광물을 이용한 신소재제조및 초정밀극미량분석등 첨단광물소재연구가
국내에서 활발하다. 한국동력자원연구소는 11일 대덕연구단지에서 기업
대학 연구소등의 관계자들이 다수 참석한 가운데 주요연구성과및 동향을
보고하는 "첨단광물소재및 분석워크숍을 개최했다.
이자리에서 박균영박사(동자연 공정개발연구실)은 염화제1철(Fe Cl2)과
수소를 섭씨9백도에서 반응시켜 0.05u(1u은 1백만분의1m)크기의 균일한
철초미분체를 제조하는 기술을 개발했다고 발표, 주목을 끌었다.
박박사팀은 염화제1철을 증발시켜 기체상태의 염화제1철과 수소를
반응시키는 기상반응법을 써서 철초미분체를 제조하는데 성공했다.
철초미분체는 자기적성질이 우수하기 때문에 VTR테이프
메탈오디오테이프등 자기기록매체에 이용되고 있다. 또 단위부피당
표면적이 매우 커서 촉매로서의 활용이 우수해 백금 레니움(Rhenium)등의
귀금속촉매를 대체할수 있는 잠재력을 가진 신소재로 관심을 끌고 있다.
그러나 우리나라는 아직 국내생산기술이 없어 SKC등에서는 수입에
의존하고 있다.
박박사팀이 이번에 개발한 기상반응법에 의한 철초미분체제조기술은
기존 기술보다 우수한 것으로 평가받고있다.
현재까지 철초미분체제조는 고체상태의 산화철( -Fe O )을
섭씨4백도정도에서 수소로 환원시키는 고상환원법을 사용하고 있다.
그런데 박박사팀은 염화제1철을 증발시켜 기체상태의 염화제1철과 수소를
반응시키는 기상반응법을 썼다. 이 방법은 종래의 산화철을 원료로하는
고상반응법에 비해 훨씬 미세하고 또 우수한 자기적 특성을 띄는 철분말을
제조할수 있다.
이 기상반응법은 니켈 코발트 텅스텐등 타금속의 초미분체와 금속산화물
질화물 탄화물및 세라믹 초미분체제조에도 응용이 기대돼 기술적
파급효과가 매우 클 것으로 평가받고 있다.
박박사팀은 이번 연구에서 확보한 철입자크기및 크기분포의 조성기술을
공업화로 연계시키기 위해 철초미분체의 자기기록매체로서의 특성연구는
관련연구를 계속하겠다고 밝혔다.
이날 워크숍에서 또 최우진박사팀(동자연 광물처리연구실)은 자체개발한
자성시약을 이용한 결과 강원탄의 회분을 30%가량 제거하는데 성공했다고
보고했다.
석탄은 반자성체이며 석탄에 수반되는 광물 즉 석영 점토류 방해석
황철석등은 대개 반자성체이거나 약한 상자성체이다. 각국은 석탄으로부터
회분을 비롯한 불순물을 제거하기위해 석탄에 수반되는 각종 광물등의
자성을 선택적으로 높이는 기술개발에 힘을 기울여왔다.
이의 한 방법으로 원하는 광물입자에 자성 즉 대자율을 높이는 기능을
갖는 자성시약확보에 나서고 있다.
최박사팀은 자성시약을 얻기위해 자철석미립자에 물을 혼합시켜 음성
양성 중성계의 표면처리제를 선택적으로 첨가하여 섭씨 90도에서
반죽했다.
이때 약간의 염산을 넣고 10%의 수산화나트륨용액을 첨가하고 침전된
자철광입자를 물로 3 4회 세척했다. 그후 표면처리제를 다시 첨가하는
방법으로 코팅된 자성시약을 얻어냈다.
이 시약을 여러조건아래서 사용한 결과 양성계자성시약을 이용한 경우
강원탄의 경우 회분을 30%가량 제거할수 있었다는 것.
이건우과장(대한중석광업 합금2과)은 티타늄카본(TiC)화학증착이
초경합금의 저항력과 공구의 수명을 높여주고 있으나 질화티타늄(TiN)
탄소질소티타늄(TiCN)등을 피복할 경우 내마모성이 더욱 우수한 것으로
나타났다고 발표했다.
그는 또 실험결과 TiN/TiC,TiCN/TiC,TiC순으로 내마모성이 좋은 것으로
확인됐다고 보고했다.