플라즈마 회전 전극 공정 분말: 종합 가이드

개요

플라즈마 회전 전극 공정(PREP) 분말은 PREP 공법을 사용하여 만든 구형 분말의 일종입니다. PREP 분말은 열 스프레이 코팅, 금속 첨가제 제조, 금속 사출 성형과 같은 다양한 응용 분야에 사용하기에 적합한 고유한 특성을 가지고 있습니다.

PREP 파우더의 주요 특징은 다음과 같습니다:

• 매끄러운 표면을 가진 고도로 구형화된 형태
• 미세한 입자 크기로 제어된 미세 구조
• 낮은 다공성 및 고밀도
• 뛰어난 유동성 및 확산성
• 높은 포장 밀도
• 우수한 블렌딩 특성
• 합금 및 복합재 제조 역량

PREP을 사용하면 입자 크기 분포, 조성, 밀도, 산화물 함량 등과 같은 분말 특성을 맞춤화할 수 있습니다. PREP 공정 파라미터를 제어하여 특정 응용 분야 요구 사항에 맞게 파우더를 설계할 수 있습니다.

프렙 파우더의 종류

파우더 소재	구성	주요 속성 및 애플리케이션
니켈 합금	NiCr, NiCrAlY, NiCoCrAlY	산화 및 부식 방지. 용사 코팅.
코발트 합금	CoCr, CoCrAlY, CoNiCrAlY	고온 강도. 용사 코팅.
스테인리스 스틸	316L, 304L	내식성. 금속 AM, MIM.
공구강	H13, P20	높은 경도. 금속 AM, MIM.
티타늄 합금	Ti6Al4V, TiAl	높은 중량 대비 강도 비율. 생체 의학 임플란트, 항공 우주.
구리 합금	CuCrZr	높은 열 전도성. 전자 애플리케이션.
알루미늄 합금	AlSi12	경량. 자동차 부품.
텅스텐 합금	WNiFe, WCo	고밀도. 방사선 차폐.

구성 및 미세 구조

PREP을 사용하면 파우더 구성과 미세 구조적 특징을 면밀히 제어할 수 있습니다:

• 원하는 특성을 얻기 위해 합금 원소를 수정할 수 있습니다.
• 가스 분무에 비해 미세 분리가 최소화됩니다.
• 위상 분포가 균일한 미세한 미세 구조
• 다공성 및 산화물 함량을 매우 낮은 수준으로 줄일 수 있습니다.
• 합금 후에도 구형 형태가 유지됩니다.

PREP 파우더의 주요 특성

속성	설명	혜택
입자 크기 분포	PREP은 제어된 d50으로 좁은 분포를 달성할 수 있습니다.	균일한 용융과 일관된 특성을 보장합니다.
형태학	고도로 구형이며 표면이 매끈합니다.	뛰어난 흐름과 포장 밀도.
겉보기 밀도	요구 사항에 따라 최적화할 수 있습니다.	밀도가 높을수록 파우더가 더 잘 퍼집니다.
유동성	홀 유량계 방식으로 측정합니다.	균일한 파우더 공급 및 확산을 보장합니다.
포장 밀도	최대 60%의 높은 포장 밀도.	구성 요소에서 금속 분말의 부피 비율을 최대화합니다.
산화물 함량	0.2% 미만의 산화물 수준 달성.	최종 부품의 산화물 내포물을 줄입니다.
마이크로 구조	입자가 곱고 균일합니다.	최종 부분의 균일한 프로퍼티 분포.
표면 화학	정밀하게 제어되는 화학.	산화물 형성, 습윤성 및 확산이 최적화되었습니다.

프렙 파우더의 활용

PREP 파우더는 특수한 특성으로 인해 다양한 산업 분야에서 사용됩니다:

용사 코팅

• 우수한 유동성으로 균일한 이송 속도와 코팅 품질 제공
• 제어된 입자 크기 분포로 용융을 최적화하고 미용융 분말을 최소화합니다.
• 매끄러운 표면 형상으로 코팅 밀도 및 접착 강도 향상
• 낮은 산화물 함량으로 코팅에 산화물 내포물 방지
• 구형으로 증착 효율을 높입니다.

금속 적층 제조

• 높은 포장 밀도로 레이어당 더 많은 재료를 사용하여 공극을 줄입니다.
• 매끄러운 표면 형상으로 균일한 용융 및 용융 풀 흐름 제공
• 제어된 입자 크기 분포로 분리 문제 방지
• 낮은 표면 산화물로 우수한 입자 간 결합 가능
• 구형성 및 유동성으로 분말 공급 문제 최소화

금속 사출 성형

• 높은 패킹 밀도로 소결 밀도 극대화
• 균일한 입자 크기 분포로 분리 방지
• 우수한 유동성과 호환성으로 균일한 혼합이 가능합니다.
• 낮은 산화물 함량으로 소결 결함 방지
• 제어된 조성으로 소결 후 원하는 물성을 얻을 수 있습니다.

사양

PREP 파우더의 일반적인 사양:

매개변수	범위
입자 크기	10 - 150 미크론
입자 크기 분포	D10, D50, D90 제어 가능
형태학	고구면 ≥ 0.9
겉보기 밀도	최대 60%의 이론적 밀도
홀 유동성	< 30초/50g
산화물 함량	< 0.2 wt%
마이크로 구조	10미크론 미만의 미세 입자
표면 화학	정밀하게 제어되는 O, C, N 레벨

공급업체 및 가격

대표적인 글로벌 PREP 파우더 공급업체는 다음과 같습니다:

공급업체	위치
샌드빅	스웨덴
프렉스에어	미국
호가나스	스웨덴
CNPC 파우더 그룹	중국

PREP 파우더의 가격은 다음에 따라 다릅니다:

• 비금속(Ni, Co, 강철)
• 합금 구성
• 입자 크기 분포
• 주문 수량
• 사용자 지정 수준

표시 가격은 일반 합금의 경우 $50/kg에서 $120/kg까지 다양합니다. 맞춤형 합금 및 입자 크기 분포는 비용을 증가시킬 수 있습니다.

가스 분무 분말과 비교

매개변수	프렙 파우더	가스 분무 분말
파티클 모양	고도로 구형	불규칙, 위성 존재
산화물 함량	매우 낮음 <0.2%	일반적으로 0.5-2%
다공성	완전 밀집에 가까운	10-20% 다공성 가능
합금 균질성	우수	분리 경향
유동성	매우 좋음	위성으로 인해 낮음
포장 밀도	최대 60%	일반적으로 30-40%
표면 화학	정밀한 제어	프로세스에 따라 가변적
비용	더 높음	자본 비용 절감

프렙 파우더의 장점

• 유동성을 위한 뛰어난 구형 형태
• 제어된 입자 크기 분포
• 낮은 다공성 및 산화물 함량
• 합금 균질성 및 미세한 미세 구조
• 사용자 정의 가능한 구성 및 속성
• AM 및 MIM을 위한 높은 패킹 밀도

프렙 파우더의 한계

• 가스 분무 분말에 비해 높은 비용
• 일반적으로 150미크론 미만의 작은 입자 크기로 제한됩니다.
• 고급 프로세스 제어 및 최적화 필요
• 가스 분무에 비해 제한된 생산 속도
• Ni, Co 및 강철과 같은 일부 기본 금속으로 제한됨

자주 묻는 질문

Q: 플라즈마 회전 전극 공정(PREP) 파우더란 무엇인가요?

A: PREP 파우더는 원하는 파우더 특성을 얻기 위해 플라즈마 아크에서 전극을 정밀하게 제어하여 회전시키는 PREP 공법을 사용하여 생산되는 고구형 금속 파우더입니다.

Q: PREP 파우더로 만들 수 있는 재료에는 어떤 것이 있나요?

A: 일반적인 재료로는 니켈, 코발트, 스테인리스 스틸, 공구강, 티타늄, 알루미늄 및 구리 합금이 있습니다. 다른 합금과 복합재도 PREP을 통해 가능합니다.

Q: 프렙 파우더의 주요 장점은 무엇인가요?

A: 주요 장점은 우수한 구형성 및 유동성, 제어된 입자 분포, 낮은 다공성 및 산화물, 미세하고 균일한 미세 구조, 맞춤형 구성 및 높은 포장 밀도입니다.

Q: 프렙 파우더는 어떤 용도로 사용되나요?

A: 주요 응용 분야는 특수한 특성으로 인해 열 스프레이 코팅, 금속 첨가제 제조 및 금속 사출 성형입니다.

Q: PREP 파우더는 가스 분무 파우더와 어떻게 다른가요?

A: PREP 분말은 가스 분무 분말에 비해 구형성이 우수하고 산화물이 적으며 다공성이 적고 조성이 균일하고 미세 구조가 균일합니다.

Q: PREP 파우더는 가스 분무 파우더보다 비쌉니까?

A: 예, PREP 파우더는 일반적으로 공정 복잡성과 제어가 더 복잡하기 때문에 비용이 더 많이 듭니다. 하지만 가스 분무 분말에 비해 상당한 성능 이점을 제공합니다.

Q: PREP 파우더에는 어떤 입자 크기를 사용할 수 있나요?

A: 일반적인 범위는 10~150미크론입니다. 더 작은 크기와 더 큰 크기 모두 가능하지만 덜 일반적입니다. 입자 크기 분포도 요구 사항에 따라 제어할 수 있습니다.

Q: PREP 파우더는 합금 옵션이 제한되어 있나요?

A: 니켈, 코발트 및 스테인리스강 합금에 가장 많이 사용되는 공정은 PREP입니다. 그러나 지속적인 공정 개발로 티타늄 및 알루미늄과 같은 반응성 소재를 포함하여 가능한 합금 시스템이 확대되고 있습니다.

Q: 특정 용도에 맞게 PREP 파우더를 맞춤 제작할 수 있나요?

A: 예, 커스터마이징은 PREP의 주요 이점입니다. 입자 특성과 합금 조성은 용사, AM, MIM 등에 대한 요구 사항을 충족하도록 맞춤화할 수 있습니다.