SHS를 이용한 Ti 분말 제조 시 반응 부산물로 생성 되는 Mg 및 MgO 제거 기술

초록

자전연소합성법은 연소파를 활용함으로써 환경적 피해를 줄이면서 고속 합성이 가능하여 경제성을 극대화할 수 있는 금속， 세라믹 제조 기술이다. 이러한 자전연소합성법 (SHS)을 이용하여 Ti 산화물로부터 직접 환원을 통해 Ti 분말 제조를 실시하였다. 출발물칠로 Ti 산회물， 환원제로 Mg 분말을 사용하였고 타이타늄(Ti)， 잔여 마그네숨(Mg) 및 마그네숨 산화물(MgO)이 최종 생성물로 형성 되었다. 이에 따라 Mg 및 MgO를 제거하는 공정이 요구되며， 이를 위하여 산 침출 공정이 사용되었다. 반응 부산물의 산 침출 실험을 위해 두 그룹으로 실험 조건을 나누어 수행 하였다. 그룹 1은 비교적 고농도의 강샌1서 단일공정으로 산 침출 공정을 수행하였으며， 그룹 2는 약산으로 1차 세정 후 최종적으로 강산을 이용하여 처리하는 2 step 공정을 이용하여 수행하였다. 실험 중 용매로 사용 된 산과 반응 부산물 간의 발열반응으로 인한 용매의 온도 싱승을 확인하기 위하여 K-type 열전대를 장착하였으며， 이를 실시간 모니터링을 통해 발열반응으로 인한 산 용액의 온도를 파악하였다. 산 침출 실험 후 회수 된 Ti 분말을 수세처리하고 진공 오븐에서 건조 후 산소 분석， XRD, SEM, EDS 분석을 통뼈 잔여 반응 부산물의 존재 여부를 확인하였으며， 이를 토대로 반응 부산물 제거를 위한 산 침출 공정의 최적 조건을 도출하였다.