크게 형성되는 것을 특징으로 하는, 고융점 금속 분말 제조장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 금속 로드를 상기 제1 및 제2 유도 코일의 축방향으로 이동시켜 상기 제1 및 제2 유도 코일 내로 공급하기 위한 피딩부;를 더 포함하는, 고융점 금속 분말 제조장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 가스 분사부는 상기 가이드부의 원주방향을 따라 연속적으로 구비되는 것을 특징으로 하는, 고융점 금속 분말 제조장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 가이드부는 상기 챔버에 축방향을 따라 이동 가능하게 설치되어 상기 제1 및 제2 유도 코일과의 거리 조절이 가능한 것을 특징으로 하는, 고융점 금속 분말 제조장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 유도 코일 중 적어도 하나는 상기 챔버에 축방향을 따라 이동 가능하게 설치되어 상기 가이드부와의 거리 조절이 가능한 것을 특징으로 하는, 고융점 금속 분말 제조장치.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 금속 로드는 몰리브덴(Mo) 또는 몰리브덴 합금으로 이루어지는 것을 특징으로 하는, 고융점 금속 분말 제조장치.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 몰리브덴 합금은 몰리브덴(Mo)과, 니오브(Nb), 탄탈(Ta), 텅스텐(W), 티타늄(Ti) 중 적어도 하나의 합금인 것을 특징으로 하는, 고융점 금속 분말 제조장치.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 제2 유도 코일의 후단에 배치되는 추가 유도 코일;을 더 포함하며,
    상기 추가 유도 코일에는 상기 제2 유도 코일에 공급되는 전력보다 높은 전력이 공급되는 것을 특징으로 하는, 고융점 금속 분말 제조장치.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 추가 유도 코일에 공급되는 전력이 커질수록 상기 가이드부를 통과하는 용융물의 직경은 작아지는 것을 특징으로 하는, 고융점 금속 분말 제조장치.
  13. 챔버 내를 고진공으로 형성하는 단계;
    상기 챔버 내에서 가스 역류방지판에 의해 분리된 제1 챔버와 제2 챔버에 각각 불활성가스를 채워 상기 제1 챔버의 압력을 상기 제2 챔버의 압력보다 크게 형성하는 단계;
    상기 제1 챔버 내에 배치된 제1 유도 코일에 전력을 공급하여 상기 제1 유도 코일 내에 삽입된, 2000℃ 이상의 융점을 갖는 고융점 금속 또는 고융점 금속의 합금으로 이루어지는 금속 로드를 예열하는 예열단계;
    상기 제1 챔버 내에 배치된 제2 유도 코일에 상기 제1 유도 코일에 공급된 전력보다 높은 전력을 공급하여 상기 제2 유도 코일 내에 삽입된 상기 금속 로드를 용융하는 용융단계;
    상기 용융된 금속 로드의 용융물이 상기 가스 역류방지판의 개구부와 상기 제2 챔버 내에 배치된 가이드부의 개구부를 통과하는 단계; 및
    상기 개구부를 통과한 용융물을 향해 가스를 분사하여 상기 용융물을 분말화(atomization) 시킴으로써 구형의 금속 분말을 제조하는 분말화단계;를 포함하며,
    상기 제1 및 제2 유도 코일의 권선은 동일한 지름을 가지면서 일정하게 감기는 것을 특징으로 하는, 고융점 금속 분말 제조방법.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 금속 로드를 상기 제1 및 제2 유도 코일의 축방향으로 이동시켜 상기 제1 및 제2 유도 코일 내로 공급하는 피딩단계;를 더 포함하는, 고융점 금속 분말 제조방법.
  15. 제13항에 있어서,
    상기 가이드부를 상기 챔버의 축방향으로 이동시켜 상기 제1 및 제2 유도 코일과의 거리를 조절하는 거리조절단계;를 더 포함하는, 고융점 금속 분말 제조방법.
  16. 제13항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 유도 코일 중 적어도 하나를 상기 챔버의 축방향으로 이동시켜 상기 가이드부와의 거리를 조절하는 거리조절단계;를 더 포함하는, 고융점 금속 분말 제조방법.
  17. 제13항에 있어서,
    상기 분말화단계는, 상기 금속 분말의 입경을 줄이기 위해 상기 용융물을 향해 분사되는 가스의 압력을 증가시키고, 상기 금속 분말의 입경을 늘리기 위해 상기 용융물을 향해 분사되는 가스의 압력을 감소시키는 것을 특징으로 하는, 고융점 금속 분말 제조방법.
  18. 제13항에 있어서,
    상기 금속 분말의 입경을 줄이기 위해, 상기 예열단계 및 상기 용융단계는 각각 상기 제1 유도 코일 및 상기 제2 유도 코일에 공급되는 전력을 증가시킴으로써 상기 가이드부를 통과하는 용융물의 직경을 감소시키고,
    상기 금속 분말의 입경을 늘리기 위해, 상기 예열단계 및 상기 용융단계는 각각 상기 제1 유도 코일 및 상기 제2 유도 코일에 공급되는 전력을 감소시킴으로써 상기 가이드부를 통과하는 용융물의 직경을 증가시키는 것을 특징으로 하는, 고융점 금속 분말 제조방법.
  19. 제13항에 있어서,
    상기 제1 챔버 내에서 상기 제2 유도 코일의 후단에 배치된 추가 유도 코일에 상기 제2 유도 코일에 공급된 전력보다 높은 전력을 공급하여 상기 가이드부를 통과하는 용융물의 직경을 조절하는 직경조절단계;를 더 포함하는, 고융점 금속 분말 제조방법.
  20. 제19항에 있어서,
    상기 직경조절단계는, 상기 추가 유도 코일에 공급되는 전력을 증가시킴으로써 상기 가이드부를 통과하는 용융물의 직경을 감소시키고, 상기 추가 유도 코일에 공급되는 전력을 감소시킴으로써 상기 가이드부를 통과하는 용융물의 직경을 증가시키는 것을 특징으로 하는, 고융점 금속 분말 제조방법.
  21. 제13항에 있어서,
    상기 금속 분말의 입경은 20㎛ 내지 150㎛이며, 산소 함유량은 100ppm 이하이고, 수소 함유량은 7.5ppm 이하인 것을 특징으로 하는, 고융점 금속 분말 제조방법.
  22. 제13항 내지 제21항 중 어느 한 항에 따른 고융점 금속 분말 제조방법에 의해 제조된 고융점 금속 분말에 있어서,
    20㎛ 내지 45㎛의 입경을 갖고, 소결을 통해 스퍼터링 타겟(sputtering target)을 제조하는데 이용되는 것을 특징으로 하는, 고융점 금속 분말.
  23. 제13항 내지 제21항 중 어느 한 항에 따른 고융점 금속 분말 제조방법에 의해 제조된 고융점 금속 분말에 있어서,
    45㎛ 내지 150㎛의 입경을 갖고, 3D 프린팅을 이용하여 스퍼터링 타겟(sputtering target)을 제조하는데 이용되는 것을 특징으로 하는, 고융점 금속 분말.
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