KR100828951B1

KR100828951B1 - Fabrication method of metal substrate coated with alumina carrier

Info

Publication number: KR100828951B1
Application number: KR1020060106531A
Authority: KR
Inventors: 임경란; 박소영; 남석우
Original assignee: 한국과학기술연구원
Priority date: 2006-10-31
Filing date: 2006-10-31
Publication date: 2008-05-13
Also published as: KR20080038959A

Abstract

본 발명의 금속기판에 γ-알루미나 담체를 코팅하는 방법에 관한 것으로, 보헤마이트 분말이 분산된 용액에 질산을 첨가하여 보헤마이트 졸을 제조하고, 상기 보헤마이트 졸에 γ-알루미나, 유기바인더, 결합제(coupling agent)를 첨가하고 혼합하여 슬러리를 제조하며, 상기 슬러리를 금속기판에 도포하고, 상기 슬러리가 도포된 금속기판을 건조한 후 열처리하는 것을 포함하는 것을 특징으로 한다. 이에 따라, 금속기판과 알루미나 담체와의 접착성이 매우 향상된다.The present invention relates to a method for coating a γ-alumina carrier on a metal substrate, comprising adding nitric acid to a solution in which boehmite powder is dispersed to prepare a boehmite sol, and adding γ-alumina, an organic binder, and a binder to the boehmite sol. (Coupling agent) is added and mixed to prepare a slurry, the slurry is applied to a metal substrate, characterized in that it comprises the heat treatment after drying the metal substrate to which the slurry is applied. As a result, the adhesion between the metal substrate and the alumina carrier is greatly improved.

Description

Manufacturing method of metal substrate coated with alumina carrier {FABRICATION METHOD OF METAL SUBSTRATE COATED WITH ALUMINA CARRIER}

도 1은 실시예 2의 (1)에 의하여 제조된 γ-알루미나 담체가 입혀진 스테인리스 기판의 광학사진(배율 100),1 is an optical photograph (magnification 100) of a stainless steel substrate coated with γ-alumina carrier prepared in Example (1) of Example 2,

도 2는 실시예 2의 (2)에 의하여 제조된 γ-알루미나 담체가 입혀진 스테인리스 기판의 광학사진(배율 100),2 is an optical photograph (magnification 100) of a stainless steel substrate coated with γ-alumina carrier prepared in Example 2 (2),

도 3은 실시예 2의 (3)에 의하여 제조된 γ-알루미나 담체가 입혀진 스테인리스 기판의 광학사진(배율 100),3 is an optical photograph (magnification 100) of a stainless steel substrate coated with γ-alumina carrier prepared in Example (3) of Example 2,

도 4는 실시예 2의 (4)에 의하여 제조된 γ-알루미나 담체가 입혀진 스테인리스 기판의 광학사진(배율 100)이다.4 is an optical photograph (magnification 100) of a stainless steel substrate coated with γ-alumina carrier prepared in Example 4 (4).

본 발명은 알루미나 담체가 코팅된 금속기판의 제조방법에 관한 것이다. The present invention relates to a method for producing a metal substrate coated with an alumina carrier.

촉매의 담체로 사용되는 γ-알루미나는 일반적으로 세라믹 지지대에 입혀진 채 고온에서 사용되나, 깨지기 쉽고, 열전달이 느리며, 과잉의 촉매를 사용하게 되고, 가격도 높은 단점이 있다. Γ-alumina, which is used as a carrier of the catalyst, is generally used at high temperatures while being coated on a ceramic support, but is fragile, slow in heat transfer, uses excessive catalyst, and has a high cost.

세라믹기판 대신에 금속기판을 지지대로 사용할 수 있다면, 미세한 채널을 만들 수 있고, 적층도 가능하며, 열전달과 기체흐름도 빨라지고, 촉매 양의 낭비를 막을 수 있으며, 깨지지 않는 장점이 있다. If a metal substrate can be used as a support instead of a ceramic substrate, fine channels can be made, lamination can be performed, heat transfer and gas flow can be faster, catalyst waste can be prevented, and there is an unbreakable advantage.

최근에 금속기판에 알루미나 담체를 도포하는 일 방법이 보고되었다[Thin Solid Films 495(2006) p.257-261]. 이 방법은, 먼저 스테인리스 기판 표면의 접착성을 높이기 위해 스테인리스 기판을 500∼600℃의 고온에서 미리 열처리하여 기판 표면에 산화막을 형성시킨다. 그리고, 알루미늄 부톡사이드를 과잉의 탈이온수에서 가열하여 수산화 알루미늄을 생성시키고, 여기에 질산을 첨가하고 펩타이즈시켜 맑은 보헤마이트 졸을 형성하며, 이 졸을 농축시켜 풀처럼 되게(점성이 크게) 만들어서, 이것을 미리 준비한 표면에 산화막이 형성된 스테인리스 기판에 도포한다. 그 다음, 금이 가지 않도록 실온에서 천천히 오랫동안 건조 후, 500∼800℃에서 열처리함으로써 알루미나와 스테인리스 기판과의 접착성을 향상시켰다고 보고한다.Recently, a method of applying an alumina carrier to a metal substrate has been reported [Thin Solid Films 495 (2006) p.257-261]. In this method, first, in order to improve the adhesiveness of the surface of a stainless steel substrate, a stainless substrate is heat-treated in advance at the high temperature of 500-600 degreeC, and an oxide film is formed in a surface of a board | substrate. The aluminum butoxide is then heated in excess deionized water to produce aluminum hydroxide, to which nitric acid is added and peptised to form a clear boehmite sol, which is concentrated to make it grassy (highly viscous) This is apply | coated to the stainless steel substrate in which the oxide film was formed in the surface prepared previously. Then, it is reported that the adhesiveness between the alumina and the stainless steel substrate is improved by drying slowly at room temperature for a long time so as not to crack and then heat-processing at 500 to 800 ° C.

그러나, 상기 방법에 의하면 다음과 같은 문제점이 있다.However, the above method has the following problems.

첫째, 고가의 알루미늄 부톡사이드를 사용하여 제조비용이 증대된다. 더구나, 알루미늄 부톡사이드에서 생성되는 알루미나는 20 wt% 밖에 안되므로 비용 상승의 문제가 있다.First, manufacturing cost is increased by using expensive aluminum butoxide. In addition, the alumina produced in aluminum butoxide is only 20 wt%, there is a problem of cost increase.

둘째, 상기 수산화 알루미늄이 형성된 용액에 질산을 첨가하여 수십 시간 동안 가열하여야 하고, 건조시 수축률이 커서 금이 가기 쉬우므로 실온에서 오랫동안 천천히 건조하여야 하며, 승온도 천천히 해야 하므로 제조시간이 매우 많이 소요된다. 즉, 생산성이 떨어지는 문제가 있다.Second, nitric acid is added to the solution where the aluminum hydroxide is formed and heated for several tens of hours. Since the shrinkage rate during drying is easy to crack, it should be dried slowly at room temperature for a long time, and the temperature rises slowly, thus requiring a lot of manufacturing time. . That is, there is a problem that productivity is lowered.

셋째, 건조시 수축률이 크므로 층이 두꺼워지면 금이 가기 쉽고 박리되기 쉬운 문제가 있어 실용성이 떨어지는 문제가 있다.Third, because the shrinkage during drying is large, if the layer is thick, there is a problem that tends to be easy to peel off, there is a problem that the practicality is inferior.

넷째, 스테인리스 기판 표면의 접착성을 향상시키기 위해 고온에서 미리 열처리하는 공정을 필요로 하므로 공정이 복잡해진다.Fourthly, in order to improve the adhesiveness of the surface of the stainless steel substrate, a step of heat treatment in advance at a high temperature is required, which makes the process complicated.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 촉매 담체인 γ-알루미나와 금속기판과의 접착성을 향상시키고, 제조공정을 단순화시키며, 저렴한 보헤마이트 분말과 γ-알루미나를 사용하여 제조단가를 줄이고, 제조시간을 줄이며, 10㎛ 이상 두께의 후막도 입힐 수는 알루미나 담체가 코팅된 금속기판의 제조방법을 제공하는 데 그 목적이 있다.The present invention is to solve the above problems, to improve the adhesion between the catalyst carrier γ-alumina and the metal substrate, to simplify the manufacturing process, using a cheap boehmite powder and γ-alumina It is an object of the present invention to provide a method for manufacturing a metal substrate coated with an alumina carrier, which can reduce, reduce manufacturing time, and coat a thick film having a thickness of 10 μm or more.

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 알루미나 담체가 코팅된 금속기판의 제조방법은, Method for producing a metal substrate coated with an alumina carrier according to the present invention for achieving this object,

보헤마이트 분말이 분산된 용액에 질산을 첨가하여 보헤마이트 졸을 제조하는 단계, 상기 보헤마이트 졸에 γ-알루미나, 유기바인더, 결합제(Coupling agent)를 첨가하고 혼합하여 슬러리를 제조하는 단계; 상기 슬러리를 금속기판에 도포하는 단계; 및 상기 슬러리가 도포된 금속기판을 건조한 후 열처리하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.Preparing a boehmite sol by adding nitric acid to a solution in which the boehmite powder is dispersed, preparing a slurry by adding and mixing γ-alumina, an organic binder, and a coupling agent to the boehmite sol; Applying the slurry to a metal substrate; And drying and heat-treating the metal substrate to which the slurry is applied.

이때, 상기 γ-알루미나는 상기 보헤마이트 졸에 대하여 50∼75 wt% 범위 내로 첨가하는 것이 바람직하다.At this time, the γ-alumina is preferably added in the range of 50 to 75 wt% with respect to the boehmite sol.

또한, 상기 결합제는 상기 보헤마이트 졸에 대하여 0.005∼0.1 wt% 범위 내로 첨가하는 것이 바람직하다.In addition, the binder is preferably added in the range of 0.005 to 0.1 wt% based on the boehmite sol.

또한, 상기 슬러리 제조시 밀링법을 이용하여 혼합할 수 있는데, 이 경우 상기 밀링은 21∼24시간 동안 이루어지는 것이 바람직하다.In addition, the slurry may be mixed by using a milling method, in which case the milling is preferably made for 21 to 24 hours.

또한, 상기 열처리는 상기 건조된 금속기판을 이미 가열된 노에 넣고 실시할 수도 있다.In addition, the heat treatment may be carried out by placing the dried metal substrate in an already heated furnace.

이하에서는 본 발명의 알루미나 담체가 코팅된 금속기판의 제조방법에 관하여 보다 상세하게 살펴보기로 한다.Hereinafter, a method of manufacturing a metal substrate coated with an alumina carrier of the present invention will be described in detail.

보헤마이트 분말을 10 wt%의 농도로 증류수에 분산시킨 후, 60∼90℃로 가열하며 1시간 정도 교반하다가, 질산을 첨가하고 60∼90℃를 유지하면서 교반하여, 우윳빛의 보헤마이트 졸을 합성하였다. 여기서, 질산은 보헤마이트 분말의 10∼30 wt% 범위 내로 첨가하는 것이 바람직하고, 보헤마이트 졸의 농도는 5∼30 wt% 범위 내로 조절하는 것이 바람직하다. 또한, 보헤마이트 분말의 양은 하기하는 γ-알루미나의 10∼20 wt% 범위 내로 조절하는 것이 바람직하다.The boehmite powder was dispersed in distilled water at a concentration of 10 wt%, heated to 60-90 ° C., stirred for about 1 hour, and then nitric acid was added and stirred while maintaining 60-90 ° C. to synthesize milky boehmite sol. It was. Here, the nitric acid is preferably added in the range of 10 to 30 wt% of the boehmite powder, and the concentration of the boehmite sol is preferably adjusted in the range of 5 to 30 wt%. In addition, the amount of boehmite powder is preferably adjusted within the range of 10 to 20 wt% of the γ-alumina described below.

그 다음, 상기 보헤마이트 졸에 γ-알루미나를 첨가한 후 지르코니아 볼을 넣고 밀링하여 γ-알루미나를 분산시킴으로써, γ-알루미나 표면에 보헤마이트 졸이 코팅되게 한다. 이때, 보헤마이트 졸의 접착력만으로는 충분치 않아, 상기 졸에 PVA(polyvinyl acetate) 유기바인더를 첨가하여 접착력을 향상시켰으며, 밀링 과정에서 발생하는 거품을 제거하고 접착력을 향상시키기 위하여 Si계 결합제(coupling agent)를 소량 첨가하여 슬러리를 완성하였다. Next, γ-alumina is added to the boehmite sol, followed by milling zirconia balls to disperse γ-alumina, thereby coating the boehmite sol on the γ-alumina surface. At this time, the adhesive strength of the boehmite sol alone is not sufficient, and the PVA (polyvinyl acetate) organic binder is added to the sol to improve adhesion, and to remove bubbles generated during the milling process and to improve adhesion, a Si-based binder (coupling agent) A small amount was added to complete the slurry.

그 다음, 세제로 세척하여 건조한 스테인리스 기판에 상기 슬러리를 도포하였다. The slurry was then applied to a dry stainless steel substrate washed with detergent.

그 다음, 오븐 건조 후 미리 가열된 노에서 30분 열처리하였다. 여기서, 열처리는 400∼600℃의 온도 범위 내에서 이루어지는 것이 바람직하다.Then, the oven was dried and then heat-treated in a preheated furnace for 30 minutes. Here, it is preferable that heat processing is performed in the temperature range of 400-600 degreeC.

상기 방법에 의하면, 금속기판에 γ-알루미나를 입힐 수 있었으며, 건조시 슬러리가 쉽게 마르고, 건조 후 쉽게 금가지 않으며, 입혀진 알루미나는 스테인리스 기판을 구부려도 떨어지지 않았다. 또한, 이미 가열된 노에 넣어도 이후 박리되지 않았다. 이는 이미 고용분의 분말(γ-알루미나)를 슬러리에 첨가함으로써 수축율을 작게 하고 건조를 빠르게 하며 열처리도 단순화시킬 수 있기 때문이다. 또한, AlO(OH)로 표시되는 보헤마이트를 펩타이즈시킴으로써 원료물질 양의 거의 전부가 알루미나가 될 수 있는 장점이 있다.According to the above method,? -Alumina could be coated on the metal substrate, the slurry dries easily during drying, does not easily crack after drying, and the coated alumina did not drop even when the stainless substrate was bent. In addition, it was not subsequently peeled off even if it was put in a furnace that was already heated. This is because by adding a solid solution powder (γ-alumina) to the slurry, the shrinkage rate can be reduced, the drying speed can be simplified, and the heat treatment can be simplified. In addition, by peptizing boehmite represented by AlO (OH) there is an advantage that almost all of the amount of the raw material can be alumina.

한편, 채널형 스테인리스 기판에 입힐 때에는 오븐 건조 후에 잘못 붙은 부분은 긁어내는 것이 바람직한데, 500℃ 열처리 후에는 긁어내는 것이 매우 어렵기 때문이다. On the other hand, when coated on a channel-type stainless steel substrate, it is preferable to scrape off the wrong part after drying the oven, because it is very difficult to scrape after 500 ° C heat treatment.

본 발명에서는 스테인리스 기판을 고온 열처리하여 산화막을 만들 필요가 없었다. 스테인리스 기판은 표면의 기름기를 제거하기 위하여 세제로 세척한 후 건조 한 다음 그대로 사용하였다. 결합제가 기판과의 접착을 향상시키고, 건조 속도도 촉진시키는 것으로 작용한다.In the present invention, it is not necessary to make an oxide film by high temperature heat treatment of the stainless steel substrate. The stainless steel substrate was washed with detergent to remove grease on the surface, dried, and used as it was. The binder acts to improve adhesion with the substrate and also to accelerate the rate of drying.

실시예Example 1 One

10 g의 보헤마이트 분말(Disperal, 콘디아사, 독일)을 증류수 90 g에 분산한 후 80℃에서 한 시간 정도 교반한 다음, 질산 2 g을 천천히 첨가하고 교반을 계속한다. 약 8 시간 교반을 계속하여 거의 투명하여진 우윳빛 보헤마이트 졸을 제조한다.10 g of boehmite powder (Disperal, Condia, Germany) is dispersed in 90 g of distilled water and stirred at 80 ° C. for about an hour, and then 2 g of nitric acid is slowly added and stirring is continued. Stirring is continued for about 8 hours to produce an almost transparent milky boehmite sol.

이 졸 8 g을 폴리프로필렌 통에 지르코니아 볼과 같이 넣고, γ-알루미나 5 g, PVA(10 wt%) 0.8 g, 결합제 0.04 g을 넣고 20시간 밀링하여 슬러리를 제조하였다. 이 슬러리를 스테인리스 기판에 밀어 입힌 다음, 90℃ 오븐에서 건조한 후 예열된 500℃ 노에서 30 분 열처리하였다. 8 g of this sol was put together with a zirconia ball into a polypropylene barrel, and 5 g of gamma -alumina, 0.8 g of PVA (10 wt%) and 0.04 g of a binder were added and milled for 20 hours to prepare a slurry. The slurry was pushed onto a stainless steel substrate and then dried in a 90 ° C. oven and then heat treated in a preheated 500 ° C. furnace for 30 minutes.

실시예Example 2 2

실시예 1에서의 혼합시 밀링 시간에 따른 접착력의 변화를 관찰하였다. 밀링 시간은 16∼25시간 범위 내에서 조절하였고, 밀링 후 스테인리스 기판에 밀어 입힌 다음, 90℃ 오븐에서 건조한 것과, 건조 후 500℃ 노에서 30분 열처리한 것을 광학 현미경을 통해 살펴보았다. 아래 실험예에서 보는 바와 같이, 밀링은 21∼24시간 동안 이루어지는 것이 바람직하다.The change in adhesion with milling time upon mixing in Example 1 was observed. The milling time was adjusted within the range of 16 to 25 hours, and was pushed onto a stainless steel substrate after milling, dried in a 90 ° C. oven, and heat treated in a 500 ° C. furnace for 30 minutes after drying through an optical microscope. As shown in the experimental example below, milling is preferably performed for 21 to 24 hours.

(1) 16시간 동안 밀링한 경우(1) When milling for 16 hours

후속공정으로 오븐에서 건조만 한 경우와, 건조 후 500℃에서 열처리도 한 경우 둘 다 동글동글하게 뭉친 입자가 확인되어 분산이 덜 된 것을 알 수 있었다(도 1 참조).In the subsequent process, only drying in an oven and heat treatment at 500 ° C. after drying were confirmed to be less dispersed due to the compacted particles (see FIG. 1).

(2) 20시간 동안 밀링한 경우(2) when milling for 20 hours

20시간 이상 밀링한 후 오븐에서 건조한 슬러리들은 입자들이 잘 부서져 엉겨있는 형태로, 입자들의 모양이 균일하였다. 그러나, 20시간 동안 밀링 후 오븐 건조 다음 500℃에서 열처리한 경우, 16시간 동안 밀링한 경우와 비슷하게 동글동글하게 뭉친 입자 상태였다(도 2 참조). 따라서, 20시간 동안 밀링한 경우도 바람직한 실시예가 되지 못한다.After milling for more than 20 hours, the slurries dried in the oven were in a shape where the particles were well broken and entangled, and the particles were uniform in shape. However, after milling for 20 hours and drying the oven at 500 ° C. after the oven drying, the particles were in the form of agglomerated particles similar to the milling for 16 hours (see FIG. 2). Therefore, the milling for 20 hours is not a preferred embodiment.

(3) 22시간 동안 밀링한 경우(3) milling for 22 hours

22시간 동안 밀링한 슬러리는 건조 후 500℃에서 열처리하여도 입자들이 잘 분산된 채 붙어 있었다(도 3 참조). 21시간 동안 밀링한 경우에도 22시간 동안 밀링한 경우만큼은 아니어도 열처리 후 잘 분산된 형태를 유지하였다.The slurry milled for 22 hours was attached to the particles well dispersed even after heat treatment at 500 ℃ after drying (see Figure 3). Even when milled for 21 hours, but not as much as if milled for 22 hours was maintained well dispersed after heat treatment.

(4) 25시간 동안 밀링한 경우(4) when milling for 25 hours

25시간 밀링한 슬러리는 입자가 너무 잘게 부서지면서 묽어져 열처리 후 갈라진 상태를 보이기도 했다(도 4 참조). 24시간 동안 밀링한 경우에는 열처리 후 갈라진 상태를 보이지 않았다.The slurry, which had been milled for 25 hours, was diluted with too fine particles and showed cracking after heat treatment (see FIG. 4). In case of milling for 24 hours, there was no cracking after heat treatment.

상기 4가지 실험예(각각 16, 20, 22, 25시간 동안 밀링한 경우)에서 기판을 10°정도로 구부렸을 때, 22시간 동안 밀링한 것만 알루미나가 떨어지지 않았다.When the substrate was bent at about 10 ° in the four experimental examples (when milling for 16, 20, 22, and 25 hours, respectively), only the milling for 22 hours did not drop the alumina.

실시예Example 3 3

실시예 1에서 슬러리 제조시 유기바인더로 첨가하는 PVA 양에 따른 변화를 관찰하였다. PVA를 첨가하지 않은 슬러리와 보헤마이트 졸 대비 1 wt%의 PVA를 첨 가한 슬러리를 비교해 보았다. PVA를 첨가하지 않은 슬러리는 PVA를 첨가한 슬러리에 비해 접착력이 떨어졌고, 열처리 후에도 종종 갈라지는 현상을 나타냈다. PVA가 첨가되지 않은 슬러리는 밀링 시간에 변화를 주어도 깨져서 엉긴 형태가 아닌 동글동글한 알갱이 집단의 형태를 나타낸 반면, 1 wt%의 PVA가 첨가된 슬러리는 20시간 이상 밀링한 경우 알갱이들이 부서져 잘 퍼져 엉겨있었고 접착력 또한 우수하였다.In Example 1, the change according to the amount of PVA added to the organic binder during the slurry preparation was observed. The slurry without PVA was compared with the slurry with 1 wt% PVA compared to the boehmite sol. The slurry without PVA was inferior in adhesion to the slurry with PVA and often cracked after heat treatment. Slurries without PVA showed lumps of lumps of granules that did not break and become entangled even with changes in milling time, whereas slurries with 1 wt% PVA added could break granules well after milling for more than 20 hours. It was entangled and had good adhesion.

실시예Example 4 4

실시예 1에서 슬러리 제조시 결합제 양에 따른 변화를 관찰하였다. 결합제 양을 0.0025∼0.1 wt% 범위 사이에서 변화를 주었다. 결합제가 없거나 0.0025 wt% 첨가된 슬러리를 기판에 도포한 경우에는, 건조 후 군데군데 공기 구멍을 볼 수 있었으며, 슬러리를 밀링할 때 거품이 발생하였다. 0.005 wt% 이상의 결합제를 첨가하면 밀링시 거품도 생기지 않고 건조 후 공기 구멍이 생기지도 않았다. 0.005 wt% 보다는 0.01 wt%의 결합제가 첨가된 슬러리가 좀 더 묽어지면서 기판에 입혔을 때 접착력이 좋았으며 광학현미경으로 관찰했을 때도 잘게 부서져 잘 퍼져 엉겨있는 형태를 볼 수 있었다. 결합제의 양이 0.1 wt%를 초과하는 것은 필요 이상의 결합제를 첨가하는 것이므로 바람직하지 않다.In Example 1, the change according to the amount of binder was observed when preparing the slurry. The amount of binder varied between 0.0025 and 0.1 wt%. When the slurry was applied to the substrate with no binder or 0.0025 wt% added, air holes were visible after drying, and bubbles were generated when the slurry was milled. Addition of 0.005 wt% or more of binder resulted in no foaming during milling and no air holes after drying. As the slurry added 0.01 wt% of the binder rather than 0.005 wt%, the adhesion was good when coated on the substrate, and even when observed under an optical microscope, it was found to be finely broken and entangled. It is not preferable that the amount of the binder exceed 0.1 wt% because it is adding more than necessary binder.

실시예Example 5 5

보헤마이트 졸 대비 γ-알루미나 양을 변화시켜 보았다. 37.5 wt% 알루미나가 첨가된 슬러리는 너무 묽어서 기판에 입혔을 경우 얇게 발라지면서 건조시키면 갈라지는 현상을 보였다. 50 wt% 이상 알루미나를 첨가한 슬러리는 건조 후 갈라짐 현상이 현저하게 줄었다. 62.5 wt% 알루미나를 첨가한 슬러리 경우 묽기 정도도 적당하고 기판에 입혀 건조, 열처리시켜도 갈라지지 않았다. 75% Puralox를 첨가한 슬러리는 건조 후 갈라지지는 않았으나 다른 경우의 것들보다 되고(점도가 높고), Puralox가 가라앉는 속도가 빨라서 기판에 입히는 작업이 62.5 %의 것보다 좋지 않았다.The amount of γ-alumina relative to the boehmite sol was varied. The slurry to which 37.5 wt% alumina was added was so thin that when applied to the substrate, it was thinly coated and cracked when dried. The slurry to which the alumina was added more than 50 wt% reduced remarkably after drying. The slurry with 62.5 wt% alumina was also suitable for dilution and did not crack even when coated on a substrate and dried and heat treated. Slurries with 75% Puralox did not crack after drying but were higher than those in other cases (higher in viscosity), and because of the faster rate of Puralox sinking, the coating on the substrate was worse than that of 62.5%.

본 발명은 촉매 담체인 γ-알루미나를 금속기판에 우수한 접착력을 가지도록 입히는 방법을 제안하는 것으로, 이는 금속기판을 촉매 지지대로 사용할 수 있는 길을 열어 주는 것이다. 또한, 본 발명은 금속기판에 고온 처리로 산화막을 입힐 필요가 없으며, 저렴한 보헤마이트 분말과 γ-알루미나를 사용하는 경제점 이점 외에도, 후막까지도 입힐 수 있는 장점이 있다.The present invention proposes a method of coating γ-alumina, which is a catalyst carrier, with excellent adhesion to a metal substrate, which opens a way to use a metal substrate as a catalyst support. In addition, the present invention does not need to coat an oxide film on a metal substrate by a high temperature treatment, and in addition to the economic advantages of using inexpensive boehmite powder and γ-alumina, there is an advantage of coating a thick film.

본 발명은 도시된 실시예를 중심으로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 발명이 본 발명의 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 할 수 있는 다양한 변형 및 균등한 타 실시예를 포괄할 수 있음을 이해할 것이다.Although the present invention has been described with reference to the illustrated embodiments, it is merely exemplary, and the present invention may encompass various modifications and equivalent other embodiments that can be made by those skilled in the art. Will understand.

Claims

Preparing a boehmite sol by peptizing by adding nitric acid to a solution in which the boehmite powder is dispersed;

Preparing a slurry by adding and mixing γ-alumina, an organic binder, and a coupling agent to the boehmite sol;

Applying the slurry to a metal substrate; And

And drying and heat-treating the metal substrate to which the slurry is applied. The method of manufacturing a metal substrate coated with an alumina carrier, comprising: a.

The method of claim 1,

When the boehmite sol is prepared, nitric acid is added within the range of 10 to 30 wt% of the boehmite powder, and the concentration of the boehmite sol is controlled to be within the range of 5 to 30 wt% of the alumina carrier coated metal substrate. Manufacturing method.

The method of claim 1,

The amount of boehmite powder is adjusted to within the range of 10 to 20 wt% of the γ-alumina.

The method of claim 1,

The γ-alumina is added to the boehmite sol in the range of 50 to 75 wt%, characterized in that the alumina carrier coated metal substrate manufacturing method.

The method of claim 1,

The organic binder is a method of manufacturing a metal substrate coated with an alumina carrier, characterized in that it comprises a polyvinyl acetate (PVA).

The method of claim 1,

The binder is a method for producing a metal substrate coated with an alumina carrier, characterized in that the organic compound containing silicon.

The method of claim 1,

Wherein the binder is added to the boehmite sol in the range of 0.005 to 0.1 wt% method for producing a metal substrate coated with an alumina carrier.

The method of claim 1,

Method for producing a metal substrate coated with an alumina carrier, characterized in that by mixing using a milling method when producing the slurry.

The method of claim 8,

The milling method of producing a metal substrate coated with an alumina carrier, characterized in that made for 21 to 24 hours.

The method of claim 1,

The heat treatment is a method for producing a metal substrate coated with an alumina carrier, characterized in that made in the temperature range of 400 ~ 600 ℃.

The method of claim 1,

The heat treatment is a method for producing a metal substrate coated with an alumina carrier, characterized in that carried out by putting the dried metal substrate in an already heated furnace.