금속 분말 제조를 위한 기체 분무법 연구 동향 및 전망

　　금속 분말은 증가적 제조의 핵심 원재료로서, 그 품질이 최종 제품의 품질을 크게 좌우합니다. 증가적 제조 기술의 급속한 발전과 특수한 공정 특성에 따라 금속 분말에 대한 품질 요구 수준이 점점 높아지고 있으며, 높은 구형도, 우수한 유동성, 낮은 가스 및 불순물 함량 등의 요구 사항이 있습니다. 또한 증가적 제조의 응용 범위가 확대됨에 따라 필요한 금속 분말의 종류도 점점 다양해지고 있습니다. 현재 금속 분말 제조 방법은 주로 분무법, 기계적 분쇄법, 회전 전극법, 전기 화학적 부식법, 환원법 등이 있습니다. 그중에서 기체 분무법(GA)과 플라즈마 회전 전극법(PREP)만이 직접 구형 분말을 제조할 수 있으며, 다른 방법들은 추가적인 처리를 통해 근구형 분말을 얻어야 합니다. PREP로 제조된 분말은 구형도가 높지만, 공정 원리의 제약으로 미세 분말 수율이 낮아 주로 분말 공급 증가적 제조용 분말 제조에 사용됩니다. 기체 분무 제분 기술로 제조된 분말은 구형도가 높고, 유동성이 좋으며, O, N, H 함량이 낮고, 분말 입도 분포 조절 범위가 넓다는 장점이 있어 고성능 구형 금속 분말 생산의 주요 방법으로 자리 잡았습니다.

　　본 논문에서는 기체 분무 제분 기술의 기본 원리와 특징을 종합적으로 설명하고, 최근 기체 분무 제분용 노즐 구조 유형, 기체 유동장 구조 및 시뮬레이션, 분말 품질 제어 및 공정 매개변수 제어 등에 대한 연구 진전을 요약하고, 기체 분무 제분 기술의 발전 전망을 제시합니다.

　　1 기체 분무 제분 연구 현황 1.1 기체 분무 제분 원리

　　기체 분무의 기본 원리는 고속 기체 유동으로 금속 용융체를 충돌시켜 충돌을 통해 기체의 운동 에너지를 금속 용융체의 표면 에너지로 변환시켜 용융 금속 유동을 미세한 액적 형태로 분쇄한 후 기체 분위기에서 급속 냉각 및 응고하여 분말을 형성하는 것입니다.

　　모재 합금 원료는 기체 분무 제분 과정에서 용융, 분무, 응고의 세 가지 주요 과정을 거칩니다. 현재 주류 분무 과정은 진공 또는 불활성 기체 환경에서 수행되어 분말 중의 산소 함량과 불순물 함량을 줄이고 분말의 순도를 높입니다. 연구에 따르면 분말 중의 산소는 기본적으로 용융 과정에서 유입됩니다. 따라서 모재 합금 제조 또는 분무 과정에서 진공 또는 불활성 기체 환경을 유지해야 합니다. 모재 합금이 용융된 후 고압 고속 기체 유동(불활성 기체)에 의해 분쇄되어 작은 액적으로 분산되고, 작은 액적은 하강 과정에서 열을 빠르게 손실하고, 표면 장력의 작용으로 구형 분말로 빠르게 응고됩니다.

　　분무 장치, 분무 기체 및 금속 용액 유동의 매개변수가 기체 분무 과정의 최종 효과를 결정합니다(그림 1 참조). 분무 장치 매개변수는 주로 노즐 구조, 유도관 구조 및 위치를 가리키지만, 유도관 사용 여부는 장비 및 작업 조건에 따라 결정됩니다. 분무 기체의 조절 가능한 매개변수는 기체 특성, 입구 압력, 유속 등이며, 그중 유속은 일반적으로 다른 매개변수에 의해 결정됩니다. 금속 용액 유동의 특성(표면 장력, 점도 등)은 합금 용액의 성분과 과열도 등의 요인에 따라 결정되며, 용액 직경은 유도관의 내경에 따라 결정됩니다. 기체 분무법 제분 과정에서 각 매개변수를 조정하고 최적화하여 매칭함으로써 분말 입도, 입도 분포 및 미세 조직 구조를 조정합니다.

　　1.2 분무 유동장의 수치 시뮬레이션 및 연구

　　기체 분무 제분은 다상 유동 결합의 복잡한 물리적 과정으로, 기체 유동장 구조는 기체 분무 과정의 안정성과 분말 입도 및 입도 분포에 영향을 미칩니다. Anderson 등은 수치 시뮬레이션과 실험 방법을 사용하여 다른 분무 압력 하에서 기체 유동장의 변화를 연구했으며, 시뮬레이션 결과 일반적인 분무 압력 하에서 유동장 특징은 강력한 순환 영역과 혼합 전단층을 포함하며, 고압 기체 분무 시 충격파 영역이 나타납니다. 압력이 더 높아지면 유동장의 중심축에 마하 디스크가 형성되어 유동장 영역을 폐쇄하며, 이는 실험 결과와 매우 일치합니다. Ting 등은 밀접 결합 기체 분무 노즐의 순수 기체 유동 조건 하에서 유동장 특성을 시뮬레이션하여, 유동장이 역추형 구조이며, 추형 상단의 기체 압력이 가장 높고, 속도가 거의 0에 가까워 기체 지연점이라고 합니다. 노즐에서 나온 후 초음속 기체 유동은 지연점에서 아음속으로 감소하고, 아래에서 위로 역추형 유동장으로 들어갑니다. 장애물을 만나면 유도관 방향으로 유동하고, 유동장 가장자리 난류 경계층의 압력 하에서 아래로 유동하여 초음속 유동과 분리됩니다(그림 2 참조).

　　Ting과 Mates 등은 다른 입구 압력 하에서 분무 노즐 하부에 두 가지 유동 유형이 있음을 발견했습니다. 고압 조건 하에서는 초음속 기체 유동이 지연점 뒤에서 팽창하여 마하 디스크를 형성하고, 유동장의 폐쇄 영역을 형성하여 폐쇄 와류라고 합니다. 저압 조건 하에서는 마하 디스크가 형성되지 않고, 개방 와류 상태입니다. 개방 와류에서 폐쇄 와류로 전환되는 임계 압력을 후류 폐쇄 압력이라고 합니다(그림 3 참조).

　　Tong 등은 수축-팽창형 환형 노즐을 사용하여 수치 시뮬레이션과 실험 방법을 사용하여 시뮬레이션된 유동장 이미지가 실험 관찰된 유동장 특징과 매우 유사하지만, 실험에서 얻은 후류 폐쇄 압력이 수치 시뮬레이션 압력보다 약간 높음을 발견했습니다.

　　1.3 기체 분무 제분의 기전 및 공정 연구 Lubanska는 기체 분무로 철 분말을 제조하는 기술을 연구하여 현재까지도 널리 사용되고 있는 Lubanska 분말 입도 방정식을 제시하여 질량 중간 입도(d50)와 기체 분무 공정 매개변수의 관계를 다음과 같이 밝혔습니다.

　　여기서 D는 유도관 내경(액체 유동 직경), K는 분무 조건에 따라 달라지는 상수로 40~50의 값을 가짐, vL, vg는 용융 액체 및 분무 기체의 운동 점도(m2/s), We는 Weber 수, M, A는 용융체 및 기체의 질량 유량(kg/s), ρL, γ는 금속 용액의 밀도 및 표면 장력, V는 기체가 용융체를 충돌할 때의 속도(m/s)임.

　　Dombrowski 등은 실험과 수치 분석을 통해 금속 용융체가 먼저 액주에서 액막으로 파괴되지만, 용융체의 액막은 오랫동안 안정적이지 못하고, 그 후 물결 모양으로 연장된 후 물결 가장자리에서 띠 모양으로 파열된 다음 더욱 파열된다는 것을 발견했습니다(그림 4 참조). 띠 모양 용융체의 직경은 액체 금속막의 두께와 파장과 관련이 있으며, 다음 식과 같습니다. 여기서 λ는 파장이고, S는 금속 액막의 두께임.

그림 4 Dombrowski 파동 파괴 모델

　　Mansour 등은 분무 기전을 연구하여 금속 용융체는 분무 과정에서 가장자리 파괴, 파동 파괴, 구멍 파괴의 세 가지 파괴 모드가 존재한다고 밝혔습니다(그림 5 참조).

　　금속 용융체의 특성과 분무 압력은 분말의 굵기와 입도 분포에 영향을 미치며, 점도가 낮고 표면 장력이 낮고 밀도가 높은 금속 용융체는 더욱 미세한 분말을 생산할 수 있습니다. 금속 용융체의 유속이 증가하면 분말의 입도도 증가하며, 기체 유량과 용융체 유량의 비율이 일정할 때 분무 압력을 계속 증가시켜도 입도 분포에는 거의 영향을 미치지 않습니다. 분무 매질의 압력이 증가하면 입도가 감소하고, 유도관 끝단의 음압 크기는 분무 압력과 관련이 있으며, 음압이 낮을수록 분말의 입도가 작아지고 기체와 용융체 사이의 에너지 교환 정도가 커집니다.

　　금속 용융체는 안정적으로 분무되려면 특정 과열도를 가져야 하며, 금속 용융체의 온도가 높을수록 점도가 낮아지므로 용융체의 과열도를 높이면 더욱 미세한 금속 분말을 제조할 수 있지만, 과열도가 일정 수준 이상으로 증가하면 분말 성능에 영향을 미칩니다. 용융액의 온도가 너무 높으면 응고 시간이 증가하고, 액적이 비행 중에 서로 달라붙어 융합될 수 있으며, 위성 분말의 발생 확률도 증가하여 분말 성형에 불리합니다.

　　다른 분무 기체도 분말의 굵기와 입도 분포에 영향을 미칩니다. 일부 학자들은 서로 다른 분무 매질이 알루미늄 분말 입도에 미치는 영향을 연구했습니다. 그 결과 헬륨 기체 분무로 얻은 분말이 가장 미세하고, 질소 기체가 중간이며, 아르곤 기체 분무로 얻은 분말의 입도가 가장 컸습니다. 이는 헬륨 기체의 표면 열교환 계수가 가장 높고, 금속 용액 흐름과의 에너지 교환 정도가 가장 크기 때문입니다. 기존의 진공 유도 용융-기체 분무 시스템(VIGA)은 도가니와 유도관 등의 재료를 사용하기 때문에 모합금을 오염시키기 쉽고, 일반적으로 고열 안정성 유도관 또는 내벽 코팅 공정을 사용하여 오염을 줄입니다. 조소양 등은 흑연 유도관 내벽에 Y2O3 코팅을 하고, 고온 조건에서 티타늄 합금 용융액과 흑연 유도관의 탄화 반응을 효과적으로 억제하여 분무 분말의 탄소 함량을 제어할 수 있음을 실험으로 증명했습니다.

　　기체 분무로 제조된 금속 분말의 입도는 로그 정규 분포를 나타내며, 분말 입도 분포 폭을 줄이면 분말 수율을 높일 수 있고, 분말 수율을 높이면 분말 제조 비용을 효과적으로 낮출 수 있습니다. 금속 분말 제조 비용을 낮추는 또 다른 방법은 분무 기체 순환 시스템을 사용하는 것입니다. 유학휘 등은 도가니 없는 유도 가열 Ar 기체 분무를 사용하여 티타늄과 티타늄 합금 분말을 제조하고, Ar 기체 정화 회수 시스템을 사용하여 비용을 절감했습니다. 연구 결과 Ar 기체의 순환 사용 시간이 증가함에 따라 Ar 기체 내의 N, O 함량은 거의 변화가 없었지만, Ti와 Ti 합금이 고온에서 용융 분무될 때는 탈수소 과정이므로, 탈출된 H가 Ar 기체로 들어가 Ar 기체 내의 H 함량이 선형적으로 증가하여 분말 내의 H 함량이 증가하므로 순환 시스템에 수소 흡수 장치를 추가하면 Ar 기체의 순환 사용 횟수를 늘릴 수 있습니다.

　　제분 과정에서 서로 다른 성분의 원료 또는 노즐 구조를 사용하는 경우 분무 매개변수를 조정해야 하며, 서로 다른 입도의 분말을 제조하려면 공정 매개변수를 다시 설계해야 합니다. 기체 분무 제분은 복잡한 다상 유동 결합 과정이며, 현재까지 전체 기체 분무 제분 과정을 완벽하게 설명하는 이론은 없으며, 통일된 분무 매개변수 설계 규범과 표준을 형성할 수 없으므로 이는 향후 연구의 중점 방향입니다.

　　1.4 분말의 급속 응고 조직

　　기체 분무 과정에서 고속의 불활성 기체가 용융체를 충격하여 금속 용액 흐름이 미세한 액적으로 분쇄됩니다. 주로 대류와 전도 방식으로 열을 전달하며, 용융액의 열에너지가 빠르게 손실되어 금속 용융체의 냉각 속도는 104～105 ℃/s에 달하며, 미세한 액적이 빠르게 응고하여 분말을 형성합니다.

　　기체 분무 금속 분말 내부의 급속 응고 조직은 금속 분말의 최종 응고 상태뿐만 아니라 금속 분말의 응고 과정에서의 핵 생성과 성장 상태를 반영합니다. 기체 분무로 얻은 분말의 표면 조직은 주로 수지상 결정과 포상 결정입니다. 또한 입경이 감소함에 따라 수지상 결정의 수는 감소하고 포상 결정의 수는 증가합니다. 액적 냉각 과정에서 대입자는 냉각 속도가 느리므로 수지상 결정의 충분한 성장에 유리하지만, 소입자는 냉각 속도가 빠르므로 결정이 수지상 결정으로 성장할 시간이 없이 냉각 응고되어 포상 결정을 형성합니다. 분말 입자 내부의 미세 조직은 그림 6과 같이 표면 조직과 같은 규칙성을 나타냅니다.

　　기체 분무 제분 과정에서 금속 용액 흐름이 빠르게 응고하여 분말을 형성하며, 적층 제조의 경우 원료 분말이 열원 입력 하에 빠르게 용융 및 응고되므로 이는 급속 응고 과정에 해당합니다. 이 과정에서 원료 분말의 미세 조직 구조는 인쇄물에 "유전"되므로 3D 인쇄물의 품질은 분말 품질의 영향을 받습니다. 일반 합금의 성분은 일반 주조 또는 단조 공정의 특징과 합금 성능 요구 사항을 결합하여 장기간 연구를 통해 결정되므로 급속 응고 기술의 특징에 완전히 적합하지 않을 수 있습니다. 동시에 급속 응고 합금의 미세 조직 구조 개선은 기존 합금의 성분 제한을 돌파하고 새로운 합금을 개발할 수 있는 가능성을 제공합니다. 기존 합금 성분을 바탕으로 적절한 개선을 하는 것이 비교적 간단하고 신뢰할 수 있는 방법이며, 새로운 성분을 가진 새로운 합금을 개발하기 위한 근거를 제공할 수 있습니다.

　　2 분무 노즐의 분류 노즐 설계는 매우 중요하며, 최종 분말의 형태, 입도, 순도 및 생산 안정성 등에 직접적인 영향을 미칩니다. 19세기 30년대에 자유 낙하식 노즐과 제한식 노즐을 대표로 하는 분무 노즐이 형성되었습니다(그림 7 참조).

　　자유 낙하식 노즐은 구조가 간단하고, 금속 용액 흐름과 분무 기류 사이의 거리가 멀며, 노즐 설계가 용이하고 분무 과정에서의 막힘 빈도가 낮지만, 이 구조의 에너지 변환 효율이 낮고 기체 소모량이 많으며 분무 효율이 낮습니다. 반면 제한식 노즐은 구조가 콤팩트하고, 용융체와 기류 사이의 거리가 감소하여 분무 효율이 크게 향상되지만, 이러한 노즐 구조에는 설계가 복잡하고, 분무 과정이 불안정하며, 가공이 어렵다는 등의 문제점이 있습니다. Grant는 Hartman 진동관과 Laval 노즐을 직렬로 연결하여 초음파 기체 분무 제분 기술을 개발했습니다. Hartman 진동관에서는 고주파 초음파를 생성하여 분무 기체의 운동 에너지를 증가시켜 금속 용액의 냉각 속도를 높입니다. 실험 결과 분무 기체 압력이 2～2.5 MPa이고, 초음파 주파수가 80～100 kHz일 때 금속 용액의 냉각 속도는 104～105 ℃/s에 달합니다. 분무 기체 압력이 8.3 MPa로 증가하면 제조된 금속 알루미늄 분말의 평균 입경은 22 μm이고, 분말의 구형도가 높고 표면이 매끄럽습니다. 분무 기류와 금속 용액 흐름의 거리가 가까울수록 기체 운동 에너지가 용액 표면 에너지로 변환되는 효율이 높아지고 분무 효율도 높아집니다. 이러한 특징을 바탕으로 Miller 등은 밀접 결합 분무 노즐을 설계했으며, 노즐의 기류 출구와 금속 용액 흐름 사이의 거리가 매우 짧습니다(그림 8 참조). 밀접 결합 분무 기술로 제조된 분말은 입도가 미세하고, 입도 분포 범위가 좁고, 냉각 속도가 빠르다는 등의 장점이 있습니다. 현재 밀접 결합 분무는 적층 제조용 분말의 주류 기체 분무 제분 기술이 되었습니다.

그림 8 밀접 결합 기체 분무 노즐 및 장치 개략도

　　Gerking은 층류 초음파 분무 노즐을 발명했으며, 노즐 구조는 그림 9와 같습니다. 층류 초음파 분무에서 기류와 용융체 사이의 각도는 매우 작아 거의 평행합니다. 분무 과정에서 용융체는 전단력과 압축 압력의 공동 작용으로 파괴되고 변형되어 섬유상 층상 형태를 나타냅니다. 섬유상 층상의 유체가 노즐을 떠날 때 기류의 내외 압력 차이로 인해 유체가 액적으로 파괴되고, 금속 액적은 응고되어 분말이 됩니다. 다른 분무 공정과 비교하여 층류 분무는 기체 소모량이 적고 입도 분포가 좁고 냉각 속도가 빠른 금속 분말을 생산할 수 있습니다.

그림 9 층류 초음파 분무 노즐

　　기체 상태 방정식 PV=nRT에 따르면, 동일한 기압 하에서 기체 온도를 높이면 기체 부피가 팽창하여 기체 출구 속도가 향상됩니다. Strauss는 밀접 결합 기체 분무를 기반으로 열기 분무 개념을 제시했습니다. 연구에 따르면 동일한 기체 압력과 기체 소모량에서 분무 매체의 온도를 높이면 기체 운동 에너지를 크게 증가시켜 기체 분무 효율을 높이고 분말 평균 입도를 효과적으로 낮출 수 있습니다.

　　3 분말 성능 제어 3.1 중공 분말 형성 메커니즘 및 제어 방법

　　중공 분말은 기체 분무 분말에서 흔히 볼 수 있는 결함의 한 종류이며, 기공은 분말 내부에 일반적으로 두 가지 형태로 존재합니다. 하나는 분무 기체가 분말 내부에 갇혀 형성된 폐쇄 기공으로, 그 사이즈는 일반적으로 분말의 10%~90%이며, 일반적으로 비교적 큰 입도(>70 μm)의 분말에서 가장 흔하게 나타납니다. 다른 하나는 수지상 결정 간 응고 수축으로 인해 형성된 기공으로, 그 사이즈는 일반적으로 분말 사이즈의 5% 미만이며, 분말 내부와 표면 모두에 분포합니다. 일반적으로 분말 입도가 증가함에 따라 분말 내 기공의 수, 사이즈, 기체 함량도 증가합니다.

　　중공 분말의 형성은 분무 과정에서 액적 파괴 메커니즘과 관련이 있습니다. 기체 분무 과정에서 분무 기체와 용융 금속의 상호 작용 에너지에 따라 여러 가지 유형의 액적 파괴 메커니즘이 동시에 발생합니다. 에너지가 가장 큰 메커니즘 중 하나인 주머니형 파괴가 발생하면 큰 액적은 기류의 작용으로 주머니 모양의 박막을 형성하고 기체 흐름에 수직인 방향으로 확산됩니다. 액체 점도가 낮으면 액막 외측이 파괴되어 미세 액적이 형성됩니다. 그러나 기체 분무 과정에서 액적 냉각 속도가 매우 빠르고 액적 온도가 빠르게 낮아짐에 따라 점도가 급격히 상승합니다. 액적 점도가 충분히 높으면 주머니 모양 박막의 파괴가 억제되고 액막 양측의 끝 부분이 결합하여 분무 기체를 둘러싼 중공 액적이 형성됩니다(그림 10 참조). 따라서 중공 분말의 생성을 억제하려면 파괴 과정의 에너지를 낮춰 주머니형 파괴의 발생을 피해야 하지만, 분무 과정을 정확하게 제어하지 않으면 이를 달성하기 어렵습니다.

　　3.2 위성 분말 형성 메커니즘 및 제어 방법

　　위성 분말은 작은 사이즈의 분말이 큰 사이즈의 분말 표면에 부착되어 위성 모양의 분말 구조를 형성하는 것을 말하며(그림 11 참조), 분말의 구형도, 유동성, 겉보기 밀도 등을 저하시키는 기체 분무 제분에서 흔히 볼 수 있는 또 다른 결함입니다. 현재 위성 분말의 출현을 설명하는 두 가지 이론이 있습니다. 고전적인 이론 중 하나는 위성 분말의 출현을 미세 분말과 조대 분말이 분무실에서 아래로 비행하는 과정에서의 충돌 접착으로 설명합니다. 연구에 따르면 분무 과정에서 미세 액적은 큰 액적이 응고되기 전에

　　냉각 및 응고되어 고속 기류에서 가속되고, 최종적으로 큰 용융적에 충돌하여 용접되어 위성 분말을 형성합니다. Ozbilen의 연구에 따르면 분무 분말 입도 분포가 넓고 대입자 분말 표면이 거칠수록 위성 분말이 나타날 확률이 커집니다.

　　Anderson 등은 분무 실험에서 분무실 벽면을 따라 수직으로 위쪽으로 향하는 미세 분말 흐름을 관찰하고, 기류가 이러한 미세 분말을 노즐 아래쪽 유동장으로 보낸다는 또 다른 이론을 제시했습니다. 즉, 이미 응고된 미세 분말이 회전 기류에 의해 노즐 아래쪽 분사 영역으로 흡입되어 아직 완전히 응고되지 않은 액적과 충돌하여 최종적으로 위성 분말을 형성한다는 것입니다. 이를 통해 직경 30cm의 분무실을 개발하고 실험을 통해 위성 분말 출현 확률을 낮추는 것을 증명했습니다. 그러나 이 방법은 액적이 분무실 벽면과 너무 일찍 충돌하여 분말 회수율을 낮출 수 있습니다.

　　종합하면 현재 연구는 주로 두 가지 방법으로 위성 분말의 출현을 줄이고 있습니다. 첫째, 분무 과정과 용융체 특성을 제어하여 분무 분말의 입도 분포 폭을 줄이고, 즉 분말의 입도 차이를 줄여 분말 간 운동 상태의 차이를 줄이고 분말과 액적 간 충돌 빈도를 낮추는 것입니다. 둘째, 분무실에 보조 기류를 도입하거나 분무실 구조를 최적화하여 분무실 내 기류 회전을 억제하고 분말과 액적 간 충돌 확률을 낮추는 것입니다.

　　3.3 분말 입도 분포 제어 방법

　　기체 분무로 제조된 금속 분말의 입도 분포는 로그 정규 분포이며, 그림 12는 분말 입도 분포 개략도로, 예비 체질을 통해 큰 입도의 분말을 제거했습니다. 분말 입도 분포 폭을 줄이면 분말 회수율을 높일 수 있으며, 분말 회수율 향상은 분말 제조 비용을 효과적으로 낮출 수 있습니다. 또한 입도 분포 폭 감소는 위성 분말 형성을 억제할 수 있으며, 분말의 품질과 성능 향상에 중요한 의미를 갖습니다.

　　분말 입도 분포 제어 연구는 주로 노즐 구조 설계 최적화, 분무 매체 및 금속 용융체 성능 조절의 세 가지 측면에서 진행됩니다. Schwenck 등은 최소 직경이 0.8mm인 수축-팽창형 환상 노즐을 설계하고 직경이 0.8mm와 0.4mm인 기존 수축형 환상 노즐과 비교 실험을 실시했습니다. 그 결과 수축-팽창형 환상 노즐은 기존 노즐보다 제조된 분말의 중간값 입도가 더 작고, 분말 입도의 기하 표준 편차가 2.14에서 1.87로 감소하여 분말 입도 분포가 좁아지고 분말 회수율이 향상되는 것으로 나타났습니다. 또한 열기체 분무의 영향을 연구한 결과, 기체를 320℃로 가열하면 분말 입도와 입도 분포가 더욱 감소하여 분말 회수율을 효과적으로 높일 수 있는 것으로 나타났습니다.

　　4 전망

　　기체 분무 제분 기술은 고성능 금속 및 합금 분말을 생산하는 주요 방법 중 하나이지만, 분무 메커니즘에 대한 이해가 아직 부족하고, 다양한 재료의 공정 매개변수 제어 및 조정에 대한 완벽한 이론이 형성되지 않아 제분 기술의 산업화 발전을 저해하고 있습니다. 미래 기체 분무 제분에서 개선해야 할 핵심 기술은 다음과 같습니다.

　　(1) 기체 분무 제분 기술에 대한 다량의 분무 메커니즘 및 기초 공정 연구를 수행하여 통일된 분무 매개변수 설계 규범 및 표준을 마련해야 합니다.

　　(2)분말 입도 분포의 폭을 조절하고 분말 회수율과 분말 품질을 향상시키기 위해 분무 노즐과 분무 장치의 설계를 추가로 최적화해야 합니다.

　　(3)금속 분말의 생산 비용을 효과적으로 낮추기 위해 분말의 재활용에 대한 심층 연구를 수행하고 분말 이용률을 높여야 하며, 기술의 산업화 생산으로의 신속한 전환을 촉진하기 위한 효과적인 수단을 강구해야 합니다.

　　(4)적층 제조 기술의 지속적인 발전에 따라 원료 분말의 미세 조직 특성과 3D 프린팅 부품의 품질 및 성능에 미치는 영향에 대한 추가 연구가 필요하며, 적층 제조 기술의 특징에 따라 일련의 전용 합금 성분을 개발해야 합니다.

　　기초 공정 및 분무 제분 메커니즘에 대한 심층 연구를 통해 분무 제분 기술이 지속적으로 발전하고 개선될 것으로 기대합니다.