KR102355237B1 - 스테인레스 스틸 연결구 및 결합구의 부식, 스크래치 방지를 위한 탄소 나노코팅 형성방법 - Google Patents
스테인레스 스틸 연결구 및 결합구의 부식, 스크래치 방지를 위한 탄소 나노코팅 형성방법 Download PDFInfo
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Abstract
본 발명은 해변가등의 염분 환경의 의해 부식(녹)이 쉽게 발생되는 스테인레스 스틸 제품 연결구 및 결합구는, 전해탱크의 내부에서 부식(녹)이 완벽하게 제거되면서, 그 표면에 일정한 나노 두께로 증착되는 탄소 나노 코팅 박막층에 의해 내마모성 및 내식성을 가일층 향상시키며, 스크래치를 방지할 수 있도록 함은 물론, 특히 전해탱크 내부의 전해액을 일정한 온도로 가열하여, 전해액을 통한 부식(녹) 제거작업 및 카본블랙, 크롬의 전기 이온 증착을 활성화 하고, 상기 전해탱크의 내부에 인가되는 저전압의 전류에 의해, 전해액을 통한 스테인레스 스틸 연결구 및 결합구 표면의 부식(녹)을 천천히 효과적으로 제거할 수 있도록 하면서, 카본블랙 및 크롬의 전기 이온 증착에 의해 표면의 내식성을 가일층 향상시킬 수 있는 탄소 나노 코팅 박막층이 용이하게 증착될 수 있는 스테인레스 스틸 연결구 및 결합구의 부식, 스크래치 방지를 위한 탄소 나노코팅 형성방법에 관한 것이다.
이는 특히, 나노 입자의 크기의 구형으로 이루어져 스테인레스 스틸 연결구 및 결합구의 내마모성을 향상시키며 스크래치를 방지하는 카본블랙(carbon black) 2~4중량%, 스테인레스 스틸 연결구 및 결합구에 발생된 부식(녹) 제거를 위한 환원제로 아인산(phosphorous acid) 1~2중량%, 착화제 역할을 수행하는 황산에 의한 크롬의 증착으로 스테인레스 스틸 연결구 및 결합구의 표면조직과 경도를 향상시키는 황산크롬 2~3중량%, 일정한 나노입자 크기로 형성되어 나노구조 공극(pore)과 표면 특성으로 조절하여 상기 카본블랙 및 크롬의 증착성을 향상시키는 산화철(iron oxide) 4중량%, 순수(純水) 89중량%의 전해액을 준비하는 단계;
상기 전해액을 염분환경에 의해 부식(녹)된 스테인레스 스틸 연결구 및 결합구와 함께 전해탱크 내부에 투입하여 혼합하는 단계;
상기 전해탱크의 내부의 전해액 활성화를 통하여 부식(녹) 제거를 위해 일정한 온도로 3~4시간 가열시키는 단계;
상기 전해탱크의 내부의 카본블랙 및 크롬의 전기 이온 증착을 위하여 저전압(5V)의 전류를 인가하는 단계; 및
부식(녹)이 제거되고, 표면에 일정한 두께의 탄소 나노 코팅 박막층이 형성되는 스테인레스 스틸 연결구 및 결합구를 인출하여 상온에서 건조시키는 단계;를 포함하여 구성된다.
이는 특히, 나노 입자의 크기의 구형으로 이루어져 스테인레스 스틸 연결구 및 결합구의 내마모성을 향상시키며 스크래치를 방지하는 카본블랙(carbon black) 2~4중량%, 스테인레스 스틸 연결구 및 결합구에 발생된 부식(녹) 제거를 위한 환원제로 아인산(phosphorous acid) 1~2중량%, 착화제 역할을 수행하는 황산에 의한 크롬의 증착으로 스테인레스 스틸 연결구 및 결합구의 표면조직과 경도를 향상시키는 황산크롬 2~3중량%, 일정한 나노입자 크기로 형성되어 나노구조 공극(pore)과 표면 특성으로 조절하여 상기 카본블랙 및 크롬의 증착성을 향상시키는 산화철(iron oxide) 4중량%, 순수(純水) 89중량%의 전해액을 준비하는 단계;
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상기 전해탱크의 내부의 카본블랙 및 크롬의 전기 이온 증착을 위하여 저전압(5V)의 전류를 인가하는 단계; 및
부식(녹)이 제거되고, 표면에 일정한 두께의 탄소 나노 코팅 박막층이 형성되는 스테인레스 스틸 연결구 및 결합구를 인출하여 상온에서 건조시키는 단계;를 포함하여 구성된다.
Description
본 발명은 스테인레스 스틸 연결구 및 결합구의 부식 및 스크래치 방지를 위한 탄소 나노코팅 형성방법에 관한 것으로, 이는 특히 해변가등의 염분 환경의 의해 부식(녹)이 쉽게 발생되는 스테인레스 스틸 연결구 및 결합구는, 전해탱크의 내부에서 부식(녹)이 완벽하게 제거되면서, 그 표면에 일정한 나노 두께로 증착되는 탄소 나노 코팅 박막층에 의해 내마모성 및 내식성을 가일층 향상시키며, 스크래치를 방지할 수 있는 스테인레스 스틸 연결구 및 결합구의 부식, 스크래치 방지를 위한 탄소 나노코팅 형성방법에 관한 것이다.
일반적으로 알려져 있는 스테인레스 스틸(stainless steel)은 내식성이 우수하여 도장, 도색 등의 표면처리를 행하지 않으며, 상기 스테인레스 스틸이 내식성을 갖는 이유로서는, 강 내부에 12%이상의 크롬을 함유할 경우 자연적으로 표면에 1~40Å의 치밀한 보호 피막 즉, 화학적으로 반응이 안정한 부동태 피막층(Passivation Layer)이 형성되고, 이때 상기 부동태 피막이 더 이상의 부식 발생을 저지하게 된다.
이와같은 스테인레스 스틸의 부동태 피막을 형성하는 기존의 침적식 부동태 처리 방법은 탈지, 수세, 침적 부동태 처리, 수세 및 건조 공정을 포함하며, 부동태 처리 공정에서 스테인레스강의 표면에 얇은 산화막이 생성된다.
이러한 침적식 부동태 처리 방법은, 공기 중에서는 내식성이 우수하나, 다양한 부식환경(특히, 염수환경)에서는 스테인레스강의 세척상태에 따라 매우 가는(Hair Line) 칩이나, 이물질 등에 의해 내식성이 크게 저하되는 문제점이 있는 것이다.
이에 더하여, 전해연마는 연마하고자 하는 제품을 양극에 연결하여 표면을 연마함과 동시에, 표면에 얇은 산화막을 생성하는 것이나, 이러한 전해연마 방식은 내식성은 일정하게 유지시킬 수 있는 반면에, 표면이 연마됨에 따라 표면 조도, 색상, 밝기등이 변하게 되는 문제점이 있다.
한편, 상기와 같은 스테인레스강 표면의 외관 및 광택의 변화 없이 염수환경에서의 내식성을 향상시킬 수 있는 스테인레스강의 부동태 처리방법이 대한민국 공개특허공보 제 10-2019-0083472호에 알려져 있다.
상기 염수환경에서의 내식성을 향상시킬 수 있는 스테인레스강의 부동태 처리방법은, 스테인레스강 표면의 기름, 유기물질 및 쇠가루 등을 제거하여 이후 단계인 전해산세를 효율적으로 실시할 수 있도록 계면활성제, 킬레이트제등의 탈지액에 스테인레스강을 탈지하는 단계와, 상기 탈지액을 세정하기 위한 수세 과정이 진행될 수 있도록 인산(H3PO4)을 포함하는 산세액에 스테인레스강을 침지하여 양극에 연결하고, 0.5 내지 5.0V의 전압을 10초 이상 인가하는 전해산세 단계와, 상기 스테인레스강을 전해탈지하는 단계 및 중크롬산 및 크롬 황산염를 포함하는 부동태액에 스테인레스강을 침지하고, 0.5 내지 5.0V의 전압을 5초 이상 인가하는 전해부동태 단계를 거쳐서 스테인레스강의 부동태 처리를 수행하여, 스테인레스강 표면의 외관 및 광택의 변화 없이 내식성을 향상시킬 수 있도록 한다.
그러나, 상기와 같은 스테인레스강의 부동태 처리방법은 스테인레스강이 사용되는 가전기기 및 상기 가전기기의 외장재로 적합한 반면에, 비교적 염분이 많이 발생되는 스레인레스 스틸 배관의 연결구나, 철도 레일을 고정시키는 스레인레스 스틸 재질의 볼트등의 부식에 대한 내식성 및 미세한 스크래치(Hair Line)가 발생하는 단점이 있는 것이다,
또한, 스테인레스 스틸로 구성된 배관, 구조물, 플랜트 등의 설치에 따른 용접부위 및 녹이 발생하는 부분을 산세(picking)하고 부동태피막을 형성하는 산세와 부동태 피막 처리제가 대한민국 등록 특허공보 제 10-1718478호에 알려져 있다.
즉, 염기성수용액에 인산이수소나트륨 1.1∼4.5 중량부를 반응시켜 pH6.9∼7.1로 중성화하여 중성제재를 얻은 후, 상기 중성제재에 이산화탄소가 제거된 공기를 폭기하여 용존산소량을 증가시켜 산화환원전위를 170∼310mV로 하여 스테인레스 스틸 배관과 구조물의 용접부위 스케일과 녹을 제거하는 것이다.
상기와 같은 산세와 부동태 피막 처리제 역시, 스테인레스 스틸 배관과 구조물의 용접부위 녹과 스케일을 제거할 수 있으나, 해안가등과 같이 염분이 대기중에 항상 상존하는 장소에 노출되는 상태로 설치되는 해양 플랜트(Offshore Plant) 및 이를 지지 고정하는 스테인레스 스틸 재질의 결합볼트등에는 부식(녹) 발생을 완벽하게 제거할 수 없는 커다란 문제점이 있는 것이다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 개선하기 위한 것으로, 그 목적은 해변가등의 염분 환경의 의해 부식(녹)이 쉽게 발생되는 스테인레스 스틸 제품 연결구 및 결합구는, 전해탱크의 내부에서 부식(녹)이 완벽하게 제거되면서, 그 표면에 일정한 나노 두께로 증착되는 탄소 나노 코팅 박막층에 의해 내마모성 및 내식성을 가일층 향상시키며, 스크래치를 방지할 수 있도록 함은 물론, 특히 전해탱크 내부의 전해액을 일정한 온도로 가열하여, 전해액을 통한 부식(녹) 제거작업 및 카본블랙, 크롬의 전기 이온 증착을 활성화 하고, 상기 전해탱크의 내부에 인가되는 저전압의 전류에 의해, 전해액을 통한 스테인레스 스틸 연결구 및 결합구 표면의 부식(녹)을 천천히 효과적으로 제거할 수 있도록 하면서, 카본블랙 및 크롬의 전기 이온 증착에 의해 표면의 내식성을 가일층 향상시킬 수 있는 탄소 나노 코팅 박막층이 용이하게 증착될 수 있는 스테인레스 스틸 연결구 및 결합구의 부식, 스크래치 방지를 위한 탄소 나노코팅 형성방법을 제공하는데 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 기술적인 구성으로서 본 발명에 따른 스테인레스 스틸 연결구 및 결합구의 부식, 스크래치 방지를 위한 탄소 나노코팅 형성방법은, 나노 입자의 크기의 구형으로 이루어져 스테인레스 스틸 연결구 및 결합구의 내마모성을 향상시키며 스크래치를 방지하는 카본블랙(carbon black) 2~4중량%, 스테인레스 스틸 연결구 및 결합구에 발생된 부식(녹) 제거를 위한 환원제로 아인산(phosphorous acid) 1~2중량%, 착화제 역할을 수행하는 황산에 의한 크롬의 증착으로 스테인레스 스틸 연결구 및 결합구의 표면조직과 경도를 향상시키는 황산크롬 2~3중량%, 일정한 나노입자 크기로 형성되어 나노구조 공극(pore)과 표면 특성으로 조절하여 상기 카본블랙 및 크롬의 증착성을 향상시키는 산화철(iron oxide) 4중량%, 순수(純水) 89중량%의 전해액을 준비하는 단계;
상기 전해액을 염분환경에 의해 부식(녹)된 스테인레스 스틸 연결구 및 결합구와 함께 전해탱크 내부에 투입하여 혼합하는 단계;
상기 전해탱크의 내부의 전해액 활성화를 통하여 부식(녹) 제거를 위해 일정한 온도로 3~4시간 가열시키는 단계;
상기 전해탱크의 내부의 카본블랙 및 크롬의 전기 이온 증착을 위하여 저전압(5V)의 전류를 인가하는 단계; 및
부식(녹)이 제거되고, 표면에 일정한 두께의 탄소 나노 코팅 박막층이 형성되는 스테인레스 스틸 연결구 및 결합구를 인출하여 상온에서 건조시키는 단계;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 스테인레스 스틸 연결구 및 결합구의 부식, 스크래치 방지를 위한 탄소 나노코팅 형성방법을 마련함에 의한다.
또한, 본 발명은 상기 스테인레스 스틸 연결구 및 결합구의 표면에 형성되는 탄소 나노 코팅 박막층은 80~100nm의 두께로 형성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명은 상기 전해탱크의 내부의 전해액 활성화를 통하여 부식(녹) 제거를 위해 가열하는 전해액의 가열 온도는 65~75도로 형성되고, 이때 상기 전해탱크의 내부의 카본블랙 및 크롬의 전기 이온 증착을 위하여 인가되는 전류는 5V의 저전압 전류가 인가되는 것을 특징으로 한다.
이에 더하여, 상기 스테인레스 스틸 연결구 및 결합구의 표면에 카본블랙 및 크롬의 증착성을 향상시키는 산화철(iron oxide)의 나노 입자 크기는 40~60nm로 형성되고, 상기 스테인레스 스틸 연결구 및 결합구의 내마모성을 향상시키며 스크래치를 방지하는 카본블랙(carbon black)의 나노 입자의 크기는, 50~80nm로 형성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명인 스테인레스 스틸 연결구 및 결합구의 부식, 스크래치 방지를 위한 탄소 나노코팅 형성방법에 의하면, 해변가등의 염분 환경의 의해 부식(녹)이 쉽게 발생되는 스테인레스 스틸 제품 연결구 및 결합구는, 전해탱크의 내부에서 부식(녹)이 완벽하게 제거되면서, 그 표면에 일정한 나노 두께로 증착되는 탄소 나노 코팅 박막층에 의해 내마모성 및 내식성을 가일층 향상시키며, 스크래치를 방지할 수 있도록 함은 물론, 특히 전해탱크 내부의 전해액을 일정한 온도로 가열하여, 전해액을 통한 부식(녹) 제거작업 및 카본블랙, 크롬의 전기 이온 증착을 활성화 하고, 상기 전해탱크의 내부에 인가되는 저전압의 전류에 의해, 전해액을 통한 스테인레스 스틸 연결구 및 결합구 표면의 부식(녹)을 천천히 효과적으로 제거할 수 있도록 하면서, 카본블랙 및 크롬의 전기 이온 증착에 의해 표면의 내식성을 가일층 향상시킬 수 있는 탄소 나노 코팅 박막층이 용이하게 증착될 수 있는 우수한 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 스테인레스 스틸 연결구 및 결합구의 부식, 스크래치 방지를 위한 탄소 나노코팅 형성방법을 나타낸 순서도.
도 2(A)는 종래 염분환경에 의해 부식(녹)된 스테인레스 스틸 연결구의 사진.
도 2(B)는 본 발명의 부식, 스크래치 방지를 위한 탄소 나노코팅 형성방법에 의해 처리된 스테인레스 스틸 연결구의 사진.
도 3(A)는 종래 염분환경에 의해 부식(녹)된 스테인레스 스틸 결합구의 사진.
도 3(B)는 본 발명의 부식, 스크래치 방지를 위한 탄소 나노코팅 형성방법에 의해 처리된 스테인레스 스틸 결합구의 사진.
도 2(A)는 종래 염분환경에 의해 부식(녹)된 스테인레스 스틸 연결구의 사진.
도 2(B)는 본 발명의 부식, 스크래치 방지를 위한 탄소 나노코팅 형성방법에 의해 처리된 스테인레스 스틸 연결구의 사진.
도 3(A)는 종래 염분환경에 의해 부식(녹)된 스테인레스 스틸 결합구의 사진.
도 3(B)는 본 발명의 부식, 스크래치 방지를 위한 탄소 나노코팅 형성방법에 의해 처리된 스테인레스 스틸 결합구의 사진.
이하, 본 발명의 실시예에 따른 소결 자석을 이용한 식물 성장용 영구자석에 대해 상세하게 설명하면 다음과 같다.
도 1는 본 발명의 스테인레스 스틸 연결구 및 결합구의 부식, 스크래치 방지를 위한 탄소 나노코팅 형성방법을 나타낸 순서도로서, 나노 입자의 크기의 구형으로 이루어져 스테인레스 스틸 연결구 및 결합구의 내마모성을 향상시키며 스크래치를 방지하는 카본블랙(carbon black) 2~4중량%, 스테인레스 스틸 연결구 및 결합구에 발생된 부식(녹) 제거를 위한 환원제로 아인산(phosphorous acid) 1~2중량%, 착화제 역할을 수행하는 황산에 의한 크롬의 증착으로 스테인레스 스틸 연결구 및 결합구의 표면조직과 경도를 향상시키는 황산크롬 2~3중량%, 일정한 나노입자 크기로 형성되어 나노구조 공극(pore)과 표면 특성으로 조절하여 상기 카본블랙 및 크롬의 증착성을 향상시키는 산화철(iron oxide) 4중량%, 순수(純水) 89중량%의 전해액을 준비하는 단계와, 상기 전해액을 염분환경에 의해 부식(녹)된 스테인레스 스틸 연결구 및 결합구와 함께 전해탱크 내부에 투입하여 혼합하는 단계와, 상기 전해탱크의 내부의 전해액 활성화를 통하여 부식(녹) 제거를 위해 일정한 온도로 3~4시간 가열시키는 단계와, 상기 전해탱크의 내부의 카본블랙 및 크롬의 전기 이온 증착을 위하여 저전압의 전류를 인가하는 단계; 및 부식(녹)이 제거되고, 표면에 일정한 두께의 탄소 나노 코팅 박막층이 형성되는 스테인레스 스틸 연결구 및 결합구를 인출하여 상온에서 건조시키는 단계;를 포함하여 구성된다.
이때, 상기 스테인레스 스틸 연결구 및 결합구의 표면에 형성되는 탄소 나노 코팅 박막층은 80~100nm의 두께로 형성되며, 상기 전해탱크의 내부의 전해액 활성화를 통하여 부식(녹) 제거를 위해 가열하는 전해액의 가열 온도는 65~75도로 형성되고, 상기 전해탱크의 내부의 카본블랙 및 크롬의 전기 이온 증착을 위하여 인가되는 전류는 5V의 저전압 전류가 인가되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 스테인레스 스틸 연결구 및 결합구의 표면에 카본블랙 및 크롬의 증착성을 향상시키는 산화철(iron oxide)의 나노 입자 크기는 40~60nm로 형성되고, 상기 스테인레스 스틸 연결구 및 결합구의 내마모성을 향상시키며 스크래치를 방지하는 카본블랙(carbon black)의 나노 입자의 크기는, 50~80nm로 형성되는 구성으로 이루어진다.
이와 같이 구성된 본 발명의 스테인레스 스틸 연결구 및 결합구의 부식, 스크래치 방지를 위한 탄소 나노코팅 형성방법의 실시예를 상세하게 설명하면 다음과 같다.
도 1에 도시한 바와 같이, 염분 환경에 의해 스테인레스 스틸 제품 연결구, 결합구 표면에 발생되는 부식(녹)을 제거하면서 탄소 나노코팅에 의해 스크래치 발생을 방지하기 위하여, 카본블랙(carbon black)과, 환원제로 아인산(phosphorous acid), 그리고 착화제 역할을 수행하는 황산크롬, 일정한 나노입자 크기로 형성되어 상기 카본블랙 및 크롬의 증착성을 향상시키는 산화철(iron oxide) 및 순수(純水)로 이루어지는 전해액을 사전에 준비하여, 상기 전해액을 염분환경에 의해 부식(녹)된 스테인레스 스틸 연결구 및 결합구와 함께 전해탱크 내부에 투입하여 혼합하게 된다.
이때, 상기 전해액에 함유되는 나노 입자의 크기의 구형으로 이루어져 스테인레스 스틸 연결구 및 결합구의 내마모성을 향상시키며 스크래치를 방지하는 카본블랙(carbon black)은, 그 크기가 50~80nm의 나노 입자로 형성되어, 저전압의 전류 인가시 스테인레스 스틸 연결구 및 결합구의 표면에 전기 증착되며, 상기 카본블랙의 입자 크기가 50nm 이하일 경우, 증착(코팅) 면적이 극히 협소하여 불균일한 증착(코팅)이 발생하여 쉽게 벗겨지게 되고, 입자의 크기가 80nm 이상일 경우에는 저전압의 전류 인가시 입자간 불균일한 증착(코팅)에 의해 미세한 스크래치(Hair Line)에 침투하여 증작될 수 없는 것으로, 상기 카본블랙(carbon black)의 입자 크기는 50~80nm의 나노 입자로 형성됨이 바람직하다.
그리고, 상기 카본블랙은 전해액내에 2~4중량% 함유하게 되며, 상기 카본블랙의 함유량이 2중량% 이하일 경우, 스테인레스 스틸 연결구 및 결합구 표면의 내마모성을 향상시킬 수 없어 스크래치가 쉽게 발생되고, 상기 카본블랙의 함유량이 4중량% 이상일 경우에는, 스테인레스 스틸 연결구 및 결합구 표면에서 외부 충격에 의해 쉽게 갈라지는 현상이 발생하게 되는 것으로, 상기 카본블랙은 전해액내에 2~4중량% 함유됨이 바람직하다.
또한, 상기 스테인레스 스틸 연결구 및 결합구에 발생된 부식(녹) 제거를 위한 환원제로 사용되는 아인산(phosphorous acid)은 전해액내에 1~2중량% 함유하게 되며, 상기 아인산(phosphorous acid)은 전해액내에 1중량% 이하일 경우, 부식(녹) 제거가 제대로 이루어지지 않게 되고, 2중량% 이상일 경우에는 강한 산도(ph)에 의해 오히려 상기 스테인레스 스틸 연결구 및 결합구 표면을 부식시키게 되는 것으로, 상기 아인산(phosphorous acid)은 전해액내에 1~2중량% 함유하는 것이 바람직하다.
또한, 착화제 역할을 수행하는 황산에 의한 크롬의 증착으로 스테인레스 스틸 연결구 및 결합구의 표면조직과 경도를 향상시키는 황산크롬은 전해액내에 2~3중량% 함유하게 되고, 이때 상기 황산크롬의 함유량이 2중량% 이하 이거나, 또는 3중량% 이상일 경우, 스테인레스 스틸 연결구 및 결합구 표면에 크롬의 증착이 제대로 이루어지지 않거나, 매우 강한 산화작용에 의해 스테인레스 스틸 연결구 및 결합구의 표면 조직을 해치게 되는 것으로, 상기 황산크롬은 전해액내에 2~3중량% 함유함이 바람직하다.
이에 더하여, 나노 입자 크기가 40~60nm로 형성되어 나노구조 공극(pore)과 표면 특성으로 조절하여 상기 카본블랙 및 크롬의 증착성을 향상시키는 산화철(iron oxide)은 전해액 내부에 4중량% 함유하게 되고, 상기 산화철이 전해액 내부에 4중량% 이하로 함유될 경우 상기 카본블랙 및 크롬의 증착이 제대로 이루어지지 않으며, 상기 산화철이 4중량% 이상으로 함유될 경우 스테인레스 스틸 연결구 및 결합구의 표면에 산화 작용이 발생하여 부식(녹) 발생을 촉진시키는 것으로, 상기 산화철(iron oxide)은 전해액 내부에 4중량% 함유하게 된다.
상기와 같은 전해물에 89중량%의 순수(純水)를 투입하여 전해탱크 내에 전해액을 생성한 후, 상기 전해액을 염분환경에 의해 부식(녹)된 스테인레스 스틸 연결구 및 결합구와 함께 전해탱크 내부에 투입하여 혼합하게 된다.
계속해서, 상기 전해탱크는 내부 유입되는 상기 전해액 활성화를 통하여 부식(녹) 제거를 위해 65~75도의 온도를 항상 유지하면서 3~4시간 가열시키게 되며, 이때 상기 전해탱크의 가열온도가 65도 이하일 경우 상기 스테인레스 스틸 연결구 및 결합구의 표면조직과 경도를 향상시키는 황산크롬의 증착 작용시의 온도보다 낮게 형성되어 표면 증착이 어렵고, 75도 이상의 높은 온도를 유지시 전해액의 수소 이온농도가 높아져 스테인레스 스틸 연결구 및 결합구 표면에 크롬의 증착이 제대로 이루어지지 않게 되는 것이다.
한편, 상기 전해탱크의 내부에는 저전압인 5V의 전류를 인가하여, 전해액을 통한 스테인레스 스틸 연결구 및 결합구 표면의 부식(녹)을 천천히 효과적으로 제거할 수 있도록 하면서, 카본블랙 및 크롬의 전기 이온 증착에 의해 표면의 내식성을 가일층 향상시킬 수 있는 탄소 나노 코팅 박막층이 증착될 수 있다.
상기와 같이, 부식(녹)이 제거된 스테인레스 스틸 연결구 및 결합구의 표면에 전기 증착에 의해 형성되는 탄소 나노 코팅 박막층은, 그 두께가 80~100nm로 형성되어, 해변가등의 염분 환경에 노출되어 쉽게 부식(녹)이 발생되는 스테인레스 스틸 제품 연결구, 결합구의 부식을 방지하면서 내식성을 가일층 향상시킬 수 있도록 한다.
한편, 상기와 같이 전해탱크의 내부에서 부식(녹)이 제거되면서, 표면에 탄소 나노 코팅 박막층이 증착된 스테인레스 스틸 연결구 및 결합구는 이를 인출하여 상온에서 자연 건조시키게 된다.
다른 한편, 도 2(A)는 종래 염분환경에 의해 부식(녹)된 스테인레스 스틸 연결구의 사진, 도 2(B)는 본 발명의 부식, 스크래치 방지를 위한 탄소 나노코팅 형성방법에 의해 처리된 스테인레스 스틸 연결구의 사진의 비교 사진이고, 도 3(A)는 종래 염분환경에 의해 부식(녹)된 스테인레스 스틸 결합구의 사진, 도 3(B)는 본 발명의 부식, 스크래치 방지를 위한 탄소 나노코팅 형성방법에 의해 처리된 스테인레스 스틸 결합구의 사진으로서, 상기 비교 사진에서와 같이 스테인레스 스틸 결합구(볼트)의 표면의 부식(녹)이 완벽하게 제거되면서, 내마모성을 향상시키며 스크래치를 방지하는 탄소 나노 코팅 박막층이 증착됨을 확인할 수 있는 것이다.
이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였으나 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니한다. 즉, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가지는 자라면 첨부된 특허청구범위의 사상 및 범주를 일탈함이 없이 본 발명에 대한 다수의 변경 및 수정이 가능하며, 그러한 모든 적절한 변경 및 수정의 균등물들도 본 발명의 범위에 속하는 것으로 간주되어야 할 것이다.
Claims (4)
- 나노 입자의 크기의 구형으로 이루어져 스테인레스 스틸 연결구 및 결합구의 내마모성을 향상시키며 스크래치를 방지하는 카본블랙(carbon black) 2~4중량%, 스테인레스 스틸 연결구 및 결합구에 발생된 부식(녹) 제거를 위한 환원제로 아인산(phosphorous acid) 1~2중량%, 착화제 역할을 수행하는 황산에 의한 크롬의 증착으로 스테인레스 스틸 연결구 및 결합구의 표면조직과 경도를 향상시키는 황산크롬 2~3중량%, 일정한 나노입자 크기로 형성되어 나노구조 공극(pore)과 표면 특성으로 조절하여 상기 카본블랙 및 크롬의 증착성을 향상시키는 산화철(iron oxide) 4중량%, 순수(純水) 89중량%의 전해액을 준비하는 단계;
상기 전해액을 염분환경에 의해 부식(녹)된 스테인레스 스틸 연결구 및 결합구와 함께 전해탱크 내부에 투입하여 혼합하는 단계;
상기 전해탱크의 내부의 전해액 활성화를 통하여 부식(녹) 제거를 위해 일정한 온도로 3~4시간 가열시키는 단계;
상기 전해탱크의 내부의 카본블랙 및 크롬의 전기 이온 증착을 위하여 저전압(5V)의 전류를 인가하는 단계; 및
부식(녹)이 제거되고, 표면에 일정한 두께의 탄소 나노 코팅 박막층이 형성되는 스테인레스 스틸 연결구 및 결합구를 인출하여 상온에서 건조시키는 단계;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 스테인레스 스틸 연결구 및 결합구의 부식, 스크래치 방지를 위한 탄소 나노코팅 형성방법. - 제 1항에 있어서,
상기 스테인레스 스틸 연결구 및 결합구의 표면에 형성되는 탄소 나노 코팅 박막층은 80~100nm의 두께로 형성되는 것을 특징으로 하는 스테인레스 스틸 연결구 및 결합구의 부식, 스크래치 방지를 위한 탄소 나노코팅 형성방법.
- 제 1항에 있어서,
상기 전해탱크의 내부의 전해액 활성화를 통하여 부식(녹) 제거를 위해 가열하는 전해액의 가열 온도는 65~75도로 형성되고, 이때 상기 전해탱크의 내부의 카본블랙 및 크롬의 전기 이온 증착을 위하여 인가되는 전류는 5V의 저전압 전류가 인가되는 것을 특징으로 하는 스테인레스 스틸 연결구 및 결합구의 부식, 스크래치 방지를 위한 탄소 나노코팅 형성방법.
- 제 1 항에 있어서,
상기 스테인레스 스틸 연결구 및 결합구의 표면에 카본블랙 및 크롬의 증착성을 향상시키는 산화철(iron oxide)의 나노 입자 크기는 40~60nm로 형성되고, 상기 스테인레스 스틸 연결구 및 결합구의 내마모성을 향상시키며 스크래치를 방지하는 카본블랙(carbon black)의 나노 입자의 크기는, 50~80nm로 형성되는 것을 특징으로 하는 스테인레스 스틸 연결구 및 결합구의 부식, 스크래치 방지를 위한 탄소 나노코팅 형성방법.
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