(주)자카본
없음
15년
주장비
생산
기계가공/시험장비 > 성형/가공장비
2025.12.26.
₩978,824,000
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.
기관의뢰
고정형
일별
[EA] ₩1,655,000
플라즈마 흑연화 시스템은 DC 열플라즈마 공정을 기반으로 탄소 및 유무기 소재의 고온 반응 및 나노입자 합성을 수행하기 위한 장비로, 과제 수행을 위한 고온 반응 환경을 구현하는 핵심 공정 장비임. Thermal Plasma Torch에 DC 전원을 공급하여 수천 도 이상의 고온 플라즈마 제트를 형성하고, 이를 통해 원료의 열분해, 기화 및 반응을 유도하여 나노소재 합성 및 구조 제어 공정을 수행할 수 있음.
또한 MFC 기반 공정가스 공급 시스템을 통해 질소 기반 플라즈마 가스를 방전가스, quenching 가스, carrier 가스로 구분하여 정밀 제어함으로써 플라즈마 안정성을 확보하고 반응 조건을 제어할 수 있음. 특히 quenching 가스를 활용한 급속 냉각 공정을 통해 생성 입자의 입도 제어 및 응집 방지가 가능하여 나노소재 합성 공정의 품질 안정성을 확보할 수 있음.
아울러 Volume metrics 방식의 원료 공급 시스템을 적용하여 일정한 속도로 원료를 플라즈마 반응 영역에 공급함으로써 공정 재현성을 확보하고 안정적인 소재 합성 공정을 수행할 수 있음. 이를 통해 과제에서 요구되는 고온 플라즈마 기반 소재 합성 및 공정 조건 최적화 연구를 수행할 수 있는 기반 장비로 활용됨.
1. DC Power Supply 및 Thermal Plasma Torch
- DC 전원공급장치를 통해 Thermal Plasma Torch에 안정적인 전력을 공급하여 고온 플라즈마 아크를 형성하는 구조fh, Torch 방전 효율 85% 이상이며, 20~50 kW급 전력 범위에서 안정적인 플라즈마 발생 가능.
2. Graphitization Reactor
- 흑연 기반 실린더 형태의 반응기로 구성되며 고온 열플라즈마 환경에서 탄소 소재의 흑연화 반응을 수행하는 구조. 반응기 내부에서 소재가 일정 시간 체류하면서 연속적으로 반응 및 이동이 가능한 구조로 설계됨.
3. Raw Material Feeder
- 원료를 일정한 속도로 반응기로 공급하기 위한 장치로 연속 공정 운전을 위한 정량 공급 가능.
4. Powder Collector
- 플라즈마 반응 후 생성된 분말을 안정적으로 회수하기 위한 장치로 미세 분말의 손실을 최소화하도록 설계.
5. Gas Supply System
- 공정 가스 공급 장치 및 질소발생기를 포함하며 플라즈마 형성 및 반응 분위기 제어를 위한 가스를 안정적으로 공급.
6. Gas Exhaust System (가스 분석기 포함)
- 반응 후 발생하는 배출가스를 처리하고 공정 상태를 모니터링하기 위한 가스 분석 시스템을 포함.
7. Cooling System (Chiller)
- 플라즈마 토치 및 반응기 주요 구성 요소의 온도를 안정적으로 유지하기 위한 수냉 기반 냉각 시스템 적용.
8. Controller & Data Acquisition System
- 장비 운전 상태 및 공정 데이터를 실시간으로 모니터링하고 제어하기 위한 통합 제어 및 데이터 수집 시스템으로 구성.