KR20060002467A - Fabrication methods of high silicon-iron sheet by electrodeposition process for electrical applications - Google Patents
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Abstract
본 발명은 상용규소강판 또는 순철박판을 규소(Si)입자가 함유된 철도금액에서 도금하여 후처리하는 전주도금법에 의한 전자기기용 고규소강판 제조방법에 관한 것이다. 본 발명에 의한 전주도금법에 의한 전자기기용 고규소강판 제조방법은, 소량의 규소(Si)가 함유된 강판을 황산철도금액(140)에서 도금하는 도금과정(100)과, 상기 도금과정(100)을 거친 철박판(180)을 후처리하는 후처리과정(200)을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하고, 또한 티타늄(Ti) 또는 스테인레스강(SUS)으로 구성된 소지금속(360)을 염화철도금액(340)에서 도금하는 제 1 도금과정(300)과, 상기 제 1 도금과정(300)에서 형성된 순철박판(370)을 황산철도금액(440)에서 도금하는 제 2 도금과정(400)과, 상기 제 2 도금과정(400)을 거친 철박판(480)을 후처리하는 후처리과정(500)을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다. 이와 같은 본 발명에 의하면, 고규소(Si)극박 강판을 저렴하게 대량생산할 수 있는 이점이 있다.The present invention relates to a method for manufacturing a high silicon steel sheet for an electronic device by a pre-plating method of plating a commercial silicon steel sheet or a pure iron sheet in a railway amount containing silicon (Si) particles and post-treatment. The method for manufacturing a high silicon steel sheet for an electronic device by the electroplating method according to the present invention includes a plating process (100) for plating a steel sheet containing a small amount of silicon (Si) in an iron sulfate plating solution (140), and the plating process (100). It is characterized in that it comprises a post-treatment process 200 for post-treatment of the rough steel plate 180, and the base metal 360 made of titanium (Ti) or stainless steel (SUS) to the iron chloride solution ( A first plating process 300 for plating in 340, a second plating process 400 for plating the pure iron thin plate 370 formed in the first plating process 300 with the iron sulfate solution 440, and the first plating process 300. It is characterized in that it comprises a post-treatment process 500 for post-processing the iron plate 480 through the two plating process (400). According to the present invention as described above, there is an advantage that mass production of a high silicon (Si) ultra-thin steel sheet at low cost.
전주도금, 철도금, 고규소강판, 연자성 재료, 전자기기용 재료Electric pole plating, railway gold, high silicon steel, soft magnetic material, material for electronic equipment
Description
도 1 은 본 발명에 따른 전주도금법에 의한 전자기기용 고규소강판 제조방법의 일실시예를 보인 개략적인 공정개념도.1 is a schematic process conceptual view showing an embodiment of a method for manufacturing a high silicon steel sheet for an electronic device by the electroplating method according to the present invention.
도 2 는 본 발명에 따른 전주도금법에 의한 전자기기용 고규소강판 제조방법의 다른 실시예를 보인 개략적인 공정개념도.Figure 2 is a schematic process conceptual view showing another embodiment of a high silicon steel sheet manufacturing method for electronic devices by the electroplating method according to the present invention.
도 3 은 도 1 에 따른 개략적인 공정흐름도.3 is a schematic process flow diagram according to FIG. 1;
도 4 는 도 2 에 따른 개략적인 공정흐름도.4 shows a schematic process flow diagram according to FIG. 2.
도 5 는 본 발명에 따른 전주도금법에 의한 전자기기용 고규소강판 제조방법의 황산철도금액 중에서 순철박판 상에 형성된 규소(Si) 입자가 포함된 철(Fe)도금층의 주사전자현미경(SEM) 사진.FIG. 5 is a scanning electron microscope (SEM) photograph of an iron (Fe) plated layer containing silicon (Si) particles formed on a pure iron sheet in an iron sulfate plating solution of a method for manufacturing a high silicon steel sheet for an electronic device according to the present invention.
도 6 은 본 발명에 따른 전주도금법에 의한 전자기기용 고규소강판 제조방법의 황산철도금액 중에서 순철박판 상에 형성된 규소(Si) 입자가 포함된 철(Fe)도금층의 이디에스(EDS ; Energy Dispersive Spectroscopy) 분석 결과.6 is an energy dispersive spectroscopy (EDS) of an iron (Fe) plated layer containing silicon (Si) particles formed on a pure iron sheet in an iron sulfate plating solution of the method for manufacturing a high silicon steel sheet for electronic devices according to the present invention. ) Analysis.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *Explanation of symbols on the main parts of the drawings
100. ..... 도금과정 120. ..... 욕조100. .....
140,440. ..... 황산철도금액 160. ..... 롤러140,440. ..... 160 Iron Sulfate Solution
180,480. ..... 철박판 220,520. ..... 압연장비180,480. ..... Iron plate 220,520. ..... Rolling Equipment
240,540. ..... 어닐링장비 260,560. ..... 고규소강판240,540. ..... Annealing Equipment 260,560. ..... High Silicon Steel Sheet
300. ..... 제 1 도금과정 320. ..... 제 1 욕조300. .....
340. ..... 염화철도금액 360. ..... 소지금속340. .....
362. ..... 축 370. ..... 순철박판362. .....
380. ..... 제 1 롤러 400. ..... 제 2 도금과정380. .....
420. ..... 제 2 욕조 460. ..... 제 2 롤러420. ..... The
500. ..... 후처리과정500. ..... Post-Processing
본 발명은 전자기기용 강판 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 상용규소강판 또는 순철박판을 규소(Si)입자가 함유된 철(Fe)도금액에서 도금하여 후처리하는 전주도금법에 의한 전자기기용 고규소강판 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for manufacturing a steel sheet for an electronic device, and more particularly, a high silicon for an electronic device by a pre-plating method of plating a commercial silicon steel sheet or a pure iron sheet in an iron (Fe) plating solution containing silicon (Si) particles and post-treatment. It relates to a steel sheet manufacturing method.
일반적으로 각종 모터의 철심으로 사용되고 있는 전기강판의 철손은 이력손실과 와전류손실로 나뉘며, 철손이 적을수록 전기기기의 에너지 효율은 높아진다. 이력손실은 주파수의 제곱에 비례하고 와전류손실은 주파수에 비례하는 관계를 나타내므로, 고주파수 영역에서 전기강판을 자화시킬 경우 철손은 와전류손실에 의해 크게 영향을 받는다.In general, iron loss of electrical steel sheet used as iron cores of various motors is divided into hysteresis loss and eddy current loss. The smaller the iron loss, the higher the energy efficiency of the electric equipment. Since hysteresis loss is proportional to the square of frequency and eddy current loss is proportional to frequency, iron loss is greatly influenced by eddy current loss when magnetizing electrical steel plate in high frequency region.
그리고, 와전류손실은 강판의 두께의 제곱에 비례하고 강판의 전기비저항에 반비례하므로, 강판의 두께를 감소시키거나 강판의 전기비저항을 크게 하면 와전류손실을 줄일 수 있다.Since the eddy current loss is proportional to the square of the thickness of the steel sheet and inversely proportional to the electrical resistivity of the steel sheet, the eddy current loss can be reduced by reducing the thickness of the steel sheet or increasing the electrical resistivity of the steel sheet.
전기강판의 전기비저항을 높이는 방법으로는 알루미늄(Al), 망간(Mn) 혹은 규소(Si)를 용탕에 첨가하여 합금을 만들어 주는 방법이 대표적이다. As a method of increasing the electrical resistivity of an electrical steel sheet, an alloy is formed by adding aluminum (Al), manganese (Mn), or silicon (Si) to a molten metal.
그러나 이러한 원소들을 다량 첨가했을 경우, 즉 규소(Si)는 약 4 wt%, 그리고 알루미늄(Al)은 약 3 wt% 이상인 강판의 경우 매우 큰 취성을 나타내어 냉간압연이 불가능해진다. 또한, 망간(Mn)을 합금원소로 다량 첨가했을 경우에는 제강작업성이 떨어질 뿐만 아니라 망간(Mn)산화물이 형성되어 산세성도 저하되는 단점이 있다.However, when a large amount of these elements is added, that is, silicon (Si) is about 4 wt%, and aluminum (Al) is about 3 wt% or more, the steel sheet exhibits very large brittleness, and thus cold rolling is impossible. In addition, when a large amount of manganese (Mn) is added as an alloying element, not only steel workability is degraded, but also manganese (Mn) oxides are formed, so that pickling properties are also reduced.
따라서, 알루미늄(Al), 망간(Mn) 혹은 규소(Si)를 다량 용탕에 첨가한 후 압연 가공하여 전기비저항이 높은 전기강판을 얻는 방법은 공업적으로 이용되지 못하고 있다.Therefore, the method of adding aluminum (Al), manganese (Mn), or silicon (Si) to a molten metal, and rolling it to obtain an electrical steel sheet having high electrical resistivity has not been industrially used.
이에 알루미늄(Al), 망간(Mn) 혹은 규소(Si)가 소량 함유된 전기강판을 냉간압연하여 원하는 두께로 만든 후 망간(Mn) 혹은 규소(Si)를 강판 표면에 입히고 확산 처리하여 고농도의 합금강판을 얻는 방법들이 제안되었다.The cold rolled electrical steel sheet containing a small amount of aluminum (Al), manganese (Mn) or silicon (Si) to a desired thickness, and then coated with a manganese (Mn) or silicon (Si) on the surface of the steel sheet and diffused to a high concentration alloy Methods of obtaining steel sheet have been proposed.
대한민국 등록특허공보 제 10-0406391에서는 통상의 무방향성 전기강판인 냉간압연판에 망간(Mn)을 전기도금한 후 소둔처리하여 망간(Mn)을 강판 내부로 확산시킴으로써 고주파 철손 특성이 우수한 무방향성 전기강판을 생산하는 방법이 제안되어 있다.In Korean Patent Publication No. 10-0406391, a non-oriented electric having excellent high-frequency iron loss characteristics by electroplating manganese (Mn) on a cold rolled sheet, which is a conventional non-oriented electrical steel sheet, and then annealing the diffusion of manganese (Mn) into the steel sheet. A method of producing a steel sheet is proposed.
반면에 규소(Si)는 용융도금이나 전기도금법으로 금속표면에 도금되기 어려운 것으로 알려져 있다. On the other hand, silicon (Si) is known to be difficult to plate on the metal surface by hot dip or electroplating.
도금법 외에 규소(Si)를 전기강판에 입히는 또 다른 방법으로는 대한민국 공개특허 제 2001-0006259에서 제안된 1200℃ SiCl4 분위기 중 기상화학증착법(CVD)이 있다. 그러나 이 방법은 규소(Si)의 증착에 소요되는 시간이 길고 작업환경이 나쁘며 연속공정이 곤란한 단점이 있어서 비경제적이다.In addition to the plating method, another method for coating silicon (Si) on an electrical steel sheet is a vapor phase chemical vapor deposition (CVD) in a 1200 ° C SiCl 4 atmosphere proposed in Korean Patent Laid-Open Publication No. 2001-0006259. However, this method is uneconomical because it takes a long time to deposit silicon (Si), a bad working environment, and a difficult continuous process.
한편, 미국 등록특허 5262039에서는 Fe-Si 입자가 포함된 염화철도금액에서 전기도금법을 이용하여 철(Fe)과 Fe-Si 입자를 동시에 표면에 입히고, 1150℃ 불활성가스 분위기 중에서 확산 처리하여 고농도의 규소(Si)강판을 얻는 방법이 제시되어 있다. 하지만 이러한 방법도 전도성 Fe-Si입자 상에 철(Fe)도금층의 불균일한 성장으로 인하여 공업적으로 이용되지 못하고 있다.On the other hand, US Patent No. 5262039 in the iron chloride solution containing Fe-Si particles at the same time by coating the iron (Fe) and Fe-Si particles on the surface by using an electroplating method, a high concentration of silicon by diffusion treatment in an inert gas atmosphere at 1150 ℃ A method of obtaining a (Si) steel sheet is presented. However, this method has not been industrially used due to uneven growth of the iron (Fe) plating layer on the conductive Fe-Si particles.
따라서 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은, 상용규소강판 또는 순철박판을 규소(Si)입자가 함유된 철(Fe)도금액에서 도금하여 후처리하는 전주도금법에 의한 전자기기용 고규소강판 제조방법을 제공하는 것이다.Therefore, an object of the present invention for solving the above problems, the high silicon for electronic devices by the electroplating method of plating a commercial silicon steel sheet or a pure iron sheet in an iron (Fe) plating solution containing silicon (Si) particles and post-treatment It is to provide a steel sheet manufacturing method.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 전주도금법에 의한 전자기기용 고규소강판 제조방법은, 소량의 규소(Si)가 함유된 강판을 황산철도금액에서 도금하는 도금과정과, 상기 도금과정을 거친 철박판을 후처리하는 후처리과정을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the method of manufacturing a high silicon steel sheet for an electronic device by the electroplating method of the present invention includes a plating process of plating a steel sheet containing a small amount of silicon (Si) in an iron sulfate plating solution, and the plating process. It is characterized in that it comprises a post-treatment process for post-treatment of the rough iron sheet.
상기 강판은 규소(Si)를 3wt% 이하로 함유하는 것을 특징으로 한다.The steel sheet is characterized by containing less than 3wt% silicon (Si).
또한, 티타늄(Ti) 또는 스테인레스강(SUS)으로 구성된 소지금속을 철도금액에 도금하는 제 1 도금과정과, 상기 제 1 도금과정에서 형성된 순철박판을 황산철도금액에서 도금하는 제 2 도금과정과, 상기 제 2 도금과정을 거친 철박판을 후처리하는 후처리과정을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.In addition, the first plating process for plating a base metal consisting of titanium (Ti) or stainless steel (SUS) to the railway value, and the second plating process for plating the pure iron sheet formed in the first plating process in the iron sulfate solution; It is characterized in that it comprises a post-treatment process for the post-treatment of the iron plate passed through the second plating process.
상기 제 1 도금과정에서의 철도금액은 염화철도금액임을 특징으로 한다.The railway value in the first plating process is characterized in that the iron chloride solution.
상기 황산철도금액은 규소(Si) 입자 5g/l ~ 300g/l 와 FeSO4·7H2O 20g/l ~ 600g/l 를 포함하는 것을 특징으로 한다.The iron sulfate solution is characterized in that it contains silicon (Si) particles 5g / l ~ 300g / l and FeSO 4 · 7H 2 O 20g / l ~ 600g / l.
상기 후처리과정은 냉간압연, 확산열처리, 응력제거 열처리 중 적어도 어느 하나 이상임을 특징으로 한다.The post-treatment process is characterized in that at least one of cold rolling, diffusion heat treatment, stress relief heat treatment.
상기 냉간압연은 350℃ 이하에서 행함을 특징으로 한다.The cold rolling is characterized in that it is carried out at 350 ℃ or less.
그리고, 상기 확산열처리는 1000℃ ~ 1250℃ 의 환원성분위기에서 0.1시간 ~ 10시간 동안 실시하는 것을 특징으로 한다.In addition, the diffusion heat treatment is characterized in that it is carried out for 0.1 hours to 10 hours in a reducing atmosphere of 1000 ℃ ~ 1250 ℃.
이와 같은 본 발명에 의하면, 고규소(Si)극박 강판을 저렴하게 대량생산할 수 있는 이점이 있다.According to the present invention as described above, there is an advantage that mass production of a high silicon (Si) ultra-thin steel sheet at low cost.
6.5wt% 규소강판[Fe-6.5wt%Si]은 종래의 3wt% 규소강판에 비해 고투자율, 저자왜, 그리고 고유저항이 크기 때문에 고주파특성이 대단히 우수하고 소음이 감소됨은 물론 소비전력을 30% ~ 50% 정도 줄일 수 있는 연자기성 재료로서, 각종 모 터, 고속발전기, 각종 트랜스, 리액터, 자동차 배기가스센스, 차폐재, 인덕터, 저소음필터 등 수많은 전자기기 부품에 널리 사용되고 있다.6.5wt% silicon steel [Fe-6.5wt% Si] has high permeability, low distortion, and high resistivity compared to the conventional 3wt% silicon steel sheet, so it has excellent high frequency characteristics, reduces noise, and consumes 30% of power consumption. It is a soft magnetic material that can reduce ~ 50%, and is widely used in many electronic components such as various motors, high speed generators, various transformers, reactors, automobile exhaust gas senses, shielding materials, inductors, and low noise filters.
그리고, 현재 유일하게 상용화된 6.5wt% 규소강판의 제조방법은 일본강관(NKK)에서 개발된 것으로서, 3.5wt% 규소강판을 목표 두께로 열간압연한 후 고온 화학증착기술을 통해 규소(Si)를 표면에 증착하고 어닐링(Annealing)공정을 통해 균질화 처리하여 6.5wt% 규소강판을 얻는 방법이다.In addition, the only commercially manufactured method of 6.5wt% silicon steel sheet was developed in Japanese steel pipe (NKK), and hot-rolled 3.5wt% silicon steel sheet to a target thickness and silicon (Si) through high temperature chemical vapor deposition technology. It is a method of obtaining a 6.5wt% silicon steel sheet by depositing on the surface and homogenizing through an annealing process.
그러나, 이 방법은 화학증착공정에 따른 고 제조비용 및 제품크기의 제한, 어닐링시 규소(Si)가 표면에서 내부까지 확산하는데 소요되는 시간이 길어지는 점 등의 문제점들을 가지고 있기 때문에 보다 경제성이 있는 새로운 제조방법의 개발이 필요하다.However, this method is more economical because it has problems such as high manufacturing cost due to chemical vapor deposition process, limitation of product size, and longer time required for silicon (Si) to diffuse from surface to inside during annealing. Development of new manufacturing methods is needed.
따라서, 비전도성 규소(Si) 입자를 이용하여 전기도금법으로 철(Fe)과 공석(共析)시켜 적정량의 규소(Si)가 함유된 철(Fe) 도금층을 얻을 수 있다면 6.5wt% 고규소강판을 제조할 수 있는 최적의 방법으로 기대된다.Therefore, if the vacancy with iron (Fe) by using the non-conductive silicon (Si) particles to obtain an iron (Fe) plating layer containing an appropriate amount of silicon (Si) 6.5wt% high silicon steel sheet It is expected to be the best way to produce the.
이하에서는 상기한 바와 같은 구성을 가지는 본 발명에 따른 전주도금법에 의한 전자기기용 고규소강판 제조방법의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참고하여 상세히 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings a preferred embodiment of a method for manufacturing a high silicon steel sheet for an electronic device by the electroplating method according to the present invention having the configuration as described above will be described in detail.
도 1 에는 본 발명에 따른 전주도금법에 의한 전자기기용 고규소강판 제조방법의 일실시예를 보인 개략적인 공정개념도가 도시되어 있으며, 도 2 에는 본 발명에 따른 전주도금법에 의한 전자기기용 고규소강판 제조방법의 다른 실시예를 보인 개략적인 공정개념도가 도시되어 있고, 도 3 에는 도 1 에 따른 개략적인 공정흐름 도가 도시되어 있다. 1 is a schematic process conceptual view showing an embodiment of a method for manufacturing a high silicon steel sheet for an electronic device according to the electroplating method according to the present invention, Figure 2 is a high silicon steel sheet for manufacturing an electronic device according to the electroplating method according to the present invention A schematic process conceptual diagram showing another embodiment of the method is shown and a schematic process flow diagram according to FIG. 1 is shown in FIG. 3.
그리고 도 4 에는 도 2 에 따른 개략적인 공정흐름도가 도시되어 있으며, 도 5 에는 본 발명에 따른 전주도금법에 의한 전자기기용 고규소강판 제조방법의 황산철도금액 중에서 순철박판 상에 형성된 규소(Si) 입자가 포함된 철(Fe)도금층의 주사전자현미경(SEM) 사진이 도시되어 있고, 도 6 은 본 발명에 따른 전주도금법에 의한 전자기기용 고규소강판 제조방법의 황산철도금액 중에서 순철박판 상에 형성된 규소(Si) 입자가 포함된 철(Fe)도금층의 이디에스(EDS ; Energy Dispersive Spectroscopy) 분석 결과가 도시되어 있다.4 shows a schematic process flow diagram according to FIG. 2, and FIG. 5 shows silicon (Si) particles formed on a pure iron sheet in an iron sulfate plating solution of a method for manufacturing a high silicon steel sheet for an electronic device by electroplating according to the present invention. The scanning electron microscope (SEM) photograph of the iron (Fe) plated layer is shown, Figure 6 is a silicon formed on a pure iron sheet in an iron sulfate plating solution of a method of manufacturing a high silicon steel sheet for electronic devices by the electroplating method according to the present invention The results of Energy Dispersive Spectroscopy (EDS) analysis of an iron (Fe) plated layer containing (Si) particles are shown.
이들 도면에 도시된 바에 따르면, 전주도금법에 의한 전자기기용 고규소강판 제조방법은 크게 두 가지 방법으로 실시할 수 있다. 즉, 제 1 실시예로 종래 소량의 규소(Si)가 함유된 강판을 황산철도금액에서 도금하여 후처리하는 방법과, 제 2 실시예로 소지금속을 철도금액(염화철도금액)에서 일차적으로 도금한 순철박판을 황산철도금액에서 이차적으로 도금하여 후처리하는 방법으로 실시할 수 있다.As shown in these drawings, the method of manufacturing a high silicon steel sheet for an electronic device by the electroplating method can be largely carried out in two ways. In other words, in the first embodiment, a method of plating and post-treating a steel sheet containing a small amount of silicon (Si) in an iron sulfate solution is first performed, and in the second embodiment, a base metal is primarily plated in a railway amount (iron chloride solution). One pure iron thin plate may be carried out by post-treatment by secondary plating in an iron sulfate solution.
먼저 제 1 실시예에 따른 전주도금법에 의한 전자기기용 고규소강판 제조방법을 살펴보면, 이는 2단계로 구성된다. 즉, 소량(3wt% 이하)의 규소(Si)가 함유된 강판(상용규소강판)을 황산철도금액(140)에서 도금하는 도금과정(100)과, 상기 도금과정(100)을 거친 철박판(180)을 후처리하는 후처리과정(200)으로 구분된다.First, a method of manufacturing a high silicon steel sheet for an electronic device by the electroplating method according to the first embodiment is composed of two steps. That is, a plating process (100) for plating a steel sheet (commercial silicon steel sheet) containing a small amount (less than 3wt%) of silicon (Si) in the
상기 도금과정(100)은 상기한 바와 같은 3wt% 이하의 규소(Si)가 함유된 상용규소강판을 대략 사각형상의 사방이 막힌 형상으로 형성되고 좌,우에 한쌍의 롤러(160)가 구비된 욕조(120)에서 이루어진다. The
상기와 같은 욕조(120)에는 황산철도금액(140)이 채워지는데, 이러한 황산철도금액(140)은 FeSO4·7H2O 20 ~ 600 g/l, 규소(Si) 입자 5 ~ 300 g/l, 에틸렌 글리콜(Ethylene glycol) 5 ~ 60 ml/l, Ascorbic acid 0.1 ~ 1 g/l 로 구성되며, 온도는 30 ~ 80℃이고, pH = 1 ~ 4 의 조건이다.The
상기 욕조(120)의 좌,우에 상,하 한쌍으로 각각 구비된 롤러(160)에 의해 다음 과정으로 진행되는 상기 상용규소강판은, 그의 양면으로 13wt% 규소(Si)의 성분을 지닌 철(Fe) 도금층이 7.3 ㎛ 두께로 도금되어 철박판(180)으로 형성된다.The commercial silicon steel sheet, which proceeds to the next process by the
또한, 상기 도금과정(100)을 거친 철박판(180)은 냉간압연 또는 확산 열처리, 응력제거 열처리 중에서 어느 하나 이상을 실시하게 되는 후처리과정(200)을 거치게 된다. 상기 후처리과정(200) 중의 냉간압연은 도 3 에 도시된 바와 같이 압연장비(220)에서 350℃ 이하의 온도로 행하게 되며, 확산 열처리는 어닐링(Annealing)장비(240)에서 1000℃ ~ 1250℃의 환원성분위기에서 0.1시간 ~ 10시간 동안 실시하게 된다.In addition, the
이렇게 2단계의 상기 도금과정(100)과 후처리과정(200)을 거치게 되면 규소(Si)가 6.5wt% 함유된 전자기기용 고규소강판(260)을 얻게 되는 것이다.When the
다음으로, 제 2 실시예에 따른 전주도금법에 의한 전자기기용 고규소강판 제조방법은 3단계로 구성된다. 즉, 티타늄(Ti) 또는 스테인레스강(SUS)으로 구성된 소지금속(360)을 염화철도금액(340)에서 도금하는 제 1 도금과정(300)과, 상기 제 1 도금과정(300)에서 형성된 순철박판(370)을 황산철도금액(440)에서 도금하는 제 2 도금과정(400)과, 상기 제 2 도금과정(400)을 거친 철박판(480)을 후처리하는 후처리과정(500)으로 구분된다.Next, the method of manufacturing a high silicon steel sheet for an electronic device by the electroplating method according to the second embodiment is composed of three steps. That is, the
상기 제 1 도금과정(300)과 제 2 도금과정(400), 그리고 후처리과정(500)은 도 4 의 공정흐름도에 도시된 바와 같이 진행된다. 보다 상세하게는 대략 사각형상의 제 1 욕조(320)에 염화철도금액(340)을 어느 정도 채우고, 그 상방으로 티타늄(Ti) 또는 스테인레스강(SUS)으로 구성된 롤 형상의 소지금속(360)을 3분의 1정도로 담군다.The
상기 염화철도금액(340)은 FeCl2·4H2O 375 g/l, CaCl2 170 g/l, Ascorbic acid 1 g/l로 구성되며, pH=1.2, 온도는 90℃이고, 전류밀도는 4 A/dm2의 조건이다.The
그리고, 상기 소지금속(360)의 중심을 이루는 축(362)을 중심으로 화살표 방향으로 회전시키게 되면, 상기 소지금속(360)의 표면상에 철(Fe)이 도금되어 순철박판(370)이 형성된다. 이렇게 형성된 소지금속(360) 표면상의 순철박판(370)을 회전하는 상기 소지금속(360)으로부터 천천히 떼어 내게 되면 0.005 ~ 0.5 ㎜의 얇은 순철박판(370)을 얻을 수 있다.Then, when rotated in the direction of the arrow around the
그런 다음, 상기 순철박판(370)은 아래에서 설명할 제 2 도금과정(400)으로 안내하도록 회전하는 제 1 롤러(380)를 경유하여 황산철도금액(440)에서 이차적으로 도금된다. 상기 제 2 도금과정(400)은 대략 사각형상의 사방이 막힌 형상으로 형성되고 좌,우에 한쌍의 제 2 롤러(460)가 구비된 제 2 욕조(420)에서 이루어진다. Then, the
상기와 같은 제 2 욕조(420)에는 상기 황산철도금액(440)이 채워지는데, 이러한 황산철도금액(440)은 상기 도금과정(100)에서와 같이 FeSO4·7H2O 20 ~ 600 g/l, 규소(Si) 입자 5 ~ 300 g/l, 에틸렌 글리콜(Ethylene glycol) 5 ~ 60 ml/l, Ascorbic acid 0.1 ~ 1 g/l 로 구성되며, 온도는 30 ~ 80℃이고, pH = 1 ~ 4 의 조건이다.The
상기 제 2 욕조(420)의 좌,우에 상,하 한쌍으로 각각 구비된 제 2 롤러(460)에 의해 다음 과정으로 진행되는 상기 순철박판(370)은, 그의 양면으로 13wt% 규소(Si)의 성분을 지닌 7.3 ㎛ 두께의 도금층을 갖는 이중의 철박판(480)이 형성된다.The
또한, 상기 제 2 도금과정(400)을 거친 철박판(480)은 냉간압연 또는 확산 열처리, 응력제거 열처리 중에서 어느 하나 이상을 실시하게 되는 후처리과정(500)을 거치게 된다. 상기 후처리과정(500) 중의 냉간압연은 도 4 에 도시된 바와 같이 압연장비(520)에서 350℃ 이하의 온도로 행하게 되며, 확산 열처리는 어닐링(Annealing)장비(540)에서 1000℃ ~ 1250℃의 환원성분위기에서 0.1시간 ~ 10시간 동안 실시하게 된다.In addition, the
이렇게 상기 후처리과정(500)까지의 과정을 거치게 되면 규소(Si)가 6.5wt% 함유된 전자기기용 고규소강판(560)을 얻게 되는 것이다.When the process up to the
한편, 도 5 에 도시된 바와 같이 상기 도금과정(100) 및 제 2 도금과정(400)을 거친 철박판(180,480)의 주사전자현미경(SEM) 사진을 살펴보면, 상기 상용규소강판 및 순철박판(370)의 양면에 철(Fe)-규소(Si) 입자가 골고루 도금된 상태로 분 포되어 있음을 알수 있다. On the other hand, as shown in Figure 5 Looking at the scanning electron microscope (SEM) pictures of the iron plate (180,480) through the
그리고, 도 6 에 도시된 바와 같이 상기 도금과정(100) 및 제 2 도금과정(400)을 거친 철박판(180,480)의 도금층을 EDS(Energy Dispersive Spectroscopy)로 분석해 보면, 규소(Si)와 철(Fe)이 공석(共析)되어 있음을 보여 주고 있다.In addition, as shown in FIG. 6, when the plating layers of the iron
이러한 본 발명의 범위는 상기에서 예시한 실시예에 한정하지 않고, 상기와 같은 기술 범위 안에서 당업계의 통상의 기술자에게 있어서는 본 발명을 기초로 하는 다른 많은 변형이 가능할 것이다.The scope of the present invention is not limited to the above-exemplified embodiments, and many other modifications based on the present invention will be possible to those skilled in the art within the above technical scope.
위에서 상세히 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 전주도금법에 의한 전자기기용 고규소강판 제조방법에서는, 제 1 실시예로 종래 소량의 규소(Si)가 함유된 강판을 황산철도금액에서 도금하여 후처리하는 방법과, 제 2 실시예로 티타늄(Ti) 또는 스테인레스강(SUS)으로 구성된 소지금속을 염화철도금액에서 일차적으로 도금한 순철박판을 황산철도금액에서 이차적으로 도금하여 후처리하는 방법으로 실시하도록 구성하였다.As described in detail above, in the method for manufacturing a high silicon steel sheet for an electronic device by the electroplating method according to the present invention, a method of performing post-treatment by plating a steel sheet containing a small amount of silicon (Si) in an iron sulfate plating solution according to the first embodiment; In the second embodiment, a pure iron plate obtained by primarily plating a base metal composed of titanium (Ti) or stainless steel (SUS) in an iron chloride plating solution was secondly plated in an iron sulfate plating solution and then subjected to post-treatment.
따라서, 규소(Si) 입자를 철(Fe) 도금층 내부에 분산시켜 석출시킴으로써 확산에 기여할 수 있는 규소(Si)의 표면적이 증가하는 효과가 있으며, 확산거리의 감소 효과로 인하여 열처리 시간을 단축시킬 수 있는 이점이 있다.Therefore, by dispersing and depositing silicon (Si) particles in the iron (Fe) plating layer, there is an effect of increasing the surface area of silicon (Si), which may contribute to diffusion, and shorten the heat treatment time due to the reduction of diffusion distance. There is an advantage to that.
그리고, 도금층이 양면에 형성되므로 도금층 내 잔류응력이 줄어 들어 연성이 커지며, 균열이 생성되지 않는 효과가 기대된다.And, since the plating layer is formed on both sides, the residual stress in the plating layer is reduced to increase the ductility, and the effect that cracks are not expected is expected.
또한, 도금층이 양면에 형성되므로 단면 도금에 비해 도금속도를 2배로 빠르 게 진행할 수 있는 이점이 있다.In addition, since the plating layer is formed on both sides, there is an advantage that the plating speed can be twice as fast as that of single-side plating.
뿐만 아니라, 순철박판의 양면에 형성된 규소(Si) 입자가 다량 포함된 철(Fe) 도금층은 열처리 전 또는 후에 냉간압연 과정을 거치게 되므로, 고규소강판의 두께 조절 및 결정립 미세화나 내부기공의 압착 등에 따른 규소의 확산이 빨라지는 효과가 기대된다.
In addition, the iron (Fe) plated layer containing a large amount of silicon (Si) particles formed on both sides of the pure iron sheet is subjected to a cold rolling process before or after the heat treatment, so as to control the thickness of the high silicon steel sheet and to refine the grains or to compress the internal pores. This is expected to accelerate the diffusion of silicon.
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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2004
- 2004-07-02 KR KR1020040051513A patent/KR20060002467A/en not_active Application Discontinuation
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