용어의 정의

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최근 나노분말에 대한 관심이 높아지면서 많은 연구들이 진행되고 있지만 상업적인 응용에는 큰 문제점들이 있다. 이러한 나노분말의 합성 및 벌크화공정에서 야기되는 문제점을 극복하고자 제안된 나노입자재료기술은 공업적 응용의 폭이 큰 나노합금 또는 나노복합분말의 미세구조를 조절하여 상압소결만으로 입자성장을 억제하면서 완전치밀화된 실형상 나노분말부품을 제조하는 최적의 공정을 개발하는 기술이다. 또한 나노분말의 제조나 후속 성형, 소결공정을 일체화된 불활성 분위기에서 수행함으로써 재산화 문제를 최소화하고 있다.
나노입자재료기술은 intrinsic과 extrinsic 벌크화 기술로 구분되는데, intrinsic 벌크화 기술은 (그림 a)에서와 같이 나노금속분말을 열역학적으로 안정한 나노합금/복합상으로 제조함으로써 치밀화시 입자성장의 구동력을 크게 낮추고 상압소결이나 분말사출 성형공정을 이용하여 저온에서 완전치밀화하여 실형상화하는 것이다. 반면 extrinsic 벌크화 공정은 세라믹 및 폴리머와 같은 기지상내에 금속 나노 분산상을 분산시킨 나노복합분말을 실형상 벌크화하여 금속분산상의 입도를 나노크기로 유지함과 동시에 독특한 기능성을 나타내도록 하는 것이다(그림 b).
나노입자재료기술은 분말제조에서 벌크가공 그리고 재료응용에 이르기까지 일련의 공정들을 개별화하여 연구 개발하는 것이 아니라 연속적인 하나의 공정으로 일체화된 종합기술이다. 즉, 나노분말을 합성한 후 이를 실형상 완전치밀화에 적용시키는 기존의 관점과는 달리 완전치밀화 공정을 충족시키기 위해 분말의 응집도 및 구조변화를 통해 최적의 분말을 합성하고 이를 적용시키는 것이다. 이는 지금까지 답보상태에 머물러 있던 나노벌크화 기술에 새로운 돌파구를 제시하고 있으며, 기능성 부품 및 나노벌크 부품소재로 경제성, 생산성, 저에너지화 및 환경친화적 공정기술로서 차세대 첨단산업분야에서 각광받을 것으로 기대된다.