KR20190067658A - Method for manufacturing spherical high purity metal powder - Google Patents

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Abstract

The present invention provides a method which supplies etching gas during a process of forming spherical powder to rapidly cool a temperature in a plasma reactor or increase a hydrogen ratio in the plasma reactor to maintain the interior of the plasma reactor in a reduction atmosphere to reduce an amount of oxygen included in the powder to manufacture high-purity powder. According to embodiments of the present invention, the method for manufacturing high-purity spherical powder comprises: (i) a step of supplying powder to a plasma reactor; (ii) a step of maintaining the interior of the plasma reactor in a reduction atmosphere, and heating square powder by induction heating to form spheres to create spherical powder; (iii) a step of injecting etching gas which is gas for cooling to rapidly cool the spherical powder to prevent an oxidization atmosphere in the plasma reactor; and (iv) a step of discharging the spherical powder from the plasma reactor.

Description

고순도 구형 분말의 제조방법 {METHOD FOR MANUFACTURING SPHERICAL HIGH PURITY METAL POWDER} TECHNICAL FIELD [0001] The present invention relates to a method for manufacturing a high purity spherical powder,

본 발명은 고순도 구형 분말의 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 분말의 구형화 공정 중 수소가스를 공급하여 플라즈마 반응기 내부의 수소비를 증가시켜 플라즈마 반응기 내부를 환원 분위기로 유지함으로써, 분말에 포함되는 산소의 양이 감소되어, 고순도의 분말을 제조할 수 있는 기술에 관한 것이다. More particularly, the present invention relates to a method for producing a high purity spherical powder, and more particularly, to a method for producing a high purity spherical powder by adding hydrogen gas during sphering of powder to increase water consumption inside the plasma reactor, And the amount of oxygen contained therein is reduced, so that a high purity powder can be produced.

금속분말은 금속을 미세한 가루로 만든 것으로 도료, 인쇄잉크, 화학공업용 촉매, 불꽃의 원료, 금속환원제 등에 사용된다. 금속분말은 제조 방법에 따라 구형, 불규칙형, 수지상형, 플레이크 형 등으로 제조할 수 있다.Metal powders are made of fine powder of metal and are used in paints, printing inks, catalysts for chemical industry, raw materials for fireworks, metal reduction agents and so on. The metal powder can be manufactured into a spherical shape, an irregular shape, a resin shape, a flake shape, or the like depending on the manufacturing method.

금속분말은 다양한 전자부품의 전극 등을 형성하는 재료 또는 3D 프린팅에 이용되는 재료로서 주목을 받고 있으며, 이러한 분야에서 우수한 성능을 구비하기 위해서는 금속분말이 균일한 크기를 구비하며, 금속분말의 분산성 등을 향상시키기 위하여 금속분말의 입자가 구형의 형상을 구비하는 것이 중요하다. The metal powder has attracted attention as a material for forming an electrode or the like of various electronic parts or a material used for 3D printing. In order to have excellent performance in this field, the metal powder has a uniform size, It is important that the particles of the metal powder have a spherical shape.

금속분말을 구형화시키는 방법 중 고주파 플라즈마(RF plasma)를 이용하여 금속분말을 부분적으로 용융시킨 후 냉각시켜 각형의 금속분말을 구형의 금속분말로 가공하는 방법이 있다. 이와 같이 고주파 플라즈마를 이용하면 금속분말의 생산 공정을 단순화하고 생산 비용을 절감할 수 있는 장점이 있다.Among the methods of sphering the metal powder, there is a method in which a metal powder is partially melted by using a high frequency plasma (RF plasma) and then cooled to form a rectangular metal powder. Using such a high frequency plasma has the advantage of simplifying the production process of the metal powder and reducing the production cost.

그런데, 고주파 플라즈마를 이용하여 구형의 금속분말을 제조하는 경우, 가열 후 냉각되는 금속분말에 포함되는 산소의 농도가 증가하는 문제가 있다.However, when a spherical metal powder is produced by using a high-frequency plasma, the concentration of oxygen contained in the metal powder cooled after heating is increased.

대한민국 등록특허 제10-0981413호(발명의 명칭: 구형의 고순도 니켈 분말 제조방법)에서는, 6g/L 내지 60g/L의 황산니켈 용매 추출액에 우레아(Urea) 환원제를 혼합하는 환원제 혼합단계; 상기 환원제혼합물을 초음파 장치에 의해 액적상태로 생성하는 액적형성단계; 상기 생성된 액적을 운반가스와 함께 반응기로 투입하는 반응기투입단계; 상기 반응기에 투입된 액적상태의 혼합물을 증발, 건조 및 열분해반응 시키는 입자전환단계; 및 상기 증발, 건조 및 열분해 반응된 물질을 세척 및 건조하는 분말형성단계를 포함하는 구형의 고순도 니켈 분말 제조방법이 개시되어 있다. Korean Patent No. 10-0981413 (a method of producing a spherical high-purity nickel powder), a reducing agent mixing step of mixing a urea reducing agent with a nickel sulfate solvent solution of 6 g / L to 60 g / L; A droplet forming step of producing the reducing agent mixture in a droplet state by an ultrasonic device; A reactor injecting step of injecting the generated droplets together with a carrier gas into a reactor; A particle conversion step of evaporating, drying and pyrolyzing a mixture of droplets in the reactor; And a powder forming step of washing and drying the evaporated, dried and pyrolyzed material, and a method of manufacturing a spherical high purity nickel powder.

대한민국 등록특허 제10-0981413호Korean Patent No. 10-0981413

상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은, 고순도의 구형 분말을 제조하기 위해, 분말의 구형화 공정 중 분말의 산화를 최소화하는 것이다. The object of the present invention is to minimize the oxidation of powder during sphering of powder to produce high purity spherical powder.

그리고, 본 발명의 목적은, 분말의 구형화 공정을 단순화하고 공정 시간을 단축시키도록 공정을 구성하는 것이다. It is an object of the present invention to provide a process for simplifying a sphering process of a powder and shortening a process time.

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. It is to be understood that both the foregoing general description and the following detailed description are exemplary and explanatory and are not intended to limit the invention to the precise form disclosed. There will be.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 구성은, i) 분말을 플라즈마 반응기에 공급하는 단계; ii) 상기 플라즈마 반응기 내부를 환원 분위기로 유지시키며, 플라즈마 및 유도가열로 각형의 상기 분말을 가열시켜 구형화시킴으로써 구형의 분말을 생성하는 단계; iii) 상기 플라즈마 반응기 내부의 산화 분위기 방지를 위해, 냉각을 수행하는 가스인 에칭가스를 주입함으로써, 구형의 상기 분말을 급속 냉각시키는 단계; 및 iv) 상기 플라즈마 반응기로부터 구형의 상기 분말을 배출하는 단계;를 포함한다. According to an aspect of the present invention, there is provided a plasma reactor comprising: i) supplying a powder to a plasma reactor; ii) maintaining the inside of the plasma reactor in a reducing atmosphere, and heating the rectangular powder by plasma and induction heating to form spherical powder; iii) rapidly cooling the spherical powder by injecting an etching gas, which is a gas for cooling, in order to prevent an oxidizing atmosphere inside the plasma reactor; And iv) discharging the spherical powder from the plasma reactor.

본 발명의 실시 예에 있어서, 상기 iii) 단계에서, 상기 에칭가스는 산소, 질소 및 불활성기체로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상의 기체일 수 있다. In the embodiment of the present invention, in the step iii), the etching gas may be at least one gas selected from the group consisting of oxygen, nitrogen, and an inert gas.

본 발명의 실시 예에 있어서, 상기 iii) 단계에서, 상기 에칭가스는 수소가스로써, 상기 플라즈마 반응기 내부에 상기 수소가스를 주입함으로써, 상기 플라즈마 반응기 내부의 수소비를 증가시켜, 상기 플라즈마 반응기 내부를 환원 분위기로 유지시킬 수 있다. In an embodiment of the present invention, in the step iii), the etching gas is hydrogen gas, and the hydrogen gas is injected into the plasma reactor to increase water consumption in the plasma reactor, It can be maintained in a reducing atmosphere.

본 발명의 실시 예에 있어서, 상기 iii) 단계의 상기 플라즈마 반응기 내부에서, 상기 수소비의 증가에 따라 수소원자의 양이 증가할 수 있다.In an embodiment of the present invention, in the plasma reactor in the step iii), the amount of the hydrogen atoms may increase with an increase in the water consumption.

본 발명의 실시 예에 있어서, 구형의 상기 분말의 순도는 99.5% 이상의 고순도일 수 있다. In an embodiment of the present invention, the purity of the spherical powder may be at least 99.5% pure.

본 발명의 실시 예에 있어서, 상기 플라즈마 반응기에 공급되는 상기 분말은 상기 분말은 몰리브덴(Mo), 텅스텐(W), 티타늄(Ti), 니켈(Ni), 코발트(Co), 구리(Cu), 금(Au), 은(Ag), 철(Fe), 알루미늄(Al) 및 마그네슘(Mg)으로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상의 금속 또는 화합물로 형성될 수 있다. In the embodiment of the present invention, the powder to be supplied to the plasma reactor may be at least one selected from the group consisting of Mo, W, Ti, Ni, Co, Cu, May be formed of at least one metal or compound selected from the group consisting of gold (Au), silver (Ag), iron (Fe), aluminum (Al), and magnesium (Mg).

본 발명의 실시 예에 있어서, 구형의 상기 분말의 직경은 0.05 내지 500 마이크로미터(㎛)일 수 있다. In an embodiment of the present invention, the spherical powder may have a diameter of 0.05 to 500 micrometers (占 퐉).

본 발명의 실시 예에 있어서, 상기 플라즈마 반응기는, 상기 분말의 이동 구간 중, 상기 분말이 가열되는 구간에 대응하는 일 부위에 전자기장을 생성하는 유도코일을 구비할 수 있다. In an embodiment of the present invention, the plasma reactor may include an induction coil for generating an electromagnetic field at a portion corresponding to a section in which the powder is heated, during a movement period of the powder.

본 발명의 실시 예에 있어서, 상기 ii) 단계에서, 상기 분말은 상기 플라즈마 반응기의 상부로부터 상기 플라즈마 반응기의 하부 방향으로 유동하면서 구형화될 수 있다. In the embodiment of the present invention, in the step ii), the powder may be spheroidized while flowing from the upper portion of the plasma reactor to the lower portion of the plasma reactor.

본 발명의 실시 예에 있어서, 상기 i) 단계에서, 상기 분말을 상기 플라즈마 반응기로 운반하는 기체인 운반가스는 불활성 기체일 수 있다. In an embodiment of the present invention, in the step i), the carrier gas, which is a gas which transports the powder to the plasma reactor, may be an inert gas.

상기와 같은 구성에 따른 본 발명의 효과는, 분말의 구형화 공정 중 에칭가스를 공급하여, 플라즈마 반응기 내부의 온도를 급속 냉각시키거나, 플라즈마 반응기 내부의 수소비를 증가시켜 플라즈마 반응기 내부를 환원 분위기로 유지함으로써, 분말에 포함되는 산소의 양이 감소되어, 고순도의 분말을 제조할 수 있다는 것이다. The effect of the present invention with the above structure is that the etching gas is supplied during the sphering of the powder to rapidly cool the inside of the plasma reactor or to increase the water consumption in the plasma reactor, , The amount of oxygen contained in the powder is reduced, and a powder of high purity can be produced.

그리고, 본 발명의 효과는, 분말이 플라즈마 반응기를 신속하게 통과함으로써, 분말이 구형화되도록 하므로, 분말의 구형화 공정이 단순하고, 분말의 구형화에 소비되는 시간이 저감된다는 것이다. And, the effect of the present invention is that the powder is spheroidized by rapidly passing through the plasma reactor, so that the sphering process of the powder is simple and the time consumed in sphering of the powder is reduced.

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. It should be understood that the effects of the present invention are not limited to the above effects and include all effects that can be deduced from the detailed description of the present invention or the configuration of the invention described in the claims.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 플라즈마 반응기 내부를 이동하는 분말에 대한 모식도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 플라즈마 반응기 내부의 위치에 따른 분말의 온도를 나타낸 그래프이다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 플라즈마 반응기 내부의 온도에 따른 수소가스와 수소원자의 분압비에 대한 그래프이다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 분말 및 구형의 분말에 대한 SEM 이미지이다. FIG. 1 is a schematic view of a powder moving in a plasma reactor according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a graph showing the temperature of a powder according to a position inside a plasma reactor according to an embodiment of the present invention.
3 is a graph illustrating a partial pressure ratio of hydrogen gas and hydrogen atoms according to the temperature inside the plasma reactor according to an embodiment of the present invention.
4 is an SEM image of a powder and a spherical powder according to an embodiment of the present invention.

이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명을 설명하기로 한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며, 따라서 여기에서 설명하는 실시 예로 한정되는 것은 아니다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다. DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. The present invention may, however, be embodied in many different forms and should not be construed as limited to the embodiments set forth herein. In order to clearly illustrate the present invention, parts not related to the description are omitted, and similar parts are denoted by like reference characters throughout the specification.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결(접속, 접촉, 결합)"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 부재를 사이에 두고 "간접적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다. 또한 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. Throughout the specification, when a part is referred to as being "connected" (connected, connected, coupled) with another part, it is not only the case where it is "directly connected" "Is included. Also, when an element is referred to as "comprising ", it means that it can include other elements, not excluding other elements unless specifically stated otherwise.

본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다. The terminology used herein is for the purpose of describing particular embodiments only and is not intended to be limiting of the invention. The singular expressions include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise. In this specification, the terms "comprises" or "having" and the like refer to the presence of stated features, integers, steps, operations, elements, components, or combinations thereof, But do not preclude the presence or addition of one or more other features, integers, steps, operations, elements, components, or combinations thereof.

이하 첨부된 도면을 참고하여 본 발명에 대하여 상세히 설명하기로 한다. DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 플라즈마 반응기(10) 내부를 이동하는 분말에 대한 모식도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 플라즈마 반응기(10) 내부의 위치에 따른 분말의 온도를 나타낸 그래프이며, 도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 플라즈마 반응기(10) 내부의 온도에 따른 수소가스와 수소원자의 분압비에 대한 그래프이다. FIG. 1 is a schematic view of a powder moving in a plasma reactor 10 according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a graph showing the temperature of a powder according to an exemplary embodiment of the present invention, FIG. 3 is a graph showing the partial pressure ratio of hydrogen gas and hydrogen atoms according to the temperature inside the plasma reactor 10 according to an embodiment of the present invention.

그리고, 도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 분말 및 구형의 분말에 대한 SEM 이미지이다. 여기서, 도 4의 (a)는 수소화티타늄(TiH2)으로 형성되는 분말에 대한 이미지고, 도 4의 (b)는 티타늄(Ti)으로 형성되는 분말에 대한 이미지이다. 4 is an SEM image of a powder and a spherical powder according to an embodiment of the present invention. 4 (a) is an image of a powder formed of titanium hydride (TiH 2 ), and FIG. 4 (b) is an image of a powder formed of titanium (Ti).

고순도 구형 분말을 제조하기 위하여, In order to prepare a high purity spherical powder,

첫째 단계에서, 분말을 플라즈마 반응기(10)에 공급할 수 있다. In the first step, the powder may be supplied to the plasma reactor 10.

플라즈마 반응기(10) 내부를 환원 분위기로 유지시키며, 플라즈마 및 유도가열로 각형의 분말을 가열시켜 구형화시킴으로써 구형의 분말을 생성할 수 있다. The inside of the plasma reactor 10 is maintained in a reducing atmosphere, and spherical powder can be produced by heating the square powder by plasma and induction heating to sphere.

넷째 단계에서, 플라즈마 반응기(10) 내부의 산환 분위기 방지를 위해, 냉각을 수행하는 가스인 에칭가스(etching gas)를 주입함으로써, 구형의 분말을 급속 냉각시킬 수 있다. In the fourth step, the spherical powder can be rapidly cooled by injecting an etching gas, which is a gas for performing cooling, in order to prevent the oxidizing atmosphere inside the plasma reactor 10.

다섯째 단계에서, 플라즈마 반응기(10)로부터 구형의 분말을 배출할 수 있다.In the fifth step, spherical powder can be discharged from the plasma reactor 10.

상기의 첫째 단계에서, 분말을 플라즈마 반응기(10)로 운반하는 기체인 운반가스(carrier gas)는 불활성 기체일 수 있다.In the first step, the carrier gas, which is the gas that transports the powder to the plasma reactor 10, may be an inert gas.

아르곤(Ar), 헬륨(He), 네온(Ne), 크립톤(Kr), 제논(Xe) 및 라돈(Rn)으로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상의 물질로 형성된 기체로 운반가스가 형성될 수 있다. A carrier gas may be formed from a gas formed of one or more materials selected from the group consisting of argon (Ar), helium (He), neon (Ne), krypton (Kr), xenon (Xe) and radon (Rn).

도 1에서 보는 바와 같이, x화살표, y화살표 및 z화살표 각각의 화살표 방향을 따라 플라즈마 반응기(10)의 내부로 각각 다른 기체가 공급될 수 있다.As shown in FIG. 1, different gases can be supplied into the interior of the plasma reactor 10 along arrow directions of the x, y, and z arrows, respectively.

구체적으로, 분말과 운반가스는, x화살표 방향을 따라, 플라즈마 반응기(10)에 구비된 공급노즐(12)을 통과하여 플라즈마 반응기(10)의 내부로 공급될 수 있다. 그리고, 운반가스는 분말을 일정한 방향으로 유동시킬 수 있다. Specifically, the powder and the carrier gas can be supplied to the inside of the plasma reactor 10 through the supply nozzle 12 provided in the plasma reactor 10 along the x-arrow direction. And the carrier gas can flow the powder in a certain direction.

그리고, 공급노즐(12)의 외측면에 분사되는 중앙가스(central gas)는 y화살표 방향을 따라 플라즈마 반응기(10)의 내부로 공급될 수 있다.A central gas sprayed to the outer surface of the supply nozzle 12 may be supplied to the inside of the plasma reactor 10 along the y-direction.

또한, 플라즈마 반응기(10)의 내측면에 분사되어 기화된 분말이 플라즈마 반응기(10)의 내측면에 흡착되는 현상을 방지하는 차단가스(sheath gas)는 z화살표 방향을 따라 플라즈마 반응기(10) 내부로 공급될 수 있다. In addition, a sheath gas for preventing a phenomenon that the powder sprayed on the inner surface of the plasma reactor 10 and adsorbed on the inner surface of the plasma reactor 10 is adsorbed to the inside of the plasma reactor 10 along the z- .

플라즈마 반응기(10)에는 플라즈마 토치가 구비되고, 고주파 플라즈마 토치는 고주파(RF)에 의해 플라즈마를 생성하며, 플라즈마 토치에 의해 플라즈마 반응기(10) 내부 화염의 직경 또는 길이가 제어될 수 있다. The plasma reactor 10 is provided with a plasma torch. The high-frequency plasma torch generates plasma by radio-frequency (RF), and the diameter or the length of the inner flame of the plasma reactor 10 can be controlled by the plasma torch.

플라즈마 반응기(10)에 공급되는 분말은 몰리브덴(Mo), 텅스텐(W), 티타늄(Ti), 니켈(Ni), 코발트(Co), 구리(Cu), 금(Au) 및 은(Ag), 철(Fe), 알루미늄(Al) 및 마그네슘(Mg)으로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상의 금속 또는 화합물로 형성될 수 있다. The powder to be supplied to the plasma reactor 10 may be at least one selected from the group consisting of Mo, W, Ti, Ni, Co, Cu, Au, May be formed of at least one metal or compound selected from the group consisting of iron (Fe), aluminum (Al), and magnesium (Mg).

본 발명의 실시 예에서는 분말이 상기와 같은 물질로 형성된다고 설명하고 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.In the embodiment of the present invention, the powder is formed of the above-mentioned material, but the present invention is not limited thereto.

도 1에서 보는 바와 같이, 분말은 유도코일(11)에 의해 유도가열되며, 각형의 분말 입자의 표면이 용융되면서 구형화되고, 용융 및 구형화 후 냉각되어 각형의 분말이 구형의 분말로 형상 변화할 수 있다.As shown in Fig. 1, the powder is induction-heated by the induction coil 11, and the surface of the prismatic powder particles is sintered by melting, and after melting and spheronization, the powder is cooled to form a spherical powder can do.

여기서, 수소를 포함하는 분말이 공급되는 경우, 온도가 상승한 분말 입자에서 수소가 분리(탈수소화, dehydride)될 수 있다. Here, when a powder containing hydrogen is supplied, hydrogen may be separated (dehydrated) from the powder particles whose temperature has risen.

구형의 분말의 직경은 0.05 내지 500 마이크로미터(㎛)일 수 있다.The spherical powder may have a diameter of 0.05 to 500 micrometers (占 퐉).

구형의 분말의 직경이 0.05 마이크로미터(㎛) 미만인 경우, 각형의 분말로부터 구형의 분말로 변형 시 각형의 분말의 과소한 크기로 각형의 분말이 증발되어 구형의 분말이 형성되지 않을 수 있다. 그리고, 구형의 분말의 직경이 500 마이크로미터(㎛) 초과인 경우, 각형의 분말로부터 구형의 분말로 변형 중 가열이 불균일하여, 구형의 분말 입자 중 일부에 대한 구형화가 용이하지 않을 수 있다. When the diameter of the spherical powder is less than 0.05 micrometer (탆), when the spherical powder is deformed from the square powder, the spherical powder may not be formed due to the small size of the square powder. If the diameter of the spherical powder is more than 500 micrometers (탆), heating may be uneven from the angular shape powder to the spherical shape powder, and sphericalization of a part of spherical powder particles may not be easy.

도 2의 (a)는 공급노즐(12)로부터 플라즈마 반응기(10)에서 구형의 분말을 배출하는 배출구까지의 거리에 따른 플라즈마 반응기(10) 내부의 온도 변화를 나타낸 그래프이고, 도 2의 (b)는 온도 변화에 따른 깁스 에너지 변화량을 나타낸 그래프이다.2 (a) is a graph showing the temperature change inside the plasma reactor 10 according to the distance from the supply nozzle 12 to the discharge port for discharging the spherical powder in the plasma reactor 10, and FIG. 2 ) Is a graph showing the amount of change in Gibbs energy with temperature change.

공급노즐(12)이 플라즈마 반응기(10)의 상단에 위치하고, 배출구가 플라즈마 반응기(10)의 하단에 위치하므로, 공정이 진행될수록 플라즈마 반응기(10) 내부에서 높이 위치(Height)가 감소할 수 있다. Since the supply nozzle 12 is located at the upper end of the plasma reactor 10 and the discharge port is located at the lower end of the plasma reactor 10, the height position in the plasma reactor 10 may decrease as the process proceeds .

즉, 플라즈마 반응기(10) 내부에서 가장 높은 위치에 분말이 통과하고, 플라즈마 반응기(10) 내부에서 가장 낮은 위치에 구형의 분말이 통과할 수 있으며, 상기된 넷째 단계의 플라즈마 반응기(10) 내부에서, 분말은 플라즈마 반응기(10)의 상부로부터 플라즈마 반응기(10)의 하부 방향으로 유동하면서 구형화될 수 있다. That is, the powder passes through the highest position in the plasma reactor 10, and the spherical powder can pass through the plasma reactor 10 at the lowest position. In the plasma reactor 10 of the fourth stage, , The powder may be spheroidized while flowing from the upper portion of the plasma reactor 10 to the lower portion of the plasma reactor 10.

도 2의 (a)에서, A 온도 구간(티타늄(Ti)의 경우 상온 내지 3500K)에서는 플라즈마 반응기(10) 내부에서 산화 분위기가 형성되고, B 온도 구간(티타늄(Ti)의 경우 상온 내지 3500K 초과)에서는 플라즈마 반응기(10) 내부에서 환원 분위기가 형성될 수 있다. 2 (a), an oxidizing atmosphere is formed in the plasma reactor 10 in the temperature range A (from room temperature to 3500K in the case of titanium (Ti)), and in the B temperature range (in the case of titanium , A reducing atmosphere can be formed in the plasma reactor 10.

도 2의 (a)에서 실선인 a라인은 플라즈마 반응기(10) 내부 각 위치에 대한 분말의 온도 변화를 나타낸 것이고, 도 2의 (a)에서 일점쇄선인 b라인은 플라즈마 반응기(10) 내부 각 위치에 대한 출력의 세기 변화를 나타낸 것이다. In FIG. 2A, a solid line a represents the temperature change of the powder with respect to each position in the plasma reactor 10, and a line b which is a one-dot chain line in FIG. 2 (a) And the position of the output of the position sensor.

(다만, b라인은 a라인과 비교하기 위해 상대적인 세기를 표현한 것으로, b라인과 관련하여 도 2의 (a) 그래프의 수평축에 별도의 수치가 제시되지는 않는다.)(However, the line b represents the relative intensity for comparison with the line a, and no separate value is shown on the horizontal axis of the graph in FIG. 2 (a) with respect to the line b.)

A 온도 구간에서는 깁스에너지가 양의 값을 구비하여 분말에 대한 산화가 자발적으로 형성됨을 알 수 있고, B 온도 구간에서는 깁스에너지가 음의 값을 구비하여 분말에 대한 환원이 비자발적으로 수행됨을 알 수 있다. It can be seen that the oxidation of the powder is spontaneously formed due to the positive value of the Gibbs energy in the temperature range A, and the reduction of the powder is carried out involuntarily because the Gibbs energy has a negative value in the B temperature range have.

분말이 본 발명의 플라즈마 반응기(10)를 통과하는 중에, 분말에서 구형의 분말로 진행될수록 유동도는 개선되는 반면, 가열에 의해 각 분말의 입자에 포함되는 산소 농도는 증가할 수 있다.While the powder passes through the plasma reactor 10 of the present invention, the fluidity improves as it proceeds from the powder to the spherical powder, while the oxygen concentration contained in the particles of each powder may increase by heating.

분말의 입자에서 산소 농도가 증가할수록 분말의 순도는 저하되므로, 플라즈마 반응기(10) 내부를 환원 분위기로 유지하여 분말 입자의 산소 농도 증가를 방지하는 것이 중요할 수 있다.As the oxygen concentration in the powder increases, the purity of the powder decreases. Therefore, it may be important to keep the inside of the plasma reactor 10 in a reducing atmosphere to prevent the increase of the oxygen concentration of the powder particles.

상기와 같은 산소 농도 증가 방지를 위한 첫번째 방법으로, 상기의 셋째 단계에서, 에칭가스에 의해 분말에 대한 냉각이 수행될 수 있다. As a first method for preventing the increase in oxygen concentration as described above, in the third step, cooling for the powder can be performed by an etching gas.

즉, B 온도 구간에서 온도가 감소하기 시작하는 변곡점에서의 플라즈마 반응기(10) 높이에서 에칭가스가 공급되어 냉각이 수행될 수 있으며, 이에 따라, 분말의 온도가 급격하게 감소하여 급속 냉각됨으로써, 분말이 산화 분위기에서 체류하는 시간을 감소시키므로, 분말의 산화 가능 시간을 최소화시켜 냉각시키고 배출시킬 수 있다. That is, the etching gas is supplied at the height of the plasma reactor 10 at the inflection point at which the temperature begins to decrease in the B temperature period, so that cooling can be performed. Accordingly, the temperature of the powder is rapidly reduced and rapidly cooled, It is possible to cool down and discharge the powder by minimizing the possible oxidation time of the powder since it reduces the residence time in the oxidizing atmosphere.

여기서, 에칭가스는 산소(O2), 질소(N2) 및 불활성기체(아르곤(Ar), 헬륨(He), 네온(Ne), 크립톤(Kr), 제논(Xe) 또는 라돈(Rn))로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상의 기체일 수 있다. Here, the etching gas includes oxygen (O 2 ), nitrogen (N 2 ) and inert gases (argon (Ar), helium (He), neon (Ne), krypton (Kr), xenon (Xe) And at least one gas selected from the group consisting of

상기와 같은 산소 농도 증가 방지를 위한 두번째 방법으로, 셋째 단계에서, 에칭가스는 수소가스(H2)로써, 플라즈마 반응기(10) 내부에 수소가스를 주입함으로써, 플라즈마 반응기(10) 내부의 수소비를 증가시켜, 플라즈마 반응기(10) 내부를 환원 분위기로 유지시킬 수 있다.In the third step, hydrogen gas is injected into the plasma reactor 10 with hydrogen gas (H 2 ) to prevent water from being consumed in the plasma reactor 10 So that the inside of the plasma reactor 10 can be maintained in a reducing atmosphere.

수소가스가 공급되어 냉각이 수행될 수 있으며, 이에 따라, 분말의 온도가 급격하게 감소하여 급속 냉각이 수행되어 분말이 산화 분위기에서 체류하는 시간을 감소시킬 수 있다. 그리고, 이와 동시에, 플라즈마 반응기(10) 내부의 수소비가 증가되어 환원 분위기를 지속적으로 유지시켜줌으로써, 분말의 산화를 방지할 수 있다. Hydrogen gas may be supplied to perform cooling, whereby the temperature of the powder is sharply reduced and rapid cooling is performed to reduce the time for the powder to stay in the oxidizing atmosphere. At the same time, the consumption of water in the plasma reactor 10 is increased to continuously maintain the reducing atmosphere, thereby preventing oxidation of the powder.

본 발명의 실시 예에서는, 에칭가스로 상기와 같은 가스 종류가 이용된다고 설명하고 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. In the embodiment of the present invention, it has been described that the kind of gas is used as the etching gas, but it is not limited thereto.

분말의 산화가 저지되는 환원 분위기에서 분말이 구형화됨으로써, 구형의 분말의 순도가 증가할 수 있다. 이 때, 구형의 분말의 순도는 99.5% 이상의 고순도일 수 있다. (본 발명에서, 고순도는 순도 99.5% 이상을 의미할 수 있다.)The purity of the spherical powder can be increased by sphering the powder in the reducing atmosphere where the oxidation of the powder is inhibited. At this time, the purity of the spherical powder may be high purity of 99.5% or more. (In the present invention, high purity may mean purity of 99.5% or more.)

플라즈마 반응기(10)의 내부로 에칭가스가 공급되는 경우, 에칭가스의 공급 속도 또는 에칭가스의 온도는 분말의 종류에 따라 임의로 제어될 수 있다. 그리고, 제조되는 구형의 분말의 직경에 따라 임의로 제어될 수도 있다. When the etching gas is supplied into the plasma reactor 10, the supply rate of the etching gas or the temperature of the etching gas may be arbitrarily controlled depending on the type of the powder. And may be arbitrarily controlled depending on the diameter of the spherical powder to be produced.

에칭가스의 공급 속도 또는 에칭가스의 온도에 대한 제어에 의해, 도 2의 (a)에서 a라인의 기울기가 변경될 수 있다. By controlling the supply rate of the etching gas or the temperature of the etching gas, the slope of the line a in Fig. 2 (a) can be changed.

이 때, 상온 상태의 온도인 에칭가스를 이용할 수 있다. At this time, an etching gas at a temperature in a normal temperature state can be used.

구체적으로, 수소가스를 이용하는 두번째 방법을 이용하여 티타늄(Ti) 분말의 구형화를 수행하는 경우, 상기의 둘째 단계에서, 분말의 구형화 진행 중 플라즈마 반응기(10) 내부의 온도는 3500K 초과일 수 있다. 그리고, 상기된 셋째 단계의 플라즈마 반응기(10) 내부에서, 수소비의 증가에 따라 수소원자(H)의 양이 증가할 수 있다.Specifically, in the second step of performing sphering of the titanium (Ti) powder using the second method using hydrogen gas, the temperature inside the plasma reactor 10 during the spheroidization of the powder may be more than 3500 K have. In the third stage plasma reactor 10, the amount of the hydrogen atoms H may increase with an increase in water consumption.

도 3에서 보는 바와 같이, 플라즈마 반응기(10) 내부의 온도가 3500K 초과인 경우, 플라즈마 반응기(10) 내부로 공급되는 수소가스(H2)의 양이 증가하고, 수소가스(H2)가 수소원자(H)로 분리되며, 이에 따라, 플라즈마 반응기(10) 내부의 수소비가 증가할 수 있다. 3, when the temperature inside the plasma reactor 10 exceeds 3500 K, the amount of hydrogen gas (H 2 ) supplied into the plasma reactor 10 increases, and when the hydrogen gas (H 2 ) Atoms (H), so that water consumption inside the plasma reactor 10 can be increased.

도 3에서, α라인은 수소원자의 분압비 그래프를 나타내고, β라인은 수소가스의 분압비를 나타낼 수 있다. In Fig. 3, the? Line represents a partial pressure ratio graph of hydrogen atoms, and the? Line represents a partial pressure ratio of hydrogen gas.

플라즈마 반응기(10) 내부로 수소가스가 공급되면서 플라즈마 반응기(10) 내부는 환원 분위기를 유지할 수 있고, 수소가스에 의해 분말이 냉각되고, 3500K 초과의 온도에서 수소가스(H2)가 수소원자(H)로 분리되는 흡열반응에 의해 분말의 냉각속도가 증가하여, 플라즈마 반응기(10) 내부에 분말이 체류하는 시간이 현저히 감소될 수 있다. The hydrogen gas is supplied into the plasma reactor 10 to maintain a reducing atmosphere inside the plasma reactor 10 and the powder is cooled by the hydrogen gas. When the hydrogen gas (H 2 ) H), the cooling rate of the powder is increased by the endothermic reaction, and the time during which the powder stays in the plasma reactor 10 can be remarkably reduced.

플라즈마 반응기(10) 내부에서 분말의 체류 시간이 감소하고, 환원 분위기에서 분말의 구형화가 진행되므로, 구형의 분말이 고순도로 제조될 수 있다. Since the residence time of the powder in the plasma reactor 10 is reduced and spheroidization of the powder proceeds in the reducing atmosphere, spherical powder can be produced with high purity.

플라즈마 반응기(10)는, 분말의 이동 구간 중, 분말이 가열되는 구간에 대응하는 일 부위에 전자기장을 생성하는 유도코일(11)을 구비할 수 있다. The plasma reactor 10 may include an induction coil 11 that generates an electromagnetic field at a portion corresponding to a section in which the powder is heated, during a movement period of the powder.

도 2의 b라인에서 보는 바와 같이, 분말이 최고 온도까지 가열되는 중 분말에 전자기장이 제공되고, 그 이후, 분말의 온도가 감소하는 구간에서 있어서도, 분말의 온도 감소가 일정하도록, 전자기장이 세기를 감소시키면서 분말에 제공될 수 있다. As can be seen from line b of Fig. 2, the electromagnetic field is provided to the powder in which the powder is heated to the maximum temperature, and thereafter the strength of the powder is controlled so that the temperature of the powder is constant, To the powder.

본 발명의 고순도 구형 분말의 제조방법에 의해 고순도 구형 분말이 제조될 수 있으며, 이와 같은 고순도 구형 분말은 전자재료, 3D 프린팅 등에 이용될 수 있다. The high-purity spherical powder can be produced by the method for producing high-purity spherical powder of the present invention, and such high-purity spherical powder can be used for electronic materials, 3D printing, and the like.

이하, 본 발명의 고순도 구형 분말의 제조방법에 대한 실시 예를 설명하기로 한다. Hereinafter, embodiments of a method for producing a high-purity spherical powder of the present invention will be described.

[실시 예 1] [Example 1]

유도코일(11)을 구비하며 50리터(L) 용량의 플라즈마 반응기(10)를 마련하고, 플라즈마 반응기(10)에 공급하는 분말로 수소화티타늄(TiH2)을 마련하였다. 이 때, 수소화티타늄(TiH2) 분말의 유동도는 55sec/50g이고, 산소 농도는 0.221wt%이었다. A plasma reactor 10 having an induction coil 11 and a capacity of 50 liters was provided and titanium hydride (TiH 2 ) was provided as a powder to be supplied to the plasma reactor 10. At this time, the flow rate of the titanium hydride (TiH 2 ) powder was 55 sec / 50 g, and the oxygen concentration was 0.221 wt%.

먼저, 운반가스로 20 slpm(standard liters per minute)의 아르곤 가스를 이용하고, 중앙가스로 30 slpm의 아르곤 가스를 이용하며, 차단가스로 40 slpm의 아르곤 가스를 이용하였다. First, argon gas of 20 slpm (standard liters per minute) was used as a carrier gas, argon gas of 30 slpm was used as a central gas, and argon gas of 40 slpm was used as a blocking gas.

(여기서, slpm은, 온도 20도씨, 대기압(14.7psi)에서 측정한 유량을 LPM(Liter/Minute)으로 나타낸 것을 의미할 수 있다.)(Here, slpm may mean the flow rate measured at LPM (Liter / Minute) at a temperature of 20 degrees Celsius and at atmospheric pressure (14.7 psi).)

수소화티타늄(TiH2)의 분말을 플라즈마 반응기(10)에 공급하고, 유도코일(11)에 50kW의 전압을 인가하여, 수소화티타늄(TiH2)을 탈수소화시켜 티타늄(Ti)의 분말을 생성하고, 티타늄 분말을 10000K까지 가열하여 구형화시키며, 이 때, 티타늄 분말의 냉각을 위해 100 slpm의 수소가스를 플라즈마 반응기(10) 내부로 공급 시작하였다. A powder of titanium hydride (TiH 2 ) is supplied to the plasma reactor 10 and a voltage of 50 kW is applied to the induction coil 11 to dehydrogenate titanium hydride (TiH 2 ) to produce titanium (Ti) powder , And the titanium powder was heated to 10000 K to form spheres. At this time, 100 slpm of hydrogen gas was supplied into the plasma reactor 10 for cooling the titanium powder.

티타늄 분말의 온도가 감소하면서 티타늄 분말이 냉각되고, 티타늄 분말의 냉각 속도 변화에 대응하여 유도코일(11)의 전압을 50kW로부터 20kW로 점차적으로 감소시키고, 플라즈마 반응기(10) 내부에서 온도가 3500K 미만인 구간에서 20kW로부터 0kW로 점차적으로 감소시켰다. 그리고, 수소가스의 공급을 중단하였다. The titanium powder is cooled while the temperature of the titanium powder is cooled and the voltage of the induction coil 11 is gradually reduced from 50 kW to 20 kW in response to the cooling rate change of the titanium powder and the temperature in the plasma reactor 10 is lowered to 3500 K And gradually decreased from 20 kW to 0 kW. Then, the supply of the hydrogen gas was stopped.

다음으로, 구형화된 티타늄 분말이 상온으로 냉각된 후, 구형의 티타늄 분말을 배출하였다. 이 때, 티타늄 분말의 유동도는 26sec/50g이고, 산소 농도는 0.023wt%이었다.Next, after spheroidized titanium powder was cooled to room temperature, spherical titanium powder was discharged. At this time, the flow rate of the titanium powder was 26 sec / 50 g, and the oxygen concentration was 0.023 wt%.

[비교 예 1] [Comparative Example 1]

유도코일(11)을 구비하며 50리터(L) 용량의 플라즈마 반응기(10)를 마련하고, 플라즈마 반응기(10)에 공급하는 분말로 수소화티타늄(TiH2)을 마련하였다. 이 때, 수소화티타늄(TiH2) 분말의 유동도는 55sec/50g이고, 산소 농도는 0.221wt%이었다. A plasma reactor 10 having an induction coil 11 and a capacity of 50 liters was provided and titanium hydride (TiH 2 ) was provided as a powder to be supplied to the plasma reactor 10. At this time, the flow rate of the titanium hydride (TiH 2 ) powder was 55 sec / 50 g, and the oxygen concentration was 0.221 wt%.

먼저, 운반가스로 20 slpm(standard liters per minute)의 아르곤 가스를 이용하고, 중앙가스로 30 slpm의 아르곤 가스를 이용하며, 차단가스로 40 slpm의 아르곤 가스를 이용하였다. First, argon gas of 20 slpm (standard liters per minute) was used as a carrier gas, argon gas of 30 slpm was used as a central gas, and argon gas of 40 slpm was used as a blocking gas.

(여기서, slpm은, 온도 20도씨, 대기압(14.7psi)에서 측정한 유량을 LPM(Liter/Minute)으로 나타낸 것을 의미할 수 있다.)(Here, slpm may mean the flow rate measured at LPM (Liter / Minute) at a temperature of 20 degrees Celsius and at atmospheric pressure (14.7 psi).)

수소화티타늄(TiH2)의 분말을 플라즈마 반응기(10)에 공급하고, 유도코일(11)에 50kW의 전압을 인가하여, 수소화티타늄(TiH2)을 탈수소화시켜 티타늄(Ti)의 분말을 생성하고, 티타늄 분말을 10000K까지 가열하여 구형화시키며, 이 때, 티타늄 분말의 냉각을 위해 100 slpm의 공기를 플라즈마 반응기(10) 내부로 공급 시작하였다. A powder of titanium hydride (TiH 2 ) is supplied to the plasma reactor 10 and a voltage of 50 kW is applied to the induction coil 11 to dehydrogenate titanium hydride (TiH 2 ) to produce titanium (Ti) powder , And the titanium powder was heated to 10000 K to form spheres. At this time, 100 slpm of air was supplied into the plasma reactor 10 for cooling the titanium powder.

티타늄 분말의 온도가 감소하면서 티타늄 분말이 냉각되고, 티타늄 분말의 냉각 속도 변화에 대응하여 유도코일(11)의 전압을 50kW로부터 20kW로 점차적으로 감소시키고, 플라즈마 반응기(10) 내부에서 온도가 3500K 미만인 구간에서 20kW로부터 0kW로 점차적으로 감소시켰다. 그리고, 공기의 공급을 중단하였다. The titanium powder is cooled while the temperature of the titanium powder is cooled and the voltage of the induction coil 11 is gradually reduced from 50 kW to 20 kW in response to the cooling rate change of the titanium powder and the temperature in the plasma reactor 10 is lowered to 3500 K And gradually decreased from 20 kW to 0 kW. Then, the supply of air was stopped.

다음으로, 구형화된 티타늄 분말이 상온으로 냉각된 후, 구형의 티타늄 분말을 배출하였다. 이 때, 티타늄 분말의 유동도는 26sec/50g이고, 산소 농도는 0.312wt%이었다.Next, after spheroidized titanium powder was cooled to room temperature, spherical titanium powder was discharged. At this time, the flow rate of the titanium powder was 26 sec / 50 g, and the oxygen concentration was 0.312 wt%.

상기된 [실시 예1]과 [비교 예1]의 결과에 의해, 분말을 가열하여 구형화시키는 플라즈마 반응기(10)에 냉각을 위한 수소가스를 공급하여, 구형 분말에 포함된 산소의 농도가 감소함으로써, 구형 분말의 순도가 증가함을 확인할 수 있다. According to the results of the above-mentioned [Example 1] and [Comparative Example 1], hydrogen gas for cooling is supplied to the plasma reactor 10 which is heated and sphericalized to reduce the concentration of oxygen contained in the spherical powder , And the purity of the spherical powder is increased.

전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시 예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다. It will be understood by those skilled in the art that the foregoing description of the present invention is for illustrative purposes only and that those of ordinary skill in the art can readily understand that various changes and modifications may be made without departing from the spirit or essential characteristics of the present invention. will be. It is therefore to be understood that the above-described embodiments are illustrative in all aspects and not restrictive. For example, each component described as a single entity may be distributed and implemented, and components described as being distributed may also be implemented in a combined form.

본 발명의 범위는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다. The scope of the present invention is defined by the appended claims, and all changes or modifications derived from the meaning and scope of the claims and their equivalents should be construed as being included within the scope of the present invention.

10 : 플라즈마 반응기
11 : 유도코일
12 : 공급노즐 10: Plasma Reactor
11: induction coil
12: Feed nozzle

Claims (11)

i) 분말을 플라즈마 반응기에 공급하는 단계;
ii) 상기 플라즈마 반응기 내부를 환원 분위기로 유지시키며, 플라즈마 및 유도가열로 각형의 상기 분말을 가열시켜 구형화시킴으로써 구형의 분말을 생성하는 단계;
iii) 상기 플라즈마 반응기 내부의 산화 분위기 방지를 위해, 냉각을 수행하는 가스인 에칭가스를 주입함으로써, 구형의 상기 분말을 급속 냉각시키는 단계; 및
iv) 상기 플라즈마 반응기로부터 구형의 상기 분말을 배출하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 고순도 구형 분말의 제조방법.
i) supplying a powder to a plasma reactor;
ii) maintaining the inside of the plasma reactor in a reducing atmosphere, and heating the rectangular powder by plasma and induction heating to form spherical powder;
iii) rapidly cooling the spherical powder by injecting an etching gas, which is a gas for cooling, in order to prevent an oxidizing atmosphere inside the plasma reactor; And
iv) discharging the spherical powder from the plasma reactor.
청구항 1에 있어서,
상기 iii) 단계에서, 상기 에칭가스는 산소, 질소 및 불활성기체로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상의 기체인 것을 특징으로 하는 고순도 구형 분말의 제조방법.
The method according to claim 1,
Wherein the etching gas is one or more gases selected from the group consisting of oxygen, nitrogen, and an inert gas in the step iii).
청구항 1에 있어서,
상기 iii) 단계에서, 상기 에칭가스는 수소가스로써, 상기 플라즈마 반응기 내부에 상기 수소가스를 주입함으로써, 상기 플라즈마 반응기 내부의 수소비를 증가시켜, 상기 플라즈마 반응기 내부를 환원 분위기로 유지시키는 것을 특징으로 하는 고순도 구형 분말의 제조방법.
The method according to claim 1,
In the step iii), the etching gas is hydrogen gas, and the hydrogen gas is injected into the plasma reactor to increase water consumption in the plasma reactor, thereby maintaining the inside of the plasma reactor in a reducing atmosphere Wherein the method comprises the steps of:
청구항 3에 있어서,
상기 iii) 단계의 상기 플라즈마 반응기 내부에서, 상기 수소비의 증가에 따라 수소원자의 양이 증가하는 것을 특징으로 하는 고순도 구형 분말의 제조방법.
The method of claim 3,
Wherein the amount of hydrogen atoms increases in accordance with an increase in the consumption of water in the plasma reactor in the step iii).
청구항 1에 있어서,
구형의 상기 분말의 순도는 99.5% 이상의 고순도인 것을 특징으로 하는 고순도 구형 분말의 제조방법.
The method according to claim 1,
Wherein the purity of the spherical powder is at least 99.5%.
청구항 1에 있어서,
상기 분말은 몰리브덴(Mo), 텅스텐(W), 티타늄(Ti), 니켈(Ni), 코발트(Co), 구리(Cu), 금(Au), 은(Ag), 철(Fe), 알루미늄(Al) 및 마그네슘(Mg)으로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상의 금속 또는 화합물로 형성되는 것을 특징으로 하는 고순도 구형 분말의 제조방법.
The method according to claim 1,
The powder may be at least one selected from the group consisting of Mo, W, Ti, Ni, Co, Cu, Au, Ag, Al), and magnesium (Mg). The method for producing a high-purity spherical powder according to claim 1,
청구항 1에 있어서,
구형의 상기 분말의 직경은 0.05 내지 500 마이크로미터(㎛)인 것을 특징으로 하는 고순도 구형 분말의 제조방법.
The method according to claim 1,
Wherein the spherical powder has a diameter of 0.05 to 500 micrometers (占 퐉).
청구항 1에 있어서,
상기 플라즈마 반응기는, 상기 분말의 이동 구간 중, 상기 분말이 가열되는 구간에 대응하는 일 부위에 전자기장을 생성하는 유도코일을 구비하는 것을 특징으로 하는 고순도 구형 분말의 제조방법.
The method according to claim 1,
Wherein the plasma reactor is provided with an induction coil for generating an electromagnetic field at a portion corresponding to an interval in which the powder is heated in a moving section of the powder.
청구항 1에 있어서,
상기 ii) 단계에서, 상기 분말은 상기 플라즈마 반응기의 상부로부터 상기 플라즈마 반응기의 하부 방향으로 유동하면서 구형화되는 것을 특징으로 하는 고순도 구형 분말의 제조방법.
The method according to claim 1,
Wherein in the step ii), the powder flows from the upper part of the plasma reactor to the lower part of the plasma reactor while being sphered.
청구항 1에 있어서,
상기 i) 단계에서, 상기 분말을 상기 플라즈마 반응기로 운반하는 기체인 운반가스는 불활성 기체인 것을 특징으로 하는 고순도 구형 분말의 제조방법.
The method according to claim 1,
Wherein the carrier gas, which is a gas for transporting the powder to the plasma reactor, is an inert gas in the step i).
청구항 1 내지 청구항 10 중 어느 하나의 항에 의해 제조되는 것을 특징으로 하는 고순도 구형 분말. A high purity spherical powder produced by any one of claims 1 to 10.
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