[플라즈마]열플라스마와 소재공정기술

목차

1. 머 리 말
2. 열플라스마 관련 물리
1) 열플라스마 생성
2) 열플라스마 특성
3) 열플라스마 모델링 및 진단계측
3. 열플라스마 공정기술
1) 플라스마 용사(Plasma Spraying)
2) 초미세분말 합성(Ultrafine Powde Synthesis)
3) 열플라스마 화학증착(TPCVD)
4) 열분해에 의한 폐기물처리 및 석탄가스화
5) 유도결합플라스마(ICP) 재료분석
6) 플라스마 금속야금
7) 플라스마 절단 및 용접
4. 맺음말

본문내용

머 리 말
열플라스마(Thermal plasma)는 주로 아크 방전에 의해 발생시킨 전자, 이온, 중성입자 (원자 및 분자)로 구성된 부분이온화된 기체로, 국소열평형(Local Thermodynamic Equilibrium) 상태를 유지하여 구성입자가 모두 수천에서 수만도에 이르는 같은 온도를 갖는 고속의 제트 불꽃 형태를 이루고 있다. 이렇게 고온, 고열용량, 고속, 다량의 활성입자를 갖는 열플라스마의 특성을 이용하여, 재래식 기술에서는 얻을 수 없는 다양하고 효율적이며 환경면에서 깨끗한 고온 열원이나 물리화학 반응로로 사용되어, 여러 산업분야에서 첨단기술에 활용되고 있다.[1]
현재 열플라스마 기술에 대한 관심사는 크게 소재공정과 폐기물처리의 두 갈래로 나뉘어 그 개발이 진행되고 있다.[2-4] 소재공정기술은 열플라스마를 이용한 고기능성 표면개질, 신물질 창출, 신소재 생산 및 가공 등에 활용되는, 플라스마 용사코팅, 플라스마 합성, 열플라스마 화학증착(TPCVD), 금속야금, 소재 고밀화, 물성분석, 절단용접 및 표면강화 등이 이에 속한다. 폐기물처리 기술도 일종의 소재공정으로 고온고열의 플라스마 소각로를 사용해서 생활 및 산업 폐기물을 열분해 또는 유리화 시켜 유해물질 파괴와 부피감량을 통해 공해문제를 해결하려는 환경기술로 석탄가스화도 이에 속하는 기술분야로 볼 수 있다.
이 공정들에 있어서 열플라스마 장치는 고온고열로 대상재료를 용융, 기화 시켜 물리적 상변화를 유발하는 열원의 역할을 하거나 생성시킨 이온, 들뜬 원자 및 분자 등과 같은 라디칼에 의해 화학반응을 촉진하는 화학반응로로서 작용하는 경우가 많다. 이와 같은 열플라스마 기술은 우리나라 산업의 근간을 이루고 있는 재료, 전기전자, 일반기계, 자동차, 항공, 조선, 제철제강, 섬유, 인쇄, 원자력, 전력, 화학, 의료, 환경 산업분야에 있어 한계기술 극복, 신기술 창출, 에너지이용 효율화, 생산성 향상, 공해 극소화, 경제성 제고에 핵심적인 역할을 할 수 있어서 다가오는 21세기에 매우 중요한 첨단기술로 부각될 수 있다.

참고자료

· 없음