KR100372729B1 - 복합용융아연도금강판의제조방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 아연 도금과정에서 실리카 또는 알루미나가 도금층 표층부에 존재하도록 함으로써 내식성을 우수하게 할 수 있는 복합 용융아연 도금강판의 제조방법에 관한 것으로서, 도금강판의 온도가 300℃ 내지 600℃에 유지된 상태에서 중량%로 환산하여, 0.001% 내지 20%의 실리카 또는 알루미나를 함유하고 나머지가 물인 콜로이드 용액을 분무 스프레이(mist spray)하고, 노즐로부터 분사된 분무용액이, 강판에 부착되기 전에 음극(-) 또는 양극(+)의 단일 극성의 고전압을 1KV 이상 내지 100KV 이하의 전압으로 대전시켜, 정전기적 인력에 의하여 강판 표면에 도포되도록 하는 것을 특징으로 한다.
Description
본 발명은 복합 용융아연 도금강판의 제조방법에 관한 것이고, 특히 아연 도금과정에서 실리카 또는 알루미나가 도금층 표층부에 존재하도록 함으로써 내식성을 우수하게 할 수 있는 복합 용융아연 도금강판의 제조방법에 관한 것이다.
복합 용융아연 도금강판은 용융아연과 산화물, 탄화물 등의 비금속성의 물질이 피복되어 있는 도금강판을 말한다. 이때, 도금층의 물성은 아연에 의한 금속특성과 무기물에 의한 비금속특성이 복합화되어 서로의 단점을 보완하게 되며, 아연 도금에 있어서는 주로 내식성 향상을 목적으로 한다.
아연 도금에 있어서, 내식성 향상을 목적으로 하는 공지된 복합 도금강판의 종류로는 알루미나 또는 실리카 복합 도금강판이 있다.
종래 실시예에 따르면, 복합 도금강판을 제조하기 위하여 전기도금기술이 공지되어 있다. 즉, 이러한 공지 기술에서는, 실리카 또는 알루미나를 콜로이드 상태로 분산되어 있는 도금용액을 사용하고, 전기도금에 의하여 아연 이온과 함께 콜로이드 물질을 강판에 전착시킨다. 따라서, 이러한 공지 기술에 의해 복합 도금강판의 제조가 가능하다.
한편, 콜로이드 상태는 용액중의 각 입자들이 동일한 극성의 표면 전하를 갖게되어 가장 안정한 상태를 나타낸다. 그러나, 각 입자들이 상이한 표면 전하를 갖는 경우에는 입자들 사이에 서로 인력이 작용하여 응집되므로, 콜로이드 용액의 안정상태가 깨어져 진흙과 같은 겔(gel) 상태로 되는 특성이 있다. 그리고, 겔이 형성되는 조건은 용액의 폐하(pH), 수용액 중의 이온 농도 및 종류에 의해 결정된다.
상술된 바와 같은 종래의 전기도금기술에서는, 도금액의 폐하(pH)가 변하든지 또는 도금액에 존재하는 각종 전해질에 의하여 안정된 콜로이드 상태를 유지하기가 어렵게 되고, 그 결과 도금용액이 겔 상태로 변하게 되면 용액 배관 및 펌프가 막혀 설비가 크게 손상되는 문제점이 있다.
따라서, 본 발명의 목적은 상기한 문제점을 해결하기 위하여, 용액 배관의 막힘 현상없이 간편하게 내식성이 우수한 복합 도금강판을 제조할 수 있는 복합 용융아연 도금강판의 제조방법을 제공하는데 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따르면, 복합 용융아연 도금강판의 제조방법은, 중량%로 환산하여 0.001% 내지 20%의 실리카 또는 알루미나를 함유하고 나머지가 물인 콜로이드 용액을 노즐을 통하여 300℃ 내지 600℃의 온도에 유지되어 있는 도금강판의 표면에 분무형태로 스프레이(mist spray)한 후, 상기 노즐로부터 분사된 분무용액이 상기 강판에 부착되기 전에 음극(-) 또는 양극(+)의 단일 극성의 1KV 이상 내지 100KV 이하의 전압을 인가하여 정전기적 인력에 의해 강판표면에 도포되도록 하는 것을 특징으로 한다.
이하, 본 발명을 더욱 상세히 설명하기로 한다.
본 발명에 따르면, 콜로이드 용액을 도금층이 응고되기 전에 분사하면, 강판에 부착된 콜로이드 용액 중의 수분은 강판이 갖고 있는 잠열에 의해 증발하게 되므로, 강판 표면에는 고형분만 남게 된다. 이때, 강판의 온도가 300℃ 이하인 경우에 콜로이드 물질에 흡착된 수분의 탈수 반응이 불충분하여 내식성 향상 효과가 거의 없고, 강판 온도가 600℃ 이상인 경우에 아연 도금층의 합금화 반응이 심하게 일어나서 도금층의 경도가 상승하게 되어, 수요자가 강판을 가공할 때 파우더링 현상이 심해질 위험이 크다.
통상 본 발명에서 제한하는 범위의 온도는 용융도금욕에서 상부롤(top roll)까지의 구간에서 강판이 갖는 온도이므로, 이 구간에서는 본 발명에서 제한하는 방법으로 콜로이드 용액을 강판 표면에 부착시키면, 별도의 건조 설비없이도 복합 도금강판을 용이하게 제조할 수 있다.
콜로이드 용액중 실리카 또는 알루미나의 함량이 0.001% 이하인 경우에, 강판에 부착된 실리카 또는 알루미나의 량이 너무 적어 거의 효과가 나타나지 않으며, 함량이 20% 이상인 경우에 시중에서 손쉽게 구할 수 없는 문제점이 있다.
본 발명에서는 노즐로부터 분사된 분무용액이 강판에 부착되기 전에 음극(-) 또는 양극(+)의 단일 극성의 고전압을 1KV 이상 내지 100KV 이하의 전압으로 대전시켜 정전기적 인력에 의해 부착시킨다.
그 이유는 다음과 같다.
단순히 콜로이드 용액을 노즐로부터 분사하여 강판 표면에 부착시킬 경우에는 강판의 온도가 뜨거우므로 주위 분위기와 온도 차이에 의해 열적 경계층이 형성되어 분무상태의 콜로이드가 부착되는 것이 방해된다. 이를 극복하기 위해서는, 노즐의 분사압력을 증가시켜야 하고, 이 경우에는 분사된 분무용액의 난류화가 극심하여져서 강판 표면에 분사 궤적이 형성되므로, 강판 표면에서 실리카 또는 알루미나의 부착 상태가 불균일하게 된다.
본 발명에서는 이러한 문제점을 해결하기 위해 스프레이된 콜로이드 분무용액을 정전 대전시켜 대전 전극과 강판 사이에 형성된 전기장과 콜로이드 분무용액 사이에 전기적 인력을 작용하도록 하면, 노즐로부터 분사되는 압력을 낮추어도 효과적으로 콜로이드 분무용액을 강판에 부착시킬 수 있고, 이 후에 강판에 부착된 분무용액 중에 포함된 수분은 급속하게 증발되므로 복합 도금층을 손쉽게 얻을 수 있다.
또한, 전극의 형태를 와이어의 형태로 하면, 강판과 전극 사이에 형성된 전기장은 강판 폭 방향으로 균일하게 얻을 수 있으며, 이와 같이 균일한 전기장이 형성되어 균일한 실리카 또는 알루미나의 부착을 얻을 수 있다.
이때, 정전기력이 1KV 이하이면, 충분한 전기적 인력이 작용하기에 전압이 낮고, 또한 100KV 이상에서는 큰 문제점이 없지만, 100KV 만으로도 충분한 효과를 얻을 수 있다.
본 발명의 실시예를 통해 구체적으로 설명하기로 한다.
[실시예]
Pb : 0.012wt%, Al : 0.18 wt%의 조성을 갖는 도금욕에 강판을 침적한 강판을 에어 와이퍼하여 도금 부착량을 편면 당 150g/㎡ 부착시킨 후에 노즐을 통해 콜로이드 용액을 분사하여 복합 도금강판을 제조하였고, 제조된 강판의 내식성을 평가한 결과를 [표 1]에 나타내었다.
하기 [표 1]에서 내식성은 염수 분무 시험으로 실시하였고, 내식성이 아연 도금강판과 유사한 수준으로 향상 효과가 없으면 "X", 향상 효과가 있으나 염수 분무 시험 시간 24 시간 미만이면 "△", 내식성 향상 효과가 24 시간 이상이면 "○"로 표시하였다.
[표 1]
여기서, No. 1의 경우에는 실리카가 불균일하게 부착되어 내식성 향상 효과가 작아지게 되었고, No. 4의 경우에는 가공시 도금층의 파우더링 현상이 심해지는 문제점이 발생되었다. 상기 [표 1]로부터 본 발명에서 제한한 조건으로 복합 용융아연 도금강판을 제조한 경우, 내식성이 향상됨을 알 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 의하면 배관 막힘 현상이 없이 간편하게 내식성이 우수한 복합 용융아연 도금강판을 제조할 수 있는 효과가 있다.
Claims (1)
- 중량%로 환산하여 0.001%에서 20%의 실리카 또는 알루미나를 함유하고 나머지가 물인 콜로이드 용액을 노즐을 통하여 온도가 300℃에서 600℃의 온도 사이에 있는 도금강판에 분무형태로 스프레이한 후, 노즐로부터 분사된 분무용액이 강판에 부착되기 전에 음극(-) 또는 양극(+)의 단일 극성의 고전압을 1KV 이상 내지 100KV 이하의 전압으로 대전시켜, 정전기적 인력에 의하여 상기 분무용액을 상기 도금강판 표면에 도포하는 것을 특징으로 하는 내식성이 우수한 복합 용융아연 도금강판의 제조방법.
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|---|---|---|---|---|
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| KR940014905A (ko) * | 1992-12-30 | 1994-07-19 | 송용호 | 고내후성 불소수지도장 아연도 강판 |
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- 1998-12-29 KR KR10-1998-0060209A patent/KR100372729B1/ko not_active IP Right Cessation
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| A201 | Request for examination | ||
| E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
| GRNT | Written decision to grant | ||
| LAPS | Lapse due to unpaid annual fee |