| 학회 | 한국재료학회 |
| 학술대회 | 2018년 봄 (05/16 ~ 05/18, 삼척 쏠비치 호텔&리조트) |
| 권호 | 24권 1호 |
| 발표분야 | B. 나노화학/바이오 분과 |
| 제목 | 고순도 TiCl4 제조를 위한 공정부산물 제거 연구 |
| 초록 | TiCl4는 rutile 광석의 염소화를 통해 제조되는 물질로써, 타이타늄 금속 및 이산화타이타늄의 전구체로서 사용된다. 타이타늄 금속은 경량화 소재로서 생체재료, 항공기의 재료 및 우주선과 같이 첨단 산업에 사용되며, 이산화타이타늄의 경우, 주로 페인트 및 안료, 촉매 등의 분야에서도 광범위하게 사용되고 있다. 뿐만 아니라, 7N 이상의 고순도 TiCl4의 경우 TiN과 Ti silicide 코팅을 위한 재료로서 반도체 공정에서도 이용된다. 염소화를 통해 얻어진 TiCl4를 이용하여 타이타늄 금속 및 이산화타이타늄을 생산하기 위해서는 공정부산물 제거 공정을 거쳐야 한다. 일반적으로 염소화를 통해 얻어진 TiCl4 내에는 철, 바나듐, 알루미늄 계열의 공정부산물이 존재하는데, 각각의 부산물은 생산된 품목의 성능 저하를 유발한다. 철 및 알루미늄, 실리콘 계열의 부산물의 경우 비점 차이로 인해 물리적으로 제거가 가능하나, 바나듐 부산물의 경우 TiCl4와 비점이 유사하여 물리적으로 제거가 불가능하므로 화학적 처리를 통한 바나듐 부산물 제거가 필요한 실정이다. 따라서 본 연구에서는 고순도 TiCl4를 제조하기 위한 방안으로써 공정부산물 제거 동향 조사와 주요 불순물인 바나듐 부산물 제거 실험을 실시하고자 한다. 바나듐 부산물 제거를 위해 mineral oil을 사용하였으며, 반응온도, 시간, mineral oil 비율 등을 변수로 두고 실험을 진행하였다. 불순물이 제거된 TiCl4는 침전물과 함께 존재하는데 침전물과의 분리를 위해 증류공정을 거쳤으며, 최종적으로 바나듐 부산물이 제거된 고순도의 TiCl4를 회수할 수 있었다. 정제된 TiCl4의 순도 및 제거율은 ICP 분석을 통해 확인하였다. 이 연구는 2018년도 산업통상자원부 및 산업기술평가관리원(KEIT) 연구비 지원에 의한 연구임(10052719) |
| 저자 | 이지은, 임병용, 강유빈, 윤진호, 이찬기 |
| 소속 | 고등기술(연) |
| 키워드 | TiCl4; 타이타늄; 반도체 소자; 정제기술 |
