나노소재융합센터

(주)자카본

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없음

1. DC 방전을 통해 형성된 수천~수만 ℃의 고온 열플라즈마 제트를 이용하여 탄소 소재 및 유무기 원료의 열분해, 기화 및 반응을 유도하고 나노탄소 및 유무기 나노입자의 합성과 고결정화 처리가 가능함. 2. 고온 플라즈마 환경에서 탄소 소재의 흑연화 반응을 단시간 내 진행하여 고순도·고결정성 탄소 소재 제조가 가능하며, 공정 반응속도를 향상시킬 수 있음. 3. 탄소 소재 표면에 다양한 기능성 유무기 재료를 융합하여 고기능성 탄소나노 융복합소재 제조가 가능하며, 소형 장비 기반 공정으로 운전 안정성 확보 및 소재 손실 최소화가 가능함.

플라즈마 흑연화 시스템은 DC 열플라즈마 공정을 기반으로 탄소 및 유무기 소재의 고온 반응과 나노입자 합성을 수행하기 위한 시스템으로, 전원 공급 장치, 공정가스 공급 장치, 원료 공급 장치로 구성됨. DC Power Supply는 총 90 kW(30 kW × 3)의 전원을 Thermal Plasma Torch에 공급하여 안정적인 플라즈마 방전을 유지하도록 설계되었으며, 200 V, 150 A 조건에서 운전되어 고온 플라즈마 제트를 형성하고 고온 반응 환경을 제공함. 공정가스 공급 시스템은 MFC(Mass Flow Controller)를 이용한 가스 제어 장치로 구성되며, 플라즈마 공정 가스는 N₂ 기반으로 방전 가스 3라인, quenching 가스 4라인, carrier 가스 1라인으로 구분되어 공급됨. 각 가스는 MFC를 통해 정밀한 유량 제어가 가능하며, quenching 가스는 플라즈마 반응 후 생성된 입자를 급속 냉각하여 입도 제어 및 응집 방지에 기여함. 원료 공급 시스템은 플라즈마 반응 영역으로 원료를 일정하게 투입하기 위한 장치로, 20~2,000 g/hr 범위에서 정량 공급이 가능하도록 설계됨. Volume metrics type 구조를 적용하여 로터 회전에 의해 일정량의 원료가 지속적으로 플라즈마 전극 상부로 공급되며, 이를 통해 고온 플라즈마 기반 소재 합성 공정의 안정적인 운전이 가능함.