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탄소환원질화법을 이용하여 질화알루미늄(Aluminum Nitride: AlN)을 제조하는 연구를 배치당 0.7 ~ 1.5 kg 규모로 규모 확대하여 수행하였다. 고품위 알루미나 분말과 탄소(carbon black)를 배합하여 흑연 도가니에 장입하고, 노내 진공도 $2.0{\times}10^{-1}Torr$에서 온도($1,550{\sim}1,750^{\circ}C$), 시간(0.5 ~ 4 hr), $N_2$유량($10{\sim}40{\ell}/min$)을 변화시키면서 AlN을 합성하였다. 실험결과 합성온도 $1,700{\sim}1,750^{\circ}C$, 합성시간 3시간, 질소유량 $40{\ell}/min$가 적정 조건이었다. 또한, 합성한 AlN에 잔존하는 탄소를 제거하기 위하여 관상로에서 온도 $650-750^{\circ}C$, 1 - 2시간 범위에서 탈탄을 시킨 결과, 알루미나와 탄소 몰배합비 1 : 3.2 로 합성한 시료를 대기 분위기에서 탈탄온도 $750^{\circ}C$, 관상로의 회전속도 1.5 rpm에서 2시간 탈탄하는 것이 적정조건이었다. 시험 제조한 AlN의 성분 분석 결과 C 함량 835 ppm, O 함량 0.77%으로서 순도 99% 이상의 고품위 제품을 제조할 수 있었다.
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H. S. Roh / 2014 / Aluminum Nitride(AlN) Powder / KISTI MARKET REPORT 4:15~18
서경원 / 2006 / 산화알루미늄 분말의 탄소열환원 및 직접 질화반응을 통한질화알루미늄 나노분말의 합성 / 한국분말야금학회지 13(6):432~438
M. Ish-Shalom / 1982 / Formation of Aluminum Oxynitride by Carbothermal Reduction of Alumina in Nitrogen / J. Mater. Sci. Lett 1:147~149
S. Hirai / 1989 / Formation of Aluminum Nitride by Carbothermic Reduction of Alumina in a Flowing Nitrogen Atmosphere / Nipon Kinzoku Gakaishi 53:1035~1040
P. Lefort / 1985 / Sur la Formation du Niture d’Aluminium a Partir d’Alumine en Presesece de Carbon / Rev. Chim. Miner 22:534~545
서경원 / 2006 / 산화알루미늄 분말의 탄소열환원 및 직접 질화반응을 통한질화알루미늄 나노분말의 합성 / 한국분말야금학회지 13(6):432~438
M. Ish-Shalom / 1982 / Formation of Aluminum Oxynitride by Carbothermal Reduction of Alumina in Nitrogen / J. Mater. Sci. Lett 1:147~149
S. Hirai / 1989 / Formation of Aluminum Nitride by Carbothermic Reduction of Alumina in a Flowing Nitrogen Atmosphere / Nipon Kinzoku Gakaishi 53:1035~1040
P. Lefort / 1985 / Sur la Formation du Niture d’Aluminium a Partir d’Alumine en Presesece de Carbon / Rev. Chim. Miner 22:534~545
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