레늄 판 제조 방법은 다음 단계를 포함한다: 1. 진공 전자빔 용융 전극을 준비한다; 2. 1단계에서 얻은 용융 전극을 두 번의 진공 전자빔 용융 공정에 적용하여 순수 레늄 금속 잉곳을 얻는다; 3. 2단계에서 얻은 순수 레늄 금속 잉곳을 분쇄한 후 와이어 커팅하여 레늄 판을 얻는다; 4. 3단계에서 얻은 레늄 판을 롤링하여 요구되는 규격의 레늄 판을 얻는다. 이 방법에서는 순수 레늄 소결 빌릿을 진공 전자빔 용융 전극으로 사용하여 두 번의 진공 전자빔 용융 공정을 거쳐 순도 99.99% 이상, 이론 밀도 21.04 g/cm³에 도달하는 밀도, 그리고 98% 이상의 재료 이용률(용융 후 중량/원료 중량)을 갖는 레늄 판을 얻습니다.
순도 99.99% 이상의 순수 레늄 분말을 원료로 사용하는 순수 레늄 판 제조 방법은 다음과 같습니다. 이 재료를 열간 등방압 성형(HIP)으로 치밀화하고, 냉간 변형 압연을 통해 순수 레늄 판을 얻습니다. HIP 공정 중에는 분말을 피복해야 하므로 피복 제거 과정에서 상당한 레늄 손실이 발생합니다. 레늄은 고가이기 때문에 HIP 공정의 용광로당 비용 또한 매우 높습니다. 순수 레늄 제품 제조 방법은 레늄 분말 전처리, 프레스, 탈왁스, 예비 소결, 클래딩, HIP, 탈클래딩 및 고온 소결을 포함하여 대형 순수 레늄 봉 및 블록을 생산합니다. 초박형 고순도 레늄 포일 제조 방법은 고순도 레늄 분말 구상화, 분말 밀을 이용한 압축 성형, 고온 소결, 연속 압연 및 어닐링을 통해 레늄 포일을 제조하는 단계를 포함합니다.
일반적인 레늄 금속 제품은 보통 분말 야금을 이용하여 제조됩니다. 위에 나열된 특허에서 볼 수 있듯이, 고순도 원료 분말을 사용하여 고순도 레늄 제품을 얻지만, 제조 공정 자체는 재료의 정제 효과가 거의 없습니다. 또한, 기존의 분말 야금으로는 고밀도 레늄 빌릿을 생산할 수 없습니다. 레늄판의 밀도 증가는 고온 등방압 성형 및 변형 가공과 같은 외부 힘을 통해서만 달성할 수 있지만, 이러한 방법으로도 금속 레늄의 이론적 밀도에 도달할 수 없으며 일반적으로 이론적 밀도의 약 98% 정도만 달성할 수 있습니다.
레늄판 제조 방법은 순도 99.99% 이상이고 이론적 밀도 21.04 g/cm³에 도달하는 밀도를 갖는 레늄판을 생성합니다. 상기 목적을 달성하기 위해 본 발명은 다음과 같은 기술적 해결책을 제공합니다. 레늄판 제조 방법은 다음 단계를 포함합니다.
1. 진공 전자빔 용융 전극을 준비한다.
2. 1단계에서 얻은 용융 전극에 두 번의 진공 전자빔 용융 공정을 수행하여 순수 레늄 금속 잉곳을 얻는다.
3. 2단계에서 얻은 순수 레늄 금속 잉곳을 분쇄한 후 와이어 커팅하여 레늄 시트를 얻는다.
4. 3단계에서 얻은 레늄 시트를 롤링하여 요구되는 규격의 레늄 판을 얻는다.
또한, 1단계에서 진공 전자빔 용융 전극의 준비는 구체적으로 다음 단계를 포함한다.
1-1. 순도 ≥99%의 레늄 금속 분말을 금형에 넣어 프레스 성형하여 순수 레늄 빌릿을 얻는다.
1-2. 고온에서 순수 레늄 빌릿을 소결하여 예비 치밀화된 순수 레늄 소결 빌릿을 얻는 단계로서, 이때 순수 레늄 소결 빌릿은 진공 전자빔 용융 전극이다.
또한, 단계 1-1에서, 압축 및 성형 공정은 냉간 등방압 성형이며, 성형 압력은 60-100 MPa이고 성형 시간은 3-5분이다.
및/또는, 단계 1-1에서, 레늄 금속 분말을 냉간 등방압 성형 공정 전에 진동 다짐시키고, 진동 주파수는 40-80회/분이다.
또한, 단계 S1-2에서, 고온 소결 온도는 2000-2300℃이고 소결 시간은 4-8시간이다.
및/또는, 소결은 수소 분위기 또는 진공 분위기에서 수행된다.
및/또는, 단계에서 S1-2 단계에서 얻어진 순수 레늄 소결 빌릿의 밀도는 18-20 g/cm³이고,
또는 진공 전자빔 용융 전극의 직경은 20-100 mm이고 길이는 ≥200 mm이다.
또한, S2 단계에서 제1 진공 용융 속도는 50-70 kg/h이고 제2 진공 용융 속도는 20-30 kg/h이며,
또는 용융 출력은 160-200 kW이고 용융 진공도는 ≥5 × 10⁻³ Pa이고,
또는, S2 단계에서 얻어진 순수 레늄 금속 잉곳의 밀도는 이론 밀도인 21.04 g/cm³에 도달한다.
또한, S3 단계에서 연삭 방법은 연삭 휠을 이용한 연삭 또는 선반 가공을 포함한다.
또한, S4 단계에서 압연 공정은 구체적으로 다음을 포함한다. 상온에서 레늄 시트를 다중 패스 냉간 압연하고, 다중 패스 냉간 압연 변형 공정 중에 압연된 빌릿을 적어도 두 번의 어닐링 처리한다.
또한, 단계 S4에서, 압연 패스당 변형량은 ≤20%이고,
또는, 단계 S4에서, 어닐링 온도는 1300–1800 °C이고, 어닐링 시간은 1–2시간이다.
또한, 본 발명은 상술한 레늄 판 제조 방법에 의해 제조된 레늄 판을 제공한다.
더욱이, 레늄 판의 순도는 ≥99.99%이고, 밀도는 21.04 g/cm³이다.
기존 기술과 비교하여, 본 발명의 기술적 해결책은 적어도 다음과 같은 기술적 효과를 갖는다: 본 발명의 레늄 판 제조 방법에서, 얻어진 순수한 레늄 소결 빌릿을 사용함으로써 두 가지 진공 전자빔 용융 공정에 사용되는 진공 전자빔 용융 전극입니다. 최종 레늄 판은 순도 99.99% 이상, 밀도는 이론 밀도인 21.04 g/cm³에 도달하며, 재료 이용률(용융 후 중량/원료 중량)은 98% 이상입니다.
