일반기술

자체 연소 반응법을 이용하여 탄화크롬 분말을 제조하는 방법

본 기술은 자체 연소 반응법(Self-propagating High-temperature Synthesis; 이하, SHS라 칭함)을 이용하여 산화크롬(Cr2O3), 마그네슘(Mg) 및 탄소(C) 분말로부터 순수한 탄화크롬(Cr3C2) 분말을 제조하는 방법에 관한 것이다. 철강, 섬유, 제지 등의 공업에 사용되는 각종 특수 롤(roll)은 용사법(sprying)을 이용하여 모재의 표면에 용사재료를 불어 붙이고 이것을 적층함으로써 표면을 코팅하여 사용하고 있다. 이때, 모재의 표면에 적층되는 용사재료로는 초경합금, 금속 탄화물 등이 사용되고 있는데, 이들은 주로 수입에 의존하고 있는 실정이므로 개발이 시급한 실정에 있음 기계적 성질이 우수하여 고경도재, 내식성 재료 및 플라즈마 용사법, 금속 용사법, 제이(J)-건 용사법 등의 용사재료로 쓰이는 탄화크롬(Cr3C2)은 제조방법이 어려울뿐만 아니라 그 생산단가 또한 매우 높아서 재료를 보다 경제적으로 제조하는 것이 요구됨 산화크롬(Cr2O3), 마그네슘(Mg) 및 탄소(C)를 혼합하여 혼합물을 1차 건조시킨다. 1차 건조된 혼합물을 펠렛으로 성형하여 자체 연소 반응기의 반응기 챔버 내로 장입하여 연소시킨다. 만들어진 연소 생성물을 반응기 챔버로부터 취출하여, 연소 생성물로부터 중간상인 산화마그네슘(MgO)을 침출시킨다. 생성물을 충분히 세척한후 2차 건조시켜 탄화크롬(Cr3C2) 분말의 제조방법에 관한 것이다. - 본 기술에 따른 탄화크롬 분말의 제조방법에서는, 산화크롬, 마그네슘 및 탄소를 일정한 몰비로 칭량하고 희석제로 탄화크롬(Cr3C2)을 적당량 첨가하여 이들의 혼합물을 만든 다음, 진공건조기 내에서 건조시킨후 예비 성형체를 만들어 자체 연소 반응기 내에서 점화·연소시킴. 따라서, 기존의 탄화크롬 분말 제조방법에서 요구되는 고온 반응로가 불필요해지고, 제조 공정이 단순해짐- 기존의 제조기술은 고진공, 고온의 로를 요구하는데 비해서, 본 제조방법에서는 이러한 설비가 없어도 동일한 품질 또는 그 이상의 품질을 갖는 탄화크롬(Cr3C2)을 제조할 수 있음- 자체 발열량에 의해서 반응물의 연소 반응이 자동적으로 진행되므로 에너지 효율이 높고 경제적임