KR20110100053A - 플라즈마 합성을 이용한 나노 니켈 파우더 제조 방법 - Google Patents

플라즈마 합성을 이용한 나노 니켈 파우더 제조 방법 Download PDF

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KR20110100053A
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Abstract

본 발명은 플라즈마 합성을 이용한 나노 니켈 파우더 제조 방법에 관한 것으로, (a) 니켈(Ni) 분말 원재료를 마련하는 단계와, (b) 니켈 분말 원재료를 캐리어 가스(Carrier Gas)를 이용하여 플라즈마 존(Plasma Zone)에 투입하되, 상기 니켈 분말 원재료가 투입되는 부분에 분산가스(Dispersion Gas)를 투입하여 상기 니켈 분말 원재료가 상기 플라즈마 존 내에 분산 되도록 하는 단계와, (c) 상기 플라즈마 존 내에 센트럴 가스(Central Gas)를 투입하여 상기 니켈 분말 원재료를 기화시키고, 니켈 증기를 형성하는 단계 및 (d) 상기 니켈 증기를 퀀칭 존(Quenching Zone)에서 냉각시켜 70 ~ 120nm 급의 니켈 파우더를 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 발명에 관한 것이다.

Description

플라즈마 합성을 이용한 나노 니켈 파우더 제조 방법{METHOD FOR FABRICATING NANO NICKEL POWDER USING PLASMA SYNTHESIS}
본 발명은 플라즈마 합성을 이용한 나노 니켈 파우더 제조 방법에 관한 것으로, MLCC(Multi Layer Ceramic Condencer)의 내부전극 형성을 위한 나노 니켈 파우더를 70 ~ 120nm급 이하로 형성하기 위하여 플라즈마 합성법으로 나노 니켈 파우더를 제조하는 기술에 관한 것이다.
금속 세라믹 분말을 제조하는 가장 간단한 방법은 고에너지 기계적 분쇄 방법으로, 그라인딩 미디어로 사용되는 직경이 수 밀리미터인 스틸볼 또는 세라믹볼을 전구체 분말과 함께 초경재료로 만들어진 용기안에 넣어 제조하는 것이다.
여기서, 밀링은 가스상 불순물의 혼입을 방지하기 위하여 불활성 분위기에서 최소 수 시간 동안 행해진다.
그러나, 이 방법의 단점은 밀링된 나노분말에는 필연적으로 유리 첨가제나 밀링 미디어로부터 나오는 불순물이 존재한다는 점이다.
한편, 기상법은 금속 분말의 형상 및 불순물의 제어가 비교적 용이하여 널리 사용되고 있지만, 입자의 미세화와 대량생산 측면에서는 불리하다.
이와 달리, 액상법은 대량생산에 유리하며, 초기 투자비 및 공정 비용이 저렴하다는 장점을 가지고 있다.
여기서, 액상법은 다시 2가지로 분류된다. 이때, 특히 니켈 분말을 제조하는 방법을 예로 들면, 첫째 방법은, 금속 분말로 전환되는 출발물질로서 수산화니켈을 사용하는 방법이 있다. 이 방법은, 그 공정이 비교적 간단하다는 장점을 가지고 있으나, 출발물질인 수산화니켈이 고가이며 니켈금속분말의 입도 제어가 용이하지 않다는 단점을 가지고 있다.
둘째 방법은, 금속분말로 전환되는 출발물질로서 수산화니켈 이외의 니켈전구물질(예를 들면, 니켈염, 니켈산화물 등)을 사용하는 방법이 있다. 이 방법은, 그 공정이 비교적 복잡하다는 단점을 가지고 있으나, 출발물질로서 황산 니켈, 염화 니켈, 니켈 아세트산과 같은 저렴한 니켈전구물질을 사용할 수 있으며, 수 내지 수백 나노미터의 범위에 걸쳐서 입도의 제어가 비교적 용이하다는 장점을 가지고 있다.
그러나 상기와 같은 방법들은 기본적으로 습식(수분 및 용매(solvent))을 기반으로 하는 합성 및 제조 방법으로써, 오염원을 제거하기 위한 세척 공정이 수반되어야 한다.
아울러, 합성된 금속 파우더 표면에 각종 OH기 및 유기물 흡착을 야기하기 때문에 MLCC에 적용하기 위해 금속 페이스트 제조 시 분산성에 악영향을 미치게 된다.
따라서, 금속 페이스트의 점도가 상승하게 되고, 페이스트 내부에서 입자 간 응집 현상이 발생하는 문제가 있다.
이와 같은 문제는, 박형의 MLCC 제조를 용이하지 못하게 하는 원인이되며, 제조 원가 상승 및 MLCC의 신뢰성을 저하시키는 원인이 되고 있다.
본 발명은 금속 분말 중에서도 특히 니켈(Ni) 파우더를 제조하는 것을 목적으로 하되, 두께 0.35 ~ 0.40㎛의 박층 내부전극을 가지는 MLCC 구현을 위하여 70 ~ 120nm 나노 니켈 파우더를 제조하는 방법을 제공하는 것을 그 목적으로 하고 있다. 이때, 기존의 기계적 화학적 합성법은 습식을 기반으로 하는 합성법 및 액상법의 문제를 해결할 수 있도록 플라즈마를 이용한 합성법으로 나노 니켈 파우더를 제조하는 방법을 제공하는 것이다.
아울러, 본 발명에 따른 다른 목적은 플라즈마 합성법을 이용하되, 캐리어 가스(Carrier Gas), 분산 가스(Dispersion Gas), 센트럴 가스(Central Gas) 및 급냉 가스(Quenching Zone) 유량을 조절하고, 플라즈마 파워 및 가스의 첨가 비율을 과 같은 물리적인 특성을 용이하게 조절함으로써, 우수한 품질의 나노 Ni 니켈 파우더를 제조하는 방법을 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 플라즈마 합성을 이용한 나노 니켈 파우더 제조 방법은 (a) 니켈(Ni) 분말 원재료를 마련하는 단계와, (b) 니켈 분말 원재료를 캐리어 가스(Carrier Gas)를 이용하여 플라즈마 존(Plasma Zone)에 투입하되, 상기 니켈 분말 원재료가 투입되는 부분에 분산가스(Dispersion Gas)를 투입하여 상기 니켈 분말 원재료가 상기 플라즈마 존 내에 분산 되도록 하는 단계와, (c) 상기 플라즈마 존 내에 센트럴 가스(Central Gas)를 투입하여 상기 니켈 분말 원재료를 기화시키고, 니켈 증기를 형성하는 단계 및 (d) 상기 니켈 증기를 퀀칭 존(Quenching Zone)에서 냉각시켜 70 ~ 120nm 급의 니켈 파우더를 형성하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 니켈 분말 원재료는 300 ~ 400nm의 평균 입경을 갖는 것을 특징으로 하고, 상기 니켈 분말 원재료가 투입하는 상기 플라즈마 존의 피더 바이브레이션(Feeder Vibration)은 15 ~ 25%인 것을 특징으로 하고, 상기 플라즈마 존의 플라즈마 파워(Plasma Power)는 4 ~ 5kW인 것을 특징으로 하고, 상기 플라즈마 존의 플라즈마 온도는 8,000 ~ 10,000℃가 되도록 하는 것을 특징으로 한다.
다음으로, 상기 캐리어 가스(Carrier Gas)는 8 ~ 12LPM(Liter Per Minute)의 유량으로 상기 플라즈마 존에 투입되는 것을 특징으로 하고, 상기 분산 가스(Dispersion Gas)는 3 ~ 7LPM의 유량으로 상기 플라즈마 존에 투입되는 것을 특징으로 하고, 상기 센트럴 가스(Central Gas)는 10 ~ 30LPM의 유량으로 상기 플라즈마 존에 투입되는 것을 특징으로 한다.
그 다음으로, 상기 퀀칭 존에는 급냉 가스가 투입되며, 상기 급냉 가스의 유량은 900 ~ 1200LPM인 것을 특징으로 하고, 상기 퀀칭 존은 상기 나노 니켈 파우더의 응축 및 성장을 위한 응축 및 성장 존을 포함하는 것을 특징으로 하고, 상기 급냉 가스는 Ar 및 N2가 사용되며, 투입 비율은 Ar:N2=1:1이 되도록 하는 것을 특징으로 한다.
그 다음으로, 상기 (d) 단계 이후에, (d-1) 상기 70 ~ 120nm 급의 니켈 파우더를 싸이클론 콜렉터(Cyclone Collector)에 이송시켜 입도분포를 조절하는 단계; 및 (d-2) 필터를 이용하여 70 ~ 120nm 급의 니켈 파우더를 선별하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 플라즈마 합성법을 이용하여 나노 니켈 파우더를 제조함으로써, 밀링 과정에서 발생되는 유리 첨가제나 밀링 미디어와 같은 불순물을 방지할 수 있고, 입자의 미세화와 대량생산이 유리하며, 초기 투자비 및 공정 비용이 저렴하게 적용될 수 있도록 하는 효과를 제공 한다.
또한, 본 발명은 플라즈마 발생을 위한 캐리어 가스, 분산 가스, 센트럴 가스 및 급냉 가스의 유량을 조절함으로써, 70 ~ 120nm 급의 나노 니켈 파우더를 제조할 수 있도록 하고, 이와 같이 제조된 나노 니켈 파우더를 이용하여 박형의 MLCC 제조를 용이하게 하는 효과를 제공한다.
도 1은 본 발명에 따른 나노 니켈 파우더 제조 방법을 도시한 순서도이다.
도 2는 본 발명에 따른 나노 니켈 파우더 제조를 위한 장치를 도시한 개략도이다.
도 3은 본 발명에 따른 실시예들의 평균 입경을 측정한 TEM 분석 사진들이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성요소를 지칭한다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 플라즈마 합성을 이용한 나노 니켈 파우더 제조 방법에 관하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본 발명에 따른 나노 니켈 파우더 제조 방법을 도시한 순서도이다.
도 1을 참조하면, 먼저 니켈(Ni) 분말 원재료를 마련하는 단계(S100)를 수행한다. 이때, 70 ~ 120nm 급의 나노 니켈 파우더를 제조하기 위해서는 최소한 400nm 급의 NF-41 니켈 분말 원재료를 사용하는 것이 바람직하다.
여기서, 70 ~ 120nm 급은 30 ~ 120nm 의 평균 입경을 갖는 나노 니켈 파우더를 정의하고, 400nm는 300 ~ 400nm 의 평균 입경을 갖는 니켈 분말을 정의하는 것으로 한다.
니켈 분말 원재료의 입경이 300nm 미만으로 너무 작을 경우에는, 분말의 흐름성이 떨어져 플라즈마 존에 투입하는 과정에서 팩킹(packing)될 수 있다. 이와 같은 경우 투입량이 감소되고, 투입을 위한 배관이 막히는 경우가 발생하여 생산성 저하의 원인이 될 수 있다.
또한 니켈 분말 원재료의 입경이 400nm를 초과하는 크기로 너무 클 경우 플라즈마에 미쳐 기화되지 못하기 경우가 발생할 수 있다. 따라서, 나노 니켈 파우더 목표 입도에 따라 적절한 입경의 원재료 선택이 중요하다.
본 발명에서는 70 ~ 120nm 급의 평균 입경을 갖는 나노 니켈 파우더를 목표 입도로 설정하고 있으므로, 300 ~ 400nm 의 평균 입경을 갖는 니켈 분말 원재료가 마련되면, 분말 공급기를 통하여 니켈 분말 원재료를 플라즈마 존에 투입시키는 단계(S101)를 수행한다.
이때, 니켈 분말 원재료가 노즐을 통하여 효율적으로 분사되도록 하기 위하여, 캐리어 가스와 분산 가스를 주입하는 단계(S102)를 병행하여 수행하는 것이 바람직하다.
여기서, 캐리어 가스는 투입 장치 내에서 니켈 분말 원재료의 이송을 도와주는 가스로서, 8 ~ 12LPM(Liter Per Minute)의 유량으로 투입하는 것이 바람직하다. 8LPM 미만으로 너무 작을 경우에는, 분말의 흐름성이 떨어져 플라즈마 존에 투입하는 과정에서 팩킹(packing)될 위험이 있고, 12LPM을 초과하는 크기로 너무 클 경우 플라즈마 존에 투입될 때 분산성이 떨어져 기화되지 못하기 원료가 발생할 수 있다.
다음으로, 분산 가스는 니켈 분말 원재료 투입 장치의 끝부분에 투입되는 가스로서, 니켈 분말 원재료를 분사시킴으로써, 플라즈마 존(zone)에서 분말 원재료간 응집에 의한 불완전 기화를 최소화시키는 역할을 수행한다.
본 발명에서는 3 ~ 7 LPM에서 70 ~ 120nm급 나노 니켈 파우더를 합성하였다. 분산 가스의 유량이 3 LPM 미만인 경우 플라즈마 존에 원료 분말이 균일하게 분사되지 못하여 서로 연결된 조대한 입자의 생성 비율이 증가할 수 있다.
또한, 유량이 7 LPM을 초과하는 양으로 과다하게 투입 될 경우 플라즈마 존에서 기화된 니켈 증기의 흐름에 영향을 미쳐서 전체적인 입도 분포가 넓어지는 경향을 볼 수 있다. 즉, 목표 치수의 나노 니켈 파우더 생성 비율이 감소될 수 있는 것이다.
따라서, 본 발명에 따른 분산 가스의 유량은 3 ~ 7 LPM의 범위 내에서 조절하는 것이 바람직하다.
상기와 같이 니켈 분말 원재료의 투입이 완료되면 그 다음으로, 플라즈마 존 내에 센트럴 가스를 투입하여 플라즈마를 발생시키고, 발생된 플라즈마를 이용하여 니켈 분말 원재료를 기화시키는 단계(S103)를 수행한다.
여기서, 센트럴 가스의 투입량에 따라서 플라즈마 발생 밀도가 결정되며, 가스 양에 따라 플라즈마 테일(tail)의 넓이와 길이가 결정된다. 따라서, 본 발명에 따른 센트럴 가스의 유량은 10 ~ 30LPM 으로 조절하는 것이 바람직하다.
센트럴 가스의 유량이 10LPM 미만으로 감소하면 플라즈마 테일의 폭은 더 좁아지고 길이는 상대적으로 길어진다. 반대로 30LPM을 초과하는 양으로 유량이 증가하면 플라즈마 테일(tail)의 폭과 길이가 증가되는 효율이 떨어지고, 오히려 냉각 가스의 역할을 하여 합성 파우더 입자 사이즈 제어에 악영향을 미치게 된다.
따라서, 본 발명에 따른 센트럴 가스의 유량은 안정적인 플라즈마 발생과 함께 적절한 플라즈마 테일 폭 및 길이를 확보할 수 있도록 조절하는 것이 바람직하다.
상기와 같은 니켈 분말 원재료 기화가 완료되면, 기화된 니켈 증기를 퀀칭 존으로 이동시켜 급냉 시키는 단계(S105)와 급냉에 의해 형성되는 나노 니켈 분말을 응축 및 성장시키는 단계(S106)를 수행한다.
본 발명에 따른 니켈 파우더 합성 기술 중 가장 중요한 기술은 하기와 같은 냉각 조건에서 입자 사이즈를 제어하는 것이라 할 수 있다.
따라서, 그 구체적인 조건들을 과정 및 조건들을 살펴보면, 먼저 플라즈마 존에서 기화된 니켈 증기는 퀀칭 존에서 냉각되어 핵생성 및 입성장이 일어난다.
이때, 퀀칭 존은 플라즈마 존의 하단에 위치하여 Q1/Q2 포트(port)를 통한 급냉 가스 유입을 제어하고 있다. 급냉 가스는 생성된 입자들이 역류되어 과대 성장하는 것을 막아주는 기능을 하며 이때, 급냉 가스의 전체 유량은 900 ~ 1200LPM가 되도록 조절하는 것이 바람직하다. 또한, 급냉 가스는 Ar 및 N2가 사용되며, 투입 비율은 Ar:N2=1:1(or 50:50)이 되도록 하는 것이 바람직하다.
여기서, 전체 급냉 가스의 유량이 900LPM 미만인 경우 생성되는 나노 니켈 파우더 입자의 평균 입경 감소가 미미하게 일어나고 있으며, 입도분포 또한 변화가 없었다. 따라서, 효율성이 떨어질 수 있었다.
반면에 급냉 가스의 유량이 1200LPM을 초과하는 경우 입경의 감소는 없었으며 오히려 조대입자의 생성이 증가하였다.
따라서, 70 ~ 120nm급 나노 니켈 파우더를 합성하는 최적 급냉 가스 유량은 900 ~ 1200LPM의 범위 내에서 조절하는 것이 바람직하다.
이상에서와 같이 70 ~ 120nm 급의 나노 니켈 파우더가 완성이 되면, 그 다음으로 입도 분포를 조절하기 위하여 70 ~ 120nm 급의 니켈 파우더를 싸이클론 콜렉터(Cyclone Collector)에 이송시키고, 필터를 이용하여 70 ~ 120nm 급의 나노 니켈 파우더만을 선별하는 단계(S107)를 수행하여, 본 발명에 따른 나노 니켈 파우더 제조 공정을 완료한다.
아울러, 본 발명은 상기와 같은 물질적인 조건 이외에 제조 장치의 물리적인 합성 조건을 조절하여 나노 니켈 파우더 제조 공정을 최적화 하였다.
도 2는 본 발명에 따른 나노 니켈 파우더 제조를 위한 장치를 도시한 개략도이다.
도 2를 참조하면, 분말 원재료가 공급되고, 캐리어 가스, 분산 가스 및 센트럴 가스가 주입되어 니켈 증기를 형성하는 플라즈마 존(200)이 구비되고, 그 하부에 급냉 가스 주입에 의해 나노 니켈 분말을 생성 시킬 수 있도록 하는 퀀칭 존(210)이 구비된다.
다음으로, 퀀칭 존(210)의 하부에는 응축 및 성장 존(220)이 구비된다.
이상의 플라즈마 존(200)에서부터 상기 응축 및 성장 존(220)까지의 과정을 통하여 1차 나노 니켈 파우더(230)를 형성할 수 있다. 그러나, 여기서 형성된 1차 나노 니켈 파우더(230)는 그 입도 분포 범위가 넓어서 다양한 사이즈의 입도를 가지는 나노 니켈 파우더가 형성된다. 따라서, 싸이클론 콜렉터(240)를 통과시켜 입도 분포가 조절된 2차 나노 니켈 파우더(240)를 제조하게 된다.
그 다음에는, 2차 나노 니켈 파우더(240)를 필터(260)에 통과시키면서 보다 세밀한 입도 분포를 갖는 3차 나노 니켈 파우더(270)를 제조하게 된다.
상기 과정에서 본 발명에 따른 최적화 조건으로, 니켈 분말 원재료가 투입하는 상기 플라즈마 존의 피더 바이브레이션(Feeder Vibration)은 15 ~ 25%로 조절하고, 플라즈마 파워(Plasma Power)는 4 ~ 5kW가 되도록 하고, 플라즈마 온도는 8,000 ~ 10,000℃가 되도록 하는 것이 바람직하다.
이하에서는 구체적인 실시예들 및 그 결과를 이용하여 본 발명에 따른 플라즈마 합성을 이용한 나노 니켈 파우더 제조 방법에 대하여 설명하는 것으로 한다.
먼저, 본 발명에 따른 나노 니켈 파우더 제조 실험을 진행하기 위한 장치는 인덕션 플라즈마 시스템(Induction Plasma System)인 TEKNA사의 SYSTEM 71-60kW 모델을 사용하여 진행하였다.
그리고, 세부적인 조건은 하기 표 1과 같이 조절하였으며 그 결과는 도 3과 같이 나타났다.
실시예1 실시예2 실시예3 실시예4 실시예5
플라즈마 파워 4kW 5kW
피더 바이브레이션 15% 20% 25% 15% 20%
플라즈마 온도 8,000 ~ 9,000℃ 10,000℃
캐리어 가스 10 LPM
분산 가스 5 LPM
센트럴 가스 30 LPM
급냉 가스 Ar : N2 = 50 : 50, 1200 LPM
상기 표 1에서 설명한 바와 같이 실시예1 내지 실시예5 별로 각각 최적화 조건을 적용하였으며, 각 실시예 별로 1차 ~ 3차에 걸쳐서 나노 니켈 파우더를 제조한 후 TEM 분석을 수행하였다.
도 3은 본 발명에 따른 실시예들의 평균 입경을 측정한 TEM 분석 사진들로, 70nm 급의 니켈 나노 파우더를 기준으로 분석한 자료들이다.
도 3을 참조하면, 실시예1의 경우 60 ~ 97.5nm 까지의 입도 분포를 나타내고 있으며, 실시예2의 경우 46.5 ~ 56nm의 입도 분포를 나타내고 있으며, 실시예3의 경우 23 ~ 39nm의 입도 분포를 나타내고 있으며, 실시예4의 경우 45 ~ 66nm의 입도 분포를 나타내고 있으며, 실시예5의 경우 62 ~ 64nm의 입도 분포를 나타내고 있는 것으로 조사되었다.
이는 플라즈마 파워 및 온도 등 충분한 기화 조건을 제공하고, 최적의 냉각 조건을 제공하여 70nm 급의 나노 니켈 파우더를 제조하게 된 것이다.
아울러, 상기와 같은 70nm 급의 나노 니켈 파우더가 안정적으로 제조되면 이보다 더 큰 입자 사이즈를 가지는 120nm 나노 니켈 파우더는 더 쉽게 제조가 가능해 진다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 나노 니켈 파우더 제조 방법은 기존의 기상법 또는 액상법과는 달리 물리적인 방법으로 나노 니켈 파우더를 합성하는 플라즈마 합성 방법을 이용함으로써, 화학반응을 수반하지 않고 각종 수산화기 및 유기물에 의한 오염으로부터 자유로워 질 수 있도록 한다.
또한, 공정 단순화를 통한 연속 생산이 가능하기 때문에 대량 생산이 가능하고, 파우더 입자 사이즈를 쉽게 제어할 수 있다는 장점을 갖는다.
따라서, 본 발명에 따른 플라즈마 합성을 이용한 나노 니켈 파우더 제조 방법은, MLCC 박형 내부전극을 용이하게 제조할 수 있도록 하고, 제품의 신뢰성 및 생산 효율을 극대화 시킬 수 있다.
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.
200 : 플라즈마 존
210 : 퀀칭 존
220 : 응축 및 성장 존
230 : 1차 나노 니켈 파우더
240 : 싸이클론 콜렉터
250 : 2차 나노 니켈 파우더
260 : 필터
270 : 3차 나노 니켈 파우더

Claims (13)

  1. (a) 니켈(Ni) 분말 원재료를 마련하는 단계;
    (b) 니켈 분말 원재료를 캐리어 가스(Carrier Gas)를 이용하여 플라즈마 존(Plasma Zone)에 투입하되, 상기 니켈 분말 원재료가 투입되는 부분에 분산가스(Dispersion Gas)를 투입하여 상기 니켈 분말 원재료가 상기 플라즈마 존 내에 분산 되도록 하는 단계;
    (c) 상기 플라즈마 존 내에 센트럴 가스(Central Gas)를 투입하여 상기 니켈 분말 원재료를 기화시키고, 니켈 증기를 형성하는 단계; 및
    (d) 상기 니켈 증기를 퀀칭 존(Quenching Zone)에서 냉각시켜 70 ~ 120nm 급의 니켈 파우더를 형성하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 합성을 이용한 나노 니켈 파우더 제조 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 니켈 분말 원재료는 300 ~ 400nm의 평균 입경을 갖는 것을 특징으로 하는 플라즈마 합성을 이용한 나노 니켈 파우더 제조 방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 니켈 분말 원재료가 투입하는 상기 플라즈마 존의 피더 바이브레이션(Feeder Vibration)은 15 ~ 25%인 것을 특징으로 하는 플라즈마 합성을 이용한 나노 니켈 파우더 제조 방법.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 플라즈마 존의 플라즈마 파워(Plasma Power)는 4 ~ 5kW인 것을 특징으로 하는 플라즈마 합성을 이용한 나노 니켈 파우더 제조 방법.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 플라즈마 존의 플라즈마 온도는 8,000 ~ 10,000℃가 되도록 하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 합성을 이용한 나노 니켈 파우더 제조 방법.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 캐리어 가스(Carrier Gas)는 8 ~ 12LPM(Liter Per Minute)의 유량으로 상기 플라즈마 존에 투입되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 합성을 이용한 나노 니켈 파우더 제조 방법.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 분산 가스(Dispersion Gas)는 3 ~ 7LPM의 유량으로 상기 플라즈마 존에 투입되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 합성을 이용한 나노 니켈 파우더 제조 방법.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 센트럴 가스(Central Gas)는 10 ~ 30LPM의 유량으로 상기 플라즈마 존에 투입되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 합성을 이용한 나노 니켈 파우더 제조 방법.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 퀀칭 존에는 급냉 가스가 투입되며, 상기 급냉 가스의 유량은 900 ~ 1200LPM인 것을 특징으로 하는 플라즈마 합성을 이용한 나노 니켈 파우더 제조 방법.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 퀀칭 존은 상기 나노 니켈 파우더의 응축 및 성장을 위한 응축 및 성장 존을 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 합성을 이용한 나노 니켈 파우더 제조 방법.
  11. 제 9 항에 있어서,
    상기 급냉 가스는 Ar 및 N2가 사용되며, 투입 비율은 Ar:N2=1:1이 되도록 하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 합성을 이용한 나노 니켈 파우더 제조 방법.
  12. 제 1 항에 있어서,
    상기 (d) 단계 이후에,
    (d-1) 상기 70 ~ 120nm 급의 니켈 파우더를 싸이클론 콜렉터(Cyclone Collector)에 이송시켜 입도분포를 조절하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 합성을 이용한 나노 니켈 파우더 제조 방법.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 (d-1) 단계 이후에,
    (d-2) 필터를 이용하여 70 ~ 120nm 급의 니켈 파우더를 선별하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 합성을 이용한 나노 니켈 파우더 제조 방법.
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