KR102438142B1 - 알루미늄-스칸듐 합금을 전해 석출하는 전해조 및 상기 전해조를 이용한 전해 방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 알루미늄-스칸듐 합금을 전해 석출하는 전해조에 있어서, 산화 스칸듐(Sc2O3) 및 전해질로 채워지며, 도체로 이루어진 전해조 본체, 일부 또는 전부가 상기 전해조 본체 내에 배치된 양극, 상기 전해조 본체의 바닥에 배치된 알루미늄을 포함하는 음극, 및 상기 전해조 본체의 외부 벽면 중 적어도 일면에 배치된 전자기력 발생장치를 포함하는 전해조 및 이를 이용한 전해 방법을 제공하며, 상기 전해조 및 전해 방법은 용융 알루미늄 액적으로 인하여 합금 회수율이 감소하는 문제점을 방지하여 알루미늄-스칸듐 합금의 회수율을 향상시키는 효과가 있다.
Description
본 발명은 알루미늄-스칸듐 합금을 전해 석출하는 전해조 및 상기 전해조를 이용한 전해 방법에 관한 것이다.
희토류는 자석, 형광체, 촉매 및 연마재 등 다양한 분야에 사용되고 있는 필수적인 자원으로서 중국이 세계 희토류 수출량의 대부분을 차지하고 있으며, 2010년 중국과 일본의 센카쿠 충돌로 중국이 환경ㆍ자연보호라는 이유로 희토류 수출을 제한하자, 2011년 일부 희토류의 가격은 다섯배 이상으로 급등하였다. 한편, 유사 희토류 원소로 분류되는 원자번호 21번 스칸듐(Sc, Scandium)은 알루미늄(Al, Aluminum) 합금에 소량 첨가되는 합금원소로, 상기 스칸듐이 알루미늄 합금에 소량 첨가하게 되면 알루미늄 합금의 기계적 특성, 용접성, 내식성 및 연신율을 크게 향상시키는 것으로 보고되고 있다.
이러한 스칸듐 금속 환원 기술로 최근 일본 동경대 Okabe 교수 연구팀에서 전기분해(전해)를 통한 스칸듐 함유 알루미늄 합금 제조공정을 제시(http://www.okabe.iis.u-tokyo.ac.jp/core-to-core/rmw/RMW3/slide/RMW3_20_Harata_T.pdf)하기도 하였다. 전기분해법은 용융염 상태에서 음극 및 양극의 전기화학적 반응에 의하여 음극에서 환원하고자 하는 목적금속이 얻어지고 양극에서는 이산화탄소 또는 염소 기체 등이 발생하는 원리로 운영된다. Okabe 교수가 제시한 전기분해 공정의 주요 특징은 원료로 산화 스칸듐(Sc2O3)을 사용하고, 전해질로 염화칼슘(CaCl2) 및 산화 스칸듐 의 공융염을 사용하며, 음극으로는 용융 알루미늄을 사용하며, 900℃의 공정온도로 전기분해 공정이 진행된다.
도 1은 통상적인 전기분해 공정에 사용되는 전해조의 단면을 나타낸 도면이다. 음극으로 사용되는 용융 알루미늄(30)의 밀도는 2.375g/cm3이며 전해질(60)로 사용되는 염화물 등의 밀도는 통상적으로 2.0~2.1g/cm3이다. 상기 용융 알루미늄의 밀도가 전해질보다 높지만 밀도차이가 크지 않다. 따라서, 전해 반응 중에 양극(20)에서 발생되는 부생 가스(50)인 이산화탄소 등에 의해 용융 알루미늄의 유동이 발생한다. 이로 인해, 상기 용융 알루미늄의 일부는 전해질 내에 혼입되며, 혼입된 용융 알루미늄은 표면장력에 기인하여 액적(Droplet) 형태로 존재하여 용융 알루미늄 액적(40)이 생성된다. 상기 용융 알루미늄 액적이 생성됨으로 인해, 음극으로 사용되는 용융 알루미늄의 함량이 감소하여, 최종적으로, 용융 알루미늄을 포함하는 음극에서 회수되는 알루미늄-스칸듐 합금의 회수율이 매우 낮은 문제점이 있다.
회수율이 향상된 알루미늄-스칸듐 합금을 전해 석출하는 전해조 및 상기 전해조를 이용한 전해 방법을 제공하고자 한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 알루미늄-스칸듐 합금을 전해 석출하는 전해조에 있어서, 산화 스칸듐(Sc2O3) 및 전해질로 채워지며, 도체로 이루어진 전해조 본체, 일부 또는 전부가 상기 전해조 본체 내에 배치된 양극, 상기 전해조 본체의 바닥에 배치된 알루미늄을 포함하는 음극, 및 상기 전해조 본체의 외부 벽면 중 적어도 일면에 배치된 전자기력 발생장치를 포함하는 전해조를 제공한다.
상기 전자기력 발생장치는 일부 또는 전부가 상기 전해질이 채워진 높이 내에 배치될 수 있다.
상기 양극은 탄소(C), 철(Fe) 및 니켈(Ni)로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상을 포함할 수 있다.
상기 전해질은 불화물, 염화물 또는 이들의 혼합물일 수 있다.
상기 불화물은 헥사플루오로알루민산나트륨(Na3AlF6), 헥사플루오로알루민산칼륨(K3AlF6), 플루오린화알루미늄(AlF3), 플루오린화칼슘(CaF2), 플루오린화나트륨(NaF), 플루오린화칼륨(KF), 플루오린화브로민칼륨(KBrF4), 플루오린화수소칼륨(KHF2), 헥사플루오로인산칼슘(KPF6), 헥사플루오로규산칼륨(K2SiF6), 헥사플루오로알루민산리튬(Li3AlF6), 헥사플루오로알루민산암모늄((NH4)3AlF6) 및 플루오로인산칼륨(KPO2F2)으로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상일 수 있다.
상기 염화물은 염화리튬(LiCl), 염화칼륨(KCl), 염화크롬(CrCl2), 염화칼슘(CaCl2) 및 염화브롬(BrCl)으로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상일 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 상기 전해조를 이용하여 알루미늄-스칸듐 합금을 전해하는 전해 방법을 제공한다.
상기 전해 방법은, 상기 전해조 본체에 산화 스칸듐 및 전해질을 공급하는 단계, 상기 산화 스칸듐 및 전해질을 가열하는 단계, 상기 음극 및 양극에 전류를 인가하여 전해 공정을 실시하는 단계, 및 상기 전자기력 발생장치에 자속 밀도를 인가하여 전자기력을 발생시키는 단계를 포함할 수 있다.
상기 가열은 900 내지 1300℃의 온도 범위에서 수행될 수 있다.
상기 음극 및 양극은 -1.0 내지 -2.0 A의 전류가 인가될 수 있다.
상기 전자기력 발생장치는 10 내지 30mT의 자속 밀도가 인가될 수 있다.
본 발명에 따른 전해조 및 전해 방법은 용융 알루미늄 액적으로 인하여 합금 회수율이 감소하는 문제점을 방지하여 알루미늄-스칸듐 합금의 회수율을 향상시키는 효과가 있다.
도 1은 종래의 알루미늄 합금을 전해 석출하는 전해조의 단면을 모식적으로 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명에 따른 알루미늄-스칸듐 합금을 전해 석출하는 전해조의 단면을 모식적으로 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시예에서 전해조의 음극의 표면에 생성된 금속의 X-선 회절법(XRD)를 이용하여 분석한 결과를 나타낸 그래프이다.
도 4는 용융 알루미늄 액적을 응고하여 생성된 응고된 알루미늄 액적을 촬영한 사진이다.
도 2는 본 발명에 따른 알루미늄-스칸듐 합금을 전해 석출하는 전해조의 단면을 모식적으로 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시예에서 전해조의 음극의 표면에 생성된 금속의 X-선 회절법(XRD)를 이용하여 분석한 결과를 나타낸 그래프이다.
도 4는 용융 알루미늄 액적을 응고하여 생성된 응고된 알루미늄 액적을 촬영한 사진이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 형태를 설명한다. 그러나, 본 발명의 실시 형태는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 이하 설명하는 실시 형태로 한정되는 것은 아니다.
본 발명은 알루미늄-스칸듐 합금을 전해 석출하는 전해조 및 상기 전해조를 이용한 전해 방법에 관한 것으로, 도 2는 본 발명에 따른 알루미늄-스칸듐 합금을 전해 석출하는 전해조의 단면을 모식적으로 나타낸 도면이다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 알루미늄-스칸듐 합금을 전해 석출하는 전해조에 있어서, 산화 스칸듐(Sc2O3) 및 전해질(60)로 채워지며 도체로 이루어진 전해조 본체(10), 일부 또는 전부가 상기 전해조 본체 내에 배치된 양극(20), 상기 전해조 본체의 바닥에 배치된 알루미늄을 포함하는 음극, 및 상기 전해조 본체의 외부 벽면 중 적어도 일면에 배치된 전자기력 발생장치(70)를 포함하는 전해조를 제공할 수 있다.
알루미늄-스칸듐 합금을 전해석출하는 전해조는 700℃ 이상의 고온에서 전해 공정이 진행되므로 전해조에 포함된 전해질 및 알루미늄은 용융 상태이다. 따라서, 이하에서는 음극에 포함된 알루미늄을 용융 알루미늄(30)이라 지칭하여 본 발명에 따른 전해조 및 전해 공정을 설명한다.
용융된 전해질(60) 및 용융 알루미늄(30)은 밀도차이가 크지 않으며, 전해 반응 중에 양극(20)에서 발생되는 부생 가스(50)인 이산화탄소 등에 의해 상기 용융 알루미늄의 유동이 발생한다. 이로 인해, 상기 용융 알루미늄의 일부가 전해질 내에 혼입되어 용융 알루미늄 액적(40)이 생성되며, 상기 용융 알루미늄 액적이 생성됨으로써 음극으로 사용되는 용융 알루미늄의 함량이 감소하여 알루미늄-스칸듐 합금의 회수율이 매우 낮은 문제점이 있다.
그러나, 본 발명은 도체로 이루어진 전해조 본체(10), 양극(20), 용융 알루미늄(30)을 포함하는 음극, 및 상기 전해조 본체의 외부 벽면 중 적어도 일면에 배치된 전자기력 발생장치(70)를 포함함으로써, 상기 전자기력 발생장치가 전자기력을 발생시켜 상기 전해질(60) 내에 포함된 용융 알루미늄 액적을 상기 전자기력 발생장치가 배치된 전해조 본체의 내부 벽면으로 이동시킬 수 있다.
상기 전해조 본체(10)는 도체로 이루어져 있으므로, 상기 전자기력 발생장치(70)가 전해질(60) 내에 전자기력을 발생시킬 수 있다. 따라서, 전해질과 용융 알루미늄 액적(40)이 혼합된 상태에서 상대적으로 밀도가 높은 상기 용융 알루미늄 액적을 상기 전자기력 발생장치가 배치된 전해조 본체의 내부 벽면으로 이동시킬 수 있다.
상기 전자기력 발생장치(70)는 전해조 본체(10)의 외부 벽면 중 적어도 일면에 배치되어 있을 수 있다. 통상적으로 상기 전해조 본체는 상부의 일부 또는 전부가 개방된 육면체로 이루어져 있으며, 옆면은 4개의 벽면으로 이루어져 있다. 따라서, 상기 전자기력 발생장치는 상기 4개의 벽면 중 하나 이상의 벽면의 외부에 배치될 수 있다. 바람직하게는, 본 발명의 전해조는 대칭된 벽면의 외부에 각각 1개씩 배치되어 전체 2개의 전자기력 발생장치를 포함할 수 있다.
또한, 상기 전자기력 발생장치(70)는 상기 용융 알루미늄 액적(40)을 상기 전자기력 발생장치가 배치된 내부 벽면으로 이동시키기 위하여, 상기 전자기력 발생장치의 일부 또는 전부가 상기 전해질(60)이 채워진 높이 내에 배치되는 것이 바람직하다. 더욱 바람직하게는, 도 2에 나타난 바와 같이, 상기 전자기력 발생장치의 전부가 전해질이 채워진 높이 내에 배치될 수 있다.
다만, 음극인 용융 알루미늄(30)이 상기 전자기력 발생장치(70)에서 발생된 전자기력에 영향을 받아 상기 용융 알루미늄이 상기 내부 벽면으로 이동되어 전해 공정을 방해할 수 있다. 따라서, 상기 전자기력 발생장치는 상기 용융 알루미늄에 전자기력을 가하지 않는 위치에 배치하는 것이 바람직하다. 구체적으로, 상기 용융 알루미늄의 표층과 전자기력 발생장치 바닥면 사이의 간격은 1cm 이상인 것이 바람직하다.
한편, 상기 전자기력 발생장치(70)로 인하여 다수 개의 용융 알루미늄 액적(40)은 상기 내부 벽면으로 이동될 수 있으며, 상기 다수 개의 용융 알루미늄 액적은 서로 합쳐져 크기가 커질 수 있다. 크기가 커진 용융 알루미늄 액적은 밀도에 의해 하부에 존재하는 용융 알루미늄(30)에 흡수될 수 있다. 이로 인해, 본 발명에 따른 전해조는, 용융 알루미늄 액적으로 인하여 합금 회수율이 감소하는 문제점을 방지하여 알루미늄-스칸듐 합금의 회수율을 향상시키는 효과가 있다.
한편, 상기 산화 스칸듐은 순도가 99.9% 이상인 것이 바람직하며, 상기 산화 스칸듐의 순도가 99.9% 미만이면 상기 전해조를 이용한 전해 공정에서 고순도의 알루미늄-스칸듐 합금을 획득하기 어렵다.
본 발명에 따른 전해조에 포함되는 상기 양극(20)의 일부 또는 전부가 상기 전해조 본체 내에 배치되며, 나아가, 일부는 상기 전해질(60) 내에 함침될 수 있다. 상기 양극은 용융염에 녹지 않는 불활성 전극이라면 특별히 제한하지 않으나, 예를 들어, 탄소(C), 철(Fe) 및 니켈(Ni)로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상을 포함할 수 있으며, 탄소 전극을 사용하는 것이 바람직하다.
상기 전해질(60)은 통상적으로 알루미늄-스칸듐 합금을 전해 석출하는 전해조에 사용되는 전해질이라면 특별히 제한하지 않으나, 예를 들어, 불화물, 염화물 또는 이들의 혼합물일 수 있다.
상기 불화물은 헥사플루오로알루민산나트륨(Na3AlF6), 헥사플루오로알루민산칼륨(K3AlF6), 플루오린화알루미늄(AlF3), 플루오린화칼슘(CaF2), 플루오린화나트륨(NaF), 플루오린화칼륨(KF), 플루오린화브로민칼륨(KBrF4), 플루오린화수소칼륨(KHF2), 헥사플루오로인산칼슘(KPF6), 헥사플루오로규산칼륨(K2SiF6), 헥사플루오로알루민산리튬(Li3AlF6), 헥사플루오로알루민산암모늄((NH4)3AlF6) 및 플루오로인산칼륨(KPO2F2)으로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상일 수 있다. 한편, 상기 염화물은 염화리튬(LiCl), 염화칼륨(KCl), 염화크롬(CrCl2), 염화칼슘(CaCl2) 및 염화브롬(BrCl)으로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상일 수 있다.
본 발명은 상기 전해조를 이용하여 알루미늄-스칸듐 합금을 전해하는 전해 방법을 제공할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 전해 방법은, 상기 전해조 본체(10)에 산화 스칸듐 및 전해질(60)을 공급하는 단계, 상기 산화 스칸듐 및 전해질을 가열하는 단계, 상기 음극 및 양극(20)에 전류를 인가하여 전해 공정을 실시하는 단계, 및 상기 전자기력 발생장치(70)에 자속 밀도를 인가하여 전자기력을 발생시키는 단계를 포함할 수 있다.
상기 전해 방법을 통해서, 상기 양극(20)에서는 전해액 중에서 염소 이온 또는 불소 이온이 산화되어 염소가스, 불소가스, 이산화탄소 및 일산화탄소 등의 부생 가스(50)가 생성될 수 있다. 한편, 상기 전해조 본체(10)에 공급된 상기 산화 스칸듐은 음극인 용융 알루미늄(30)과 전해질(60)의 경계면에서 환원되어 알루미늄-스칸듐 합금이 생성될 수 있다.
상기 양극(20)에서 발생되는 부생 가스(50)에 의해 용융 알루미늄(30)의 유동이 발생할 수 있으며, 이로 인해, 상기 용융 알루미늄의 일부가 전해질(60) 내로 혼입되어 용융 알루미늄 액적(40)이 생성될 수 있다. 그러나, 본 발명에 따른 전해 방법은, 상기 전자기력 발생장치(70)에 전류를 인가함으로써 상기 용융 알루미늄 액적을 상기 전해조 본체(10)의 내부 벽면에 이동시키며, 내부 벽면에 이동된 다수의 용융 알루미늄 액적은 합쳐져 크기가 커지며, 이로 인해, 하부에 존재하는 용융 알루미늄에 흡수될 수 있다. 따라서, 본 발명에 따른 전해 방법은 용융 알루미늄 액적으로 인하여 합금 회수율이 감소하는 문제점을 방지하여 알루미늄-스칸듐 합금의 회수율을 향상시키는 효과가 있다.
상기 산화 스칸듐 및 전해질(60)을 가열하는 단계에서 상기 가열은 900 내지 1300℃의 온도 범위에서 수행되는 것이 바람직하며, 가열 온도가 900℃ 미만이면 염이 녹지 않아 전해 공정을 수행하기 어려우며, 1300℃ 초과하면 고온의 전해 공정을 운행하기 위한 에너지 비용이 증가하여 비경제적이다.
상기 음극 및 양극(20)에 전류를 인가하여 전해 공정을 실시하는 단계에서 상기 음극 및 양극에 인가되는 전류는 -1.0 내지 -2.0 A인 것이 바람직하다. 인가 전류가 -1.0 A 미만이거나 -2.0 A 초과하면 전해조에서 알루미늄-스칸듐 합금의 환원 반응이 일어나지 않아 알루미늄 합금을 획득하기 어렵다.
상기 전자기력 발생장치(70)에 자속 밀도를 인가하여 전자기력을 발생시키는 단계에서 상기 전자기력 발생장치에 인가되는 자속 밀도는 10 내지 30mT일 수 있고, 12 내지 25mT인 것이 바람직하다. 상기 인가 전류가 10mT 미만이면 용융 알루미늄 액적(40)을 전해조 본체(10)의 내부 벽면에 이동시켜 용융 알루미늄(30)에 재흡수시킬 수 없어 알루미늄-스칸듐 합금의 회수율이 저하되고, 30mT 초과하면 용융 알루미늄에 전자기력이 가해져 전해 공정을 방해하여 알루미늄-스칸듐 합금의 회수율이 저하될 수 있다.
이하, 구체적인 실시예를 통해 본 발명을 보다 구체적으로 설명한다. 하기 실시예는 본 발명의 이해를 돕기 위한 예시에 불과하며, 본 발명의 범위가 이에 한정되는 것은 아니다.
실시예
전해질(60)인 플루오린화나트륨, 플루오린화알루미늄 및 플루오린화칼슘으로 채워지고, 강철(steel)로 이루어진 전해조 본체(10), 상기 전해질에 함침된 탄소 양극(20), 상기 전해조 본체 바닥에 배치된 용융 알루미늄(30)인 음극, 상기 전해조 본체의 외부 벽면 중 대칭된 2개의 면에 각각 배치된 전자기력 발생장치(70)를 포함하는 전해조를 준비하고, 상기 전해조 본체에 산화 스칸듐을 공급하였다. 상기 전해조 본체에 포함된 산화스칸듐 및 전해질을 1000℃로 가열한 후, 음극 및 양극에 -1.5A의 전류를 인가하고, 상기 전자기력 발생장치에 15mT의 자속 밀도를 인가하여 전해 공정을 수행했다.
본 발명에서 사용한 용융 알루미늄(30)의 밀도는 2.975g/m3이고, 무게는 80g이다. 한편, 상기 전해질(60)은 38중량%의 플루오린화나트륨, 26중량%의 플루오린화알루미늄 및 36중량%의 플루오린화칼슘하고, 밀도는 2.12g/m3이다. 전해 공정이 끝난 후 회수된 알루미늄-스칸듐 합금의 무게는 79.3g으로 회수율은 99%이고, 응고된 알루미늄 액적은 발견되지 않았다. 도 3은 음극의 표면에 생성된 금속의 X-선 회절법(XRD)를 이용하여 분석한 결과를 나타낸 그래프로, 알루미늄-스칸듐 합금이 제조되었음을 확인했다.
비교예
전해질(60)인 플루오린화나트륨, 플루오린화알루미늄 및 플루오린화칼슘으로 채워지고, 강철(steel)로 이루어진 전해조 본체(10), 상기 전해질에 함침된 탄소 양극(20), 상기 전해조 본체 바닥에 배치된 용융 알루미늄(30) 음극을 포함하는 전해조를 준비하고, 상기 전해조 본체에 산화 스칸듐을 공급하였다. 상기 전해조 본체에 포함된 산화스칸듐 및 전해질을 1000℃로 가열한 후, 음극 및 양극(20)에 15mT의 자속 밀도를 인가하여 전해 공정을 수행했다.
본 발명에서 사용한 용융 알루미늄(30)의 밀도는 2.975g/m3이고, 무게는 80g이다. 한편, 상기 전해질(60)은 38중량%의 플루오린화나트륨, 26중량%의 플루오린화알루미늄 및 36중량%의 플루오린화칼슘이며, 밀도는 2.12g/m3이다. 전해 공정이 끝난 후 회수된 알루미늄-스칸듐 합금의 무게는 50g으로 회수율은 62%로 매우 낮다. 또한, 용융 알루미늄 액적이 응고되어 생성된 응고된 알루미늄 액적을 발견했다. 도 4는 상기 응고된 알루미늄 액적을 촬영한 사진으로 직경이 대략 3~8mm임을 확인했다.
이상에서 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고, 청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능하다는 것은 당 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에게는 자명할 것이다.
10 : 전해조 본체
20 : 양극
30 : 용융 알루미늄
40 : 용융 알루미늄 액적
50 : 부생 가스
60 : 전해질
70 : 전자기력 발생장치
20 : 양극
30 : 용융 알루미늄
40 : 용융 알루미늄 액적
50 : 부생 가스
60 : 전해질
70 : 전자기력 발생장치
Claims (11)
- 알루미늄-스칸듐 합금을 전해 석출하는 전해조에 있어서,
산화 스칸듐(Sc2O3) 및 전해질로 채워지며, 도체로 이루어진 전해조 본체;
일부 또는 전부가 상기 전해조 본체 내에 배치된 양극;
상기 전해조 본체의 바닥에 배치된 알루미늄을 포함하는 음극; 및
상기 전해조 본체의 외부 벽면 중 적어도 일면에 배치된 전자기력 발생장치를 포함하는 전해조.
- 제1항에 있어서,
상기 전자기력 발생장치는 일부 또는 전부가 상기 전해질이 채워진 높이 내에 배치되는 전해조.
- 제1항에 있어서,
상기 양극은 탄소(C), 철(Fe) 및 니켈(Ni)로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상을 포함하는 전해조.
- 제1항에 있어서,
상기 전해질은 불화물, 염화물 또는 이들의 혼합물인 전해조.
- 제4항에 있어서,
상기 불화물은 헥사플루오로알루민산나트륨(Na3AlF6), 헥사플루오로알루민산칼륨(K3AlF6), 플루오린화알루미늄(AlF3), 플루오린화칼슘(CaF2), 플루오린화나트륨(NaF), 플루오린화칼륨(KF), 플루오린화브로민칼륨(KBrF4), 플루오린화수소칼륨(KHF2), 헥사플루오로인산칼슘(KPF6), 헥사플루오로규산칼륨(K2SiF6), 헥사플루오로알루민산리튬(Li3AlF6), 헥사플루오로알루민산암모늄((NH4)3AlF6) 및 플루오로인산칼륨(KPO2F2)으로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상인 전해조.
- 제4항에 있어서,
상기 염화물은 염화리튬(LiCl), 염화칼륨(KCl), 염화크롬(CrCl2), 염화칼슘(CaCl2) 및 염화브롬(BrCl)으로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상인 전해조.
- 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항의 전해조를 이용하여 알루미늄-스칸듐 합금을 전해하는 전해 방법.
- 제7항에 있어서,
상기 전해 방법은,
상기 전해조 본체에 산화 스칸듐 및 전해질을 공급하는 단계;
상기 산화 스칸듐 및 전해질을 가열하는 단계;
상기 음극 및 양극에 전류를 인가하여 전해 공정을 실시하는 단계; 및
상기 전자기력 발생장치에 자속 밀도를 인가하여 전자기력을 발생시키는 단계를 포함하는 전해 방법.
- 제8항에 있어서,
상기 가열은 900 내지 1300℃의 온도 범위에서 수행되는 전해 방법.
- 제8항에 있어서,
상기 음극 및 양극은 -1.0 내지 -2.0 A의 전류가 인가되는 전해 방법.
- 제8항에 있어서,
상기 전자기력 발생장치는 10 내지 30mT의 자속 밀도가 인가되는 전해 방법.
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| KR1020150176825A KR102438142B1 (ko) | 2015-12-11 | 2015-12-11 | 알루미늄-스칸듐 합금을 전해 석출하는 전해조 및 상기 전해조를 이용한 전해 방법 |
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| KR1020150176825A KR102438142B1 (ko) | 2015-12-11 | 2015-12-11 | 알루미늄-스칸듐 합금을 전해 석출하는 전해조 및 상기 전해조를 이용한 전해 방법 |
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