KR101109185B1 - 알루미늄 브레이징용 내식성 플럭스 조성물 및 그 제조방법 - Google Patents

알루미늄 브레이징용 내식성 플럭스 조성물 및 그 제조방법 Download PDF

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Abstract

알루미늄 브레이징용 내식성 플럭스 조성물이 개시된다. 상기 조성물은 불산(HF), 아연계 화합물, 및 칼륨계 화합물을 반응시켜 제조된 불화아연칼륨(KZnF3)으로 구성된다.
브레이징, 내식성, 불산, 아연, 융사, 칼륨, 플럭스

Description

알루미늄 브레이징용 내식성 플럭스 조성물 및 그 제조방법{Corrosion Resistance Flux Composition for brazing aluminium and Method of making the same}
본 발명은 알루미늄 브레이징용 내식성 플럭스 조성물 및 그 제조방법에 관한 것으로, 특히 알루미늄 공조기기에 대해 브레이징(Brazing)은 물론 표면을 아연 코팅함으로써 내식성을 향상시키는 기술에 관련한다.
콘덴서, 라디에이터, 증발기(evaporator), 히터 코어, 인터쿨러, 오일 쿨러 등의 자동차용 알루미늄 공조기기를 브레이징하는 데에는 통상 알루미늄 브레이징용 플럭스, 가령 불화알루미늄칼륨이 사용된다.
종래 콘덴서에 대한 브레이징 방법을 보면, 알루미늄 브레이징용 플럭스와 물을 혼합한 액을 헤더 파이프(Header Pipe)와 튜브(Tube) 및 핀(Fin)으로 조립된 알루미늄 공조기기(콘덴서)에 도포하고 건조공정에서 건조한 다음, 브레이징 공정으로 이송시켜 브레이징로에서 브레이징을 실시하였다.
그러나, 상기와 같이 알루미늄 브레이징을 실시하는 경우, 튜브 부위에서 내식성이 떨어진다는 문제점이 있었다.
이와 같은 문제점이 있기에 종래에는 내식성을 증가시키기 위해서, 알루미늄 튜브에 별도의 공정으로 아연 융사 코팅을 한 다음 플럭스를 도포하였다.
따라서, 본 발명의 목적은 알루미늄 브레이징시 브레이징과 함께 별도의 다른 처리 없이 내식성을 향상시킬 수 있는 알루미늄 브레이징용 내식성 플럭스 조성물을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 상기의 알루미늄 브레이징용 내식성 플럭스 조성물을 제조하는 방법을 제공하는 것이다.
상기의 목적은, 불산(HF), 아연계 화합물, 및 칼륨계 화합물을 반응시켜 제조된 불화아연칼륨(KZnF3)으로 구성된 것을 특징으로 하는 알루미늄 브레이징용 내식성 플럭스 조성물에 의해 달성된다.
바람직하게, 상기 아연계 화합물은 산화아연(ZnO), 탄산아연(ZnCO3) 또는 그 혼합물 중에서 선택한 어느 하나일 수 있다.
바람직하게, 상기 칼륨계 화합물은 탄산칼륨(K2CO3), 수산화칼륨(KOH) 또는 그 혼합물 중에서 선택한 어느 하나일 수 있다.
또한, 상기의 목적은, 반응조에서 교반기로 교반하면서 불산(HF)에 물을 가하여 불산 용액을 만들고, 상기 불산 용액에 산화아연(ZnO)이나 탄산아연(ZnCO3) 또 는 그 혼합물 중 어느 하나를 가하여 반응시켜 산성 용액을 만들고, 상기 산성 용액에 탄산칼륨(K2CO3)이나 수산화칼륨(KOH) 또는 그 혼합물 중 어느 하나를 가하여 중화 반응시켜 K : Zn : F의 몰비가 약 1 ~ 1.5 : 1 : 3 ~ 3.5가 되도록 반응시켜 불화아연칼륨(KZnF3)을 제조하며, 상기 제조한 불화아연칼륨(KZnF3)을 탈수하여 고체와 액체를 분리시키고, 분리된 고체를 파쇄기에서 파쇄하고 건조 및 분쇄하는 것을 특징으로 하는 알루미늄 브레이징용 플럭스 조성물의 제조방법에 의해 달성된다.
상기의 구성에 의하면, 알루미늄 공조기기를 브레이징로에서 브레이징 하는 경우 본 발명에 의한 내식성 플럭스에 의해 알루미늄 공조기기가 브레이징이 되는 것은 물론, 내식성 플럭스 중의 아연(Zn)에 의해서 알루미늄 공조기기 표면에 아연이 코팅되어서 내식성의 향상을 가져온다.
또한, 별도의 아연 융사 코팅 공정을 생략할 수 있기 때문에 제조 공정이 간단해지고 제조원가를 줄일 수 있다.
이하, 본 발명의 일 실시 예를 중심으로 본 발명의 특징을 상세하게 설명한다.
본 발명에 따른 알루미늄 브레이징용 내식성 플럭스 조성물은 불산(HF), 아연계 화합물, 및 칼륨계 화합물을 반응시켜 제조된 불화아연칼륨(KZnF3)이다.
여기서, 아연계 화합물은 산화아연(ZnO), 탄산아연(ZnCO3) 또는 그 혼합물 중에서 선택한 어느 하나를 사용하며, 칼륨계 화합물은 탄산칼륨(K2CO3), 수산화칼륨(KOH) 또는 그 혼합물 중에서 선택한 어느 하나를 사용한다.
상기의 구성을 갖는 알루미늄 브레이징용 내식성 플럭스인 불화아연칼륨(KZnF3) 플럭스를 사용해서 브레이징로에서 알루미늄 공조기기를 브레이징하게 되면 다음과 같은 작용으로 알루미늄 공조기기가 브레이징 되는 것은 물론, 알루미늄 공조기기 표면에 아연(Zn)이 코팅되어서 내식성의 향상을 가져온다.
6KZnF3 + 4Al → 3KAlF4 + K3AlF6 + 6Zn
다시 말해, 알루미늄 공조기기에 도포된 내식성 플럭스인 불화아연칼륨(KZnF3)과 알루미늄 공조기기의 알루미늄이 반응하여 아연이 코팅되는 결과를 가져온다.
이하, 본 발명에 따른 불화아연칼륨(KZnF3) 플럭스를 제조하는 방법에 대해 설명한다.
반응조에서 교반기로 교반하면서 불산(HF)에 물을 가하여 10 내지 30%의 농도를 유지시킨 불산 용액에 산화아연(ZnO)이나 탄산아연(ZnCO3) 또는 그 혼합물 중 어느 하나를 가하여 반응시켜 산성 용액의 온도를 60 내지 80℃로 유지시킨다.
여기에 농도가 15 내지 55%의 용액이며, 온도가 40 내지 70℃인 탄산칼륨(K2CO3)이나 수산화칼륨(KOH) 또는 그 혼합물 중 어느 하나를 가하여 반응조의 온 도를 60 내지 80℃로 유지시키면서 중화 반응시켜 K : Zn : F의 몰비가 약 1 ~ 1.5 : 1 : 3 ~ 3.5가 되도록 반응시킨다.
이어서 탈수기에서 탈수하여 고체와 액체를 분리시키고, 분리된 고체를 파쇄기에서 파쇄한 후, 건조공정에서 건조한 다음 분쇄기에서 분쇄하여 제품으로 포장한다.
즉, 반응공정 -> 탈수공정 -> 파쇄공정 -> 건조공정 -> 분쇄공정 -> 포장공정을 통하여 불화아연칼륨(KZnF3) 플럭스를 제조한다.
이와 같이 제조된 불화아연칼륨(KZnF3) 플럭스는 접착성 바인더와 혼합하여 알루미늄 공조기기에 도포한 후 브레이징을 실시하게 된다. 그에 따라, 상기한 바와 같이, 브레이징이 수행됨과 동시에 알루미늄 공조기기의 표면에 아연이 석출되어 결과적으로 아연 코팅과 같은 효과를 갖게 된다.
이상에서는 본 발명의 실시 예를 중심으로 설명하였지만, 당업자의 수준에서 다양한 변경을 가할 수 있음은 물론이다. 따라서, 본 발명의 권리범위는 상기한 실시 예에 한정되어 해석될 수 없으며, 이하에 기재되는 특허청구범위에 의해 해석되어야 한다.

Claims (4)

  1. 삭제
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 반응조에서 교반기로 교반하면서 불산(HF)에 물을 가하여 불산 용액을 만들고,
    상기 불산 용액에 탄산아연(ZnCO3)을 가하여 반응시켜 산성용액을 만들고,
    상기 산성용액에 탄산칼륨(K2CO3)이나 수산화칼륨(KOH) 또는 그 혼합물 중 어느 하나를 가하여 중화 반응시켜 K : Zn : F의 몰비가 1 ~ 1.5 : 1 : 3 ~ 3.5가 되도록 반응시켜 불화아연칼륨(KZnF3)을 제조하며,
    상기 제조한 불화아연칼륨(KZnF3)을 탈수하여 고체와 액체를 분리시키고, 분리된 고체를 파쇄기에서 파쇄하고 건조 및 분쇄하는 것을 특징으로 하는 알루미늄 브레이징용 내식성 플럭스 조성물의 제조방법.
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