KR20170014019A - 입자 코팅 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 이중 비대칭 원심력을 사용하여 제1 입자를 제2 입자로 코팅하는 방법에 관한 것으로, 제1 입자는 (a) 하나 이상의 금속, 또는 (b) 하나 이상의 세라믹을 포함하고; 제2 입자는 하나 이상의 금속 또는 그 염을 포함하며; 제2 입자는 제1 입자보다 가단성이 있다.

Description

입자 코팅 방법{METHOD FOR COATING PARTICLES}

본 발명은 코팅된 입자를 제조하는 방법에 관한 것이고, 특히, 이중 비대칭 원심력을 사용하여 코팅된 입자를 제조하는 방법에 관한 것이다.

매우 다양한 금속 합금이 여러 응용분야에서 사용되며, 각각의 합금은 강도, 연성, 내크립성, 내부식성, 내피로성, 주조성을 포함하는 특성들의 특정한 조합을 제공한다. 합금은 최종 응용분야의 필요 조건에 따라 다수의 물리적 형태 및 순도로 상업적 이용이 가능하다. 대부분의 최종 용도의 대형 금속과 합금은 판형태, 봉형태 및 바형태로 구현 가능하며, 점점 더 많은 수가 분말 야금 공정에서의 응용을 위한 고품질 분말의 형태로 이용가능하다. 이러한 공정은 예컨대, 복잡한 형상을 가진 부품의 제조를 가능하게 하고 과도한 가공을 방지함으로써 값비싼 벌크 합금을 낭비하는 것을 방지할 수 있게 한다. 또한 이는 보다 넓은 산업에서 일반적으로 사용되는 것보다 다양한 범위의 합금 부품의 제조를 가능하게 한다.

티타늄 산업을 예로 들면, 티타늄의 전세계 생산량은 비교적 소량이고 현재 생산되는 티타늄의 대부분은 우주 산업에 사용되며, 주로 티타늄과 티타늄 합금의 일반적으로 용인되는 ASTM "Grade"로부터의 제한된 선택지로써 사용된다. 그러나, 다른 산업은 필요로 하는 티타늄 합금을 조달하는 데에 어려움을 겪고 있으며 많은 공급자와 제조업자들은 티타늄의 높은 가격 때문에 다양한 종류의 티타늄 합금의 재고를 대량 유지하는 것을 부적절한 것으로 여긴다. 티타늄의 공급 부족과 표준 "워크호스" 합금으로서의 Ti6Al4V의 우세는 대안적인 합금의 공식 표시의 상업화와, 심지어 표준 용인 합금 등급의 사용조차 억누르고 있는 실정이다.

예컨대, 비록 순수 티타늄이 부식에 저항성이 뛰어나지만, 그것의 내부식성은 팔라듐 및/또는 루테늄과 같은 귀금속과의 합금을 형성함으로써 개선될 수 있다. 유사하게, Ti-6Al-4V의 내부식성도 마찬가지로 팔라듐 또는 루테늄의 첨가에 의해 개선될 수 있다. 이러한 귀금속 개조된 합금은 다른 것들과 함께 티타늄 합금의 일반적으로 용인되는 ASTM Grade 내에 열거된다. 이러한 합금 등급은 그들의 낮은 가용성 및 추가적인 귀금속 비용 모두에 의해 응용이 매우 제한된다. 표준 합금 형태의 복잡한 형상으로의 가공과, 그로 인해 낭비되는 물질은 비용을 더욱 증가시킨다. 분말 야금 공정, 특히 귀금속을 혼합하는 유연한 방법의 개선은 비용을 최소화하면서도 부품을 제조하고 유익한 합금 특성을 활용하는 능력을 이끌어낼 것이다.

서멧은 세라믹 및 금속 성분 모두의 특성을 나타낼 수 있도록 설계되었다. 이러한 점에서, 세라믹 성분은 고온 저항성 및 경도에 기여할 수 있는 반면, 금속 성분은 소성 변형에 기여할 수 있다. 서멧은 치과학과 같은 의학 응용분야 뿐 아니라, 전자 산업(저항과 커패시터의 제조), 세라믹-메탈 조인트 및 시일에 사용되어 왔다.

따라서, 본 발명은 이중 비대칭 원심력을 사용하여 제1 입자를 제2 입자로 코팅하는 방법이며, 제1 입자는 (a) 하나 이상의 금속, 또는 (b) 하나 이상의 세라믹을 포함하고, 제2 입자는 하나 이상의 금속 또는 그 염을 포함하며, 제2 입자는 제1 입자보다 가단성이 있는 입자 코팅 방법을 제공한다.

본 발명의 내용 중에서, "가단성이 있는"이라는 용어는 원래의 형상을 잃도록 영구히 가압되는 것을 의미한다.

제2 입자는 이중 비대칭 원심력을 사용하여 제1 입자 상에 코팅된다. "이중 비대칭 원심력"이라는 용어는 두 원심력이 서로에 대해 각을 이루면서 동시에 입자에 작용되는 것을 의미한다. 효율적인 혼합 환경을 생성하기 위해, 원심력은 반대 방향으로 회전시킨다. Hauschild (http://www.speedmixer.co.uk/index.php)에 의한 Speedmixer™는 이러한 이중 회전 방법을 이용하고 그것에 의해 Speedmixer™의 모터는 혼합 유닛의 베이스 플레이트를 시계 방향으로 회전시키고(도 1의 (a) 참조) 바스켓은 반시계 방향으로 회전된다[도 1의 (b) 및 (c) 참조]. 이론에 구속되지 않기를 바라며, 본 출원인은 코팅 공정이 제1 및 제2 입자에 물리적 변화를 야기하고 그것에 의해 입자들은 물리적으로 상호결합된다고 생각한다.

제1 입자가 하나 이상의 금속을 포함하는 경우, 하나 이상의 금속은 주기율표의 ⅣB족, ⅤB족, ⅥB족, ⅦB족 및 Ⅷ족으로 이루어지는 그룹으로부터 선택되고 더욱 바람직하게 ⅣB족, ⅥB족 및/또는 Ⅷ족으로부터 선택된다. 가장 바람직하게는, 제1 입자가 티타늄, 몰리브덴, 텅스텐, 니켈 또는 철 중 적어도 하나를 포함한다.

제1 입자는 단일 금속, 혼합 금속, 합금 또는 그들의 조합을 포함할 수 있다. 제1 입자가 단일 금속을 포함하는 경우, 티타늄(예컨대, 상업적으로 이용가능한 티타늄)이 바람직하다. 제1 입자가 합금을 포함하는 경우, 티타늄 합금(예컨대, Ti-6Al-4V) 또는 철 합금(예컨대, 강 및, 특히 스테인리스 강)이 바람직하다.

제1 입자가 세라믹인 경우, 입자는 바람직하게 실리콘, 지르코늄, 알루미늄, 이트륨, 세륨 또는 티타늄 중 적어도 하나를 포함한다. 더욱 바람직하게, 제1 입자는 산화 세라믹 또는 탄화 세라믹이다. 더더욱 바람직하게는, 제1 입자가 산화 실리콘, 산화 알루미늄, 산화 지르코늄, 산화 티타늄, 산화 이트륨, 산화 세륨, 탄화 실리콘 및 탄화 텅스텐 중 적어도 하나로 이루어지는 그룹으로부터 선택된다.

제1 입자는 실질적으로 구형상이거나, 불규칙형상 또는 그들의 조합이다.

일실시예에서, 제1 입자는 실질적으로 구형상이다. 이 경우, 실질적으로 구형상인 입자의 크기는 임의의 적절한 크기일 수 있다. 그러나 일실시예에서, 제1 입자는 바람직하게 약 2000㎛ 이하, 더욱 바람직하게는 약 1500㎛ 이하, 더더욱 바람직하게는 약 1000㎛ 이하의 평균 직경을 갖는다. 또 다른 실시예에서, 특히, 제1 입자가 티타늄을 포함하는 경우, 입자는 약 1㎛에서 약 45㎛까지의 특히 바람직한 평균 직경을 갖는다.

또 다른 실시예에서, 제1 입자는 불규칙형상이다. 본 발명의 내용 중에서 "불규칙형상"이라는 용어는 실질적으로 구형상이 아닌 입자를 의미한다. 불규칙형상의 입자 크기는 임의의 적절한 크기일 수 있고 임의의 적절한 파라미터에 의해 정의된다(예컨대, 본 명세서에서 모든 목적으로 각각이 참조로써 완전하게 통합되는 www.malvern.com으로부터 이용가능한 Rawle의 "Basic Principles of Particle Size Analysis"와, 2001년 12월 Pharmaceutical Technology에서 발행된 Brittain의 "Particle-Size Distribution, Part I:Representations of Particle Shape, Size and Distribution"을 참조).

본 출원인은 제1 입자의 형상이(실질적으로 구형상이고/이거나 불규칙형상인지 여부에 관계 없이) 코팅 중에 실질적으로 변함이 없이 유지된다는 것을 알아내었다. 이중 비대칭 원심력의 인가는 고에너지 공정이기 때문에 이는 놀라운 것이다. 실질적으로 구형상인 제1 입자의 경우에, 코팅된 입자의 유동성이 개선되기 때문에 실질적으로 구형상으로 코팅된 입자의 제조는 유리하며, 이는 하류 공정을 돕는다.

제2 입자는 바람직하게 단일 금속, 혼합 금속, 금속 염, 합금 또는 그들의 조합을 포함한다. 일실시예에서, 제2 입자는 주기율표의 Ⅷ족, IB족 및 ⅢA족으로 이루어지는 그룹으로부터 선택된다.

바람직하게, 제2 입자는 백금, 팔라듐, 로듐, 루테늄, 이리듐, 오스뮴, 은, 금, 코발트, 구리, 니켈, 철 또는 알루미늄 중 적어도 하나를 포함한다.

제2 입자가 단일 금속을 포함하는 경우, 금속은 바람직하게 팔라듐 또는 루테늄이다.

또 다른 실시예에서, 제2 입자는 금속의 혼합물, 바람직하게는 팔라듐과 루테늄의 혼합물을 포함할 수 있다.

또 다른 실시예에서, 제2 입자가 합금을 포함하는 경우, 바람직한 합금은 팔라듐과 루테늄 중 하나이다.

제2 입자가 하나 이상의 금속 염을 포함하는 경우, 가연성이 없고 폭발성이 없는 한 상기 염에는 제한이 없다. 바람직하게, 금속 염은 팔라듐 염 또는 루테늄 염이고 더욱 바람직하게는 팔라듐 염이다[예컨대, 테트라민팔라듐 탄산수소(tetramminepalladium hydrogencarbonate) 또는 헥사키스(아세토)트리팔라듐(Ⅱ){hexakis(aceto)tripalladium(Ⅱ)}]. 선택적으로, 코팅된 입자는 열적 수단 또는 화학적 수단에 의해 추가적으로 처리될 수 있다. 일실시예에서, 제1 입자를 코팅하는 하나 이상의 금속 염은 환원될 수 있다. 환원은 수소를 포함하는 대기하에서 상승된 온도에서 적절한 기간 동안(예컨대, 30분 이상) 적절하게 수행된다. 더욱 바람직하게, 환원은 약 300℃ 이상에서 수행된다. 대안적으로, 제1 입자를 코팅하는 하나 이상의 금속 염은 산화될 수 있다. 이 경우, 산화는 산소를 포함하는 대기(예컨대, 공기) 하에 상승된 온도에서 적절한 기간 동안(예컨대, 30분 이상) 적절하게 수행될 수 있다. 더욱 바람직하게, 산화는 약 500℃ 이상에서 수행된다.

코팅 공정은 공정이 일어나는 회전 속도, 공정 시간의 길이, 혼합 컨테이너가 채워지는 정도, 밀링 매체의 사용 및/또는 밀링 용기 내 성분의 온도 제어를 포함하는 다양한 파라미터에 의해 제어될 수 있다.

이중 비대칭 원심력은 연속적인 기간 동안 인가될 수 있다. "연속적인"이라는 용어는 중단 없는 기간을 의미한다. 바람직하게, 기간은 약 1초에서 약 10분, 더욱 바람직하게 약 5초에서 약 5분 그리고 가장 바람직하게 약 10초에서 약 200초까지이다.

대안적으로, 이중 비대칭 원심력은 집합적 기간 동안 인가될 수 있다. "집합적"이라는 용어는 두 구간 이상의 기간의 합계 또는 총계를 의미한다. 원심력을 계단식 방법으로 인가하는 것의 장점은 입자의 과도한 가열을 방지할 수 있다는 것이다. 이중 비대칭 원심력은 바람직하게 약 1초에서 약 10분, 더욱 바람직하게 약 5초에서 약 5분 그리고 가장 바람직하게 약 10초에서 약 150초까지의 집합적 기간 동안 인가된다. 이중 비대칭 원심력이 인가되는 횟수(예컨대, 2, 3, 4, 5회 이상)는 제1 및 제2 입자의 성질에 따를 것이다. 예컨대, 제1 입자가 티타늄을 포함하는 경우, 원심력의 계단식 인가는 입자의 가열을 최소화하고 따라서 산화 및/또는 연소의 위험을 최소화한다. 특히 바람직한 실시예에서, 이중 비대칭 원심력은 사이에 냉각 기간을 구비하는 계단식 방법으로 인가된다. 또 다른 특히 바람직한 실시예에서, 이중 비대칭 원심력은 하나 이상의 서로 다른 속력에서 계단식 방법으로 인가될 수 있다.

바람직하게, 이중 비대칭 원심력의 속도는 약 200rpm 에서 약 3000rpm까지이다. 일실시예에서, 속도는 약 300rpm에서 약 2500rpm까지이다. 또 다른 실시예에서, 속도는 약 500rpm에서 약 2000rpm까지이다.

혼합 컨테이너가 채워지는 정도는 통상의 기술자에게 자명할 다양한 인자에 의해 결정된다. 이러한 인자는 제1 및 제2 입자의 겉보기 밀도(apparent density), 혼합 컨테이너의 부피 및 혼합기 자체에 부과되는 중량 제한을 포함한다.

만약 밀링이 산소의 존재 하에서 수행된다면 강한 산소 친화도를 갖는 특정 금속 또는 금속 합금은 과잉 표면 산소 성장에 의해 어려움을 겪는다. 특히, 만약 코팅된 입자가 산소 함량에 대한 공인된 규격을 따라야만 하는 최종, 밀집된 물품을 생산하기 위해 사용될 것이라면 산소 결핍 분위기가 사용되는 것이 요구될 수 있다. 더욱이, 산소 결핍 분위기는 제2 입자가 공기에 민감한 하나 이상의 금속 염을 포함하는 경우 적절할 수 있다. 따라서, 본 발명의 코팅 공정은 불활성 분위기 하에서 공정 시간의 적어도 일부 및, 바람직한 일실시예에서는, 실질적으로 전체 공정 동안 수행될 수 있다. 본 발명의 내용 중에서, 불활성 분위기는 제1 및/또는 제2 입자와 제한적 반응성을 갖거나 반응성이 없는 것이다. 바람직하게, 불활성 분위기는 아르곤, 질소 또는 그들의 혼합물을 포함한다.

밀링 매체는 제1 입자를 제2 입자로 코팅하는 것을 돕기 위해 사용될 수 있다. 제1 입자는 그 자체가 밀링 매체로 작용할 수 있다. 그러나 추가적인 단단한 비오염 매체의 혼합은 예컨대, 제조 공정의 결과로 또는 운송 중에 응집 작용이 발생한 제2 입자의 붕괴를 추가적으로 도울 수 있다. 이러한 덩어리의 붕괴는 제1 입자 상의 제2 입자의 코팅을 더욱 촉진한다. 밀링 매체의 사용은 분말 공정 분야에서 잘 알려져 있고 안정화 지르코니아와 같은 재료 및 충분히 단단하다면 다른 세라믹이 적절하다.

바람직하게, 제2 입자는 단일 결정(single crystallites) 또는 보다 작은 많은 결정의 덩어리, 예컨대 백금족 금속흑(platinum group metal blacks) 일 수 있다.

제1 입자 상의 제2 입자의 코팅은 필름 형태 또는 이산 입자 형태일 수 있다. 적용 정도는 제2 입자의 가단성, 코팅 공정을 위해 허용된 시간의 길이 및/또는 존재하는 제2 입자의 양을 포함하는 인자에 따를 것이다. 제2 입자가 제1 입자를 코팅한다면 제2 입자는 임의의 적절한 양으로 존재할 수 있어, 예컨대 팔라듐은 티타늄 합금에 약 0.05%에서 약 0.25%까지의 비율로 첨가될 수 있고, 이는 ASTM/ASME Ti grade 7, 11, 16, 17, 24 및 25에서의 첨가 수준으로 인식될 수 있다. 제2 입자의 양은 이어서 형성되는 원하는 합금 또는 서멧의 하나 이상의 특성에 영향을 미칠 수도 있다. 예컨대, Pd/Ti 합금에서 Pd의 양이 증가하는 경우, 염화물을 포함하는 용액(소금물과 같이)에 대한 합금의 내부식성이 개선된다.

본 발명의 방법은 (a) 코팅된 입자를 압축하는 단계와, (b) 그로부터 합금 또는 세멧을 형성하는 단계를 더 포함한다.

코팅된 금속 입자 또는 코팅된 세라믹 입자를 압축하는 적절한 방법은 열간 등방압 가압법[Hot Isostatic Pressing(HIP-ing)], 냉간 등방압 가압법[Cold Isostatic Pressing(CIP-ing)] 및 금속 사출 성형[Metal Injection Moulding(MIM)]을 포함한다. 코팅된 금속 입자는 직접 레이저 가공[Direct Laser Fabrication(DLF)] 및 전자 빔 용해(Electron Beam Melting)와 같은 고에너지 빔 가공법(high energy beam fabrication methods)을 사용하여 압축될 수도 있다. 코팅된 세라믹 입자는 슬립 주입(slip casting)을 사용하여 압축될 수도 있다.

압축 후 생성되는 물품이 제2 입자로부터의 금속의 불균등 분포를 갖는 사실에도 불구하고, 본 출원인은 청구된 방법에 의해 형성되는 합금의 내부식성이 입자를 압축하기 위해 사용되는 방법과 독립적이고 상업적 합금을 사용하여 생성되는 물품의 내부식성과 같다는 것을 알아내었다. 그러므로, 합금으로부터 만들어지는 물품에 가장 적합한 어떠한 기술이라도 사용될 수 있다.

그러나 청구된 방법에 의해 형성되는 합금 또는 서멧의 기계적 특성은 입자를 압축하기 위해 사용되는 방법에 의존하고, 그에 의하여, 압축 기술은 만들어지는 최종 물품의 요구되는 기계적 특성에 따라 신중하게 선택되어야만 한다.

또 다른 측면에서, 본 발명은 청구된 방법에 의해 형성되는 합금 또는 서멧과, 이러한 합금 또는 서멧으로부터 형성되는 물품을 제공한다.

또 다른 측면에서, 본 발명은 제1 입자가 제2 입자로 코팅되는 코팅된 입자를 제공한다. 제1 및 제2 입자는 상술한 바와 같다.

본 발명은 아래의 비제한적인 예시에 의하여 그리고 아래의 도면을 참조하여 설명될 것이다.

제1 금속 또는 세라믹과 하나 이상의 제2 금속 또는 그 염을 포함하는 원하는 조성물의 신속한 제조를 통해 다양한 합금 또는 서멧, 그리고 그들로부터 생산된 물품의 신속한 제조가 가능한 동시에 제조업자는 저장 재고를 줄일 수 있다. 본 출원인은 요구되는 특성을 구비하는 맞춤 조성물을 생성하는 능력이 그러한 조성물의 사용을 촉진할 것이라고 생각한다. 또한, 가공된 합금 또는 서멧이 얻어지는 기간이 줄어들거나 제거될 수도 있으므로 합금으로부터의 물품의 이어지는 제조가 그에 의하여 용이해질 것이다.

도 1 (a) 내지 도 1 (c)는 Speedmixer™ 내의 입자에 어떻게 원심력이 인가되는지를 도시한다. 도 1 (a)는 베이스 플레이트와 바스켓을 도시하는 위에서 바라본 도면이다. 베이스 플레이트는 시계 방향으로 회전한다.
도 1 (b)는 베이스 플레이트와 바스켓의 측면도이다.
도 1 (c)는 도 1 (b)의 A선을 따라 위에서 바라본 도면이다. 바스켓은 반시계 방향으로 회전한다.
도 2는 0.2 wt% 팔라듐으로 코팅된 실질적으로 구형상인 티타늄 분말(45㎛ 미만)의 후방산란 전자 이미지이다.
도 3은 0.2 wt% 팔라듐으로 코팅된 실질적으로 구형상인 티타늄 분말(45㎛ 미만)의 후방산란 전자 이미지이다.
도 4는 불규칙형상의 티타늄 입자의 표면 상에 분산된 팔라듐의 SEM 이미지이다.
도 5는 실질적으로 구형상인 지르코니아 비드(beads)의 표면 상에 분산된 팔라듐의 SEM 이미지이다.
도 6은 실질적으로 구형상인 티타늄 분말의 표면 상에 분산된 루테늄의 SEM 이미지이다.
도 7은 시간에 따른 부식 전위(개방 회로 전위)를 (a) 본 발명에 따라 생성되는 HIP 된 분말과 (b) 상업적으로 이용가능한 Grade 7 Ti-Pd 합금에 대하여 서로 비교하는 그래프이다.

실시예 1

10g의 실질적으로 구형상인 티타늄 분말(45㎛ 미만, Raymor Industries의 Advanced Powders and Coatings)이 Speedmixer™ 모델 DAC150FVZ를 위한 적절한 용기에 덜어졌다. 0.02g의 팔라듐흑(palladium black)(Johnson Matthey)이 추가되고, 용기가 밀봉되며 내용물이 혼합되었다. 이중 비대칭 원심력이 20초 동안 1000rpm으로 인가되고 20초 동안 2000rpm으로 인가되었다.

후방산란 전자 이미지에 의해 생성된 코팅된 입자의 이미지를 도 2에서 볼 수 있다. 코팅된 입자의 실질적으로 구형상인 형상이 분명하게 관측가능하다.

실시예 2

150g의 실질적으로 구형상인 티타늄 분말(45㎛ 미만, Raymor Industries의 Advanced Powders and Coatings)이 Speedmixer™ 모델 DAC600을 위한 적절한 용기에 덜어졌다. 0.3g의 팔라듐흑(Johnson Matthey)이 추가되고, 용기가 밀봉되며 3×20초 동안 2000rpm에서 내용물이 혼합되었다.

후방산란 전자 이미지에 의해 생성된 코팅된 입자의 SEM 이미지를 도 3에서 볼 수 있다.

실시예 3

25g의 불규칙형상의 HDH 티타늄 분말(45㎛ 미만, Chemetall Industries)이 Speedmixer™ 모델 DAC 150FVZ에 적절한 Speedmixer™ 용기에 덜어지고 0.05g의 팔라듐흑이 추가되었다. 용기가 밀봉되고 3×20초의 혼합 기간을 갖는 사이클을 사용하여 혼합되었다. 불규칙형상의 제1 Ti 입자의 표면 상에 분산된 팔라듐의 SEM 이미지가 도 4에 도시된다.

실시예 4

30g의 완전 밀집된 실질적으로 구형상인 산화 지르코늄 비드(Tosoh Corp.의 YTZ Grinding Media)와 0.06g의 팔라듐흑이 Speedmixer™ 모델 DAC 150FVZ에 적절한 Speedmixer™ 용기에 덜어졌다. 용기가 밀봉되고 3×20초 동안 혼합되었다.

도 5의 SEM 이미지는 실질적으로 구형상인 지르코니아 비드의 표면 상의 팔라듐의 분산을 도시한다.

실시예 5

30g의 실질적으로 구형상인 티타늄 분말(실시예 1에 상술함)과 0.06g의 루테늄흑 분말(ruthenium black powder)(Johnson Matthey)이 Speedmixer™ 모델 DAC 150FVZ에 적절한 Speedmixer™ 용기에 덜어졌다. 용기가 밀봉되고 이중 비대칭 원심력이 총 180초 동안 3000rpm에서 인가되는 사이클을 사용하여 혼합되었다.

도 6의 SEM 이미지는 실질적으로 구형상인 티타늄 분말의 표면 상의 루테늄 분말의 분산을 도시한다.

실시예 6

25g의 실질적으로 구형상인 티타늄 분말(45마이크론 미만, Quebec, Raymor Industries의 AP&C)이 Speedmixer™ 용기에 덜어지고 0.139g의 테트라민팔라듐 탄화수소 건조 분말(Johnson Matthey)이 추가되었다. 용기가 밀봉되고 DAC 150FVZ 모델 상에서 3×20초 동안 혼합되었다. 결과 물질의 5g 샘플이 N₂ 내의 5% H₂의 50ml/min 스트림 내 300℃에서 30분 동안 가열되었다.

표준 일산화탄소 흡착 기법(standard carbon monoxide adsorption technique)을 사용하여 측정된 티타늄 분말의 표면 상의 팔라듐의 분산은 약 3%로 나타났다.

실시예 7

25g의 실질적으로 구형상인 티타늄 분말(45마이크론 미만, Quebec, Raymor Industries의 AP&C)이 Speedmixer™ 용기에 덜어지고 0.106g의 헥사키스(아세토)트리팔라듐(Ⅱ) Pd-111 건조 분말(Johnson Matthey)이 추가되었다. 용기가 밀봉되고 DAC 150FVZ 모델 상에서 60초의 혼합 기간 동안 혼합되었다. 결과 물질의 5g 샘플이 N₂ 내의 5% H₂의 50ml/min 스트림 내 300℃에서 30분 동안 가열되었다.

표준 일산화탄소 흡착 기법을 사용하여 측정된 티타늄 분말의 표면 상의 팔라듐의 분산은 약 3.5%로 나타났다.

실시예 8

12g의 1mm 알루미나 비드(SASOL의 Product Code 1.0/160)가 Speedmixer™ 모델 DAC 150FVZ에 적절한 용기에 덜어졌다. 0.067g의 테트라민팔라듐 탄화수소 건조 분말(Johnson Matthey)이 추가되고, 이는 최종 코팅된 물질 상의 0.2wt%Pd와 동등하다. 용기가 밀봉되고 60초의 혼합 기간이 가해졌다. 결과 조성물은 공기 분위기에서 2시간 동안 500℃로 가열되었고, 이 기간 동안 팔라듐 염이 분해되었다.

표준 일산화탄소 흡착 기법을 사용하여 측정된 알루미나 비드 상의 팔라듐의 분산은 약 4%로 나타났다.

실시예 9

고체 CPTi(45마이크론 미만, AP&C) + 0.2wt%Pd 합금이 이중 비대칭 원심력을 사용하여 생성된 Pd-코팅된 구형상의 CPTi 분말의 열간 등방압 가압법에 의해 준비되었다. 열간 등방압 가압법은 930℃에서 4시간 동안 100MPa로 수행되었다.

상기 합금의 부식 거동이 가공된 티타늄 Grade(ASTM Grade 7 Ti-Pd 합금 - Timet UK Ltd.)의 부식 거동과 비교된다. 분극 곡선은 1200 grit으로 연마되고, 탈이온수에서 세정되고, 에탄올에서 헹구어진 후 건조된 표면 상에서 측정된다. 테스팅은 표면의 세정 바로 직후 37℃에서 150ml의 2M HCl에서 수행된다.

도 7에 도시되는 분극 곡선은 개방 회로 전위에서 30분의 침지 후 측정되었다. 스캔은 개방 회로 전위에 대하여 -200mV로부터 +700mV까지 1mV/second로 수행되었다. 테스트는 포화 칼로멜 전극(SCE)을 기준 전극으로 사용하고 Pt 와이어를 상대 전극으로 사용하여 수행되었다. 도시된 바와 같이, 본 발명에 따라 생성된 합금의 내부식성은 상업적으로 이용가능한 합금의 내부식성과 실질적으로 동일하다.

Claims (1)

1. 이중 비대칭 원심력을 사용하여 제1 입자를 제2 입자로 코팅하는 단계를 포함하는 코팅된 입자를 형성하는 방법.

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