KR20050000667A - 복수개의 와이어를 동시 투입하는 전기폭발법에 의한금속, 합금 또는 세라믹 나노분말 제조방법 및 그 장치 - Google Patents

Abstract

복수개의 와이어를 동시 투입하는 전기폭발법에 의한 금속, 합금 또는 세라믹 나노분말 제조방법 및 그 장치에 관한 것으로, 그 구성은 전기 폭발법(Electrical explosion of wire method : EEW)을 이용하여 동시에 복수개의 와이어를 공급하고, 인접하는 와이어간의 거리를 제어하여 대략 100nm 나 그 이하의 입자 크기를 갖는 나노합금 분말, 나노세라믹분말, 단일나노분말을 선택적으로 생산하고 포집 과정을 단순화하여 생산된 분말의 포집 수율을 높이는 방법 및 장치에 관한 것이다.

Description

복수개의 와이어를 동시 투입하는 전기폭발법에 의한 금속, 합금 또는 세라믹 나노분말 제조방법 및 그 장치{Equipment for production of metal, alloy and ceramic nano powders by simultaneous wire feeding of electrical explosion of wire and it's method}

본 발명은 복수개의 금속와이어를 동시 투입하는 전기폭발법에 의한 금속, 합금 또는 세라믹 나노분말 제조방법 및 그 장치에 관한 것으로, 더 상세하게는 금속, 합금 및 화학적 재료를 동시 투입하여 전기 폭발법(Electrical explosion of wire method : EEW)을 이용해 약 100nm나 그 이하의 입자 크기를 갖는 나노합금(금속)분말 또는 나노(복합)세라믹분말을 얻는 제조방법과 그 장치에 관한 것이다.

일반적으로 단일 금속 분말을 제조하는 방법은 아토마이제이션(atomization), 액상환원법, 플라즈마를 이용하는 방법 등이 있다.

하지만 상기 아토마이제이션 방법으로는 나노크기로 분말을 제조 할 수 없고 대략 50㎛정도 크기의 분말을 제조 할 수 있다.

또한 상기 액상환원법은 나노크기로 몇 가지 귀금속만을 제조 할 수 있어 일반적인 금속 분말에는 적용 할 수가 없다는 단점이 있다.

또한 상기 플라즈마 방법은 생산에 비해 전력 소모가 크며 분말 포집 할 때 산화를 방지시키는 별도의 장치가 필요하다는 등의 문제점을 가지고 있어 종래의 방법으로는 나노크기의 금속 분말을 안정적으로 생산 할 수가 없었다.

이와 같은 문제점을 해결한 방법으로 본 출원인이 기 출원한바 있는 대한민국 특허출원 10-2001-0029606호가 있다.

상기 기 출원된 발명의 주요 내용을 도 4내지 6을 참조하여 설명하자면,

나노분말제조방법은 와이어 공급장치에서 반응기 내부로 와이어를 공급하는 단계와, 상기 와이어 공급장치내의 측정롤러로 와이어 폭발길이를 측정하는 단계와, 상기 와이어 폭발길이 측정신호로 스파크갭의 구동신호를 발생하는 단계와, 상기 구동신호가 스파크 갭의 구동전극에 공급될때까지 축전지를 충전하는 단계와, 상기 스파크갭의 구동신호로 충전된 축전지의 고전압이 스파크 갭의 고전압전극과 저전압전극 사이의 절연체를 관통해 반응기의 고전압전극에 공급되는 단계와, 상기 고전압으로 반응기 내로 공급된 와이어가 폭발하여 나노 금속분말을 얻는 단계와, 상기 나노금속분말을 정확한 산소압에서 포집하는 단계를 포함하는 전기폭발법에 의한 금속 나노분말을 제조하는 방법을 특징으로 하고,

장치구성을 설명하자면 나노분말을 제조하는 장치에 있어서, 높은 전압을 발생하는 펄스 발생장치(A)의 스파크 갭(6)의 저전압전극(8)과 와이어 폭발반응기(B)의 절연체(11)가 연결되고, 상기 와이어 폭발반응기 상측에 와이어를 공급하는 와이어 공급장치(C)가 연결되며, 상기 와이어 폭발반응기 측면상단에 가스제공장치(D)의 블러워가 연결되고 측면 하단에 분말포집장치(E)의 버퍼탱크가 연결되며, 상기 와이어 공급장치는 스파크갭(6)을 구동시키는 유도파 형성모듈(15)과 전기적으로 연결 결합되어 구성되고,

상기 펄스 발생장치(A)는 구동된 정류자로 사용되는 세 개의 전극 방전장치로 구성하되, 저전압전극(8)은 관통된 절연체를 통한 고전압전극(5)으로 연결되고, 스파크갭(6)의 구동전극(7)은 저항기를 가로질러 접지되며, 상기 고전압전극은 전기적으로 충전기(2)와 전압분배기의 상측 저항(3)과 연결되고, 상기 저전압전극은 절연체(11)를 통하여 반응기의 고전압 전극(9)과 저항기(12)와 연결되어 접지되며, 상기 구동전극의 한쪽은 전압분배기 하측저항(4)과 다른 한쪽은 연소파 형성 모듈(16)과 연결되어 구성되고,

상기 와이어 폭발반응기(B)는 하측에 반응기 고전압전극(9)이 절연체(11)를 통해 펄스 발생장치(A)의 저전압전극(8)과 연결되고, 상측에 와이어를 공급하는 와이어 공급장치(C)가 연결되며, 측면 상단에 작동가스가 들어오는 입구와 측면 하단에 금속분말과 작동가스가 배출되는 출구가 구비되고, 내부에 반응기에서 가스가 소비될때 들어오는 작동가스의 방사흐름을 차축흐름으로 변형시키는 홀(31)이 구비되고,

상기 와이어 폭발반응기(B)는 와이어가 공급되는 상측 입구 둘레에 와이어 폭발반응시 고전압 접지(17)가 구비되고,

상기 와이어 공급장치(C)는 와이어 코일(21)과 와이어 변형모듈(25) 사이에 측정롤러(22)를 위치시켜 구성하되, 측정롤러(22)는 폭발 와이어의 길이를 측정할 수 있는 몇 개의 구멍(24)이 있고, 상기 구멍으로 전기램프(27)의 빛이 광전 변환장치(28)에 입사되어 폭발 와이어의 길이를 측정하여 스파크 갭을 트리거 시키는 신호를 전송하도록 구성되며,

상기 가스공급장치(D)는 산소(52)와 아르곤가스(51)가 공급되는 앞단에 블라워(55)가 설치되어 작동가스가 공급되고, 상기 블라워와 가스공급장치 사이에 산소분압검출기(54)가 설치되어 분말포집장치(E)의 기계적필터(48)와 연결되어 구성되며,

상기 분말포집장치(E)는 와이어 폭발 반응기의 작동가스 출구(33)와 연결되어 트랩(41)과 버퍼탱크(42)로 연결되고, 상기 버퍼탱크 출구는 연속적으로 연결된 제 1,2 사이클론(44,45)과 연결되며, 상기 사이클론 출구는 연속적으로 연결된 제 1,2 전기필터(46,47)를 통해 기계적 필터(48)로 연결되고, 상기 기계적 연결필터는 가스공급장치의 산소분압검출기(54)로 연결되어 구성된 것을 특징으로 한다.

하지만 상기와 같은 기 출원된 본 출원인의 발명에서도 합금 또는 복합세라믹나노분말의 제조가 불가능하다는 문제점이 있다.

또한 생산된 분말을 포집하는 장치가 다단의 버퍼 싸이클론, 필터 및 호퍼로 구성되어 복잡함에도 불구하고 원하는 분말의 수율이 50-60％ 밖에 되지 않는다는 문제점이 있다.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 전기 폭발법(Electrical explosion of wire method : EEW)을 이용하는 기출원(대한민국 특허 출원 10-2001-0029606호)된 본 출원인의 발명을 더욱 개량하여 동시에 복수개의 와이어를 공급하여 대략 100nm 나 그 이하의 입자 크기를 갖는 나노합금 분말, 나노세라믹분말, 단일나노분말을 선택적으로 생산하고 포집 과정을 단순화하여 생산된 분말의 포집 수율을 높이는 방법 및 장치를 제공하는데 있다.

상기와 같은 본 발명의 목적은 와이어 폭발반응기에 공급되는 와이어를 2개 혹은 그 이상의 개수를 동시에 공급하는 와이어 공급장치와 버퍼기능을 가진 다목적 싸이클론으로 구성되는 분말포집장치로 이루어지는 방법 및 장치를 제공함으로써 달성된다.

도 1은 본 발명 펄스발생기의 작동 원리도,

도 2는 본 발명 와이어 공급장치의 작동 원리도,

도 3a는 본 발명 전기폭발법에 의한 나노분말(금속) 장치의 전체 구성도,

도 3b는 본 발명 전기폭발법에 의한 나노분말 장치의 전체 구성도,

도 3c는 상기 도 3a 및 3b에 사용되는 버퍼기능을 가진 싸이클론의 평면도 및 정단면도,

도 4는 기 출원된 출원인의 종래 펄스발생기의 작동 원리도,

도 5는 기 출원된 출원인의 종래 와이어 공급장치의 작동 원리도,

도 6은 기 출원된 출원인의 종래 전기폭발법에 의한 나노금속분말 장치의 전체 구성도이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

A : 펄스 발생장치 B : 와이어 폭발반응기

C : 와이어 공급장치 D : 가스제공장치

E : 분말포집장치

(1) : 전압 (2) : 축전기

(3) : 전압분배기위 상측 저항 (4) : 전압분배기의 하측 저항

(5) : 스파크 갭의 고전압 전극 (6) : 스파크 갭(spark gap)

(7) : 스파크 갭의 구동전극 (8) : 스파크 갭의 저전압 전극

(9) : 반응기의 고전압전극 (11) : 절연체

(12) : 저항 (13) : 와이어

(15) : 유도파 형성장치 (16) : 연소파 형성 모듈

(17) : 고전압 접지 (18) : 그라운드 스위치

(21) : 와이어 코일 (22) : 측정롤러

(23) : 자유회전축 (24) : 측정롤러의 구멍

(25) : 와이어 변형모듈 (27) : 전기램프

(28) : 광전 변환장치 (29) : 로드

(31) : 반응기 홀 (32) : 작동가스 입구

(33) : 분말과 작동가스 출구 (34) : 펌프

(41) : 트랩 (42) : 버퍼 기능을 가진 싸이클론

(43) : 호퍼 (46) : 전기필터

(48) : 기계적필터 (51) : 아르곤가스통

(52) : 산소통 (53) : 산소공급수량조절장치

(54) : 산소분압검출기 (55) : 블러워

(60) : 전기필터 고전압 공급장치 (61) : 제어, 감시 컨솔

상기한 바와 같은 목적을 달성하고 종래의 결점을 제거하기 위한 과제를 수행하는 본 발명은 방법은 와이어 공급장치에서 반응기 내부로 와이어를 공급하는 단계와, 상기 와이어 공급장치내의 측정롤러로 와이어 폭발길이를 측정하는 단계와, 상기 와이어 폭발길이 측정신호로 스파크갭의 구동신호를 발생하는 단계와, 상기 구동신호가 스파크 갭의 구동전극에 공급될때까지 축전지를 충전하는 단계와, 상기 스파크갭의 구동신호로 충전된 축전지의 고전압이 스파크 갭의 고전압전극과저전압전극 사이의 절연체를 관통해 반응기의 고전압전극에 공급되는 단계와, 상기 고전압으로 반응기 내로 공급된 와이어가 폭발하여 나노분말을 얻는 단계와, 상기 나노분말을 정확한 산소압에서 포집하는 단계를 포함하여 나노 분말을 제조하는 방법에 있어서,

상기 와이어를 공급하는 단계에서 동일한 속도로 복수개의 와이어(금속, 합금, 세라믹)가 공급되도록 하고,

상기 공급된 와이어가 폭발하여 나노분말을 얻는 단계에서 공급되는 와이어간의 거리를 조절하여 원하는 합금(복합세라믹나노분말) 또는 단일나노분말을 얻도록 하고,

상기 포집단계에서는 응집방지를 위한 버퍼와 분말분급을 위한 싸이클론을 하나의 장치로 단순화한 버퍼 기능을 가진 싸이클론을 사용하여 복합적으로 포집하는 단계를 특징으로 한다.

상기 공급된 와이어가 폭발하여 나노분말을 얻는 단계에서 공급되는 2개 또는 복수개의 와이어 간의 거리를 합금(복합 세라믹)나노분말제조를 위해서는 와이어(금속, 세라믹)간의 거리가 26 mm이하가 되도록 제어한다.

상기 공급된 와이어가 폭발하여 나노분말을 얻는 단계에서 공급되는 2개 또는 복수개의 와이어 간의 거리를 단일금속(세라믹)을 동시에 2배 생산하기 위해서 78mm 이상이 되도록 제어한다.

상기 공급된 와이어가 폭발하여 나노분말을 얻는 단계에서 공급되는 2개 또는 복수개의 와이어 간의 거리를 합금(복합 세라믹)분말 및 단일금속(세라믹)을 혼재하여 생산하기 위해서는 그 거리를 26 mm보다 크고 78mm 보다 작게 제어한다.

본 발명의 장치구성은 높은 전압을 발생시켜 와이어 폭발반응기의 폭발을 일으키는 펄스 발생장치(A)와, 공급된 와이어가 폭발하여 나노분말로 형성되는 와이어 폭발반응기(B)와, 와이어 폭발반응기(B)에 와이어를 공급하는 와이어 공급장치(C)와, 와이어 폭발반응기에 가스를 제공하는 가스제공장치(D)와, 폭발반응기에서 배출되는 분말을 포집하는 분말포집장치(E)로 구성하여 나노분말을 제조하는 장치에 있어서,

상기 와이어 폭발반응기(B)는 하측에 반응기 고전압전극(9)이 절연체(11)를 통해 펄스 발생장치(A)의 저전압전극(8)과 연결되고, 상측에 2개 또는 복수개의 와이어를 공급하는 와이어 공급장치(C)가 연결되며, 측면 상단에 작동가스가 들어오는 입구와 측면 하단에 금속분말과 작동가스가 배출되는 출구가 구비되고, 내부에 반응기에서 가스가 소비될 때 들어오는 작동가스의 방사흐름을 차축흐름으로 변형시키는 2개의 홀(31)을 구비하되, 공급되는 2개 또는 복수개의 와이어간의 거리를 조절하여 구성하여 합금(복합 세라믹)나노분말 또는 단일나노물질이 생산되도록 하고, 와이어가 공급되는 상측 입구 둘레에 와이어 폭발반응시 고전압 접지(17)가 구비되도록 구성하고,

상기 와이어 공급장치(C)는 2개 또는 복수개를 설치하되, 이웃하는 와이어코일(21)간을 동일축으로 연동하여 회전토록 구성하고, 각 와이어 공급장치(C)는 와이어 코일(21)과 와이어 변형모듈(25) 사이에 측정롤러(22)를 위치시켜 구성하되, 측정롤러(22)는 폭발 와이어의 길이를 측정할 수 있는 몇 개의 구멍(24)이 있고, 상기 구멍으로 전기램프(27)의 빛이 광전 변환장치(28)에 입사되어 폭발 와이어의 길이를 측정하여 스파크 갭을 트리거 시키는 신호를 전송하도록 구성한 것을 특징으로 한다.

상기 와이어 폭발반응기(B) 다음에 장치되는 분말포집장치(E)는 합금(금속)을 생산하기 위해서 와이어 폭발 반응기의 작동가스 출구(33)와 연결되어 트랩(41)과 버퍼 기능을 가진 싸이클론(42)으로 연결된 후 기계적 필터(48)로 연결되고, 상기 기계적 연결필터는 가스공급장치의 산소분압검출기(54)로 연결되어 구성한다.

상기 와이어 폭발반응기(B) 다음에 장치되는 분말포집장치(E)는 (복합)세라믹을 생산하기 위해서는 버퍼 기능을 가진 싸이클론(42) 및 기계적 필터(48) 사이에 전기필터(46)를 더 포함하여 구성한다.

상기 와이어 폭발반응기(B)는 공급되는 2개 또는 복수개의 와이어 간의 거리를 합금(복합 세라믹)나노분말제조를 위해서 와이어(금속, 세라믹)간의 거리가 26 mm이하가 되도록 장치 구성한다.

상기 와이어 폭발반응기(B)는 공급되는 2개 또는 복수개의 와이어 간의 거리를 단일금속(세라믹)을 동시에 2배 생산하기 위해서 78mm 이상이 되도록 장치 구성한다.

상기 와이어 폭발반응기(B)는 공급되는 2개 또는 복수개의 와이어 간의 거리를 합금(복합 세라믹)분말 및 단일금속(세라믹)을 혼재하여 생산하기 위해서 그 거리를 26 mm보다 크고 78mm 보다 작게 장치 구성한다.

상기 버퍼 기능을 가진 싸이클론(42)은 외부를 냉각하는 유로와 싸이클론의 내부를 냉각하는 이중의 유로로 구성한다,

이하 본 발명의 실시예인 구성과 그 작용을 첨부도면에 연계시켜 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명 펄스발생기의 작동 원리도, 도 2는 본 발명 와이어 공급장치의 작동 원리도, 도 3a는 본 발명 전기폭발법에 의한 나노분말(금속) 장치의 전체 구성도, 도 3b는 본 발명 전기폭발법에 의한 나노분말 장치의 전체 구성도, 도 3c는 상기 도 3a 및 3b에 사용되는 버퍼기능을 가진 싸이클론의 평면도 및 정단면도를 도시하고 있는데, 본 발명의 개략적인 구성은 전원, 축전지, 높은 전압에 의한 와이어 폭발 반응기, 접지전극, 축전장치의 구동된 배전반(driven switchboard/ commutator: 정류자), 와이어 공급장치 및 분말포집기로 구성된다.

도 1에 도시된 바와 같이 본 발명은 세 개의 전극 방전장치(three electrodes discharger)는 구동된 정류자로 사용된다.

여기에서 저전압전극(8)은 관통된 절연체(11)를 통하여 와이어폭발반응기의 고전압전극(9)에 연결되어 있고, 또한 일측부에서 저항(12)을 가로질러 접지 되어 있다.

고전압전극(5)은 전기적으로 축전기(2)와 전압 분배기의 상측 저항(upper arm, 3)에 연결되어 있다.

구동전극(7)은 일측은 연소파(incendiary pulse)형성 모듈(16)에 연결되어 있고, 타측은 전압분배기의 하측 저항(low arm, 4)에 연결되어 있다.

특히, 스파크 갭(6)의 정류는 와이어와 높은 전압 전극 반응기 사이의 감소하는 갭의 분열과정에서 일어난다.

또한 와이어공급장치(C)에서 2줄의 와이어가 와이어폭발반응기(B)로 공급된다.

상기와 같은 본 발명의 일부 구성은 축전지를 포함한 전원과 스위치보드, 높은 전압을 갖는 와이어 폭발 반응기와 접지, 와이어 변형기구를 포함한 와이어 공급기, 가스제공기, 배기를 포함한 분말 포집기, 사이클론, 분말 포집을 위한 전기적 볼륨필터 그리고 잘려진 콘(truncated cone)을 갖는 분말 분류기와 함께 전체적인 구성하에서 작동한다.

도 2 에서 도시한 바와 같이 와이어 공급장치(C)의 기본적인 구성자체는 본출원인의 기출원된 대한민국 특허출원 10-2001-0029606호와 동일하게 상부로부터 와이어코일(21), 측정롤러(22) 측정롤러의 구멍(24), 와이어변형모듈(25)로 구성되어 와이어가(13)를 와이어폭발반응기(B)공급하도록 구성하며, 와이어폭발반응기(B) 또한 기본적으로는 반응기홀(31), 작동가스입구(32) 및 분말과 작동가스출구(33)로 구성되지만, 가장 중요한 변화는 2개의 와이어를 동시에 공급하여 동시에 폭발시키도록 장치 구성하였다는데 있다.

이와 같은 동시공급 및 동시폭발구성은 기출원건으로부터 용이하게 발명될수 있는 것은 아니고, 여러 가지 장치구성을 테스트하여 가장 적합한 구성을 채용하였다.

즉, 기출원구성을 개량한 본 발명에서는 2개의 와이어를 동시에 와이어폭발반응기(B)에 공급하도록 와이어코일(21)을 구동하는 축을 양 와이어코일(21)이 공동으로 사용하도록 장치 구성된다.

또한 이와 같은 구성에 의해 공급되는 2개의 와이어는 와이어폭발반응기(B)에 동시에 공급되어 폭발반응을 하게 되는데, 이때 인접하는 와이어간의 거리를 조정하도록 장치구성함으로써 나노합금분말, 나노복합세라믹분말, 2배의 생산량을 가지는 나노분말이 생성되게 된다.

상기에서 동일축을 사용하여 와이어공급장치를 구성한 이유를 설명하면 다음과 같다.

기존 금속선투입장치(한국특허 출원번호 2001-29606호)는 한 개의 금속선만을 투입할 수 있었으나 본 장치는 두 개 혹은 그 이상의 개수의 와이어를 동시에 투입해 동시에 방전할 수 있도록 고안하였으며 와이어간의 거리(wire to wire distance)를 26mm, 52mm 그리고 78mm로 가변할 수 있도록 하여 원하는 금속분말 및 합금분말 또는 단일물질의 나노분말을 제조할 수 있도록 구성하였다.

즉, 단일 축에 여러개의 롤러를 설치하므로서 롤러간의 간격을 좌우로 임의 조절함으로써 와이어 간의 간격을 임의로 조정 가능하다.

복수선 와이어 공급장치는 단일선 와이어 공급장치와 동일하게 고전압 대전류가 이 장치로 흐르지 않도록 폭발 챔버 내부에 접지를 두어 완벽한 절연이 되어있어 장치 변경상의 위험은 없다.

분말의 종류 및 형태(합금, 복합분말, 단일분말, 산화물분말 등)에 따라 와이어간의 간격은 최적의 거리로 조정하면 된다.

또한 두 개의 금속선에 동시에 투입됨으로 생산량을 크게 증가시킬 수 있다.

상기와 같은 본 발명 두 개의 와이어를 공급하는 장치는 몇 가지 방식이 고려되었다.

첫째는 독립된 장치에 의해 각각의 wire가 공급되는 방식이고, 둘째로 두 가닥이거나 그 이상의 wire를 꼬아서 하나의 장치에 의해 공급되는 방식, 셋째로 한 개의 모터로 구동되는 단일 축에 여러 개의 릴이 공급되는 방식이다.

이상의 방식들을 분석하였고, 예비 실험을 한 결과 첫 번째 방식이 간편하였다.

그러나 이러한 독립적으로 wire가 공급되는 경우 각 wire의 공급속도가 조금만 달라져도 시간이 지날수록 차이는 더 심해져서 작업이 계속되지 못하였을 뿐 아니라, wire간 최소 간격이 적어도 50-60mm 이상이 되어 투입금속을 합금화할 수 없었다.

두 번째 방식은 wire가 꼬여서 릴에 걸리며 불규칙하게 동작하였다. 더군다나 꼬인 방식의 wire는 챔버에 설치할 때 축받이에 삽입되지 않았다. 분말은 폭발시 일부가 외부로 분출되었다.

이러한 사항들을 고려하여 단일 축에 2개의 롤러를 설치하는 방법이 선정되었다. 이 경우 첫 번째 방법에 비해 wire간 간격을 최소화(26mm) 할 수 있고, 두 번째 방법에 비해 안정적으로 공급될 수 있다.

또한 일부 설계를 변경하면 3개 혹은 그 이상의 와이어를 동시에 투입할 수 있는 장점이 있다.

다음은 상기와 같은 와이어간의 거리 차에 따른 실험결과를 나타낸 따른 실시예이다.

(실시예 1)

Wire to wire distance = 26 mm

- 다른 2종의 금속을 사용할 경우 제조된 분말은 대부분 합금분말 혹은 복합상 (intermetallic compound) 분말로 제조됨.

- 분말의 크기는 약 100nm 임

이하는 서로 다른 금속 투입에 따른 TEM사진 결과이다.

(1) Al-Fe동시 투입 : wire to wire거리 : 26 mm

FeAl₂및 FeAl₃금속간화합물 생성, 일부단일 금속도 존재

투과전자현미경(TEM)사진

(2) W-Al 동시 투입 : wire to wire거리 : 26 mm

WAl_x복합상 일부 단일 금속분말도 존재

투과전자현미경(TEM)사진

(실시예 2)

Wire to wire distance = 52 mm

- 제조된 분말은 합금화 혹은 intermetallic compound 과 단일금속으로 혼재된 상태로 제조됨.

- 분말의 크기는 약 100nm 이나 일부 큰 분말(200nm이상)도 생성됨.

(실시예 3)

Wire to wire distance = 78 mm

- 제조된 분말은 합금화되어 있지 않고 단일상 분말을 이룸.

- 같은 종류의 금속선을 사용할 경우 생산량은 단일금속선투입장치에 비해 2 배에 이름.

그러므로 합금분말제조를 위해서는 두 개의 다른 금속을 동시에 투입하되 와이어(금속)간의 거리가 26 mm이하가 되도록 하여 증발 응축하게 하여 합금화를 유도하며, 생산량향상을 목적으로 하는 경우 동일 금속을 동시에 투입하되 금속선간의 거리가 78mm 이상이 되도록 하여 증발응축시키면 100 nm 크기의 단일금속을 생산하며 생산량을 늘릴 수 있다.

도 3a는 본 발명 전기폭발법에 의한 나노분말(금속) 장치의 전체 구성도, 도 3b는 본 발명 전기폭발법에 의한 나노분말 장치의 전체 구성도를 도시하고 있는데,그 기본적인 구성은 기 출원된 본 출원인의 발명 대한민국 특허 출원 10- 2001-29606호와 동일하지만, 가장 중요한 변화는 기 출원된 특허 포집장치부의 문제점인 버퍼, 호퍼, 복수개의 사이클론, 복수개의 전기필터의 다단구성으로 인한 복잡함과, 그러한 구성에도 불구하고 수율이 낮다는 문제점을 단순한 포집장치부로 구성하면서도 수율이 높도록 구성하였다는데 있다.

즉, 본 발명의 포집장치부 구성은 나노금속 또는 합금분말을 얻을 경우는 도 3a와 같이 하나의 버퍼 기능을 가진 싸이클론(42) 및 호퍼(43)와 그 다음단계에 형성된 하나의 전기필터(46) 및 호퍼(43)와 기계적필터(48) 및 호퍼(43)와, 상기 전기필터(46)에 전원을 공급하는 전기필터고전압공급장치(60)로 구성하고,

세라믹분말을 얻을 경우는 도 3b와 같이 하나의 버퍼 기능을 가진 싸이클론(42) 및 호퍼(43)와 기계적필터(48) 및 호퍼(43)로 간단하게 장치 구성하였다.

상기와 같이 이전 구성에 비해 획기적으로 그 구성을 단순화 했음에도 수율이 좋은 이유는 버퍼 기능을 가진 싸이클론(42)을 장치 구성함으로써 얻어진다.

즉, 종래 포집장치가 다단으로 그 크기를 달리하면서 구성되었음에도 각 각의 장치에 분급되는 분말은 원하는 크기의 분말이외에 원치 않는 작은 분말까지 섞여서 분급이 되는 단점이 있었다.

예를 들어 1차 싸이클론에서 포집된 분말의 경우 500nm 크기의 분말포집을 예상했으나 500nm크기의 분말 이외에 미세한 분말까지 동시에 섞여서 나가는 단점이 있다.

이와 같은 이유로 생산된 100nm 급 분말의 30% 정도가 1차 및 2차 싸이클론으로 원하지 않게 나가게 된다.

또 한가지는 제조된 분말이 응집을 하게 되면 작은 분말이라도 큰 분말과 같이 행동하게 되어 1차 및 2차 싸이클론에 걸리게 된다.

이와 같은 이유 때문에 응집방지를 위한 버퍼탱크에 냉각수를 이용해 외부만 냉각시키던 것을 내부까지 냉각시켜 응집을 방지하면 제조된 미세분말의 응집을 크게 방지할 수 있게 된다.

도 3c에 도시된 바와 같이 버퍼기능을 가진 싸이클론(42)은 외부냉각 뿐아니라 싸이클론이 들어가는 내부에도 냉각장치를 만들어 구성하였다.

결론적으로 버퍼기능을 단순히 입자간 간격을 멀리하여 응집을 방지하던 종래 기능에서 입자를 멀리하면서 내 외부 냉각을 통해 급냉시켜 응집을 방지하고 응집이 방지된 분말을 동시에 큰 싸이클론으로 분급시키면 큰 입자가 분급될 때 작은 입자가 섞여서 포집되는 것을 방지할 수 있게 된다.

이하 본 발명의 개량된 장치구성 중 포집장치부의 수율에 관련된 실시예이다.

- 수율은 각 단계를 거쳐 최종 filter에서 포집되는 양으로 결정.

- 기존 장치는 수율이 50-60% 정도이나 본 발명의 장치구성은 75-85%로 크게 향상되었음.

- 또한 장비를 간단하게 하여 제작비를 크게 절감할 수 있음.

1. 전압에 따른 회수량

실험조건 : Al 와이어 사용(직경 0.4 mm, 길이 86 mm), 1000 pulse, 0.5Hz, Ar압력 4기압하에서 실험.

(실시예 1) - 23kV전압

기존 장치 : 1 cyclone 2 cyclone Filter

29.4% 12.7% 57.9% (최종 수율)

본 발명장치 : cyclone with buffer Filter

13.5% 86.5%

(실시예 2) - 28kV전압

기존 장치 : 1 cyclone 2 cyclone Filter

26.8% 20.2% 51.5% (최종 수율)

본 발명 장치 : cyclone with buffer Filter

23.0% 77.0%

2. Ar압력에 따른 회수량

실험조건 : 28kV, Al wire사용 (직경 0.4 mm, 길이 86 mm), 1000 pulse,0.5Hz하에서 실험.

(실시예 1) - Ar압력 3기압

기존 장치 : 1 cyclone 2 cyclone Filter

33.3% 15.0% 51.7% (최종 수율)

본 발명 장치 : cyclone with buffer Filter

24.5% 75.5%

(실시예 2) - Ar압력 4기압

기존 장치 : 1 cyclone 2 cyclone Filter

26.8% 20.2% 51.5% (최종 수율)

본 발명 장치 : cyclone with buffer Filter

23.0% 77.0%

(실시예 3) - Ar압력 5기압

기존 장치 : 1 cyclone 2 cyclone Filter

44.4% 12.9% 42.7% (최종 수율)

본 발명 장치 : cyclone with buffer Filter

22.2% 77.8%

3. Pulse에 따른 회수량

실험조건 : 28kV, Al wire사용 (직경 0.4 mm, 길이 86 mm), 1000 pulse, Ar압력 4기압하에서 실험.

(실시예 1) - 0.2 Hz

기존 장치 : 1 cyclone 2 cyclone Filter

19.2% 13.0% 66.5% (최종 수율)

본 발명 장치 : cyclone with buffer Filter

15.4% 84.6%

(실시예 2) - 0.5 Hz

기존 장치 : 1 cyclone 2 cyclone Filter

26.8% 20.2% 51.5% (최종 수율)

본 발명장치 : cyclone with buffer Filter

23.0% 77.0%

이하 상기와 같은 본 발명 및 기 출원된 출원인의 종래 장치구성을 포함한 전체 구성을 설명하면 다음과 같다.

본 발명의 장치구성은 높은 전압을 발생시켜 와이어 폭발반응기의 폭발을 일으키는 펄스 발생장치(A)와, 공급된 와이어가 폭발하여 나노분말로 형성되는 와이어 폭발반응기(B)와, 와이어 폭발반응기(B)에 와이어를 공급하는 와이어 공급장치(C)와, 와이어 폭발반응기에 가스를 제공하는 가스제공장치(D)와, 폭발반응기에서 배출되는 분말을 포집하는 분말포집장치(E)로 구성되고,

상기 펄스 발생장치(A)는 구동된 정류자로 사용되는 세 개의 전극 방전장치로 구성하되, 저전압전극(8)은 관통된 절연체를 통한 고전압전극(5)으로 연결되고, 스파크갭(6)의 구동전극(7)은 저항기를 가로질러 접지되며, 상기 고전압전극은 전기적으로 충전기(2)와 전압분배기의 상측 저항(3)과 연결되고, 상기 저전압전극은 절연체(11)를 통하여 반응기의 고전압 전극(9)과 저항기(12)와 연결되어 접지되며, 상기 구동전극의 한쪽은 전압분배기 하측저항(4)과 다른 한쪽은 연소파 형성 모듈(16)과 연결되어 구성되고,

상기 와이어 폭발반응기(B)는 하측에 반응기 고전압전극(9)이 절연체(11)를 통해 펄스 발생장치(A)의 저전압전극(8)과 연결되고, 상측에 2개 또는 복수개의 와이어를 공급하는 와이어 공급장치(C)가 연결되며, 측면 상단에 작동가스가 들어오는 입구와 측면 하단에 금속분말과 작동가스가 배출되는 출구가 구비되고, 내부에 반응기에서 가스가 소비될 때 들어오는 작동가스의 방사흐름을 차축흐름으로 변형시키는 2개의 홀(31)을 구비하되,

공급되는 2개 또는 복수개의 와이어간의 거리를 합금(복합 세라믹)나노분말제조를 위해서는 와이어(금속)간의 거리가 26 mm이하가 되도록 구성하고,단일금속(세라믹)을 동시에 2배 생산하기 위해서는 78mm 이상이 되도록 구성하고, 합금(복합 세라믹)분말 및 단일금속(세라믹)을 혼재하여 생산하기 위해서는 그 거리를 26 mm보다 크고 78mm 보다 작게 구성하며,

상기 와이어 폭발반응기(B)는 와이어가 공급되는 상측 입구 둘레에 와이어 폭발반응시 고전압 접지(17)가 구비되도록 구성하고,

상기 와이어 공급장치(C)는 2개 또는 복수개를 설치하되, 이웃하는 와이어 코일(21)간을 동일축으로 연동하여 회전토록 구성하고, 각 와이어 공급장치(C)는 와이어 코일(21)과 와이어 변형모듈(25) 사이에 측정롤러(22)를 위치시켜 구성하되, 측정롤러(22)는 폭발 와이어의 길이를 측정할 수 있는 몇 개의 구멍(24)이 있고, 상기 구멍으로 전기램프(27)의 빛이 광전 변환장치(28)에 입사되어 폭발 와이어의 길이를 측정하여 스파크 갭을 트리거 시키는 신호를 전송하도록 구성되며,

상기 가스공급장치(D)는 산소(52)와 아르곤가스(51)가 공급되는 앞단에 블러워(55)가 설치되어 작동가스가 공급되고, 상기 블러워와 가스공급장치 사이에 산소분압검출기(54)가 설치되어 분말포집장치(E)의 기계적필터(48)와 연결되어 구성되며,

상기 분말포집장치(E)는 합금(금속)을 생산하기 위해서는 와이어 폭발 반응기의 작동가스 출구(33)와 연결되어 트랩(41)과 버퍼 기능을 가진 싸이클론(42)으로 연결된 후 기계적 필터(48)로 연결되고, 상기 기계적 연결필터는 가스공급장치의 산소분압검출기(54)로 연결되어 구성하고,

(복합)세라믹을 생산하기 위해서는 버퍼 기능을 가진 싸이클론(42) 및 기계적 필터(48) 사이에 전기필터(46)를 구성한다.

이하 본 발명의 작동을 설명하면 다음과 같다.(금속 위주로)

고전압원(1)은 선택된 전압이 전압분배기(3,4)와 스파크 갭(6)의 고전압 전극(5)에 공급될 때까지 에너지 축전지(2)를 충전한다.

전압분배기의 하측 저항(4)으로부터 충전 전압 부분은 스파크 갭의 구동전극(7)에 공급되어 진다. 또한 스파크 갭의 낮은 전압 전극(8)은 절연체(11)를 통하여 반응기(10)의 높은 전압전극(9)에 연결되어 있다. 그리고 낮은 전압 전극은 저항기(12)와 접지되어 있다.

전극 5-7과 7-8 사이에 높인 스파크갭(6)에서 갭들은 전극간의 거리가 선택된 작동 전압의 1.5에서 2배 정도가 되는 거리를 초과하는 거리에 놓여있다.

전압분배기의 저항이 축전기의 충전시간과 전극 7, 8 사이의 용량이 저항기 4에서의 매우 작은 것과 비교함으로서 전압분배기를 통해 축전기(2)의 과도한 방전 시간의 상태로부터 선택되어지기 때문에 실제로 축전기에서의 전압에 비례하여 변화된다.

와이어가 와이어 공급장치(C)에 의해 공급되고 전극(9)에 도달할 때(gap 이 1mm 정도에 도달할 때) 유도파 형성장치가 변환되고 스파크 갭(6)에 대한 제동파를형성하는 연소파형성모듈(16)에 신호를 준다. 발생기는 돌아가고, 축전기(2)에 전압의 극성에 반대 극성을 지닌 연소파는 구동전극에 도달하고 스파크 갭이 시작된다.

축전기는 와이어(13)에 방전되고, 와이어는 폭발한다. 고려된 장치에서 저항기(12)는 저항기를 통하여 축전기의 지속적인 방전으로 선택되어 진다. 1.5kΩ의 값을 갖는 대부분의 경우들에서는 제때에 두 개의 오더 차이를 제공한다.

계 왜곡(field distortion)을 가진 배전반은 트리거(trigger) 배전반과 비교해볼 때 갭의 재배열 없이 보다 완만한 범위의 작동 전압을 갖는다.

트리거 스위치보드 작동은 단지 플라즈마가 주요한 갭에서 움직이고, 자외선 방사는 가스를 이온화하기 때문에 일어난다. 제안된 구동파의 배전반 진폭은 변환된 전압에 비례한다. 따라서 두 갭에서 계(field)의 증폭과 갑작스런 왜곡 증폭은 샤프 스파이크(sharp spike)를 가진(이 경우에 구동전극은 30mm 직경의 가운데 구멍을 가진 3mm 두께의 판이다.) 구동 전극에서 구동파의 공급 중에 발생한다.

구동파의 양극에서 변환된 전압에 비교해 볼 때 반대이다. 40kv는 발전된 배전반에서의 작동전압이다. 이 전압은 전압 분배기에 의해 1:3(위 부분은 200MΩ, 아래부분은 100MΩ)으로 나뉘고, +13.3kV 전압은 구동과 접지된 전극 사이의 차이이다. 배전반 갭안의 계는 균일하고 에어 브레이크다운(air breakdown) 전압 응력은 30kv/cm 이다. 만일 낮은 갭 폭이 7mm(파괴에서보다 17배 이상에서)로 같게 되고 위의 갭 폭이 1.5cm(파괴보다 1.7배)로 같게 되면 또 그때 공급되는 구동파가 -40kV( 1 J 에너지)라면, 위, 아래 갭에서의 전압응력은 브레이크 전압응력보다 1.8과 1.9배 이상이다.

동시에 계의 왜곡과 증폭은 구동 전극 안의 구멍 가장자리에서 일어난다. 이것은 아랫부분 갭의 빠른 파괴를 유도하고 그 다음 위 부분 갭의 파괴를 유도한다. 트리거 니들(trigger needle) 구동 전압과 비교할 때 계를 왜곡시키는 큰 사각형의 가장자리는 전극의 대체 없이 스위치 보드의 수명을 증가시키도록 한다.

추가 측정 롤러는 와이어 코일과 와이어 변형 모듈 사이의 와이어 공 기구 내에 있다. 측정 롤러는 자유 회전축에 단단히 묶여있고 측정 롤러는 공급된 와이어에 의해 회전된다. 측정 롤러는 폭발 와이어의 길이와 같거나, 또는 폭발 와이어 길이로 나뉘어지는 원주 길이를 가지고 있다. 또한 측정 롤러는 몇 개의 구멍이 있다.

전기 램프로부터 빛은 구동파 모양의 장치로 변환시키는 광전변환장치로 떨어진다. 만일 기계적 스위치보드가 구동파 형성 장치에 사용된다면 그 때 로드(rod)는 축위에 놓여 있다.

스위치보드는 선택된 각도에서 로드의 회전에 의해 작동된다. 만약 자석이 로드대신 사용된다면, 스위치 보드(자기적으로 작동하는 밀폐된 스위치)는 마그네틱 드라이버를 갖는다. 이 경우에 측정롤러는 고전압이 구동체계안으로 도달하지 못하도록 하기 위해서 절연체로 만들어 진다.

측정롤러를 포함하여 자유 회전축에서는 폭발파의 공급과 함께 선택한 길이의 와이어의 공급이 동시에 일어나게 하였다. 측정 롤러는 와이어가 미끄러진다면 움직임이 감소되거나 정지된다. 이 경우에 폭발파의 공급은 요구되는 길이의 와이어 공급이 되는 순간에 일어난다. t-bend 에 의해 연결된 인터셜 트랩과 버퍼탱크 은 분말 분류기 대신에 분말 포집 장치에 넣어져 있다.

트랩과 버퍼 기능을 가진 싸이클론 입구는 반응기로부터 작동가스 출구와 연결되어 있다.

트랩은 큰 입자(와이어 끝의 파괴의 경우 생기는)를 트래핑하는 경향이 있고, 버퍼 기능을 가진 싸이클론은 0.5-1㎛까지의 직경을 가진 입자를 트래핑하려는 경향이 있다.

이 장치의 작동원리는 관성의 법칙에 기초를 두고 있으며 티- 밴드를 통해 싸이클론 내부로 들어온 큰 입자와 작은 입자는 작동가스와 함께 방향을 바꿀만한 시간이 없고 빠르게 움직에게 되는데 큰 입자의 경우는 360도 회전되는 스트림으로부터 분리되어 바닥으로 떨어지고 작은 입자들은 스트림을 따라 작동가스와 함께 필터로 움직이게 됩니다. 전에는 복잡했던 장치들이 여기서 간단히 분리되어 바로 필터로 가게 된다.

본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 고안이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다.

상기와 같이 구성된 본 발명은 전기 폭발법(Electrical explosion of wire method : EEW)을 이용해 2개의 와이어를 동시에 투입하고 , 와이어간의 거리를 제어함으로써, 나노합금분말 및 복합나노세라믹분말 및 2배의 생산량을 가지는 단일물질분말을 생산할수 있고, 또한 포집장치를 단순화하면서도 그 수율을 대폭 증가시키는 등의 장점을 가진 유용한 발명으로 산업상 그 이용이 크게 기대되는 발명이다.

Claims (11)

1. 와이어 공급장치에서 반응기 내부로 와이어를 공급하는 단계와, 상기 와이어 공급장치내의 측정롤러로 와이어 폭발길이를 측정하는 단계와, 상기 와이어 폭발길이 측정신호로 스파크갭의 구동신호를 발생하는 단계와, 상기 구동신호가 스파크 갭의 구동전극에 공급될때까지 축전지를 충전하는 단계와, 상기 스파크갭의 구동신호로 충전된 축전지의 고전압이 스파크 갭의 고전압전극과 저전압전극 사이의 절연체를 관통해 반응기의 고전압전극에 공급되는 단계와, 상기 고전압으로 반응기 내로 공급된 와이어가 폭발하여 나노분말을 얻는 단계와, 상기 나노분말을 정확한 산소압에서 포집하는 단계를 포함하여 나노 분말을 제조하는 방법에 있어서,

   상기 와이어를 공급하는 단계에서 동일한 속도로 복수개의 금속 또는 세라믹와이어가 공급되도록 하고,

   상기 공급된 와이어가 폭발하여 나노분말을 얻는 단계에서 공급되는 와이어간의 거리를 조절하여 원하는 합금(복합세라믹나노분말) 또는 단일나노분말을 얻도록 하고,

   상기 포집단계에서는 버퍼 기능을 가진 싸이클론을 사용하여 내 외부 냉각을 통해 급냉시켜 응집을 방지하고 응집이 방지된 분말을 동시에 큰 싸이클론으로 분급시키는 복합적으로 포집하는 단계를 특징으로 하는 복수개의 와이어를 동시 투입하는 전기폭발법에 의한 금속 또는 세라믹 나노분말 제조방법.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 공급된 와이어가 폭발하여 나노분말을 얻는 단계에서 공급되는 2개 또는 복수개의 와이어 간의 거리를 합금(복합 세라믹)나노분말제조를 위해서는 와이어간의 거리가 26 mm이하가 되도록 제어하는 것을 특징으로 하는 복수개의 와이어를 동시 투입하는 전기폭발법에 의한 금속 또는 세라믹 나노분말 제조방법.
3. 제 1항에 있어서,

   상기 공급된 와이어가 폭발하여 나노분말을 얻는 단계에서 공급되는 2개 또는 복수개의 와이어 간의 거리를 단일금속(세라믹)을 동시에 2배 생산하기 위해서 78mm 이상이 되도록 제어하는 것을 특징으로 하는 복수개의 와이어를 동시 투입하는 전기폭발법에 의한 금속 또는 세라믹 나노분말 제조방법.
4. 제 1항에 있어서,

   상기 공급된 와이어가 폭발하여 나노분말을 얻는 단계에서 공급되는 2개 또는 복수개의 와이어 간의 거리를 합금(복합 세라믹)분말 및 단일금속(세라믹)을 혼재하여 생산하기 위해서는 그 거리를 26 mm보다 크고 78mm 보다 작게 제어하는 것을 특징으로 하는 복수개의 와이어를 동시 투입하는 전기폭발법에 의한 금속 또는세라믹 나노분말 제조방법.
5. 높은 전압을 발생시켜 와이어 폭발반응기의 폭발을 일으키는 펄스 발생장치(A)와, 공급된 와이어가 폭발하여 나노분말로 형성되는 와이어 폭발반응기(B)와, 와이어 폭발반응기(B)에 와이어를 공급하는 와이어 공급장치(C)와, 와이어 폭발반응기에 가스를 제공하는 가스제공장치(D)와, 폭발반응기에서 배출되는 분말을 포집하는 분말포집장치(E)로 구성하여 나노분말을 제조하는 장치에 있어서,

   상기 와이어 폭발반응기(B)는 하측에 반응기 고전압전극(9)이 절연체(11)를 통해 펄스 발생장치(A)의 저전압전극(8)과 연결되고, 상측에 2개 또는 복수개의 와이어를 공급하는 와이어 공급장치(C)가 연결되며, 측면 상단에 작동가스가 들어오는 입구와 측면 하단에 금속분말과 작동가스가 배출되는 출구가 구비되고, 내부에 반응기에서 가스가 소비될 때 들어오는 작동가스의 방사흐름을 차축흐름으로 변형시키는 2개의 홀(31)을 구비하되, 공급되는 2개 또는 복수개의 와이어간의 거리를 조절하여 구성하여 합금(복합 세라믹)나노분말 또는 단일나노물질이 생산되도록 하고, 와이어가 공급되는 상측 입구 둘레에 와이어 폭발반응시 고전압 접지(17)가 구비되도록 구성하고,

   상기 와이어 공급장치(C)는 2개 또는 복수개를 설치하되, 이웃하는 와이어 코일(21)간을 동일축으로 연동하여 회전토록 구성하고, 각 와이어 공급장치(C)는 와이어 코일(21)과 와이어 변형모듈(25) 사이에 측정롤러(22)를 위치시켜 구성하되, 측정롤러(22)는 폭발 와이어의 길이를 측정할 수 있는 몇 개의 구멍(24)이 있고, 상기 구멍으로 전기램프(27)의 빛이 광전 변환장치(28)에 입사되어 폭발 와이어의 길이를 측정하여 스파크 갭을 트리거 시키는 신호를 전송하도록 구성한 것을 특징으로 하는 복수개의 와이어를 동시 투입하는 전기폭발법에 의한 금속 또는 세라믹 나노분말 제조장치.
6. 제 5항에 있어서,

   상기 와이어 폭발반응기(B) 다음에 장치되는 분말포집장치(E)는 합금(금속)을 생산하기 위해서 와이어 폭발 반응기의 작동가스 출구(33)와 연결되어 트랩(41)과 버퍼 기능을 가진 싸이클론(42)으로 연결된 후 기계적 필터(48)로 연결되고, 상기 기계적 연결필터는 가스공급장치의 산소분압검출기(54)로 연결되어 구성한 것을 특징으로 하는 복수개의 와이어를 동시 투입하는 전기폭발법에 의한 금속 또는 세라믹 나노분말 제조장치.
7. 제 5항에 있어서,

   상기 와이어 폭발반응기(B) 다음에 장치되는 분말포집장치(E)는 (복합)세라믹을 생산하기 위해서는 버퍼 기능을 가진 싸이클론(42) 및 기계적 필터(48) 사이에 전기필터(46)를 더 포함하여 구성한 것을 특징으로 하는 복수개의 와이어를 동시 투입하는 전기폭발법에 의한 금속 또는 세라믹 나노분말 제조장치.
8. 제 5항에 있어서,

   상기 와이어 폭발반응기(B)는 공급되는 2개 또는 복수개의 와이어 간의 거리를 합금(복합 세라믹)나노분말제조를 위해서 와이어간의 거리가 26 mm이하가 되도록 장치 구성한 것을 특징으로 하는 복수개의 와이어를 동시 투입하는 전기폭발법에 의한 금속 또는 세라믹 나노분말 제조장치.
9. 제 5항에 있어서,

   상기 와이어 폭발반응기(B)는 공급되는 2개 또는 복수개의 와이어 간의 거리를 단일금속(세라믹)을 동시에 2배 생산하기 위해서 78mm 이상이 되도록 장치 구성한 것을 특징으로 하는 복수개의 와이어를 동시 투입하는 전기폭발법에 의한 금속 또는 세라믹 나노분말 제조장치.
10. 제 5항에 있어서,

    상기 와이어 폭발반응기(B)는 공급되는 2개 또는 복수개의 와이어 간의 거리를 합금(복합 세라믹)분말 및 단일금속(세라믹)을 혼재하여 생산하기 위해서 그 거리를 26 mm보다 크고 78mm 보다 작게 장치 구성한 것을 특징으로 하는 복수개의 와이어를 동시 투입하는 전기폭발법에 의한 금속 또는 세라믹 나노분말 제조장치.
11. 제 6항 또는 7항중 어느 한항에 있어서,

    상기 버퍼 기능을 가진 싸이클론(42)은 외부를 냉각하는 유로와 싸이클론의 내부를 냉각하는 이중의 유로로 구성한 것을 특징으로 하는 복수개의 와이어를 동시 투입하는 전기폭발법에 의한 금속 또는 세라믹 나노분말 제조장치.