일반기술

자전연소합성법을 이용한 초전도성 이붕화마그네슘의 제조방법

본 기술은 자전연소합성법을 이용하여 이붕화마그네슘 분말을 제조하는 방법에 관한 것이다. 종래의 이붕화마그네슘의 제조방법은 마그네슘(Mg) 분말과 비정질 붕소(B) 분말을 정량비 1:2로 혼합하고, 이를 펠릿 형태로 성형한 후, 열간정수압성형기(HIP)를 이용하여 973K의 온도 및 196MPa의 아르곤 압을 약 10시간 동안 시편에 가함으로써 이붕화마그네슘을 제조하는 방법과, 정량비 1:2로 혼합된 마그네슘 분말과 비정질 붕소를 금 앰플 캡슐 내에서 2시간동안 900℃로 유지시키면서, 3GPa로 등가압하여 분말을 제조하는 방법이 있다. 상기와 같은 이붕화마그네슘의 제조방법은 그 제조공정 중 고온 및 고압으로 장시간 유지시켜야 하므로 에너지 소비가 많을 뿐만 아니라, 이를 위한 고가의 설비를 필요로 하는 문제점이 있다. 본 기술은 마그네슘분말:붕소분말의 몰비를 1:2 내지 1:4로 하여 혼합하는 단계, 혼합분쇄된 마그네슘-붕소 혼합물을 20 내지 100MPa의압력으로 압축성형하는 단계, 압축성형된 마그네슘-붕소 혼합물을 산소배제 분위기에서 자전연소시키는 단계로 구성된다.- 자전연소합성법은 반응물들의 합성반응에 의해 생기는 반응열을 이용해 반응체 또는 시편 내부를 높은 온도로 상승시키고, 연소파가 점화시작 부분으로부터 그 반대 부분까지 스스로 진행하여 반응종료시까지 고온을 유지시켜 수 분 안에 최종합성물을 얻을 수 있는 방법으로, 본 기술은 자전연소반응을 통해 이붕화마그네슘(MgB2)을 제조함으로써, 기존의 이붕화마그네슘 제조에 있어서 필수적이던 고가의 설비 및 높은 에너지 소비에 대한 필요성을 제거하여 매우 경제적으로 이붕화마그네슘을 제조하는 효과가 있음-