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소재강국을 실현하는 글로벌 종합 소재연구기관

분말재료연구본부

금속분말연구실

실장 양상선
실장 양상선

연구실 소개

금속분말연구실은 나노부터 마이크로 크기 분말야금 분야를 지속적으로 연구개발 중인 국내 유일 전문 연구실이다. 금속분말 소재·부품 제조 관련 다양한 원천기술 보유 및 전문 장비로 선진 연구체계를 유지하며, 이를 활용한 기술이전, 연구원 창업, 연구소 기업 창립 등의 사업화 실적 또한 우수하다. ‘금속분말 국가연구실’과 ‘금속분말 국가협의체’를 중심으로 국내외 금속분말 연구분야의 허브로서 네트워크를 구축하고 해당 분야의 기술을 선도 중이다.

055-280-3517

주요 실적

  • 텅스텐계 분말 관련 특허 출원 2건, 열전 소재 특허 출원 2건
  • 전도성 분말, 자성 분말, 전자 부품, 3차원 프린팅 관련 특허 총 4건 등록 완료
  • 연자성 분말, 열전 분말, 합금 및 기능성 스테인리스강 관련 논문 게재 11편
  • 유관기업에 기술자문 1건, 기술지원 55건 및 기술료 수입 5건(110,000 천원)

주요 연구분야

  • 고융점 금속분말 제조 및 응용 기술 개발
  • 전도성 극미세 분말 제조 및 응용기술
  • 연자성 금속분말 제조 및 전자기 특성 향상 기술
  • 금속 다공체 제조 및 필터 응용기술
  • 성형/소결, MIM, HIP 및 3D 프린팅용 금속분말 제조 기술
  • 촉매용 금속 복합 분말 제조 기술 개발

향후 연구계획

  • 고융점 W 분말 극미세화 및 재활용 기술 개발
  • 구리, 니켈 등 전도성 나노분말 고순도화 기술 개발
  • 촉매용 금속 복합 분말 제조 및 특성 향상 기술 개발
  • 전자기 변환용 연자성 분말소재 특성 향상 기술 개발
  • 금속 다공체 기공 제어 및 필터링 특성 향상 기술 개발

연구개발 추진실적

고비출력 모터용 이중 절연 연자성 복합체 소재

[과제 소개]

  • 연자성 복합체 (Soft magnetic composite)는 3차원 자유 형상의 고밀도 연자성 코어 제조가 가능하여, 전기강판 소재 적용 대비 모터의 출력 밀도 향상에 유리할 수 있으나, 연자기 및 강도 특성의 한계로 실적용이 제한되어 왔음.
  • 본 연구에서는 고온(>700℃)에서도 절연 특성이 유지되는 이중 절연 코팅 분말 소재를 제조하여, 기존 연자성 복합체 대비 높은 연자기 특성과 향상된 강도 특성을 가지는 연자성 복합체 구현에 성공

[기술개발 내용 및 특징, 성과]

  • 안정성이 높은 절연막과 절연특성이 높은 절연막으로 구성된 이중 절연 코팅층 구현 기술 개발
  • 이중 절연 코팅 분말의 성형 및 고온 열처리 (>700℃)를 통한 고특성 연자성 복합체 구현 기술 개발
  • 국내 기업으로 기술이전을 통해 신규 고특성 연자성 복합체의 고출력 모터 적용 및 국내 산업구축에 활용 (국내 특허 2건)
순철 분말에 첫번째 절연막: 높은 고온 안정성, 두번째 절연막: 균일 코팅/높은 비저항, 절연층 유지
이중 절연 코팅 연자성 분말 및 이를 이용한 연자성 복합체
이중 절연 코팅 분말 적용 연자성 복합체와 기존 소재와의 특성 비교

MLCC용 Knife 또는 water jet spray nozzle

[과제 소개]

  • 폐기물 급의 초경 가공 슬러지로부터 W 물질을 회수하여 나노급 WC 분말 합성 및 기타 응용 기술을 개발함. 본 공정을 통하여 100nm급의 WC 분말의 합성이 가능하고, 고인성·고내마모 특성의 초경 소재를 활용하여, 정밀 knife 및 고내마모 water jet 노즐을 개발함.

[기술개발 내용 및 특징, 성과]

  • 나노급 WC 초경 분말의 소결 입자 제어를 통한 고인성, 고경도 소재화하여 고정밀 절단형 공구에 적용함.
  • 고정밀 knife 성형 및 무결점 소결 공정 기술 개발
  • 고내마모 소재를 위한 바인드리스급 초경 소재 제조 : HV > 2,800 kgf/mm2
  • 형상 제어를 통한 water jet 노즐 성형 및 고밀도 소결
  • water jet 절단 실제 적용 test 및 제품화 (진행 중)
MLCC 절단용 정밀 knife 와 water jet 노즐 시제품 및 field test
정밀 knife 및 water jet 노즐 개발 시제품

촉매용 금속복합분말 제조 기술

[과제 소개]

  • 건/습식 공정을 기반으로 촉매 반응 맞춤형 금속 복합 분말 제조 기술을 확보하는 것을 목표로함. 본 기술을 통하여 평균 입도 1 ㎛ 이하의 수백 나노급의 고순도 합금 분말 합성이 가능하며, 100 ㎚급 균일 기공을 갖는 다공성 금속 분말 및 균일 분산된 금속-탄소 복합 분말을 합성함. 형상 및 조성 제어를 통해 선택적 촉매 반응이 가능한 하이브리드 금속 복합 분말을 개발함.

[기술개발 내용 및 특징, 성과]

  • 건/습식 공정 기반 금속 복합 분말 합성기술 개발
  • 형상 제어를 통한 고순도 다공성 금속 분말 소재 개발 (순도 98% 이상)
  • 조성 제어를 통한 금속-탄소 복합 분말 소재 개발 (삼상원소 합금 및 복합체 제조)
  • 촉매 반응 맞춤형 금속분말 특성 제어 기술 개발 (진행 중)
탄소저감용 촉매 특성 그래프 와 수소생산용 촉매 특성 그래프
맞춤형 금속 복합 분말 촉매 소재 반응 특성