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[기초과학연구원] 유순한 산의 조성물을 이용한 중이온 가속관의 나이오븀 식각방법

최고관리자　 0 Comments　 1 Views　 20-11-10 15:46　 기계

분야 : 에너지~자원 개발상태 9

유순한 산의 조성물을 이용한 중이온 가속관의 나이오븀 식각방법

보유기관 및 연구자 : 김형진, 정유철, 전동오 / 기초과학연구원

상담신청 기술문의

TRL09
사업화
- 본격적인 양산 및 사업화 단계
TRL08
시작품 인증/
표준화
- 일부 시제품의 인증 및 인허가 취득 단계
  - 조선 기자재의 경우 선급기관 인증, 의약품의 경우 식약청의 품목 허가 등
TRL07
Pilot 단계 시작품
신뢰성 평가
- 시작품의 신뢰성 평가
- 실제 환경(수요기업)에서 성능 검증이 이루어지는 단계
TRL06
Pilot 단계 시작품
성능 평가
- 경제성(생산성)을 고려한, 파일로트 규모의 시작품 제작 및 평가
- 시작품 성능평가
TRL05
시제품 제작/
성능평가
- 개발한 부품/시스템의 시작품(Prototype) 제작 및 성능 평가
- 경제성(생산성)을 고려하지 않고, 우수한 시작품을 1개~수개 미만으로 개발
TRL04
연구실 규모의
부품/시스템 성능평가
- 연구실 규모의 부품/시스템 성능 평가가 완료된 단계
- 실용화를 위한 핵심요소기술 확보
TRL03
연구실 규모의
성능 검증
- 연구실/실험실 규모의 환경에서 기본 성능이 검증될 수 있는 단계
- 개발하려는 시스템/부품의 기본 설계도면을 확보하는 단계
- 모델링/설계기술 확보
TRL02
실용 목적의 아이디어/
특허 등 개념 정립
- 실용 목적의 아이디어, 특허 등 개념 정립
TRL01
기초 이론/
실험
- 연구과제 탐색 및 기회 발굴 단계

기술개요: ○ 일정한 형상과 두께로 이루어지는 중이온 가속기의 가속관(Cavity)을 구성하기 위하여 나이오븀(Nb) 금속을 가압성형 공법으로 가공할 때 나이오븀(Nb)의 금속 표면에 발생된 물리적 결함을 산(Acid) 용해방법에 의해 제거방법에 있어서, 나이오븀 금속표면을 산화시키기 위한 산화제 물질과, 산화된 나이오븀을 불소나이오븀으로 제공하여 산화나이오븀을 용해하기 위한 불소계의 물질과, 산도(Acidity) 향상을 제공하여 식각의 활성도를 높이기 위한 산(Acid)이 섞여있고, 혼합산의 구성물질이 분말일 경우 용해하기 위하여 혼합산에 희석제로 물이 추가로 포함되어 이루어지는 유순(Mild)한 혼합산(Mixed acid)의 조성물이 구성되고, 혼합산의 조성물에 의해 화학적 식각방법 내지는 전해연마의 식각방법에 의해 나이오븀의 가압 성형공정에 의해 생성된 물리적 결함을 제거하기 위한 식각(Etching)을 특징으로 하는 유순한 산의 조성물을 이용한 중이온 가속관의 나이오븀 식각방법

기존기술 한계: ○ 비점(boiling point)이 매우 낮은 질산, 과산화수소 및 강산인 불산이 포함된 혼합산을 사용함 따라 나이오븀의 화학적 식각방법을 준비하거나 동원할 경우 기화된 산 기체에 의해 폭발 위험성이 있고, 또한 흡입, 노출시 인체에 심각한 유해를 줄 수 있음

기술 차별점: ○ 비점이 높고 산도(Activity)가 낮은 유순한 조건의 혼합산을 구성하고 있음에 따라 인체의 위해성 및 환경의 오염성을 방지하거나 최소화하고, 휘발성 산(acid) 가스의 생성을 최소화할 수 있음
○ 유순한 혼합산 조성물은 다양한 나이오븀 성형물이나 이와 유사한 성형물의 식각에 광범위하게 적용할 수 있음

세부내용: ○ 나이오븀 금속표면을 산화시키기 위한 산화제 물질과, 산화된 나이오븀을 불소나이오븀으로 제공하여 산화나이오븀을 용해하기 위한 불소계의 물질과, 산도(Acidity) 향상을 제공하여 식각의 활성도를 높이기 위한 산(Acid)이 섞여있고, 혼합산의 구성물질이 분말일 경우 용해하기 위하여 혼합산에 희석제로 물이 추가로 포함되어 이루어지는 유순(Mild)한 혼합산(Mixed acid)의 조성물이 구성되고, 혼합산의 조성물에 의해 화학적 식각방법 내지는 전해연마의 식각방법에 의해 나이오븀의 가압 성형공정에 의해 생성된 물리적 결함을 제거하기 위한 식각(Etching)을 특징으로 함