KR20230155294A - 다양한 분말의 제조 목적에 맞는 유로 형성이 가능한 플라즈마 챔버 - Google Patents

다양한 분말의 제조 목적에 맞는 유로 형성이 가능한 플라즈마 챔버 Download PDF

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KR20230155294A
KR20230155294A KR1020220055010A KR20220055010A KR20230155294A KR 20230155294 A KR20230155294 A KR 20230155294A KR 1020220055010 A KR1020220055010 A KR 1020220055010A KR 20220055010 A KR20220055010 A KR 20220055010A KR 20230155294 A KR20230155294 A KR 20230155294A
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Abstract

본 발명은 다양한 형상의 내부 반응유로가 형성되어 반응부(140)의 내부에 탈장착되는 것에 다양한 분말의 제조 목적에 맞는 유로 형성을 가능하도록 하는 반응유로블록(143)을 구비한 플라즈마 챔버를 제공한다.

Description

다양한 분말의 제조 목적에 맞는 유로 형성이 가능한 플라즈마 챔버{Plasma chamber capable of forming a flow path suitable for the purpose of manufacturing various powders}
본 발명은 플라즈마 챔버에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 다양한 분말의 제조 목적에 맞는 유로 형성이 가능한 플라즈마 챔버에 관한 것이다.
종래기술의 플라즈마 챔버는 수직으로 적층 형성되는 상기 가열부와 급냉부 및 냉각부 직접 인접 결합되고 내부 유로가 일자 형태로 이루어져 있어, 상부에서 투입되는 원료의 흐름이 모두 일정하다.
따라서 금속 분말의 나노화, 이종 분말의 복합화 및 합금화, 비정형 분말의 구형화 등 다양한 형태의 분말을 제조하기 위해서는 플라즈마의 온도, 챔버 내부의 압력, 급냉 가스 등을 조절하는 것이 대부분이며, 이러한 조절은 양산에 적용하기 미흡한 문제점이 있다.
또한, 나노 분말을 제조할 경우 원료가 고온 영역에서 충분히 기화되기 위한 체류 시간이 짧아서 발생하는 미기화된 분말의 혼입으로 인해 전체 분말이 사용하기 어려운 상황이 발생하기도 한다.
또한, 복합 분말을 제조할 경우 복합화되지 않은 분말의 혼입으로 특성이 취약해지거나 합금 분말로 형성될 수 있고, 구형 분말 제조 시에도 불필요하게 나노화된 분말이 혼입되어 그 사용성이 제한되기도 한다.
이러한 문제를 해결하기 위해 특정 형태의 분말 제조에 최적화된 챔버의 형태를 구성하는 시도가 있었다. 그러나 이러한 시도는 그 비용이 높고 다른 형태의 분말 제조가 어려운 전용 설비로 사용해야 하는 한계가 있다.
이러한 고액의 투자가 필요한 플라즈마 시스템은 현재 다품종 소량이 대부분인 플라즈마 적용 분말에는 적합하지 않아 상업적으로도 사용되기 어려운 문제점이 있다.
대한민국 등록특허 제10-1635773호
따라서 본 발명은 상술한 종래기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 기존 플라즈마 시스템의 가열부와 냉각부로 이루어진 구조를 가열부와 반응부 및 냉각부로 구성하고, 저렴한 비용으로 제작된 그래파이트 블록을 반응부 내부에 간단하게 탈부착함으로써, 다양한 형태의 플라즈마 챔버를 구성할 수 있도록 하는 다양한 분말의 제조 목적에 맞는 유로 형성이 가능한 플라즈마 챔버를 제공하는 것을 해결하고자 하는 것을 기술적 과제로 한다.
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.
상술한 기술적 과제의 달성을 위해 본 발명의 일 실시예는, 플라즈마를 발생시키는 플라즈마 발생부(120); 상기 플라즈마 발생부(120)의 하부에 연통되도록 설치되어 상기 플라즈마 발생부(120)에서 발생된 플라즈마에 의해 투입된 원료가 기화되는 가열부(130); 상기 가열부(130)의 하부에 연통되도록 설치되는 반응부(140); 제조하고자 하는 분말의 형성을 위해 상기 기화된 원료의 유속과 기류를 제어할 수 있도록 서로 다른 형상의 내부 반응유로(141)를 가지고 상기 반응부(140)의 내부에 탈장착되는 반응유로블록(143); 및 상기 반응부(140)의 하부에 연통되도록 설치되어 냉각 가스를 주입하여 상기 기화된 원료를 냉각시켜 분말로 재결정시키는 급냉부(150)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 다양한 분말의 제조 목적에 맞는 유로 형성이 가능한 플라즈마 챔버를 제공한다.
상기 가열부(130)는 2 ~ 20cm의 길이를 가지는 것을 특징으로 한다.
상기 반응부(140)는 5 ~ 20cm의 길이를 가지는 것을 특징으로 한다.
상기 반응유로블록(143)은 구형 분말의 제조를 위해 수직 단면이 직사각형을 가지는 원통형 반응유로가 내부에 형성된 구형 분말 반응유로블록(145)으로 구성될 수 있다.
상기 반응유로블록(143)은 나노 분말의 제조를 위해 수직 단면이 상하 방향으로 장축을 가지는 타원형의 원추형 반응유로가 내부에 형성된 나노 분말 반응유로블록(147)으로 구성될 수 있다.
상기 반응유로블록(143)은 복합 분말 또는 합금 분말의 제조를 위해 상기 가열부(130)의 내부 반응유로보다 넓은 수평 단면적을 가지며 수직 단면이 직사각형인 원통형의 계단식 반응유로가 내부에 형성된 복합 분말 및 합금 분말 반응유로블록(149)으로 구성될 수도 있다.
상기 반응유로블록(143)은 스테인레스, 알루미나, 지르코니아, 질화규소, 탄화규소 또는 그래파이트 중 어느 하나로 제작되는 것을 특징으로 한다.
상기 급냉부(150)는 5 ~ 20cm의 길이를 가지는 것을 특징으로 한다.
상술한 본 발명의 실시예의 플라즈마 챔버는 저렴한 비용의 그래파이트 블록을 간단하게 탈부착함으로써 1대의 플라즈마 장비로 다양한 형상의 분말을 높은 수율로 제조할 수 있도록 하는 효과를 제공한다.
또한, 본 발명의 실시예의 플라즈마 챔버는 금속 분말의 나노화 진행 시 타원형의 상부에서는 기화된 금속분말의 순간적인 분화로 인해 나노분말로의 재응고 시 응집 및 과도한 분말의 성장을 억제하는 효과를 얻으며, 타원형의 중심부에서는 낮아진 압력으로 인해 유속이 낮아지고, 이로 인해 기화열을 제공할 수 있는 시간이 충분하여 분말이 미기화되는 것을 방지할 수 있도록 함으로써 종래기술에서 미기화 분말의 혼입에 의해 전체 분말이 사용하기 어려운 상황이 발생하는 문제를 해결하는 효과를 제공한다.
또한, 본 발명의 실시예의 플라즈마 챔버는 복합 분말의 제조 시 와류 형성을 통해 이종원료들의 혼합을 충분히 진행함으로써 복합화되지 않은 독립된 원료가 회수되는 문제를 해결 할 수 있도록 하는 효과를 제공한다.
또한, 본 발명의 실시예의 플라즈마 챔버는 기존 플라즈마 챔버와 동일한 일자형 유로의 형성도 용이함으로써 기존 플라즈마 시스템과의 혼용성 또는 호환성도 확보할 수 있도록 하는 효과를 제공한다.
또한, 본 발명의 실시예의 플라즈마 챔버는 다품종 소량 생산에서 플라즈마 시스템으로 기존 플라즈마 장비와는 차별화된 상업화가 가능하도록 하는 효과를 제공한다.
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 일 실시예에 따르는 플라즈마 챔버(1)의 단면도이다.
도 2는 구형 분말을 제조하기 위한 구형 분말 반응유로 블록(145)이 장착된 본 발명의 일 실시예의 플라즈마 챔버(100)의 부분 단면도이다.
도 3은 나노 분말을 제조하기 위한 나노 분말 반응유로 블록(147)이 장착된 본 발명의 일 실시예의 플라즈마 챔버(100)의 부분 단면도이다.
도 4는 복합 분말 및 합금 분말을 제조하기 위한 복합 분말 및 합금 분말 반응유로 블록(149)이 장착된 본 발명의 일 실시예의 플라즈마 챔버(100)의 부분 단면도이다.
도 5는 표 1의 실시 예의 조건으로 본원 발명의 복합 분말 및 합금 분말 반응유로 블록(149)이 적용된 플라즈마 챔버(100)를 이용하여 제작된 Si 복합체(실시 예)와, 표 1의 비교 예의 조건으로 종래기술의 복합 분말 및 합금 분말 반응유로 블록(149)이 적용되지 않은 플라즈마 챔버를 이용하여 제작된 Si 복합체(비교 예)의 SEM 사진이다.
도 6은 표 2의 실시 예의 조건으로 본원 발명의 나노분말 반응유로 블록(147)이 장착된 플라즈마 챔버(100)를 이용하여 제작된 Si 나노 분말(실시 예, 도 6의 a)과, 표 2의 비교 예의 조건으로 본원 발명의 나노분말 반응유로 블록(147)이 적용되지 않은 종래기술의 플라즈마 챔버를 이용하여 제작된 Si 나노분말(비교 예, 도 6의 b)의 SEM 사진이다.
하기에서 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다.
본 발명의 개념에 따른 실시 예는 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있으므로, 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 본 명세서 또는 출원서에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명의 개념에 따른 실시 예를 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명은 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 구성요소들 간의 관계를 설명하는 다른 표현들, 즉 "~사이에"와 "바로 ~사이에" 또는 "~에 이웃하는"과 "~에 직접 이웃하는" 등도 마찬가지로 해석되어야 한다.
본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 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 설시된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
이하, 본 발명의 실시예를 참조하여 본 발명의 첨부 도면을 참조하여 본 발명을 더욱 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따르는 플라즈마 챔버(1)의 단면도이다.
도 1과 같이, 본 발명의 일 실시예의 플라즈마 챔버(1)는 내부 유로가 연통하도록 수직 하 방향으로 순차적으로 적층된 주입관부(110), 플라즈마 발생부(120), 가열부(130), 반응부(140), 급냉부(150), 냉각부(160) 및 상기 냉각부(160)에서 생성된 분말을 외부로 배출하도록 상기 냉각부(160)에 연통되게 설치되는 분말 배출부(170)를 포함하여 구성된다.
상기 주입관부(110)는 원통관으로 형성되어 상기 플라즈마 발생부(120)를 수직으로 관통하여 결합되어 상기 가열부(130)의 내부로 분말 제조를 위한 금속 등의 원료를 공급하도록 구성된다.
상기 플라즈마 발생부(120)는 원료의 기화를 위한 플라즈마를 생성하도록 구성된다. 일예로, 상기 플라즈마 발생부(120)는 고주파 전력 인가부와 가스 공급부를 포함하여 구성되어, 외부의 고주파 전력 등을 공급받아서 공급된 가스를 가열하여 플라즈마를 생성하여 상기 가열부(130)로 공급하도록 구성될 수 있다.
상기 가열부(130)는 상기 플라즈마 발생부(120)의 하부에 연통되도록 설치되어 상기 플라즈마 발생부(120)에서 발생된 플라즈마에 의해 투입된 원료를 기화시켜 상기 반응부(140)로 공급하도록 구성된다.
상기 가열부(130)의 길이는 2 ~ 20cm의 길이를 가질 수 있으며, 5 ~ 10cm 범위가 바람직하다. 가열부(130)의 길이가 너무 짧을 경우 반응부(130)의 기류가 플라즈마의 화염에 직접적인 영향을 크게 받아 기류 형성에 영향을 받을 수 있으며, 반대로 길이가 너무 길 경우 반응부(140)에서의 반응열이 너무 낮아 효율이 떨어 질 수 있다.
상기 반응부(140)는 상기 가열부(130)의 하부에 연통되도록 설치되어 상기 가열부(130)에서 공급된 플라즈마에 의해 공급된 원료를 가열하여 기화시키도록 구성된다.
상기 반응부(140)의 길이는 공정 조건에 따라 5~20cm가 가능하나, 10~20cm 범위가 바람직하다.
상기 반응부(140)의 길이가 너무 짧을 경우 반응부(140)에서 와류가 과도하게 발생하여 분말의 배출이 이루어지지 않고 내벽에 쌓일 수 있다. 반대로 너무 길 경우 반응부(140)에서의 반응열이 너무 낮아 효율이 떨어 질 수 있다.
상기 반응유로블록(143)은 제조하고자 하는 분말의 형성을 위해 상기 기화된 원료의 유속과 기류를 제어할 수 있도록 서로 다른 형상의 내부 반응유로(141)를 가지고 상기 반응부(140)의 내부에 탈장착되도록 구성된다.
상기 반응유로블록(143)은 스테인레스, 알루미나, 지르코니아, 질화규소, 탄화규소 또는 그래파이트 중 어느 하나로 제작될 수 있다. 이 중 반응성 및 고온안정성이 좋은 그래파이트가 가장 바람직하다.
상기 구성의 반응유로블록(143)은 제조하고자 하는 분말의 종류에 따라 서로 다른 형상의 내부 반응유로를 가지는 구형 분말 반응유로 블록(145), 나노 분말 반응유로블록(147) 또는 복합 분말 및 합금 분말 반응유로블록(149)으로 제작될 수 있다.
상기 냉각부(160)는 상기 급냉부(150)에서 배출되는 고온의 분말을 회수하기 위해 냉각 가스 또는 냉각수를 주입하거나 상온으로 냉각을 수행하도록 상기 급냉부(150)의 하부에 연통되도록 적층 구성된다.
상기 분말 배출부(170)는 상기 냉각부(160)에서 냉각되어 배출되는 분말을 외부 장치를 통해 회수할 수 있도록 배출시키기 위해 상기 냉각부(160)에 연통되게 설치 구성된다.
도 2는 구형 분말을 제조하기 위한 구형 분말 반응유로 블록(145)이 장착된 본 발명의 일 실시예의 플라즈마 챔버(100)의 부분 단면도이다.
도 2와 같이, 상기 구형 분말 반응유로 블록(145)은 구형 분말의 제조를 위해 수직 단면이 직사각형을 가지는 원통형 반응유로가 내부에 형성되어 상기 반응부(140)의 내부에 탈장착될 수 있도록 구성될 수 있다.
상기 구조의 구형 분말 반응유로 블록(145)은 내부에 좁고 일정한 폭을 가지는 반응유로(142)가 형성되어 기화된 원료가 빠르게 이동하도록 하는 것에 의해 원료가 받는 열에너지를 보다 감소시켜 나노 분말의 생성을 억제하며 구형 분말을 제조할 수 있도록 한다.
도 3은 나노 분말을 제조하기 위한 나노 분말 반응유로 블록(147)이 장착된 본 발명의 일 실시예의 플라즈마 챔버(100)의 부분 단면도이다.
도 3과 같이, 상기 나노 분말 반응유로 블록(147)은 나노 분말의 제조를 위해 수직 단면이 상하 방향으로 장축을 가지는 타원형의 원추형 반응유로(146)가 내부에 형성되어 상기 반응부(140)의 내부에 탈장착될 수 있도록 구성될 수 있다.
상기 나노 분말 반응유로 블록(147)은 원추형 반응유로에 의해 상부(a)와 하부는 유로가 좁아지며 가운데 영역에서 유로의 폭이 확장된다. 이에 의해 가운데 영역(b)의 압력이 낮아지면서 유체와 원료의 유속이 느려져 기화된 원료가 충분하게 기화되어 미기화된 원료의 발생을 억제하면서 나노 분말을 제조할 수 있도록 한다. 구체적으로 상기 나노 분말 반응유로 블록(147)에 형성된 원추형 반응유로의 상부(a)에서는 기화된 원료의 분화가 발생하여 원료들 가의 응집이 방지된다. 그리고 상기 원추형 반응유로의 가운데 영역(b)에서는 유속이 느려져 미기화된 원료의 추가 기화가 진행되어 미기화 분말의 발생이 방지된다.
도 4는 복합 분말 및 합금 분말을 제조하기 위한 복합 분말 및 합금 분말 반응유로 블록(149)이 장착된 본 발명의 일 실시예의 플라즈마 챔버(100)의 부분 단면도이다.
상기 복합 분말 및 합금 분말 반응유로 블록(149)은 복합 분말 또는 합금 분말의 제조를 위해 상기 가열부(130)의 내부 반응유로보다 넓은 수평 단면적을 가지며 수직 단면이 직사각형인 원통형의 계단식 반응유로(148)가 내부에 형성되어 상기 반응부(140)의 내부에 탈장착될 수 있도록 구성된다.
상기 복합 분말 및 합금 분말 반응유로 블록(140)은 상기 계단식 반응유로가 급격히 확장되는 것에 의해, 상부(c)의 모서리 영역에서 수평으로 회전하는 와류가 발생하고, 가운데 영역(b)에서는 상하로 회전하는 와류가 발생한다. 이에 의해, 이종 원료의 혼합 및 반응이 활발하게 되어 균일한 복합 분말 또는 합금 분말을 제조할 수 있도록 한다.
실험 예 1) 복합 분말 및 합금 분말 반응유로 블록(149)의 적용
도 5는 표 1의 실시 예의 조건으로 본원 발명의 복합 분말 및 합금 분말 반응유로 블록(149)이 적용된 플라즈마 챔버(100)를 이용하여 제작된 Si 복합체(실시 예, 도 5의 a)와, 표 1의 비교 예의 조건으로 복합 분말 및 합금 분말 반응유로 블록(149)이 적용되지 않은 종래기술의 플라즈마 챔버를 이용하여 제작된 Si 복합체(비교 예, 도 5의 b)의 SEM 사진이다.
복합 분말 및 합금 분말 제조 실험 예 1의 조건
플라즈마 전력 플라즈마 가스 투입속도 원료의 Si함량 제조된 복합체의 Si 함량 생산수율
실시 예 60kw 90 lpm 1kg/hr 60% 58% 72%
비교 예 60kw 90 lpm 1kg/hr 60% 28% 55%
표 1의 실시 예의 조건으로 본원 발명의 복합 분말 및 합금 분말 반응유로 블록(149)이 적용된 플라즈마 챔버(100)를 이용하여 Si 복합체(실시 예)를 제조하고, 표 1의 비교 예의 조건으로 종래기술의 복합 분말 및 합금 분말 반응유로 블록(149)이 적용되지 않은 플라즈마 챔버를 이용하여 Si 복합체(비교 예)를 제작한 후 각각의 SEM 영상을 얻었다. 실시 예의 경우 별도의 응집 없이 고르게 Si 복합체를 이루고 있음을 확인하였다. 또한, 투입된 원료의 금속 함량이 제조 후 Si 복합체 내의 금속 함량과 유사함을 확인하였다. 이에 반해, 비교예의 경우 일부 응집부가 생성되고 복합체가 고르게 형성되지 않는 것을 확인하였다. 이에 따라, 본원 발명의 복합 분말 및 합금 분말 반응유로 블록(149)이 적용된 플라즈마 챔버(100)를 적용하는 경우 Si 복합체의 생산수율이 향상됨을 확인하였다.
실험 예 2) 나노분말 반응유로 블록(147) 적용
도 6은 표 2의 실시 예의 조건으로 본원 발명의 나노분말 반응유로 블록(147)이 장착된 플라즈마 챔버(100)를 이용하여 제작된 Si 나노 분말(실시 예, 도 6의 a)과, 표 2의 비교 예의 조건으로 본원 발명의 나노분말 반응유로 블록(147)이 적용되지 않은 종래기술의 플라즈마 챔버를 이용하여 제작된 Si 나노분말(비교 예, 도 6의 b)의 SEM 사진이다.
나노 분말 제조 실험 예 2의 조건
플라즈마 전력 플라즈마 가스 투입속도 생산수율
실시 예 60kw 90 lpm 0.5kg/hr 46%
비교 예 60kw 90 lpm 0.5kg/hr 23%
표 2의 실시 예의 조건으로 본원 발명의 나노분말 반응유로 블록(147)이 장착된 플라즈마 챔버(100)를 이용하여 제작된 Si 나노 분말(실시 예, 도 6의 a)과, 표 2의 비교 예의 조건으로 본원 발명의 나노분말 반응유로 블록(147)이 적용되지 않은 종래기술의 플라즈마 챔버를 이용하여 제작된 Si 나노분말(비교 예, 도 6의 b)의 SEM 사진을 얻었다. 실시예의 Si 나노 분말의 경우 별도의 응집 및 미기화된 조대분말이 없음을 확인하였다. 이에 반해, 비교 예의 Si 나노 분말의 경우 용융상태의 응집부가 일부 생성되고 미기화된 조대분말이 일부 존재함을 확인하였다. 이에 따라, 본원 발명의 나노분말 반응유로 블록(147)이 적용된 플라즈마 챔버(100)를 적용하는 경우 Si 나노 분말의 생산수율이 향상됨을 확인하였다.
상기에서 설명한 본 발명의 기술적 사상은 바람직한 실시예에서 구체적으로 기술되었으나, 상기 실시 예는 그 설명을 위한 것이며 그 제한을 위한 것이 아님을 주의하여야 한다. 또한, 본 발명의 기술적 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 기술적 사상의 범위 내에서 다양한 실시예가 가능함을 이해할 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.
100: 플라즈마 챔버
110: 주입관부
120: 플라즈마 발생부
130: 가열부
140: 반응부
141, 142, 146, 148: 반응유로
143: 반응유로블록
145: 구형 분말 반응유로블록
147: 나노 분말 반응유로블록
149: 복합 분말 및 합금 분말 반응유로블록
150: 급냉부
160: 냉각부
170: 분말 배출부

Claims (10)

  1. 플라즈마를 발생시키는 플라즈마 발생부(120);
    상기 플라즈마 발생부(120)의 하부에 연통되도록 설치되어 상기 플라즈마 발생부(120)에서 발생된 플라즈마에 의해 투입된 원료가 기화되는 가열부(130);
    상기 가열부(130)의 하부에 연통되도록 설치되는 반응부(140);
    제조하고자 하는 분말의 형성을 위해 상기 기화된 원료의 유속과 기류를 제어할 수 있도록 서로 다른 형상의 내부 반응유로(141)를 가지고 상기 반응부(140)의 내부에 탈장착되는 반응유로블록(143); 및
    상기 반응부(140)의 하부에 연통되도록 설치되어 냉각 가스를 주입하여 상기 기화된 원료를 냉각시켜 분말로 재결정시키는 급냉부(150)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 챔버.
  2. 제1항에 있어서, 상기 가열부(130)는,
    2 ~ 20cm의 길이를 가지는 것을 특징으로 하는 플라즈마 챔버.
  3. 제1항에 있어서, 상기 반응부(140)는,
    10 ~ 20cm의 길이를 가지는 것을 특징으로 하는 플라즈마 챔버.
  4. 제1항에 있어서, 상기 반응유로블록(143)은,
    구형 분말의 제조를 위해 수직 단면이 직사각형을 가지는 원통형 반응유로가 내부에 형성된 구형 분말 반응유로블록(145)으로 구성되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 챔버.
  5. 제1항에 있어서, 상기 반응유로블록(143)은,
    나노 분말의 제조를 위해 수직 단면이 상하 방향으로 장축을 가지는 타원형의 원추형 반응유로가 내부에 형성된 나노 분말 반응유로블록(147)으로 구성되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 챔버.
  6. 제1항에 있어서, 상기 반응유로블록(143)은,
    복합 분말 또는 합금 분말의 제조를 위해 상기 가열부(130)의 내부 반응유로보다 넓은 수평 단면적을 가지며 수직 단면이 직사각형인 원통형의 계단식 반응유로가 내부에 형성된 복합 분말 및 합금 분말 반응유로블록(149)으로 구성되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 챔버.
  7. 제1항에 있어서, 상기 반응유로블록(143)은
    스테인레스, 알루미나, 지르코니아, 질화규소, 탄화규소 또는 그래파이트 중 어느 하나로 제작되는 것을 구성되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 챔버.
  8. 제1항에 있어서, 상기 급냉부(150)는,
    5 ~ 20cm의 길이를 가지는 것을 구성되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 챔버.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 급냉부(150)에 배출되는 고온의 분말을 회수하기 위해 냉각 가스 또는 냉각수를 주입하거나 상온으로 냉각을 수행하도록 상기 급냉부(150)의 하부에 연통되도록 적층된 냉각부(160)를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 챔버.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 냉각부(160)에서 냉각되어 배출되는 분말을 외부 장치를 통해 회수할 수 있도록 배출시키기 위해 상기 냉각부(160)에 연통되게 설치되는 분말 배출부(170)를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 챔버.
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