[go: up one dir, main page]

KR101517583B1 - Apparatus and Method for Manufacturing Minute Powder Using Mixed gas injection - Google Patents

Apparatus and Method for Manufacturing Minute Powder Using Mixed gas injection Download PDF

Info

Publication number
KR101517583B1
KR101517583B1 KR1020130162654A KR20130162654A KR101517583B1 KR 101517583 B1 KR101517583 B1 KR 101517583B1 KR 1020130162654 A KR1020130162654 A KR 1020130162654A KR 20130162654 A KR20130162654 A KR 20130162654A KR 101517583 B1 KR101517583 B1 KR 101517583B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
raw material
powder
gas
mixed gas
metal
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
KR1020130162654A
Other languages
Korean (ko)
Inventor
양상선
이동근
이광승
Original Assignee
한국기계연구원
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 한국기계연구원 filed Critical 한국기계연구원
Priority to KR1020130162654A priority Critical patent/KR101517583B1/en
Priority to PCT/KR2014/012068 priority patent/WO2015099322A1/en
Priority to CN201480073972.1A priority patent/CN106413950A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR101517583B1 publication Critical patent/KR101517583B1/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F1/00—Metallic powder; Treatment of metallic powder, e.g. to facilitate working or to improve properties
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F9/00—Making metallic powder or suspensions thereof
    • B22F9/02—Making metallic powder or suspensions thereof using physical processes
    • B22F9/06—Making metallic powder or suspensions thereof using physical processes starting from liquid material
    • B22F9/08—Making metallic powder or suspensions thereof using physical processes starting from liquid material by casting, e.g. through sieves or in water, by atomising or spraying
    • B22F9/082—Making metallic powder or suspensions thereof using physical processes starting from liquid material by casting, e.g. through sieves or in water, by atomising or spraying atomising using a fluid
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F9/00—Making metallic powder or suspensions thereof
    • B22F9/02—Making metallic powder or suspensions thereof using physical processes
    • B22F9/06—Making metallic powder or suspensions thereof using physical processes starting from liquid material
    • B22F9/08—Making metallic powder or suspensions thereof using physical processes starting from liquid material by casting, e.g. through sieves or in water, by atomising or spraying
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F9/00—Making metallic powder or suspensions thereof
    • B22F9/02—Making metallic powder or suspensions thereof using physical processes
    • B22F9/06—Making metallic powder or suspensions thereof using physical processes starting from liquid material
    • B22F9/08—Making metallic powder or suspensions thereof using physical processes starting from liquid material by casting, e.g. through sieves or in water, by atomising or spraying
    • B22F2009/0804—Dispersion in or on liquid, other than with sieves
    • B22F2009/0808—Mechanical dispersion of melt, e.g. by sieves
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F9/00—Making metallic powder or suspensions thereof
    • B22F9/02—Making metallic powder or suspensions thereof using physical processes
    • B22F9/06—Making metallic powder or suspensions thereof using physical processes starting from liquid material
    • B22F9/08—Making metallic powder or suspensions thereof using physical processes starting from liquid material by casting, e.g. through sieves or in water, by atomising or spraying
    • B22F9/082—Making metallic powder or suspensions thereof using physical processes starting from liquid material by casting, e.g. through sieves or in water, by atomising or spraying atomising using a fluid
    • B22F2009/084—Making metallic powder or suspensions thereof using physical processes starting from liquid material by casting, e.g. through sieves or in water, by atomising or spraying atomising using a fluid combination of methods
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F9/00—Making metallic powder or suspensions thereof
    • B22F9/02—Making metallic powder or suspensions thereof using physical processes
    • B22F9/06—Making metallic powder or suspensions thereof using physical processes starting from liquid material
    • B22F9/08—Making metallic powder or suspensions thereof using physical processes starting from liquid material by casting, e.g. through sieves or in water, by atomising or spraying
    • B22F9/082—Making metallic powder or suspensions thereof using physical processes starting from liquid material by casting, e.g. through sieves or in water, by atomising or spraying atomising using a fluid
    • B22F2009/0888—Making metallic powder or suspensions thereof using physical processes starting from liquid material by casting, e.g. through sieves or in water, by atomising or spraying atomising using a fluid casting construction of the melt process, apparatus, intermediate reservoir, e.g. tundish, devices for temperature control

Landscapes

  • Manufacture Of Metal Powder And Suspensions Thereof (AREA)

Abstract

혼합 가스 분사를 이용한 미세 분말 제조 장치 및 방법이 개시된다. 용융 챔버는 원료 물질을 용융시켜 형성된 원료 용액을 공급하며, 혼합 가스 분사 장치는 상기 용융 챔버로부터 공급되는 상기 원료 용액에 가스 및 고체 분말이 혼합된 혼합 가스를 분사하며, 이를 통해 원료 분말을 형성한다. 수용 챔버는 상기 용융 챔버 하부에 형성되어 상기 원료 분말을 수용하고, 스크린은 상기 수용 챔버 하부에 형성되어 상기 원료 분말 중 정해진 크기 보다 큰 크기를 가지는 원료 분말을 걸러내며, 수거 챔버는 상기 스크린 하부에 형성되어 스크린을 통과한 완성된 미세 원료 분말을 수거한다.
또한, 혼합 가스 분사 장치에 있어서, 혼합 가스 분사실은 상기 가스 및 고체 분말이 혼합된 혼합 가스를 생성하여 상기 원료 용액에 분사한다. 또한, 가스 가열실은 상기 혼합 가스 분사실에 가열된 가스를 공급하며, 고체 분말 가열실은 상기 혼합 가스 분사실에 가열된 고체 분말을 공급한다.
또한, 가스 저장소는 상기 가스 가열실로 공급되기 위한 가스를 저장하며, 고체 분말 저장소는 상기 금속 분말 가열실로 공급하기 위한 고체 분말을 저장한다. Disclosed is an apparatus and a method for manufacturing fine powder using mixed gas injection. The melting chamber supplies the raw material solution formed by melting the raw material, and the mixed gas injecting device injects a mixed gas in which the gas and the solid powder are mixed into the raw material solution supplied from the melting chamber, thereby forming a raw material powder . The receiving chamber is formed in the lower portion of the melting chamber to receive the raw material powder, and the screen is formed in the lower portion of the receiving chamber to filter raw material powder having a size larger than a predetermined size of the raw material powder. And collects the finished fine raw material powder that has passed through the screen.
In addition, in the mixed gas injection apparatus, a mixed gas mixture of the gas and the solid powder is generated and injected into the raw material solution. Further, the gas heating chamber supplies the heated gas to the mixed gas furnace, and the solid powder heating chamber supplies the heated solid powder to the mixed gas furnace.
In addition, the gas reservoir stores gas to be supplied to the gas heating chamber, and the solid powder reservoir stores solid powder for supplying the metal powder heating chamber.

Description

혼합 가스 분사를 이용한 미세 분말 제조 장치 및 방법{Apparatus and Method for Manufacturing Minute Powder Using Mixed gas injection}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an apparatus and a method for manufacturing a fine powder using a mixed gas injection,

본 발명은 혼합 가스 분사를 이용한 원료 분말 제조 장치 및 방법에 관한 것이다. 보다 상세하게는 가스 및 고체 분말이 혼합된 혼합 가스를 원료 물질이 용융된 원료 용액에 분사하여 미세 분말을 형성하는 혼합 가스 분사를 이용한 원료 분말 제조 장치 및 방법에 관한 것이다.
The present invention relates to an apparatus and a method for producing a raw material powder using mixed gas injection. More particularly, the present invention relates to an apparatus and a method for producing a raw material powder using a mixed gas injection method in which a mixed gas of a gas and a solid powder is injected into a molten raw material solution to form a fine powder.

미세 분말은 금속을 미세한 가루로 만든 것으로, 도료, 회화구, 금?은색 인쇄 잉크, 화학공업용촉매나 불꽃의 원료 및 금속환원제 등과 같이 다양한 분야에 이용된다.
The fine powder is made of fine powder of metal, and it is used in various fields such as paints, paints, gold and silver printing inks, raw materials for catalysts for chemical industry and fireworks, and metal reducing agents.

최근에는 미세 분말은 솔더용 파우더 또는 솔더용 페이스트 등과 같이 전자부품의 솔더링에 주로 이용되고 있으며, 그 수요가 점차 증대되고 있는 실정이다. 이동 통신기기의 소형화, 다중밴드화, 고주파화 추세에 따라 부품분야의 고집적화 및 소형화가 요구되고 있으며, 칩 제조분야에서는 칩 자체의 미세화, 집적화가 진행되고 있다. 이에 따라, 이에 향후 솔더페이스트, 솔더파우더 등과 같은 미세 분말의 수요 또한 증가 하고 있다.
In recent years, fine powders are mainly used for soldering of electronic parts such as powder for solder or paste for solder, and the demand thereof is gradually increasing. As mobile communication devices become smaller, more multiband, and higher frequency, high integration and miniaturization of components are required. In the chip manufacturing field, miniaturization and integration of chips themselves are progressing. Accordingly, demand for fine powders such as solder paste, solder powder and the like is also increasing.

미세 분말의 제조방식에는 다양한 종류가 있으며, 미세분말은 보다 미세한 사이즈를 가져야 하고, 또한 그 생산성 내지 생산수율이 높아야 한다. 일반적으로 미세 분말을 제조하는 방법으로는 고체 금속을 분쇄하는 분쇄법과 석출과 같은 화학적 방법을 통한 습식법, 그리고 금속소재를 용융시킨 뒤 분사노즐을 이용하여 분무하는 분무법 등이 사용된다. 상기 방법 중, 상기 분무법은 사용하는 냉각매체에 따라 물과 같은 액체를 사용하는 수분사 아토마이저와 가스를 사용하는 가스 아토마이저로 구분할 수 있다.
There are various types of fine powders to be produced, fine powders must have a finer size, and their productivity and production yield should be high. In general, fine powder is produced by a pulverizing method for pulverizing a solid metal, a wet method by chemical methods such as precipitation, a spraying method by spraying using a spray nozzle after melting a metal material, and the like. Among the above methods, the atomization method can be classified into a water atomization atomizer using a liquid such as water and a gas atomizer using a gas according to a cooling medium to be used.

이때, 수분사 아토마이저 장치는 물과 같은 액체만 분사하거나, 물과 가스를 혼합하여 분사하는 방식으로 구분할 수 있다. 수분사 아토마이저 방식은 가스 아토마이저 방식과 비교하여 작동 방식 및 액적의 분쇄 모델이 유사하지만, 액적을 분쇄하기 위한 운동 에너지 전달을 가스인 기체 대신에 액체를 사용하다는 차이점이 있다.At this time, the water jet atomizer device can be classified into a method of spraying only a liquid such as water, or a method of spraying a mixture of water and gas. The atomization atomization method is similar to the gas atomization method in terms of the operation mode and the pulverization model of the droplet, but there is a difference in that the liquid is used instead of the gas, which is the kinetic energy transmission for pulverizing the droplet.

따라서, 수분사 아토마이저 장치는 가스 대신 밀도가 큰 물을 분사하기 때문에, 상대적으로 큰 운동에너지를 발생하여 1㎛ 크기의 금속 분말까지 생성할 수 있는 장점을 가지지만, 비활성 기체 대신 물을 사용하면서 생성물인 금속 분말의 산화(Oxidization)와 후처리 문제의 한계점을 가지고 있다.
Therefore, since the water jet atomizer device ejects water having a high density instead of gas, it has a merit of generating a relatively large kinetic energy to produce metal powder having a size of 1 μm, but using water instead of an inert gas It has limitations on the oxidation and post-treatment of the metal powder.

또한, 종래 가스 아토마이저 장치는 용융 금속을 분사노즐을 통하여 흘려주면서 상온의 아르곤 또는 질소와 같은 불활성 가스를 분사하여 금속 분말을 제조하며, 제조된 금속분말의 입자크기가 평균 100㎛ 정도로 형성된다.
In the conventional gas atomizer device, metal powder is produced by spraying an inert gas such as argon or nitrogen at room temperature while flowing molten metal through an injection nozzle. The average particle size of the metal powder is about 100 mu m.

도 1은 일반적인 가스 아토마이저 장치가 도시된 도면이다. BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS Figure 1 is a diagram of a typical gas atomizer apparatus.

도 1를 참조하면, 일반적인 가스 아토마이저 장치(10)는 원통형 챔버(1)의 금속 액체가 공급 튜브(2)를 통해 중력에 의해 아래 방향으로 흘러 내리고, 비활성 기체가 노즐(3)을 통해 빠른 속도(500m/s이상)로 흘러 내리는 금속 액체 방향으로 분사된다. 빠른 속도의 비활성 기체는 큰 운동 에너지를 가지고 금속 액적에 타격되면서 금속 액적들이 분쇄되고 무화(atomization)된다. Referring to FIG. 1, a typical gas atomizer device 10 has a structure in which the metal liquid of the cylindrical chamber 1 flows downward by gravity through the supply tube 2, and inert gas flows through the nozzle 3 And is sprayed in the direction of the metal liquid flowing down at a speed (500 m / s or more). The inert gas at high velocity is atomized with metal droplets as they are struck by metal droplets with large kinetic energy.

그러나, 이와 같은 가스 아토마이저 장치를 이용한 금속 분말의 제조는 큰 표면장력을 가지는 금속 액적을 분쇄하기 위해 가스 운동 에너지의 증가가 필요하여 가스 분사 속도를 크게 증가시킬 필요성이 있다. 그러나, 900m/s 이상의 가스 분사 속도는 상용 가스 아토마이저 장치에서 현실적 한계점을 가지기 때문에 10㎛ 이하의 금속 분말을 생산하는데 이론적 어려움이 있다.
However, the production of metal powder using such a gas atomizer device requires an increase in gas kinetic energy in order to crush a metal droplet having a large surface tension, thereby necessitating a great increase in gas injection rate. However, there is a theoretical difficulty in producing a metal powder of 10 탆 or less because a gas injection speed of 900 m / s or more has a practical limit in a commercial gas atomizer device.

따라서, 금속 분말의 산화를 막으면서도, 더욱 작은 미세 분말을 얻기 위한 기술이 요구되어지며, 이에 본 발명은 기존 기술보다 작은 미세 분말을 제조하고자 한다.
Therefore, there is a demand for a technique for obtaining a smaller fine powder while preventing the oxidation of the metal powder. Therefore, the present invention aims to produce a fine powder smaller than the existing technology.

대한민국 공개특허 제 10-2011-0049487호Korean Patent Publication No. 10-2011-0049487 대한민국 등록특허 제 10-1143887호Korean Patent No. 10-1143887

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 금속, 금속의 합금 및 금속/세라믹 복합물질 중 적어도 하나로 이루어진 미세 원료 분말을 제조하는 혼합 가스 분사를 이용한 미세 분말 제조 장치 및 방법 을 제공하는데 있다.
An object of the present invention is to provide an apparatus and a method for manufacturing fine powder using mixed gas injection for producing a fine raw material powder composed of at least one of metal, metal alloy and metal / ceramic composite material.

본 발명이 이루고자 하는 다른 기술적 과제는 가스 및 고체 분말이 혼합된 혼합가스를 원료 용액에 직접적으로 분사하는 방법으로 미세 원료 분말을 제조하는 혼합 가스 분사를 이용한 미세 분말 제조 장치 및 방법을 제공하는데 있다.
It is another object of the present invention to provide an apparatus and a method for manufacturing a fine powder using mixed gas injection for producing a fine raw material powder by directly spraying a mixed gas containing gas and solid powder into a raw material solution.

상기 목적을 달성하기 위한, 본 발명에 따른 혼합 가스 분사를 이용한 미세 분말 제조 장치는, 원료 물질을 용융시켜 형성된 원료 용액을 공급하는 용융 챔버 및 상기 용융 챔버로부터 공급되는 상기 원료 용액에 가스 및 고체 분말이 혼합된 혼합 가스를 분사하여 원료 분말을 형성하도록 하는 혼합 가스 분사 장치를 포함할 수 있으며, 상기 용융 챔버 하부에 형성되어 상기 원료 분말을 수용하는 수용 챔버, 상기 수용 챔버 하부에 형성되며, 상기 원료 분말 중 정해진 크기 보다 큰 크기를 가지는 원료 분말을 걸러 내기 위해 정해진 크기의 체눈을 가지는 스크린, 상기 스크린 하부에 형성되어 스크린을 통과한 완성된 미세 원료 분말을 수거하는 수거 챔버를 더 포함할 수 있다.
In order to achieve the above object, the apparatus for manufacturing fine powder using mixed gas injection according to the present invention comprises: a melting chamber for supplying a raw material solution formed by melting a raw material; and a gas and solid powder And a mixed gas injection device for spraying the mixed gas to form a raw material powder. The apparatus may further include an accommodation chamber formed below the melting chamber to receive the raw powder, A screen having a sieve of a predetermined size to filter raw powders having a size larger than a predetermined size among the powders, and a collection chamber for collecting the finished fine raw material powder formed at the bottom of the screen and passing through the screen.

또한, 상기 혼합 가스 분사 장치는 상기 가스 및 고체 분말이 혼합된 혼합 가스를 생성하여 상기 원료 용액에 분사하는 혼합 가스 분사실, 상기 혼합 가스 분사실에 가열된 가스를 공급하는 가스 가열실 및 상기 혼합 가스 분사실에 가열된 고체 분말을 공급하는 고체 분말 가열실을 포함할 수 있으며, 상기 혼합 가스 분사 장치는 상기 가스 가열실로 공급되기 위한 가스를 저장하는 가스 저장소 및 상기 금속 분말 가열실로 공급되기 위한 고체 분말을 저장하는 고체 분말 저장소를 더 포함할 수 있다.
The mixed gas injector may further include a gas mixture chamber for generating a mixed gas in which the gas and the solid powder are mixed and injecting the mixture gas into the raw material solution, a gas heating chamber for supplying a heated gas to the mixed gas chamber, And a solid powder heating chamber for supplying a heated solid powder to the gas powder chamber, wherein the gas mixture chamber includes a gas reservoir for storing a gas to be supplied to the gas heating chamber, and a solid reservoir And a solid powder reservoir for storing the powder.

또한, 본 발명에 따른 혼합 가스 분사를 이용한 미세 분말 제조 방법은, 원료 물질을 용융시켜 형성된 원료 용액을 공급하는 단계, 상기 공급된 원료 용액에 가스 및 고체 분말이 혼합된 혼합 가스를 분사하여 원료 액적을 형성하는 단계 및 상기 원료 액적을 냉각시켜 원료 분말을 형성하는 단계를 포함할 수 있으며, 상기 형성된 원료 분말에서 정해진 크기보다 큰 크기를 가지는 원료 분말을 걸러내어 원료 분말을 회수하는 단계를 더 포함할 수 있다.
According to another aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing a fine powder using mixed gas injection, comprising the steps of supplying a raw material solution formed by melting a raw material, spraying a mixed gas in which the gas and the solid powder are mixed into the supplied raw material solution, And forming a raw material powder by cooling the raw material droplet. The method may further include the step of filtering raw material powder having a size larger than a predetermined size in the formed raw material powder to recover the raw material powder .

본 발명의 실시형태에 따른 미세분말 제조장치 및 방법에 의하면, 금속, 금속의 합금 및 금속/세라믹 복합물질 중 적어도 하나로 이루어진 원료 분말을 제조할 수 있다. 예를 들면, 10㎛이하의 원료 분말을 제조할 수 있다.
According to the apparatus and method for producing fine powder according to the embodiment of the present invention, a raw material powder composed of at least one of metal, metal alloy and metal / ceramic composite material can be produced. For example, a raw material powder of 10 탆 or less can be produced.

또한, 원료 용액을 유출시키고, 유출된 용융원료에 가스 및 고체 분말이 혼합된 혼합 가스를 직접적으로 분사하여 원료 분말을 제조할 수 있다. 예를 들면, 10㎛이하의 원료 분말을 제조할 수 있다.
In addition, the raw material powder can be produced by discharging the raw material solution, and directly spraying a mixed gas in which the gas and the solid powder are mixed into the flowing molten raw material. For example, a raw material powder of 10 탆 or less can be produced.

또한, 가스 및 고체 분말이 혼합된 혼합 가스를 이용하여 원료 분말을 제조하므로, 최종적으로 생성되는 원료 분말이 산화되는 것을 방지 할 수 있으며, 추가적인 환원 공정을 생략할 수 있다.
In addition, since the raw material powder is prepared using the mixed gas in which the gas and the solid powder are mixed, the final raw material powder can be prevented from being oxidized, and the additional reduction step can be omitted.

도 1은 일반적인 가스 아토마이저 장치가 도시된 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 미세 분말 제조 장치가 도시된 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 미세 분말의 제조 장치의 단면이 도시된 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 분사 노즐의 형태가 도시된 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 미세 분말 제조 방법이 도시된 순서도이다. BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS Figure 1 is a diagram of a typical gas atomizer apparatus.
2 is a view illustrating an apparatus for manufacturing fine powder according to an embodiment of the present invention.
3 is a cross-sectional view of an apparatus for producing a fine powder according to an embodiment of the present invention.
4 is a view illustrating the shape of an injection nozzle according to an embodiment of the present invention.
5 is a flowchart showing a method of manufacturing a fine powder according to an embodiment of the present invention.

이하 본 발명의 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명할 수 있다. 우선 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 할 수 있다. 또한 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 당업자에게 자명하거나 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략할 수 있다.
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the drawings, the same reference numerals are used to designate the same or similar components throughout the drawings. In the following description of the present invention, a detailed description of known functions and configurations incorporated herein will be omitted when it may make the subject matter of the present invention rather obvious or understandable to those skilled in the art.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 미세 분말 제조 장치가 도시된 도면이다. 2 is a view illustrating an apparatus for manufacturing fine powder according to an embodiment of the present invention.

도 2를 참조하면, 미세 분말 제조 장치(100)는 용융 챔버(110), 가스 분사 장치(120), 수용 챔버(130), 스크린(140) 및 수거 챔버(150)를 포함할 수 있다.
2, a fine powder manufacturing apparatus 100 may include a melting chamber 110, a gas injecting apparatus 120, an accommodating chamber 130, a screen 140, and a collecting chamber 150.

용융 챔버(110)는 원료 물질을 용융시켜 원료 용액(111)을 제조할 수 있다. 또한 용융 챔버(110)는 원료 물질이 용융된 원료 용액(111)를 공급할 수 있다. 이때, 원료물질은 금속, 금속의 합금 및 금속/세라믹 복합물질 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다. 또한, 원료 물질은 이종 물질로 형성 수 있다. 즉, 원료 물질은 두 가지 이상의 물질을 혼합하여 형성된 물질일 수 있다. The melting chamber 110 can produce the raw material solution 111 by melting the raw material. In addition, the melting chamber 110 can supply the raw material solution 111 in which the raw material is melted. At this time, the raw material may include at least one of metal, metal alloy, and metal / ceramic composite material. The raw material may be formed of a heterogeneous material. That is, the raw material may be a material formed by mixing two or more kinds of materials.

또한, 원료 용액에 융점이 다른 금속 및 세라믹 분말을 분사하여 1 내지 200 μm 크기의 금속 분말 및 복합 분말을 제조하는 미세분말 제조될 수 있다.
In addition, fine powders may be prepared by spraying metal and ceramic powders having different melting points into the raw material solution to produce metal powders and composite powders having a size of 1 to 200 mu m.

혼합 가스 분사 장치(120)는 용융 챔버(110)로부터 공급되는 원료 용액(111)에 가스 및 고체 분말이 혼합된 혼합 가스를 분사하여 원료 분말(131)을 형성할 수 있다.
The mixed gas injection device 120 may form a raw material powder 131 by spraying a mixed gas containing gas and solid powder mixed in the raw material solution 111 supplied from the melting chamber 110.

보다 상세하게, 혼합 가스 분사 장치(120)는 가스 및 금속 분말이 혼합된 혼합 가스를 원료 용액(111)에 직접적으로 분사할 수 있다. 혼합가스의 압력은 5 내지 100bar이고, 분사가스의 온도는 25 내지 750℃일 수 있다. 분사가스 압력은 5bar미만인 경우는 20㎛이하 크기의 미분 제조가 어려우며, 100bar초과인 경우는 장비 제작에 어려움이 있다. 분사가스의 온도는 25℃미만인 경우는 비용이 소모되며, 750℃초과일 경우 장비 제작이 어렵다. 따라서 혼합 가스의 압력은 5 내지 100bar이고, 분사가스의 온도는 25 내지 750℃인 것이 바람직하다.
In more detail, the mixed gas injection apparatus 120 can directly spray the mixed gas containing the gas and the metal powder into the raw material solution 111. The pressure of the mixed gas may be 5 to 100 bar and the temperature of the spray gas may be 25 to 750 ° C. When the injection gas pressure is less than 5 bar, it is difficult to manufacture fine particles having a size of 20 μm or less. If the injection gas pressure is more than 100 bar, it is difficult to manufacture equipment. If the temperature of the injection gas is less than 25 ° C, the cost is consumed. If it exceeds 750 ° C, it is difficult to manufacture the equipment. Therefore, the pressure of the mixed gas is preferably 5 to 100 bar, and the temperature of the spray gas is preferably 25 to 750 ° C.

혼합 가스 분사 장치(120)는 분사 노즐을 이용하여 혼합 가스를 공급하며, 분사 노즐은 원료용액(111)이 공급되는 원료 용액 출구(112)와 소정거리 이격되어 상기 원료 용액 출구(112)를 둘러싸도록 형성될 수 있다. 또한, 분사 노즐은 홀형(hole type) 또는 오픈 슬릿형(open slit type)일 수 있다. 홀형 및 오픈 슬릿형에 대해서는 도 4를 참조하여 설명한다.
The mixed gas injector 120 supplies the mixed gas using an injection nozzle and the injection nozzle surrounds the raw material solution outlet 112 by a predetermined distance from the raw material solution outlet 112 to which the raw material solution 111 is supplied . In addition, the injection nozzle may be a hole type or an open slit type. The hole type and open slit type will be described with reference to FIG.

또한, 혼합 가스 분사 장치(120)는 혼합 가스 분사실(121), 가스 가열실(122), 가스 저장소(123), 고체 분말 가열실(124) 및 고체 분말 저장소(125)를 포함할 수 있다.
The mixed gas injector 120 may also include a mixed gas distributor 121, a gas heating chamber 122, a gas reservoir 123, a solid powder heating chamber 124 and a solid powder reservoir 125 .

혼합 가스 분사실(121)는 가스 및 고체 분말이 혼합된 혼합 가스를 생성할 수 있다. 또한, 혼합 가스 분사실(121)은 생성된 혼합가스를 원료 용액에 직접적으로 분사할 수 있다.
The mixed gas distributor 121 may generate a mixed gas in which gas and solid powder are mixed. In addition, the mixed gas distributor 121 can directly spray the generated mixed gas to the raw material solution.

가스 가열실(122)은 혼합 가스 분사실(121)에 가열된 가스를 공급하며, 가스 저장소(123)은 가스 가열실(122)로 공급되는 가스를 저장할 수 있다.The gas heating chamber 122 supplies the heated gas to the mixed gas distributor 121 and the gas reservoir 123 can store the gas supplied to the gas heating chamber 122.

보다 상세하게, 가스 저장소(123)은 가스 가열실(122)와 연결되며, 가스 가열실(122)는 혼합 가스 분사실(121)과 연결될 수 있다. 이를 통해, 가스 저장소(123)의 저장된 가스를 가스 가열실(122)에서 가열하여 혼합 가스 분사실(121)로 가스를 공급할 수 있다. 가스 가열실(122)에서 가스의 가열은 혼합 가스 분사실(121)에서 분사되는 혼합 가스의 상대 속도를 증가시킨다. 상기 상대 속도는 금속 분말과 금속 액적의 상대 속도이다. 상기 가스는 비활성 기체일 수 있다. 예를 들어, 가스는 공기(air), 질소(N2), 아르곤(Ar), 헬륨(He)중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다. 또한, 상기 가스는 고체 분말 가열실(124)로부터 공급된 고체 분말과 함께 혼합 가스 분사실(121)에서 혼합될 수 있으며, 혼합된 혼합 가스는 분사 노즐을 통해 원료 용액(111)에 분사된다.
More specifically, the gas reservoir 123 is connected to the gas heating chamber 122, and the gas heating chamber 122 can be connected to the mixed gas distributor 121. In this way, the gas stored in the gas reservoir 123 can be heated in the gas heating chamber 122 to supply the gas to the mixed gas distributor 121. Heating of the gas in the gas heating chamber 122 increases the relative velocity of the mixed gas injected from the mixed gas distributor 121. The relative velocity is the relative velocity between the metal powder and the metal droplet. The gas may be an inert gas. For example, the gas may include at least one of air, nitrogen (N2), argon (Ar), and helium (He). In addition, the gas may be mixed with the solid powder supplied from the solid powder heating chamber 124 in the mixed gas distributor 121, and the mixed gas is injected into the stock solution 111 through the injection nozzle.

고체 분말 가열실(124)은 혼합 가스 분사실(121)에 가열된 고체 분말을 공급할 수 있으며, 고체 분말 저장소(125)는 고체 분말 가열실(124)로 공급되는 고체 분말을 저장할 수 있다.
The solid powder heating chamber 124 can supply the heated solid powder to the mixed gas distributor 121 and the solid powder reservoir 125 can store the solid powder supplied to the solid powder heating chamber 124.

보다 상세하게, 고체 분말 저장소(125)는 고체 분말 가열실(124)과 연결되며, 고체 분말 가열실(124)는 혼합 가스 분사실(121)과 연결될 수 있다. 이를 통해, 고체 분말 저장소(125)의 저장된 고체 분말을 고체 분말 가열실(124)에서 가열하여 혼합 가스 분사실(121)로 고체 분말를 공급할 수 있다. 고체 분말 가열실(124)에서 고체 분말 가열은 혼합 가스 분사실(121)에서 분사되는 혼합 가스의 상대 속도를 증가시킨다. 상기 상대 속도는 고체 분말과 금속 액적의 상대 속도이다. 또한, 상기 고체 분말은 가스 가열실(122)로부터 공급된 가열된 가스와 함께 혼합 가스 분사실(121)에서 혼합될 수 있으며, 혼합된 혼합 가스는 분사 노즐을 통해 원료 용액(111)에 분사된다.
More specifically, the solid powder reservoir 125 is connected to the solid powder heating chamber 124, and the solid powder heating chamber 124 can be connected to the mixed gas distributor 121. In this way, the stored solid powder in the solid powder reservoir 125 can be heated in the solid powder heating chamber 124 to supply the solid powder to the mixed gas distributor 121. Solid powder heating in the solid powder heating chamber 124 increases the relative velocity of the gas mixture injected in the gas mixture distributor 121. The relative velocity is the relative velocity between the solid powder and the metal droplet. The solid powder may be mixed in the mixed gas distributor 121 together with the heated gas supplied from the gas heating chamber 122 and the mixed gas is injected into the raw material solution 111 through the injection nozzle .

또한, 금속 분말의 종류는 금속, 합금 및 세라믹 분말 중 적어도 어느 하나일 수 있다. 금속 분말의 크기는 0.01~500㎛일 수 있다. 금속 분말의 크기가0.01㎛미만은 충격력이 약해 미세분말 제조가 어렵고, 500㎛초과는 출구가 막혀 분사되기 어렵다. 따라서 금속 분말의 크기는 0.01~500 ㎛인 것이 바람직하다.
The kind of the metal powder may be at least one of metal, alloy and ceramic powder. The size of the metal powder may be 0.01 to 500 mu m. When the size of the metal powder is less than 0.01 mu m, the impact force is weak and it is difficult to produce fine powder. When the size is more than 500 mu m, the outlet is clogged and is difficult to be injected. Therefore, the size of the metal powder is preferably 0.01 to 500 탆.

즉, 혼합 가스 분사실(121)는 가스 가열실(122) 및 고체 분말 가열실(122)로부터 공급된 가열된 가스 및 금속 분말을 혼합하여 혼합 가스를 생성할 수 있다. 혼합 가스 분사실(121)는 생성된 혼합 가스가 원료 용액에 분사되도록 분사 노즐과 연결되며, 분사 노즐을 통해 혼합 가스를 공급할 수 있다. That is, the mixed gas distributor 121 may mix the heated gas and the metal powder supplied from the gas heating chamber 122 and the solid powder heating chamber 122 to generate a mixed gas. The mixed gas distributor 121 is connected to the injection nozzle so that the generated mixed gas is injected into the raw material solution, and can supply the mixed gas through the injection nozzle.

이 때, 혼합 가스의 가스는 고체 분말이 원료 용액(111)에 빠른 속도로 도달할 수 있도록 압력을 가하며, 혼합 가스의 고체 분말은 원료 용액(111)을 미세한 원료 분말(131)로 만드는 역할을 한다. 이러한 이유로, 가스와 고체 분말이 혼합된 혼합 가스를 분사하는 경우, 가스나 고체 분말을 따로 분사하는 경우보다 더욱 미세한 원료 분말(131)을 제조할 수 있다.
At this time, the gas of the mixed gas exerts a pressure so that the solid powder can reach the raw material solution 111 at a high speed, and the solid powder of the mixed gas plays a role of making the raw material solution 111 as a fine raw material powder 131 do. For this reason, in the case of spraying a mixed gas in which gas and solid powder are mixed, it is possible to produce finer raw material powder 131 than in the case of spraying gas or solid powder separately.

보다 자세하게 설명하면, 미세한 원료 분말(131)을 제조하기 위해서는 분사 가스의 속도를 증가 시키거나, 분사 물질의 밀도를 높여야 한다. 본 발명은 분사 가스의 속도를 높이기 위하여 가열된 가스를 이용한다. 또한, 분사 물질의 밀도를 높이기 위하여 물에 비해 7.8배, 비활성 기체에 비해 약 7,000배 정도 높은 고체 분말을 분사 물질로 이용한다. 즉, 종래의 물을 이용한 수분사나, 가스를 이용한 경우보다 고체 분말의 밀도가 높아 더욱 미세한 원료 분말(131)을 제조할 수 있다. 이 때, 0.1~500 ㎛크기이고, 고체 분말과 금속 액적의 상대 속도가 10m/s이상이면, 10㎛크기의 원료 분말(131)을 제조할 수 있다. 또한, 상대 속도가 25m/s이상이면, 1㎛크기의 원료 분말(131)을 제조할 수 있다.
More specifically, in order to produce a fine raw material powder 131, it is necessary to increase the velocity of the injected gas or to increase the density of the injected material. The present invention utilizes heated gas to increase the velocity of the injected gas. In addition, to increase the density of the injected material, a solid powder having a particle size of 7.8 times that of water and about 7,000 times larger than an inert gas is used as a jetting material. That is, since the density of the solid powder is higher than that in the case of using water or water using conventional water, a finer raw material powder 131 can be produced. At this time, when the relative speed between the solid powder and the metal droplet is 10 m / s or more, the raw material powder 131 having a size of 10 m can be produced. Further, when the relative speed is 25 m / s or more, the raw material powder 131 having a size of 1 mu m can be produced.

수용 챔버(130)는 용융 챔버(110) 하부에 형성되어 원료 분말(131)을 수용할 수 있다. 상기 원료 분말(131)은 용융 챔버(110)에서 원료 용액에 혼합 가스를 분사하여 형성된 분말이다.
The accommodating chamber 130 may be formed below the melting chamber 110 to receive the raw material powder 131. The raw material powder 131 is a powder formed by injecting a mixed gas into the raw material solution in the melting chamber 110.

스크린(140)은 수용 챔버(130) 하부에 형성되며, 수용 챔버(130)에 수용된 원료 분말(131) 중 정해진 크기 보다 큰 크기를 가지는 원료 분말(131)을 걸러낼 수 있다. 따라서, 스크린(140)은 원하는 크기를 얻기 위해 정해진 크기의 체눈을 가질 수 있다.
The screen 140 is formed under the receiving chamber 130 and can filter the raw material powder 131 having a size larger than a predetermined size among the raw material powders 131 accommodated in the receiving chamber 130. Thus, the screen 140 may have a defined size of sieve to achieve the desired size.

수거 챔버(150)는 스크린 하부에 형성되어 스크린(140)을 통과한 완성된 미세 원료 분말(151)을 수거할 수 있다.
The collection chamber 150 may be formed at the bottom of the screen to collect the finished fine raw material powder 151 passing through the screen 140.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 미세 분말의 제조 장치의 단면이 도시된 도면이다. 3 is a cross-sectional view of an apparatus for producing a fine powder according to an embodiment of the present invention.

도 3을 참조하면, 원료 물질을 미세 분말로 제조하는 과정을 설명할 수 있다. 원료 물질이 용융된 원료 용액(111)은 원료 용액 출구(112)로 낙하되며, 낙하 중에 혼합 가스 분사 장치(120)로부터 분사되는 혼합 가스(113)와 충돌할 수 있다. 또한 혼합 가스 분사 장치(120)로부터 분사되는 혼합 가스(113)는 분사 노즐(114)의 분사구(115)를 통해 원료 용액(111)에 분사될 수 있으며, 원료 용액(111)과 충돌할 수 있다. 이처럼 혼합가스와 충돌된 원료 용액(111)은 미세 분말로 제조된다. 이와 같이 제조된 미세 분말의 크기는 일정하지 않으므로, 스크린(140)을 이용하여 일정크기를 가지는 완성된 미세 원료 분말(151)을 얻을 수 있다.
Referring to FIG. 3, a process for preparing a raw material into a fine powder can be described. The raw material solution 111 in which the raw material is melted falls into the raw material solution outlet 112 and may collide with the mixed gas 113 injected from the mixed gas injector 120 during the drop. The mixed gas 113 injected from the mixed gas injector 120 may be injected into the raw material solution 111 through the injection port 115 of the injection nozzle 114 and may collide with the raw material solution 111 . The raw material solution 111 collided with the mixed gas is made of fine powder. Since the size of the fine powder thus produced is not constant, the finished fine raw material powder 151 having a predetermined size can be obtained by using the screen 140.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 분사 노즐의 형태가 도시된 도면이다.4 is a view illustrating the shape of an injection nozzle according to an embodiment of the present invention.

도 4를 참조하면, 분사 노즐(114), 분사구(115) 및 원료 용액 출구(112)를 아래쪽에서 위쪽으로 올려다 본 형태가 도시된 도면이다.
Referring to FIG. 4, the injection nozzle 114, the injection port 115, and the raw material solution outlet 112 are arranged upward from below.

도4(a)는 홀형 분사 노즐(114)을 보여주고 있다. 상기 홀형 분사 노즐(114)은 복수의 분사구(112)가 일정한 간격으로 배열되어 원료 용액 출구(112)을 중심으로 환형을 형성하며, 복수의 분사구(115)을 통해 혼합가스를 분사할 수 있다. Fig. 4 (a) shows the hole injection nozzle 114. Fig. The plurality of injection openings 112 are arranged at regular intervals to form an annular shape around the raw material solution outlet 112 and spray the mixed gas through the plurality of injection openings 115.

도 4(b)는 오픈 슬릿형 분사 노즐(114)을 보여주고 있다. 상기 오픈 슬릿형 분사 노즐(114)은 고리형 분사구(115)을 통해 혼합가스를 분사할 수 있으며, 고리형 분사구(115) 안쪽으로 원료 용액 출구(112)를 형성할 수 있다.
Fig. 4 (b) shows the open-slit-shaped injection nozzle 114. Fig. The open slit-shaped injection nozzle 114 can inject the mixed gas through the annular injection port 115 and form the raw material solution outlet 112 inside the annular injection port 115.

상기와 같이 구성되는 본 발명에 따른 미세 분말 제조 장치(100)는 다음과 같은 방법으로 동작한다. The apparatus 100 for manufacturing a fine powder according to the present invention configured as described above operates in the following manner.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 미세 분말 제조 방법이 도시된 순서도이다. 5 is a flowchart showing a method of manufacturing a fine powder according to an embodiment of the present invention.

도 5를 참조하면, 미세분말 제조 방법에 있어서, 용융 챔버(110)는 원료 물질을 용융시켜 형성된 원료 용액을 공급한다(S110). 이때, 원료 물질은 금속, 금속의 합금 및 금속/세라믹 복합 물질 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.
Referring to FIG. 5, in the fine powder manufacturing method, the melting chamber 110 supplies the raw material solution formed by melting the raw material (S110). At this time, the raw material may include at least one of metal, metal alloy, and metal / ceramic composite material.

혼합 가스 분사 장치(120)는 원료 용액에 가스 및 고체 분말이 혼합된 혼합가스를 공급하여 원료 액적을 형성한다(S120). 이때, 혼합가스는 저장된 고체 분말 및 가스를 가열한 후, 가열된 고체 분말 및 가스를 혼합하여 제조할 수 있다. 또한, 혼합 가스의 압력은 5 내지 100bar이고, 분사가스의 온도는 25 내지 750℃일 수 있다. The mixed gas injection apparatus 120 supplies a mixed gas in which gas and solid powder are mixed to the raw material solution to form a raw material droplet (S120). At this time, the mixed gas can be prepared by heating the stored solid powder and gas, and then mixing the heated solid powder and gas. Also, the pressure of the mixed gas may be 5 to 100 bar, and the temperature of the spray gas may be 25 to 750 ° C.

상기 고체 분말은 금속 분말, 합금 분말, 금속/세라믹 복합 분말 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있으며, 고체 분말의 크기는 0.001~500㎛일 수 있다. The solid powder may include at least one of a metal powder, an alloy powder, and a metal / ceramic composite powder. The size of the solid powder may be 0.001 to 500 mu m.

상기 가스는 공기(air), 질소, 아르곤, 헬륨 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.
The gas may include at least one of air, nitrogen, argon, and helium.

혼합 가스 분사 장치(120)가 혼합 가스를 공급하여 형성한 원료 액적을 냉각시켜 원료 분말(131)을 형성한다(S130).
The mixed gas injector 120 supplies the mixed gas to cool the raw material droplet to form the raw material powder 131 (S130).

스크린(140)은 원료 반말에서 정해진 크기보다 큰 크기를 갖는 원료 분말(131)을 걸러내어 완성된 미세 원료분말(151)을 수거한다(S140). 상기 원료 분말(131)은 일정한 크기의 체눈을 가지는 스크린(140)을 이용하여 걸러냄으로써, 동일한 크기의 완성된 미세 원료 분말(151)을 제조할 수 있다.
The screen 140 filters the raw material powder 131 having a size larger than the size determined in the raw material blank and collects the finished fine raw material powder 151 (S140). The raw material powder 131 may be screened using a screen 140 having a predetermined size to produce a finished fine raw material powder 151 of the same size.

이러한 상기 제조 방법을 이용하여 금속, 금속의 합금 및 금속/세라믹 복합물질 중 적어도 하나로 이루어진 원료 분말을 10㎛이하의 미세 분말로 제조할 수 있다.
By using this manufacturing method, a raw material powder composed of at least one of a metal, an alloy of a metal and a metal / ceramic composite material can be formed into a fine powder of 10 탆 or less.

이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다.
While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is clearly understood that the same is by way of illustration and example only and is not to be taken by way of limitation in the embodiment in which said invention is directed. It will be understood by those skilled in the art that various changes in form and detail may be made therein without departing from the scope of the appended claims.

110: 용융 챔버
111: 원료 용액
112: 원료 용액 출구
113: 혼합 가스
114: 분사 노즐
115: 분사구
120: 혼합 가스 분사 장치
121: 혼합 가스 분사실
122: 가스 가열실
123: 가스 저장소
124: 고체 분말 가열실
125: 고체 분말 저장소
130: 수용 챔버
131: 원료 분말
140: 스크린
150: 수거 챔버
151: 미세 원료 분말110: melting chamber
111: Raw material solution
112: raw material solution outlet
113: Mixed gas
114: injection nozzle
115:
120: Mixed gas injection device
121: Mixed gas fraction fact
122: Gas heating chamber
123: Gas storage
124: Solid powder heating chamber
125: Solid powder storage
130: accommodating chamber
131: raw material powder
140: Screen
150: Collection chamber
151: fine raw material powder

Claims (23)

원료 물질을 용융시켜 형성된 원료 용액을 공급하는 용융 챔버; 및
상기 용융 챔버로부터 공급되는 상기 원료 용액에 가스 및 0.1-500 ㎛ 크기의 고체 분말이 혼합된 혼합 가스를 분사하여 10 ㎛ 이하 크기의 원료 분말을 형성하도록 하는 혼합 가스 분사 장치;를 포함하되,
상기 혼합 가스를 통해 분사되는 고체 분말과, 상기 용융 챔버로부터 공급되는 원료 용액의 상대속도가 10 m/s 이상인 것을 특징으로 하는 혼합 가스 분사를 이용한 미세 분말 제조 장치.
A melting chamber for supplying the raw material solution formed by melting the raw material; And
And a mixed gas injector for spraying a mixed gas of a gas and a solid powder having a size of 0.1-500 탆 into the raw material solution supplied from the melting chamber to form a raw material powder having a size of 10 탆 or less,
Wherein the solid powder injected through the mixed gas and the raw material solution supplied from the melting chamber have a relative velocity of 10 m / s or more.
제 1항에 있어서,
상기 용융 챔버 하부에 형성되어 상기 원료 분말을 수용하는 수용 챔버;
상기 수용 챔버 하부에 형성되며, 상기 원료 분말 중 기설정된 크기 보다 큰 원료 분말을 걸러 내기 위해 기설정된 크기 이하의 체눈을 가지는 스크린;
상기 스크린 하부에 형성되며, 스크린을 통과하여 완성된 미세 원료 분말을 수거하는 수거 챔버
를 더 포함하는 혼합 가스 분사를 이용한 미세 분말 제조 장치.
The method according to claim 1,
An accommodating chamber formed in the lower portion of the melting chamber to receive the raw material powder;
A screen formed below the accommodation chamber and having a sieve of a predetermined size or less to filter raw material powders larger than a predetermined size among the raw material powders;
A collecting chamber formed at a lower portion of the screen for collecting fine raw material powder passing through the screen,
Wherein the mixed gas is injected into the combustion chamber.
제 1항에 있어서,
상기 혼합 가스 분사 장치는,
상기 가스 및 고체 분말이 혼합된 혼합 가스를 생성하여 상기 원료 용액에 상기 혼합 가스를 분사하는 혼합 가스 분사실;
상기 혼합 가스 분사실에 가열된 가스를 공급하는 가스 가열실; 및
상기 혼합 가스 분사실에 가열된 고체 분말을 공급하는 고체 분말 가열실
을 포함하는 혼합 가스 분사를 이용한 미세 분말 제조 장치.
The method according to claim 1,
Wherein the mixed gas injection device comprises:
A mixed gas component for generating a mixed gas in which the gas and the solid powder are mixed and injecting the mixed gas into the raw solution;
A gas heating chamber for supplying heated gas to the mixed gas furnace; And
A solid powder heating furnace for supplying a solid powder heated in the mixed gas furnace
Wherein the mixed gas is injected into the combustion chamber.
제 3항에 있어서,
상기 혼합 가스 분사 장치는,
상기 가스 가열실로 공급되기 위한 가스를 저장하는 가스 저장소; 및
상기 고체 분말 가열실로 공급되기 위한 고체 분말을 저장하는 고체 분말 저장소;
를 더 포함하는 혼합 가스 분사를 이용한 미세 분말 제조 장치.
The method of claim 3,
Wherein the mixed gas injection device comprises:
A gas reservoir for storing a gas to be supplied to the gas heating chamber; And
A solid powder reservoir for storing a solid powder to be fed to the solid powder heating chamber;
Wherein the mixed gas is injected into the combustion chamber.
제 1항에 있어서,
상기 원료 물질은 금속, 금속의 합금 및 금속/세라믹 복합물질 중 적어도 어느 하나를 포함하는 혼합 가스 분사를 이용한 미세 분말 제조 장치.
The method according to claim 1,
Wherein the raw material is at least one of a metal, an alloy of metal, and a metal / ceramic composite material.
삭제delete 제 1항에 있어서,
상기 고체 분말은 금속 분말, 합금 분말, 금속/세라믹 복합 분말 중 적어도 어느 하나를 포함하는 혼합 가스 분사를 이용한 미세 분말 제조 장치.
The method according to claim 1,
Wherein the solid powder comprises at least one of a metal powder, an alloy powder, and a metal / ceramic composite powder.
삭제delete 제 1항에 있어서,
상기 가스는 공기, 질소, 아르곤, 헬륨 중 적어도 어느 하나를 포함하는 혼합 가스 분사를 이용한 미세 분말 제조 장치.
The method according to claim 1,
Wherein the gas comprises at least one of air, nitrogen, argon, and helium.
삭제delete 제 1항에 있어서,
상기 혼합 가스의 온도는 25 내지 750℃인 혼합 가스 분사를 이용한 미세 분말 제조 장치.
The method according to claim 1,
And the temperature of the mixed gas is 25 to 750 ° C.
제 3항에 있어서,
상기 혼합 가스 분사 장치는 분사 노즐과 연결되어 상기 분사 노즐을 이용하여 상기 혼합 가스를 분사하며, 상기 분사 노즐은 홀형(hole type) 또는 오픈 슬릿형(open slit type)인 혼합 가스 분사를 이용한 미세 분말 제조 장치.
The method of claim 3,
The mixed gas injection device is connected to an injection nozzle to spray the mixed gas using the injection nozzle, and the injection nozzle is a fine powder using a mixed gas injection of a hole type or an open slit type Manufacturing apparatus.
제 12항에 있어서,
상기 분사 노즐은,
상기 용융 챔버로부터 공급되는 상기 원료 용액을 중심으로 상기 원료 용액의 둘레에 형성되는 혼합 가스 분사를 이용한 미세 분말 제조 장치.
13. The method of claim 12,
The spray nozzle
And a mixed gas injection formed around the raw material solution around the raw material solution supplied from the melting chamber.
원료 물질을 용융시켜 형성된 원료 용액을 공급하는 단계;
상기 공급된 원료 용액에 가스 및 0.1-500 ㎛ 크기의 고체 분말이 혼합된 혼합 가스를 분사하여 원료 액적을 형성하는 단계; 및
상기 원료 액적을 냉각시켜 10 ㎛ 이하 크기의 원료 분말을 형성하는 단계;를 포함하되,
상기 혼합 가스를 통해 분사되는 고체 분말과, 상기 원료 용액의 상대속도가 10 m/s 이상인 것을 특징으로 하는 혼합 가스 분사를 이용한 미세 분말 제조 방법.
Supplying a raw material solution formed by melting raw material;
Forming a raw material droplet by spraying a mixed gas in which the gas and the solid powder having a size of 0.1-500 占 퐉 is mixed into the supplied raw material solution; And
And cooling the raw material droplet to form a raw material powder having a size of 10 mu m or less,
Wherein the solid powder injected through the mixed gas and the raw material solution have a relative velocity of 10 m / s or more.
제 14항에 있어서,
상기 형성된 원료 분말에서 기설정된 크기보다 큰 원료 분말을 걸러내어 기설정된 크기 이하의 미세 원료 분말을 회수하는 단계를 더 포함하는 혼합 가스 분사를 이용한 미세 분말 제조 방법.
15. The method of claim 14,
Further comprising the step of filtering raw material powders larger than a predetermined size from the formed raw material powder and recovering a fine raw material powder having a predetermined size or smaller.
제 14항에 있어서,
상기 혼합 가스는 저장된 고체 분말 및 가스를 가열한 후, 가열된 고체 분말 및 가스가 혼합된 혼합 가스 분사를 이용한 미세 분말 제조 방법.
15. The method of claim 14,
Wherein the mixed gas is obtained by heating a stored solid powder and a gas, and then spraying the mixture gas mixed with the heated solid powder and the gas.
제 14항에 있어서,
상기 원료 물질은 금속, 금속의 합금 및 금속/세라믹 복합물질 중 적어도 어느 하나를 포함하는 혼합 가스 분사를 이용한 미세 분말 제조 방법.
15. The method of claim 14,
Wherein the raw material is at least one of a metal, an alloy of a metal, and a metal / ceramic composite material.
삭제delete 제 14항에 있어서,
상기 고체 분말은 금속 분말, 합금 분말, 금속/세라믹 복합 분말 중 적어도 어느 하나를 포함하는 혼합 가스 분사를 이용한 미세 분말 제조 방법.
15. The method of claim 14,
Wherein the solid powder comprises at least one of a metal powder, an alloy powder, and a metal / ceramic composite powder.
삭제delete 제 14항에 있어서,
상기 가스는 공기(air), 질소, 아르곤, 헬륨 중 적어도 어느 하나를 포함하는 혼합 가스 분사를 이용한 미세 분말 제조 방법.
15. The method of claim 14,
Wherein the gas comprises at least one of air, nitrogen, argon, and helium.
제 14항에 있어서,
상기 혼합 가스의 온도는 25 내지 750℃인 혼합 가스 분사를 이용한 미세 분말 제조 방법.
15. The method of claim 14,
And the temperature of the mixed gas is 25 to 750 ° C.
금속, 금속의 합금 및 금속/세라믹 복합물질 중 적어도 하나로 이루어진 원료 분말을 이용하되,
제 14항의 제조 방법을 이용하여 제조되며, 크기가 10㎛ 이하인 원료 분말.A raw material powder composed of at least one of a metal, an alloy of a metal, and a metal / ceramic composite material,
A raw material powder produced using the manufacturing method of claim 14 and having a size of 10 μm or less.
KR1020130162654A 2013-12-24 2013-12-24 Apparatus and Method for Manufacturing Minute Powder Using Mixed gas injection Active KR101517583B1 (en)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020130162654A KR101517583B1 (en) 2013-12-24 2013-12-24 Apparatus and Method for Manufacturing Minute Powder Using Mixed gas injection
PCT/KR2014/012068 WO2015099322A1 (en) 2013-12-24 2014-12-09 Apparatus and method for manufacturing fine powder by using mixed gas spray
CN201480073972.1A CN106413950A (en) 2013-12-24 2014-12-09 Apparatus and method for manufacturing fine powder by using mixed gas spray

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020130162654A KR101517583B1 (en) 2013-12-24 2013-12-24 Apparatus and Method for Manufacturing Minute Powder Using Mixed gas injection

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR101517583B1 true KR101517583B1 (en) 2015-05-07

Family

ID=53393851

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020130162654A Active KR101517583B1 (en) 2013-12-24 2013-12-24 Apparatus and Method for Manufacturing Minute Powder Using Mixed gas injection

Country Status (3)

Country Link
KR (1) KR101517583B1 (en)
CN (1) CN106413950A (en)
WO (1) WO2015099322A1 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20170072980A (en) 2015-12-17 2017-06-28 한국기계연구원 A manufacturing method of magnetic solder composite powder using the gas atomization and magnetic solder composite powder prepared by the method
WO2021167205A1 (en) * 2020-02-18 2021-08-26 한국재료연구원 Method for improving flowability of powder, and method for producing powder having improved flowability
KR102466859B1 (en) 2021-07-26 2022-11-16 주식회사 일렉트로엠 Method of disintegration process to improve the properties of spherical soft magnetic metal powder

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106424746A (en) * 2016-10-31 2017-02-22 湖南航天新材料技术研究院有限公司 Device and method for preparing metal ceramic composite powder material
CN107414091B (en) * 2017-08-15 2019-11-26 哈尔滨三地增材制造有限公司 A kind of preparation system and method for the enhanced titanium alloy powder of nano ceramics
CN108015295A (en) * 2017-12-29 2018-05-11 北京康普锡威科技有限公司 A kind of preparation method of increasing material manufacturing metal-based nano composite powder material
CN109093119A (en) * 2018-09-10 2018-12-28 佛山峰合精密喷射成形科技有限公司 A kind of injection forming and powder by atomization double-duty plant
CN115052695B (en) * 2019-10-03 2023-06-20 K.A.T.株式会社 SN-TI alloy powder for superconducting wire, method for producing same, and method for producing superconducting wire using same
JP7296998B2 (en) * 2021-02-03 2023-06-23 三菱重工業株式会社 Metal powder manufacturing equipment

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08143915A (en) * 1994-11-28 1996-06-04 Tanaka Kikinzoku Kogyo Kk Powder for reinforced platinum material and method for manufacturing reinforced platinum material
KR100706102B1 (en) * 2006-08-16 2007-04-13 주식회사에이엠씨 Aluminum powder manufacturing equipment

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04160106A (en) * 1990-10-22 1992-06-03 Kobe Steel Ltd Production of metal fine powder
KR100788604B1 (en) * 2006-02-23 2007-12-26 엘에스전선 주식회사 Optical composite processing ground wire and element wire coating device and method
KR20120072235A (en) * 2010-12-23 2012-07-03 재단법인 포항산업과학연구원 Fe-based oxide dispersion strengthened alloy, and manufacturing method thereof
CN102250584B (en) * 2011-06-11 2014-03-26 山东理工大学 Equipment for preparing atomized quick-setting magnetic abrasive

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08143915A (en) * 1994-11-28 1996-06-04 Tanaka Kikinzoku Kogyo Kk Powder for reinforced platinum material and method for manufacturing reinforced platinum material
KR100706102B1 (en) * 2006-08-16 2007-04-13 주식회사에이엠씨 Aluminum powder manufacturing equipment

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20170072980A (en) 2015-12-17 2017-06-28 한국기계연구원 A manufacturing method of magnetic solder composite powder using the gas atomization and magnetic solder composite powder prepared by the method
WO2021167205A1 (en) * 2020-02-18 2021-08-26 한국재료연구원 Method for improving flowability of powder, and method for producing powder having improved flowability
KR102466859B1 (en) 2021-07-26 2022-11-16 주식회사 일렉트로엠 Method of disintegration process to improve the properties of spherical soft magnetic metal powder

Also Published As

Publication number Publication date
CN106413950A (en) 2017-02-15
WO2015099322A1 (en) 2015-07-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101517583B1 (en) Apparatus and Method for Manufacturing Minute Powder Using Mixed gas injection
KR101512772B1 (en) Method and atomizer apparatus for manufacturing metal powder
EP3689512B1 (en) Metal powder producing apparatus
KR102074861B1 (en) Apparatus and Method for Manufacturing Minute Powder
CN105562700A (en) Plasma preparation method of spherical titanium powder for 3D printing
CN109906128A (en) Low-melting-point metal or alloy powder are atomized production technology
KR101536454B1 (en) Powder producing device and powder producing method
CN101934374A (en) A method and device for preparing low melting point solder balls
JP2017145494A (en) Metal powder production apparatus
KR101319028B1 (en) Water atomizing device for manufacturing metal powders
CN112893854A (en) Method for preparing metal and alloy powder by atomizing metal or alloy melt with ammonia water
JP7328796B2 (en) METHOD AND APPARATUS FOR MANUFACTURING METAL POWDER
KR101319029B1 (en) Water atomizing device for manufacturing metal powders
KR20230129084A (en) Gas Spraying Apparatus for Manufacturing Metal and Alloy Powders and Apparatus for Manufacturing Metal Powder Using the Same
KR101835719B1 (en) Apparatus and Method for Multi-stage crushing Manufacturing Minute Powder
JPH0665613A (en) Spray nozzle device
JPS6227058A (en) Molten metal atomizer
CN114850481B (en) Metal powder manufacturing device
KR102293284B1 (en) Complex atomizer
JP2580616B2 (en) Method for producing spherical metal powder
JPH08104907A (en) Method for producing composite powder
JPH0578713A (en) Nozzle device for producing metal powder
JP2018095915A (en) Metal powder production method and production apparatus
JPH0426701A (en) Manufacture of fine gold ball
JPH04276005A (en) Production of fine metal powder

Legal Events

Date Code Title Description
PA0109 Patent application

Patent event code: PA01091R01D

Comment text: Patent Application

Patent event date: 20131224

PA0201 Request for examination
PE0902 Notice of grounds for rejection

Comment text: Notification of reason for refusal

Patent event date: 20141230

Patent event code: PE09021S01D

E701 Decision to grant or registration of patent right
PE0701 Decision of registration

Patent event code: PE07011S01D

Comment text: Decision to Grant Registration

Patent event date: 20150424

GRNT Written decision to grant
PR0701 Registration of establishment

Comment text: Registration of Establishment

Patent event date: 20150428

Patent event code: PR07011E01D

PR1002 Payment of registration fee

Payment date: 20150429

End annual number: 3

Start annual number: 1

PG1601 Publication of registration
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20190311

Year of fee payment: 5

PR1001 Payment of annual fee

Payment date: 20190311

Start annual number: 5

End annual number: 5

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20200309

Year of fee payment: 6

PR1001 Payment of annual fee

Payment date: 20200309

Start annual number: 6

End annual number: 6

PR1001 Payment of annual fee

Payment date: 20210310

Start annual number: 7

End annual number: 7

PR1001 Payment of annual fee

Payment date: 20240312

Start annual number: 10

End annual number: 10