KR100214363B1 - 니켈-철계 섀도우 마스크의 흑화처리 방법 및 이 방법을 실시하기 위한 메쉬 벨트식 흑화로 - Google Patents
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Abstract
복사율이 우수한 산화막을 단시간에 형성할 수 있는 Ni-Fe 계 섀도우 마스크의 흑화 처리 방법과 이 방법을 실시할 수 있는 메쉬 벨트식 흑화로를 제공함을 목적으로 한다.
흑화 온도로 유지되는 흑화 처리대(3)의 소정 천정부에 배기 덕트(14)를 설치하고, 배기 덕트(14)로부터 장입측 대역(3A)을, 예컨대 가습 발열형 가스와 공기의 혼합 분위기로 하고 Fe2O3, Fe3O4및 FeO로 되어 있는 산화막을 형성하는 제1처리를 한다. 한편, 배기 덕트(14)로부터 배출측 대역(3B)을, 예컨대 가열 발열형 가스의 분위기로 하고 Fe2O3를 Fe3O4로 환원하는 제2처리를 한다. 이렇게 함으로써 섀도우 마스크 표면에 Fe3O4를 주체로 하는 산화막을 형성한다.
Description
제1도는 본 발명에 의한 메쉬 벨트식 흑화로의 정면 단면도.
제2도는 메쉬 벨트식 흑화로의 각 처리대의 온도를 나타낸 그래프.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
2 : 장입대 3 : 흑화 처리대
3A : 장입측 대역 3B : 배출측 대역
4 : 냉각대 8 : 혼합가스 공급관
9 : 가습 발열형 가스 공급관 14 : 배기 덕트
본 발명은 Ni-Fe 계 섀도우 마스크(Shadow mask)의 흑화처리 방법 및 이 방법을 실시하기 위한 메쉬벨트식 흑화로(mesh belt type blackening lehr)에 관한 것이다.
일반적으로 칼라 텔레비젼용 브라운관의 섀도우 마스크를 열확산의 향상과 방청(防淸)을 목적으로 하여 그 표면에 산화막을 형성하는 흑화처리를 하고 있다.
종래의 이러한 흑화처리는 가습(加濕) 발열형 가스의 분위기중 또는 가습 발열형 가스와 공기의 혼합가스 분위기중 등의 산화 분위기중에서 실시하고 있었다.
따라서, 이러한 종래의 흑화처리에서는 섀도우 마스크가 알루미늄 킬드 강(aluminum killed steel)으로 제조된 것일 경우 바라는 바의 복사율을 가진 산화막을 형성할 수는 있으나 이러한 알루미늄 킬드 강은 열팽창 계수가 크므로, 큰 곡률반경을 가진 칼라 텔레비젼용 브라운관의 섀도우 마스크에는 적용하기가 어렵다. 따라서, 알루미늄 킬드 강 대신 열팽창 계수가 작은 Ni-Fe 계의 인바아재(invar material)를 섀도우 마스크재로 사용하는 경향이 있으나, 이러한 인바아재는 Ni을 함유하기 때문에 산화가 곤란하여 이러한 흑화처리에서는 충분한 복사율을 얻을 수가 없다는 문제를 가지고 있었다.
예를 들자면 36% Ni-Fe 섀도우 마스크를 흑화 처리 온도 600C 및 처리 시간 20∼30분에서 흑화처리할 경우 가습 발열형 가스의 분위기중에 실시하면 복사율이 0.32∼0.38인 담갈색 또는 자갈색(紫褐色) 산화막으로 되고, 가습 발열형 가스와 공기의 혼합 분위기중에서 실시하면 복사율이 0.45∼0.6인 청회색 산화막으로 되어 어느 경우에서나 산화막의 표층부에 Fe2O3가 형성되었다.
따라서, 본 발명은 Ni-Fe 계 섀도우 마스크 표면에 복사율이 우수한 산화막을 단시간에 형성할 수 있는 Ni-Fe 계 섀도우 마스크의 흑화 처리 방법과 이 방법을 실시할 수 있는 메쉬 벨트식 흑화로를 제공함을 목적으로 한다.
본 발명은 이러한 목적을 달성하기 위하여 Ni-Fe계 섀도우 마스크를 흑화 처리함에 있어서 Fe2O3, Fe3O4및 FeO로 되어 있는 산화막을 형성하는 제1처리에 이어서 Fe2O3를 환원하는 제2처리를 함으로써 섀도우 마스크 표면에 Fe3O4를 주체로 하는 산화막을 형성하는 것이다.
또한, 제1처리를 가습 발열형 가스와 공기의 혼합 분위기중에서 실시하고 제2처리를 가습 발열형 가스의 분위기중에서 실시하여도 좋다.
그리고, 본 발명에 의한 메쉬 벨트식 흑화로를 구성함에 있어서 흑화 처리 온도로 유지되는 흑화 처리대(blackening zone)의 소정의 천정부에 배기 덕트를 설치하고, 흑화 처리대를 장입측 대역(charge side region)과 배출측 대역(discharge side region)으로 구획함과 아울러 장입측 대역에 가습 발열형 가스와 공기를 공급하는 한편, 배출측 대역과 냉각대(cooling zone)에는 가습 발열형 가스를 공급하도록 한 것이다.
위에 나온 구성에 따라 본 발명에 의한 Ni-Fe 계 섀도우 마스크 흑화처리 방법에서는 산화막 표층부에 Fe2O3를 형성하고, 이 Fe2O3를 환원하여 Fe3O4로 할 수 있기 때문에 Fe3O4를 주체로 하는 산화막을 섀도우 마스크 표면에 형성할 수 있고, 더욱이 환원작용에 의하여 산화막의 표층부에는 입상(粒狀)의 요철을 형성할 수 있다. 따라서 광의 흡수가 양호하게 되어 복사율이 개선된다.
또한, 제1처리에 의하여 섀도우 마스크를 강제로 산화시키기 때문에 처리(산화) 시간을 단축할 수 있고 우수한 산화막을 형성할 수 있다. 따라서, 그 다음 공정에서는 복사율은 감소되지 않게 된다. 더욱이 본 발명에 의한 메쉬 벨트식 흑화로에 있어서, 흑화 처리대의 제1처리 및 제2처리 사이에는 배기 덕트가 설치되어 있어 이것을 통하여 처리로내의 분위기를 배출하도록 하였기 때문에 메쉬 벨트 콘베이어로 섀도우 마스크를 이동시킨다 하더라도 흑화로내의 분위기를 필요에 따라 서로간에 분리시킬 수 있다. 그러므로 균일하게 함유된 각 성분을 함유하는 막을 섀도우 마스크 표면에 형성할 수 있고 흑화로의 구조를 간소화 할 수 있다.
본 발명의 목적과 장점을 첨부된 도면을 참조하여 바람직한 실시예에 따라 구체적으로 설명한다.
본 발명의 Ni-Fe 계 섀도우 마스크의 흑화 처리 방법과 이 방법을 실시하기 위한 메쉬 벨트식 흑화로에 대하여 제1도와 제2도를 따라 설명한다.
제1도에는 메쉬 벨트식 흑화로의 한가지 실시예가 나와 있다. (1)은 메쉬 벨트식 흑화로 본체인데, 장입대(2), 흑화 처리대(3) 및 냉각대(4)로 되어 있고 로의 본체(1) 내에는 메쉬 벨트(5)가 배설되어 있다.
그리고, 흑화 처리대(3)는 로(1)의 천정부에 설치된 배기 덕트(14)에 인접하여 있는 한쌍의 격벽(隔璧)(1a,1b)에 의하여 장입측 대역(3A)과 배출측 대역(3B)으로 구분됨과 아울러, 장입측 대역 (3A)에는 45℃∼60℃의 이슬점을 가진 가습 발열형 가스의 공급구(6), 공기의 공급관(7) 및 가습 발열형 가스와 공기의 혼합가스의 공급관(8)이 설치되고, 또한 배출측 대역(3B)에는 가습 발열형 가스의 공급관(9)이 설치되며, 장입측 대역(3A)을 가습 발열형 가스와 공기로 되어 있는 혼합가스 분위기로 유지하도록 하는 한편, 배출측 대역(3B)을 가습 발열형 가스로 되어 있는 분위기로 유지하도록 되어 있다. 흑화 처리대(3)에는 고정식의 하부 격벽(1a)과 승강식의 상부 격벽(1b)이 설치된다.
냉각대(4)에는 가습 발열형 가스의 공급구(10)가 설치됨과 아울러 시일링 커튼(sealing curtain)(11a)의 하류측에 배기 덕트(12)가 설치되어 있다. 그리고 장입대(2)에는 시일링 커튼(11b)의 상류측에 배기덕트(13)가 설치되어 있다.
흑화 처리대(3) 속의 분위기는 주로 흑화 처리대(3)의 배기 덕트(14)로부터 배출되기 때문에 장입측 대역(3A)과 배출측 대역(3B)의 분위기는 서로 혼합되지 않는다. 그리고, 장입측 대역(3A)의 분위기의 일부는 장입대(2)의 배기 덕트(13)로부터 배출되고 배출측 대역(3B)의 분위기의 일부는 냉각대(4)를 통과하여 냉각대(4)의 하류측에 설치된 배기 덕트(12)로부터 배출된다.
이어서 본 발명에 의한 흑화 처리에 대하여 설명한다.
흑화로(1) 입구에 있는 메쉬 벨트(5) 위에 놓여진 Ni-Fe 계 섀도우 마스크는 제2도에 있는 바와 같이 장입대(2)에서 예열된 다음 600℃∼700℃의 흑화 온도로 유지되어 있는 흑화 처리대(3)로 공급된다. 우선 섀도우 마스크는 장입측 대역(3A)을 10분∼20분 동안 통과하면서 이슬점이 45℃∼60℃인 가습 발열형 가스와 공기의 혼합가스 분위기중에서 가열되어 섀도우 마스크 표면에 Fe2O3(표층부), Fe3O4및 FeO로 되어 있는 산화막이 형성된다(제1처리).
이어서 섀도우 마스크는 배출측 대역(3B)으로 들어가서 배출측 대역(3B)을 10분∼20분 동안 통과하면서 가습 발열형 가스 분위기중에서, 즉 Fe3O4만을 섀도우 마스크 표면에 형성하는 산화 분위기중에서 가열되고, 그 사이에 제1처리시에 형성된 Fe2O3는 환원되어 Fe3O4를 형성한다(제2처리).
이러한 흑화 처리가 완료된 후 섀도우 마스크는 냉각대(4)에서 소정 온도까지 냉각된 다음 냉각대(4)를 나와 흑화로 밖으로 반출된다. 처리 조건을 달리하여 실시한 실시예에 대하여 처리 조건과 처리 결과는 아래에 있는 바와 같다.
[실시예1]
(처리 조건)
처리재 : 36% Ni-Fe 계 섀도우 마스크
흑화 처리 온도 : 630℃
흑화 처리 시간 :
제1처리 : 20분
제2처리 : 10분
공급된 분위기 가스 :
제1처리 : 가습 발열형 가스(이슬점 : 49℃) 155Nm3/Hr
공기 15Nm3/Hr
제2처리 : 가습 발열형 가스(이슬점 : 49℃) 150Nm3/Hr
(처리 결과)
막의 색 : 흑자색
복사율 : 0.73
[실시예 2]
(처리 조건)
흑화 처리 온도 : 650℃
공급된 분위기 가스 :
제1처리 : 가습 발열형 가스(이슬점 : 47℃) 120Nm3/Hr
공기 15Nm3/Hr
제2처리 : 가습 발열형 가스(이슬점 : 47℃) 120Nm3/Hr
그리고 기타 처리 조건은 실시예1과 동일하다.
(처리 결과)
막의 색 : 흑자 색
복사율 : 0.68
[실시예 3]
(처리 조건)
흑화 처리 온도 : 650℃
공급된 분위기 가스 :
제1처리 : 가습 발열형 가스(이슬점 : 49℃) 190Nm3/Hr
공기 15Nm3/Hr
제2처리 : 가습 발열형 가스(이슬점 : 49℃) 190Nm3/Hr
그리고 기타 처리 조건은 실시예1과 동일하다.
(처리 조건)
막의 색 : 흑자 색
복사율 : 0.70
Claims (5)
- Fe2O3, Fe3O4및 FeO로 되어 있는 산화막을 형성하는 제1처리에 이어서 Fe2O3를 환원하는 제2처리를 함으로써, 섀도우 마스크 표면에 Fe3O4를 주체로 하는 산화막을 형성함을 특징으로 하는 Ni-Fe 계 섀도우 마스크의 흑화처리 방법.
- 제1항에 있어서, 제1처리를 가습 발열형 가스와 공기의 혼합가스 분위기중에서 실시하고, 제2처리를 가습 발열형 가스의 분위기중에서 실시함을 특징으로 하는 Ni-Fe 계 섀도우 마스크의 흑화처리 방법.
- 흑화 온도로 유지되는 흑화 처리대의 소정의 천정부에 배기 덕트를 설치하여, 흑화 처리대를 장입측 대역과 배출측 대역으로 구획함과 아울러 장입측 대역에 가습 발열형 가스와 공기를 공급하는 한편 배출측 대역과 냉각대에는 가습 발열형 가스를 공급함을 특징으로 하는 장입대, 흑화 처리대 및 냉각대를 포함하는 메쉬 벨트식 흑화로.
- 제3항에 있어서, 로의 천정부의 배기 덕트의 위치에 설치된 한쌍의 격벽에 의하여 흑화 처리대를 장입측 대역과 배출측 대역으로 구획함을 특징으로 하는 메쉬 벨트식 흑화로.
- 제3항에 있어서, 가습 발열형 가스와 공기의 혼합가스를 로의 장입대 속으로 공급하는 제1공급관과 가습 발열형 가스만을 배출대 속으로 공급하는 제2공급관이 구성됨을 특징으로 하는 메쉬 벨트식 흑화로.
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