플라스마를 이용한 나노 알루미늄의 합성

전문가 제언

○ 알루미늄 분말은 고체 추진제 조성이나 고폭화약의 산화제로 가장 널리 사용되는 물질이다. 알루미늄 자체는 매우 활성이 높지만, 공기 중에 노출되면 나노미터 규모의 산화알루미늄 층이 입자 표면에 코팅되어 안전하게 저장, 취급 및 수송을 할 수 있다.

 

○ 고체 추진제나 고폭화약에 첨가되는 알루미늄은 주로 마이크로미터 크기의 분말들이 사용되어 오고 있으나, 최근 나노미터 크기의 입자를 사용하면 추진기관의 추력을 높이고 고폭화약의 폭발특성을 향상시킨다는 연구결과들이 발표되고 있다. 입자의 크기가 줄어들면 표면적 대 부피의 비가 획기적으로 증가하기 때문에 화학적 반응 활성을 증가시키지만, 한 편 입자가 작아질수록 입자들 간의 응집 현상도 증강된다는 단점도 있다.

 

○ 현재까지 알루미늄 나노입자를 합성하는 다양한 방법들이 소개되고 있으나, 고온 플라스마로 알루미늄을 증발시킨 후 급속 냉각시켜 나노입자를 합성하는 방법이 가장 우수한 방법으로 여겨지고 있다.

 

○ 이 글은 인도 High Energy Materials Research Laboratory의 Arti Pant 등이 이송식 아크 플라스마 반응기(Transferred Arc Thermal Plasma Reactor: TAPR)를 사용한 bottom up 방식에 의한 나노-알루미늄 입자(NAP)를 합성하여 입자 내에 포함된 알루미늄의 총 함량(TAC) 활성 함량(ACC) 및 입자 크기 및 표면적 등을 측정하여 이를 다른 방법으로 합성한 입자들과 비교 분석한 연구결과를 필자가 간단하게 요약한 글이다.

 

○ 국내에서는 마이크로미터 크기의 알루미늄 입자들을 합성하여 어뢰 등의 무기체계에 직접 응용하고 있으나, 아직 NAP를 국내에서 생산하여 사용하지는 못하고 있는 실정이다. 따라서 ADD를 위시한 관련 방위선업체들에서도 이제는 Pant 등이 개발한 플라스마 합성 방법을 응용하는 기술을 개발해야할 시점에 와 있다고 판단된다.

저자

Arti PANT, Tanay SETH, Varsha B. RAUT, Vandana Prakash GAJBHIYE, Shireeshkumar Pralhad NEWALE, Amiya Kumar NANDI, Hima PRASANTH, Raj Kishore PANDEY

자료유형

니즈학술정보

원문언어

영어

기업산업분류

화학·화공

연도

2016

권(호)

13(1)

잡지명

Central European Journal of Energetic Materials

과학기술
표준분류

화학·화공

페이지

53~71

분석자

이*웅

분석물

• 플라스마를 이용한 나노 알루미늄의 합성.pdf [457,358 byte]

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