KR20230062060A - Electrode drum used in a electrolytic process for producing copper foil and method for manufacturing the same - Google Patents

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KR20230062060A KR1020210146939A KR20210146939A KR20230062060A KR 20230062060 A KR20230062060 A KR 20230062060A KR 1020210146939 A KR1020210146939 A KR 1020210146939A KR 20210146939 A KR20210146939 A KR 20210146939A KR 20230062060 A KR20230062060 A KR 20230062060A
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Abstract

동박 제조용 전해 전극 드럼 및 그 제조 방법을 제공한다. 동박 제조용 전해 전극 드럼은 i) 원통형 회전체, 및 ii) 원통형 회전체 표면에 부착된 판재를 포함한다. 판재는 0.15wt% 내지 0.5wt%의 Fe, 나머지 Ti 및 기타 불순물을 포함한다.An electrolytic electrode drum for manufacturing copper foil and a manufacturing method thereof are provided. An electrolytic electrode drum for producing copper foil includes i) a cylindrical rotating body, and ii) a plate material attached to the surface of the cylindrical rotating body. The sheet material contains 0.15wt% to 0.5wt% Fe, the remainder Ti and other impurities.

Description

동박 제조용 전해 전극 드럼 및 그 제조 방법 {ELECTRODE DRUM USED IN A ELECTROLYTIC PROCESS FOR PRODUCING COPPER FOIL AND METHOD FOR MANUFACTURING THE SAME}Electrolytic electrode drum for manufacturing copper foil and manufacturing method thereof

본 발명은 동박 제조용 전해 전극 드럼 및 그 제조 방법에 관한 것이다. 좀더 상세하게는, Ti-Fe 합금을 사용한 동박 제조용 전해 전극 드럼 및 그 제조 방법에 관한 것이다.The present invention relates to an electrolytic electrode drum for manufacturing copper foil and a manufacturing method thereof. More specifically, it relates to an electrolytic electrode drum for manufacturing copper foil using a Ti-Fe alloy and a manufacturing method thereof.

휴대폰, 노트북 등 휴대용 기기 및 전기 자동차의 보급으로 리튬 이차전지의 수요가 급격히 증가하고 있다. 리튬 이차전지의 음극 집전체의 소재로는 주로 전해 동박이 사용된다. 전해 동박은 전기 도금법에 의한 동박 제조 공정을 통해 제조된다.Demand for lithium secondary batteries is rapidly increasing due to the spread of portable devices such as mobile phones and laptops and electric vehicles. Electrolytic copper foil is mainly used as a material for an anode current collector of a lithium secondary battery. Electrolytic copper foil is manufactured through a copper foil manufacturing process by an electroplating method.

전해 동박은 대량 생산을 위해 전해조에 침지되는 양극재에 대향하여 회전하는 드럼형 음극재에 부착되어 제조된다. 즉, 전해조에 금속 이온을 포함하는 전해액을 공급하면 전해 반응에 의해 드럼형 음극재의 표면에 목표하는 두께의 전해 동박을 석출시킨다. 그리고 전해 동박을 드럼형 음극재의 표면으로부터 박리하여 제조한다.The electrolytic copper foil is manufactured by being attached to a drum-type negative electrode material that rotates opposite to the positive electrode material immersed in an electrolytic bath for mass production. That is, when an electrolytic solution containing metal ions is supplied to the electrolytic cell, an electrolytic copper foil having a target thickness is deposited on the surface of the drum-shaped negative electrode material by an electrolytic reaction. Then, the electrodeposited copper foil is peeled off from the surface of the drum-shaped negative electrode material.

한국등록특허 제2,260,510호Korean Registered Patent No. 2,260,510

우수한 내식성을 유지하면서 평균 결정립 크기가 30㎛ 이하인 동박 제조용 전해 전극 드럼을 제공하고자 한다. 또한, 전술한 동박 제조용 전해 전극 드럼의 제조 방법을 제공하고자 한다.It is intended to provide an electrolytic electrode drum for manufacturing copper foil having an average grain size of 30 μm or less while maintaining excellent corrosion resistance. In addition, it is intended to provide a manufacturing method of the above-described electrolytic electrode drum for manufacturing copper foil.

본 발명의 일 실시예에 따른 동박 제조용 전해 전극 드럼은 i) 원통형 회전체, 및 ii) 원통형 회전체 표면에 부착된 판재를 포함한다. 판재는 0.15wt% 내지 0.5wt%의 Fe, 나머지 Ti 및 기타 불순물을 포함한다.An electrolytic electrode drum for manufacturing copper foil according to an embodiment of the present invention includes i) a cylindrical rotating body, and ii) a plate material attached to the surface of the cylindrical rotating body. The sheet material contains 0.15wt% to 0.5wt% Fe, the remainder Ti and other impurities.

판재에 포함된 β상의 양은 0.1wt% 내지 1.9wt%일 수 있다. 판재의 결정의 평균 입경은 30㎛ 이하일 수 있다. 좀더 바람직하게는, 판재의 결정의 평균 입경은 10㎛ 내지 30㎛일 수 있다. 또는, 판재의 결정의 평균 입경은 5.3㎛ 내지 15.0㎛일 수 있다.The amount of the β phase included in the plate may be 0.1wt% to 1.9wt%. The average grain diameter of the crystals of the plate material may be 30 μm or less. More preferably, the average grain diameter of the crystals of the plate material may be 10 μm to 30 μm. Alternatively, the average grain diameter of the crystals of the plate material may be 5.3 μm to 15.0 μm.

본 발명의 일 실시예에 따른 동박 제조용 전해 전극 드럼의 제조 방법은, i) 원통형 심부를 제공하는 단계, 및 ii) 원통형 심부의 표면 위에 판재를 제공하는 단계를 포함한다. 판재를 제공하는 단계는, i) 잉곳을 제공하는 단계, ii) 잉곳을 1700℃ 내지 1800℃에서 복수회 용융하는 단계, iii) 잉곳을 10-6 torr 내지 10-4 torr의 진공 분위기하에 900℃ 내지 1100℃에서 5시간 내지 15시간 동안 균질화 열처리하는 단계, iv) 잉곳을 600℃ 내지 800℃에서 70% 내지 90%의 압하율로 열간 압연한 압연재를 제조하는 단계, 및 v) 압연재를 30분 내지 90분 동안 650℃ 내지 750℃에서 어닐링하여 재결정화하는 단계를 포함한다. 판재는 0.15wt% 내지 0.5wt%의 Fe, 나머지 Ti 및 기타 불순물을 포함한다.A method of manufacturing an electrolytic electrode drum for manufacturing copper foil according to an embodiment of the present invention includes i) providing a cylindrical core, and ii) providing a plate material on the surface of the cylindrical core. The step of providing a plate material is i) providing an ingot, ii) melting the ingot multiple times at 1700°C to 1800°C, iii) 900°C in a vacuum atmosphere of 10 -6 torr to 10 -4 torr. to 1100 ° C. for 5 to 15 hours of homogenization heat treatment, iv) preparing a rolled material by hot rolling the ingot at a rolling reduction of 70% to 90% at 600 ° C. to 800 ° C., and v) rolling material recrystallization by annealing at 650° C. to 750° C. for 30 minutes to 90 minutes. The sheet material contains 0.15wt% to 0.5wt% Fe, the remainder Ti and other impurities.

압연재를 재결정화하는 단계에서, 압연재를 650℃ 내지 750℃에서 어닐링할 수 있다. 판재에 포함된 β-Ti 상의 양은 0.1wt% 내지 1.9wt%이며, 상기 β-Ti 상은 판재의 결정립계에 위치할 수 있다.In the step of recrystallizing the rolled material, the rolled material may be annealed at 650°C to 750°C. The amount of the β-Ti phase included in the plate material is 0.1wt% to 1.9wt%, and the β-Ti phase may be located at the grain boundary of the plate material.

동박 제조용 전해 전극 드럼에 필요한 우수한 내식성 특성 유지와 함께 평균 결정립 크기를 30 ㎛ 이하를 가진 Ti-Fe 합금을 제조할 수 있다. 따라서 동박 제조시 전극 드럼 표면에 생성되는 Ti 수소화물 생성을 억제함으로써 동박의 수율을 크게 향상시킬 수 있다.It is possible to manufacture a Ti-Fe alloy having an average grain size of 30 μm or less while maintaining excellent corrosion resistance required for an electrolytic electrode drum for manufacturing copper foil. Therefore, the yield of the copper foil can be greatly improved by suppressing the formation of Ti hydride generated on the surface of the electrode drum during copper foil manufacturing.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전해 전극 드럼을 포함하는 동박 제조 장치의 개략적인 도면이다.
도 2는 도 1의 전해 전극 드럼 표면의 부식 거동을 나타낸 개략적인 개념도이다.
도 3는 도 1의 전해 전극 드럼에 포함된 Ti-Fe 합금의 개략적인 상태도이다.
도 4는 도 1의 전해 전극 드럼에 포함된 Ti-Fe 합금 판재의 개략적인 제조 공정도이다.
도 5 내지 도 12는 본 발명의 실험예에 따른 실험 결과를 나타낸 그래프들 또는 조직 사진들이다.
1 is a schematic diagram of a copper foil manufacturing apparatus including an electrolytic electrode drum according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a schematic conceptual diagram showing corrosion behavior of the surface of the electrolytic electrode drum of FIG. 1 .
3 is a schematic state diagram of a Ti-Fe alloy included in the electrolytic electrode drum of FIG. 1;
4 is a schematic manufacturing process diagram of a Ti-Fe alloy plate included in the electrolytic electrode drum of FIG. 1;
5 to 12 are graphs or tissue photographs showing experimental results according to experimental examples of the present invention.

여기서 사용되는 전문용어는 단지 특정 실시예를 언급하기 위한 것이며, 본 발명을 한정하는 것을 의도하지 않는다. 여기서 사용되는 단수 형태들은 문구들이 이와 명백히 반대의 의미를 나타내지 않는 한 복수 형태들도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함하는"의 의미는 특정 특성, 영역, 정수, 단계, 동작, 요소 및/또는 성분을 구체화하며, 다른 특정 특성, 영역, 정수, 단계, 동작, 요소, 성분 및/또는 군의 존재나 부가를 제외시키는 것은 아니다.The terminology used herein is intended only to refer to specific embodiments and is not intended to limit the present invention. As used herein, the singular forms also include the plural forms unless the phrases clearly indicate the opposite. As used herein, the meaning of "comprising" specifies specific characteristics, regions, integers, steps, operations, elements, and/or components, and other specific characteristics, regions, integers, steps, operations, elements, elements, and/or groups. does not exclude the presence or addition of

다르게 정의하지는 않았지만, 여기에 사용되는 기술용어 및 과학용어를 포함하는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 일반적으로 이해하는 의미와 동일한 의미를 가진다. 보통 사용되는 사전에 정의된 용어들은 관련기술문헌과 현재 개시된 내용에 부합하는 의미를 가지는 것으로 추가 해석되고, 정의되지 않는 한 이상적이거나 매우 공식적인 의미로 해석되지 않는다.Although not defined differently, all terms including technical terms and scientific terms used herein have the same meaning as commonly understood by those of ordinary skill in the art to which the present invention belongs. Terms defined in commonly used dictionaries are additionally interpreted as having meanings consistent with related technical literature and currently disclosed content, and are not interpreted in ideal or very formal meanings unless defined.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, an embodiment of the present invention will be described in detail so that those skilled in the art can easily practice it. However, the present invention may be embodied in many different forms and is not limited to the embodiments described herein.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전해 전극 드럼(10)을 포함하는 동박 제조 장치(100)를 개략적으로 나타낸다. 도 1의 동박 제조 장치(100)의 구조는 단지 본 발명을 예시하기 위한 것이며, 본 발명이 여기에 한정되는 것은 아니다. 따라서 동박 제조 장치(100)을 다른 형태로도 변형할 수 있다.1 schematically shows a copper foil manufacturing apparatus 100 including an electrolytic electrode drum 10 according to an embodiment of the present invention. The structure of the copper foil manufacturing apparatus 100 of FIG. 1 is merely for illustrating the present invention, and the present invention is not limited thereto. Therefore, the copper foil manufacturing apparatus 100 can be modified in other forms as well.

도 1에 도시한 바와 같이, 동박 제조 장치(100)는 음극재인 전해 전극 드럼(10), 양극재(20), 전해조(30), 이송롤들(40) 및 권취롤(50)을 포함한다. 이외에, 동박 제조 장치(100)는 다른 부품들을 더 포함할 수 있다. As shown in FIG. 1, the copper foil manufacturing apparatus 100 includes an electrolytic electrode drum 10 as a negative electrode material, a positive electrode material 20, an electrolytic bath 30, transfer rolls 40, and a winding roll 50. . In addition, the copper foil manufacturing apparatus 100 may further include other parts.

전해조(30)에는 황산 수용액(S)이 수용되고, 도 1에는 도시하지 않았지만, 전해 전극 드럼(10)과 양극재(20)는 각각 전원과 전기적으로 연결된다. 따라서 전해 전극 드럼(10)과 양극재(20)에 전류를 인가하면 황산 수용액(S)이 전기분해되면서 황산 수용액(S) 중의 구리 이온이 환원되고 전해 전극 드럼(10)의 표면에 동박이 형성된다. 전해 전극 드럼(10)이 화살표 방향으로 회전하면서 동박은 전해조(30) 외부로 취출되고 이송롤들(40)에 의해 이송된 후 권취롤(50)에 감긴다.An aqueous solution of sulfuric acid (S) is accommodated in the electrolytic cell 30, and although not shown in FIG. 1, the electrolytic electrode drum 10 and the cathode material 20 are electrically connected to a power source, respectively. Therefore, when current is applied to the electrolytic electrode drum 10 and the cathode material 20, the sulfuric acid aqueous solution (S) is electrolyzed, and copper ions in the sulfuric acid aqueous solution (S) are reduced, and copper foil is formed on the surface of the electrolytic electrode drum (10). do. While the electrolytic electrode drum 10 rotates in the direction of the arrow, the copper foil is taken out of the electrolytic cell 30, transported by the transfer rolls 40, and then wound around the take-up roll 50.

이를 위해 전해 전극 드럼(10)은 판재(101), 원통형 회전체(103) 및 회전축(105)을 포함한다. 이외에, 필요에 따라 전해 전극 드럼(10)은 다른 부품들을 더 포함할 수 있다. 한편, 도 1에는 회전축(105)이 별도로 있는 것으로 도시하였지만 이를 생략하고 원통형 회전체(103) 자체가 회전축 역할을 하여 회전할 수도 있다. To this end, the electrolytic electrode drum 10 includes a plate member 101, a cylindrical rotating body 103, and a rotating shaft 105. In addition, the electrolytic electrode drum 10 may further include other parts as needed. Meanwhile, although the rotating shaft 105 is shown as being separate in FIG. 1 , it may be omitted and the cylindrical rotating body 103 itself may serve as a rotating shaft and rotate.

판재(101)는 링형 부재 또는 곡면 부재로 제조될 수 있다. 판재(101)가 링형 부재로 제공되는 경우, 원통형 회전체(103)의 외주에 끼워져 고정된다. 다수의 곡면 부재들은 끼움 결합이나 용접 등을 통해 원통형 회전체(103)의 표면에 일체형으로 부착된다.The plate material 101 may be made of a ring-shaped member or a curved member. When the plate material 101 is provided as a ring-shaped member, it is fitted and fixed to the outer circumference of the cylindrical rotating body 103. A plurality of curved members are integrally attached to the surface of the cylindrical rotating body 103 through fitting or welding.

판재(101)는 Ti-Fe 합금으로 제조된다. Ti-Fe 합금은 0.15wt% 내지 0.5wt%의 Fe, 나머지 Ti 및 기타 불순물을 포함한다. 판재(101)는 황산 용액(S)에 침지되므로, 황산 용액(S)에 대한 내식성을 가져야 한다. 본 발명의 일 실시예에서는 전해 전극 드럼(10)에 Ti-Fe 합금을 사용하여 내식성을 확보한다.The plate material 101 is made of a Ti-Fe alloy. The Ti-Fe alloy contains 0.15wt% to 0.5wt% Fe, the remainder Ti and other impurities. Since the plate material 101 is immersed in the sulfuric acid solution (S), it must have corrosion resistance to the sulfuric acid solution (S). In one embodiment of the present invention, corrosion resistance is secured by using a Ti-Fe alloy for the electrolytic electrode drum 10.

티타늄은 우수한 내식성을 가진다. 따라서 해수 또는 유해 가스 등의 부식 환경에서 사용하기에 적합하다. 그러나 순수 티타늄은 고온의 염화물 용액 또는 낮은 pH의 비산화성 산성 용액에 노출되면 부식된다. 특히, 동박 제조는 비산화성 산성 용액이 사용될 뿐 아니라 동박 제조시 전극 드럼 표면에 티타늄 수소화물이 형성되어 동박의 불량을 야기하게 된다. 따라서 티타늄을 전해 전극 드럼의 소재로 사용하기 위해서는 내식성을 유지함과 동시에 티타늄 수소화물의 생성을 억제시키는 방안이 필요하다.Titanium has excellent corrosion resistance. Therefore, it is suitable for use in corrosive environments such as seawater or harmful gases. However, pure titanium will corrode when exposed to hot chloride solutions or low pH, non-oxidizing acidic solutions. In particular, when manufacturing copper foil, a non-oxidizing acidic solution is used, and titanium hydride is formed on the surface of the electrode drum during copper foil manufacturing, causing defects in the copper foil. Therefore, in order to use titanium as a material for an electrolytic electrode drum, a method of suppressing the generation of titanium hydride while maintaining corrosion resistance is required.

본 발명의 일 실시예에서는 이러한 문제점을 해결하기 위해 일반적으로 티타늄에 미량 함유되어 있는 Fe 함량을 제어하여 내부식성 저하를 최소화하면서 Fe를 결정립 미세화 원소로 활용하여 티타늄 수소화물을 억제한다. 즉, Fe를 결정립 미세화 원소로 활용하여 결정립계를 미세화시킴으로써 결정립계를 크게 증가시킨다. 그 결과 결정립계는 동박의 적층 공정 중에 발생되는 수소를 티타늄 매트릭스로 확산시키는 경로로서 충분히 작용한다. 따라서 전해 전극 드럼의 표면의 티타늄 수소화물 생성을 억제할 수 있다.In one embodiment of the present invention, in order to solve this problem, titanium hydride is suppressed by using Fe as a crystal grain refinement element while minimizing corrosion resistance degradation by controlling the Fe content generally contained in a small amount in titanium. That is, by using Fe as a grain refinement element to refine the grain boundary, the grain boundary is greatly increased. As a result, the grain boundary sufficiently functions as a path for diffusion of hydrogen generated during the copper foil lamination process into the titanium matrix. Therefore, it is possible to suppress the formation of titanium hydride on the surface of the electrolytic electrode drum.

티타늄 합금은 0.03wt% 내지 0.5wt%의 Fe, 나머지 Ti 및 기타 불순물을 포함한다. 철의 양이 너무 많은 경우, Ti-β상 안정화 또는 TiFe 금속간 화합물 형성면에서 내식성에 나쁜 영향을 미친다. 또한, 철의 양이 너무 적은 경우, 티타늄 합금이 순수 티타늄과 동일해져 내식성은 유지되지만, 결정립 크기를 원하는 수준까지 제어하는데 어려움이 있다. 따라서 Fe의 양을 전술한 범위로 조절한다. 바람직하게는, Fe의 양은 0.15wt% 내지 0.5wt%일 수 있다. 이 경우, Ti-β상이 미량 존재하게 되어 내식성은 유지되면서 결정립을 미세화시킬 수 있다.The titanium alloy contains 0.03wt% to 0.5wt% Fe, the remainder Ti and other impurities. When the amount of iron is too large, corrosion resistance is adversely affected in terms of Ti-β phase stabilization or TiFe intermetallic compound formation. In addition, when the amount of iron is too small, the titanium alloy becomes the same as pure titanium and corrosion resistance is maintained, but it is difficult to control the grain size to a desired level. Therefore, the amount of Fe is adjusted within the above range. Preferably, the amount of Fe may be 0.15wt% to 0.5wt%. In this case, a small amount of the Ti-β phase is present, so that the crystal grains can be refined while maintaining corrosion resistance.

한편, Fe는 티타늄에 첨가되어 티타늄 합금의 결정립을 미세화한다. 티타늄에 소량의 Fe를 첨가해 그 결정입계에 β-Ti 상을 형성시킨다. β-Ti 상은 재결정 중 결정립 성장을 억제시켜 최종적으로 결정립을 미세화시킨다.On the other hand, Fe is added to titanium to refine the crystal grains of the titanium alloy. A small amount of Fe is added to titanium to form a β-Ti phase at the grain boundary. The β-Ti phase suppresses grain growth during recrystallization and finally refines grains.

Fe를 첨가시 티타늄 합금의 내부식 특성이 다소 저하될 수 있다. 따라서, 내식성 저하를 최소화하기 위해 Fe의 함량을 0.15wt% 내지 0.5wt%로 제어할 수 있다. 이 경우, 비록 β-Ti 상 또는 Ti-Fe 금속간 화합물이 형성되면서 내식성을 저하시키지만, 그 형성되는 양을 최소화하여 순수 티타늄과 유사한 수준의 내식성 특성을 확보한다. 이를 도 2를 통하여 좀더 상세하게 설명한다.When Fe is added, the corrosion resistance of the titanium alloy may be slightly deteriorated. Therefore, the content of Fe may be controlled to 0.15wt% to 0.5wt% in order to minimize corrosion resistance deterioration. In this case, although a β-Ti phase or a Ti-Fe intermetallic compound is formed and deteriorates corrosion resistance, corrosion resistance similar to that of pure titanium is secured by minimizing the amount of the β-Ti phase or Ti-Fe intermetallic compound. This will be described in more detail with reference to FIG. 2 .

도 2는 도 1의 전해 전극 드럼 표면의 부식 거동을 나타낸 개략적으로 나타낸다. 도 2의 전해 전극 드럼 표면의 부식 거동은 단지 본 발명을 예시하기 위한 것이며, 본 발명이 여기에 한정되는 것은 아니다. 따라서 이를 다르게 설명할 수도 있다.FIG. 2 schematically shows the corrosion behavior of the surface of the electrolytic electrode drum of FIG. 1 . The corrosion behavior of the surface of the electrolytic electrode drum in FIG. 2 is only for exemplifying the present invention, and the present invention is not limited thereto. Therefore, it can be explained differently.

도 2에 도시한 바와 같이, 전해 전극 드럼 표면의 TiO2가 용해되는 과정을 개념적으로 차례로 나타낸다. Ti-Fe 합금은 Ti 기재 위에 형성된 TiO2 층을 포함한다. 즉, Ti 기재는 일반적으로 전극 드럼으로 사용 전극 표면이 산화되어 TiO2 층이 형성된다. 그러나 전극 드럼이 고농도의 황산 용액에 노출되면 TiO2 층은 녹거나 수화되어 다공성 TiOOH로 되면서 궁극적으로 내식성을 부여하는 TiO2 층이 사라진다. 특히, β-Ti 상이 존재하는 경우, 그 경향이 더 빨라져 내식성이 저하된다. 그 결과, 순수 티타늄의 내식성을 유지시키기 위해서는 β-Ti 상의 생성을 억제하거나 최소화할 필요가 있다As shown in FIG. 2, the process of dissolving TiO 2 on the surface of the electrode drum is conceptually sequentially shown. The Ti-Fe alloy includes a TiO 2 layer formed over a Ti substrate. That is, the Ti substrate is generally an electrode drum, and the surface of the electrode used is oxidized to form a TiO 2 layer. However, when the electrode drum is exposed to a high-concentration sulfuric acid solution, the TiO 2 layer is melted or hydrated to form porous TiOOH, and ultimately the TiO 2 layer providing corrosion resistance disappears. In particular, when a β-Ti phase is present, the tendency is more rapid and corrosion resistance is lowered. As a result, it is necessary to suppress or minimize the formation of the β-Ti phase in order to maintain the corrosion resistance of pure titanium.

도 3은 열역학적으로 계산시 Fe 첨가에 따른 Ti-Fe 합금의 상을 나타낸다. 열역학적으로 Fe를 0.5wt%까지 첨가시 TiFe 석출물만 생성되고 β-Ti 상은 형성되지 않는다. 그러나 도 5에 도시한 바와 같이, 실제 제품에서는 TiFe 석출물 대신에 β-Ti 상이 형성된다. 따라서, 실제 티타늄 합금 제품의 내식성을 제어하기 위해서는 β-Ti 상을 고려할 필요가 있다.Figure 3 shows the phase of the Ti-Fe alloy according to the addition of Fe when calculated thermodynamically. Thermodynamically, when Fe is added up to 0.5 wt%, only TiFe precipitates are formed and β-Ti phase is not formed. However, as shown in FIG. 5, in an actual product, a β-Ti phase is formed instead of TiFe precipitates. Therefore, in order to control the corrosion resistance of actual titanium alloy products, it is necessary to consider the β-Ti phase.

도 4는 도 1의 전해 전극 드럼에 포함된 Ti-Fe 합금 판재의 제조 공정을 개략적으로 나타낸다. 도 4의 그래프의 각 단계에서 점선원으로 표시한 Ti-Fe 합금의 결정 조직을 그 아래에 개략적으로 나타낸다. 도 4의 Ti-Fe 합금 판재의 제조 공정은 단지 본 발명을 예시하기 위한 것이며, 본 발명이 여기에 한정되는 것은 아니다. 따라서 Ti-Fe 합금 판재의 제조 공정을 다른 형태로도 변형할 수 있다.Figure 4 schematically shows a manufacturing process of the Ti-Fe alloy plate included in the electrode drum of Figure 1. The crystal structure of the Ti-Fe alloy indicated by the dotted circle at each stage of the graph of FIG. 4 is schematically shown below. The manufacturing process of the Ti-Fe alloy sheet of FIG. 4 is only for exemplifying the present invention, and the present invention is not limited thereto. Therefore, the manufacturing process of the Ti-Fe alloy plate can be modified in other forms.

도 4에 도시한 바와 같이, Ti-Fe 합금 판재의 제조 공정은 진공아크용융(S10), 균질화처리(S20), 열간압연(S30) 및 재결정(S40)의 단계들을 포함한다. 이외에, Ti-Fe 합금 판재의 제조 공정은 필요에 따라 다른 단계들을 더 포함할 수 있다.As shown in Figure 4, the manufacturing process of the Ti-Fe alloy sheet includes the steps of vacuum arc melting (S10), homogenization treatment (S20), hot rolling (S30) and recrystallization (S40). In addition, the manufacturing process of the Ti-Fe alloy plate may further include other steps as needed.

도 1의 동박 제조용 전해 전극 드럼(10)을 제조하기 위해서는 원통형 심부를 제공하고 그 표면 위에 Ti-Fe 합금 판재를 제공한다. Ti-Fe 합금 판재는 먼저 잉곳을 제공하여 이루어진다. 잉곳에는 불순물이 아닌 인위적으로 첨가한 Fe가 존재한다. 예를 들면, 잉곳은 티타늄 스펀지에 소량의 철을 첨가하고 용융시켜 준비된다. Fe는 결정립 미세화 성분으로 작용하므로, 공정 진행에 따라 도 4의 아래에 나타낸 바와 같이 결정립은 미세화된다.In order to manufacture the electrolytic electrode drum 10 for manufacturing copper foil of FIG. 1, a cylindrical core is provided and a Ti-Fe alloy plate is provided on the surface thereof. Ti-Fe alloy sheet is made by first providing an ingot. In the ingot, there is artificially added Fe, not an impurity. For example, an ingot is prepared by adding a small amount of iron to a titanium sponge and melting it. Since Fe acts as a grain refinement component, crystal grains are refined as shown below in FIG. 4 according to the progress of the process.

먼저, 진공아크용융(S10) 단계에서는 잉곳을 1700℃ 내지 1800℃에서 복수회 용융한다. 즉, 잉곳을 진공 아크 용융로에서 재용융한다. 잉곳의 용융 온도가 너무 낮은 경우, 잉곳을 액상화하기 어렵다. 또한, 잉곳의 용융 온도가 너무 높은 경우, 에너지가 많이 소모된다. 따라서 잉곳의 가열 온도를 전술한 범위로 유지한다.First, in the vacuum arc melting (S10) step, the ingot is melted multiple times at 1700 °C to 1800 °C. That is, the ingot is remelted in a vacuum arc melting furnace. When the melting temperature of the ingot is too low, it is difficult to liquefy the ingot. In addition, when the melting temperature of the ingot is too high, a lot of energy is consumed. Therefore, the heating temperature of the ingot is maintained within the aforementioned range.

다음으로, 단계(S20)에서는 상온까지 냉각시킨 잉곳에 균질화 열처리를 실시한다. 즉, 잉곳을 10-6 torr 내지 10-4 torr의 진공 분위기하에 900℃ 내지 1100℃에서 5시간 내지 15시간 동안 균질화 열처리한다. 균질화 열처리 온도가 너무 낮은 경우, 잉곳 성분들의 균질화가 어려울 수 있다. 또한, 균질화 열처리 온도가 너무 높은 경우, 에너지 소모량이 많다. 따라서 전술한 열처리 온도 범위로 잉곳을 균질화 열처리한다. 또한, 균질화 열처리 시간도 전술한 바와 동일한 이유로 유지한다.Next, in step S20, homogenization heat treatment is performed on the ingot cooled to room temperature. That is, the ingot is subjected to homogenization heat treatment at 900°C to 1100°C for 5 hours to 15 hours in a vacuum atmosphere of 10 -6 torr to 10 -4 torr. If the homogenization heat treatment temperature is too low, homogenization of the ingot components may be difficult. In addition, when the homogenization heat treatment temperature is too high, energy consumption is large. Therefore, the ingot is homogenized and heat treated in the above heat treatment temperature range. In addition, the homogenization heat treatment time is also maintained for the same reason as described above.

단계(S30)에서는 상온까지 냉각시킨 잉곳을 열간 압연하여 압연재를 제조한다. 잉곳은 600℃ 내지 800℃에서 70% 내지 90%의 압하율로 열간 압연될 수 있다. 열간 압연 온도가 너무 낮은 경우, 잉곳에 크랙이 형성될 수 있다. 또한, 열간 압연 온도가 너무 높은 경우, 에너지 소모량이 많다. 따라서 전술한 열간 압연 온도 범위로 잉곳을 압연한다. 또한, 잉곳은 70% 내지 90%의 압하율로 열간 압연될 수 있다. 압하율이 너무 작은 경우, 제조되는 판재를 휘게 만들기가 어렵다. 즉, 전해 전극 드럼에 사용해야 하므로, 판재가 어느 정도 탄성을 가져서 굽히기 용이해야 한다. 또한, 압하율이 너무 큰 경우, 열간 압연에 필요한 에너지 소모량이 많다. 따라서 잉곳의 압하율을 전술한 범위로 조절한다.In step S30, a rolled material is manufactured by hot rolling the ingot cooled to room temperature. The ingot may be hot rolled at 600°C to 800°C with a reduction of 70% to 90%. If the hot rolling temperature is too low, cracks may form in the ingot. Also, when the hot rolling temperature is too high, energy consumption is high. Therefore, the ingot is rolled in the aforementioned hot rolling temperature range. Also, the ingot may be hot rolled with a reduction ratio of 70% to 90%. When the reduction ratio is too small, it is difficult to bend the sheet material to be produced. That is, since it must be used for the electrolytic electrode drum, the plate material must have some elasticity and be easy to bend. In addition, when the reduction ratio is too large, the energy consumption required for hot rolling is large. Therefore, the reduction ratio of the ingot is adjusted within the above range.

단계(S40)에서는 상온까지 냉각시킨 압연재를 30분 내지 90분 동안 650℃ 내지 750℃에서 어닐링하여 재결정화한다. 좀더 바람직하게는, 결정립 미세화를 위해 압연재를 다소 높은 온도인 700℃ 내지 750℃에서 어닐링할 수 있다. 어닐링 시간이 너무 짧은 경우, 압연재에 포함된 결정의 피로 회복이 어렵다. 또한, 어닐링 시간이 너무 긴 경우, 결정이 조대화될 수 있다. 따라서 어닐링 시간을 전술한 범위로 조절한다. 어닐링 온도가 동일한 이유로 전술한 바와 같이 조절한다.In step (S40), the rolled material cooled to room temperature is recrystallized by annealing at 650° C. to 750° C. for 30 to 90 minutes. More preferably, the rolling material may be annealed at a rather high temperature of 700° C. to 750° C. for crystal grain refinement. If the annealing time is too short, fatigue recovery of crystals included in the rolling material is difficult. Also, if the annealing time is too long, the crystals may be coarsened. Therefore, the annealing time is adjusted within the above range. The annealing temperature is adjusted as described above for the same reason.

전술한 방법으로 제조한 Ti-Fe 합금 판재는 0.1wt% 내지 1.9wt%의 β-Ti 상을 포함할 수 있다. β-Ti 상의 양이 너무 많은 경우, Fe-Ti 합금 판재의 내식성이 저하될 수 있다. 또한, 첨가되는 Fe의 양이 제한적이므로, β-Ti 상의 양이 너무 많게 설계될 수 없다. 따라서 β-Ti 상의 양은 전술한 범위로 조절된다. 한편, Ti-Fe 합금 판재의 결정의 평균 입경은 30㎛ 이하이다. 좀더 바람직하게는, Ti-Fe 합금 판재의 결정의 평균 입경은 10㎛ 내지 30㎛일 수 있다. 또는, Ti-Fe 합금 판재의 결정의 평균 입경은 5.3㎛ 내지 15.0㎛일 수 있다. 결정의 평균 입경이 너무 작은 경우, 전해 전극 드럼용으로 휘게 만들어 사용해야 되어 이에 필요한 탄성 확보가 어렵다. 또한, 결정의 평균 입경이 너무 큰 경우, Ti-Fe 합금 판재의 티타늄 수소화물 억제가 저하될 수 있다. 따라서 결정의 평균 입경을 전술한 범위로 조절한다. 한편, 결정립계에는 β-Ti 상뿐만 아니라 TiFe 금속간 화합물이 미량 존재하여 재결정시 결정립 성장을 억제시킬 수 있다.The Ti-Fe alloy sheet produced by the above method may include 0.1wt% to 1.9wt% of the β-Ti phase. If the amount of the β-Ti phase is too large, the corrosion resistance of the Fe-Ti alloy sheet may deteriorate. Also, since the amount of Fe added is limited, the amount of the β-Ti phase cannot be designed to be too large. Therefore, the amount of the β-Ti phase is adjusted within the above range. On the other hand, the average grain size of the crystals of the Ti-Fe alloy sheet material is 30 μm or less. More preferably, the average grain diameter of the crystals of the Ti-Fe alloy plate may be 10 μm to 30 μm. Alternatively, the average grain diameter of the crystals of the Ti-Fe alloy plate may be 5.3 μm to 15.0 μm. If the average particle diameter of the crystal is too small, it is difficult to secure the necessary elasticity because it must be bent and used for the electrolytic electrode drum. Also, when the average grain size of the crystals is too large, the titanium hydride suppression of the Ti-Fe alloy sheet material may deteriorate. Therefore, the average grain size of the crystals is adjusted within the above range. Meanwhile, not only the β-Ti phase but also the TiFe intermetallic compound are present in a small amount in the grain boundary, so grain growth may be suppressed during recrystallization.

이하에서는 실험예를 통하여 본 발명을 좀더 상세하게 설명한다. 이러한 실험예는 단지 본 발명을 예시하기 위한 것이며, 본 발명이 여기에 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail through experimental examples. These experimental examples are only for exemplifying the present invention, and the present invention is not limited thereto.

실험예Experimental example

균질한 조성을 얻기 위해 Ti-Fe 합금으로 된 잉곳을 진공 아크 용융에 의해 5번 재용융하였다. 재용융 후에 냉각된 잉곳을 10-5 torr의 고진공 분위기에서 1,000℃에서 10시간 동안 균질화 열처리하였다. 그리고 냉각시킨 잉곳을 800℃에서 압하율 80%로 열간 압연하여 두께 1.6mm의 판재로 제조하였다. 그리고 판재를 60분 동안 어닐링하여 충분히 재결정화하였다. 이러한 과정을 통해 전해 전극 드럼용 합금 판재를 제조하였다. 나머지 상세한 실험 과정은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 이해할 수 있으므로, 그 상세한 설명을 생략한다.An ingot made of Ti-Fe alloy was remelted 5 times by vacuum arc melting to obtain a homogeneous composition. After re-melting, the cooled ingot was subjected to homogenization heat treatment at 1,000° C. for 10 hours in a high vacuum atmosphere of 10 -5 torr. Then, the cooled ingot was hot-rolled at 800° C. at a reduction ratio of 80% to manufacture a plate material having a thickness of 1.6 mm. Then, the sheet material was annealed for 60 minutes to sufficiently recrystallize. Through this process, an alloy plate for an electrolytic electrode drum was manufactured. Since the rest of the detailed experimental process can be easily understood by those skilled in the art, the detailed description thereof will be omitted.

실험예 1Experimental Example 1

Ti-Fe 합금은 0.03wt%의 Fe, 나머지 Ti 및 불순물을 포함하였다. 재결정화 온도는 750℃로 유지하였다. 나머지 실험 과정은 전술한 실험예와 동일하였다.The Ti-Fe alloy contained 0.03wt% of Fe, the rest of Ti and impurities. The recrystallization temperature was maintained at 750°C. The rest of the experimental process was the same as in the aforementioned experimental example.

실험예 2Experimental Example 2

Ti-Fe 합금은 0.09wt%의 Fe, 나머지 Ti 및 불순물을 포함하였다. 나머지 실험 과정은 전술한 실험예 1과 동일하였다.The Ti-Fe alloy contained 0.09wt% of Fe, the rest of Ti and impurities. The rest of the experimental process was the same as in Experimental Example 1 described above.

실험예 3Experimental Example 3

Ti-Fe 합금은 0.15wt%의 Fe, 나머지 Ti 및 불순물을 포함하였다. 나머지 실험 과정은 전술한 실험예 1과 동일하였다.The Ti-Fe alloy contained 0.15wt% of Fe, the rest of Ti and impurities. The rest of the experimental process was the same as in Experimental Example 1 described above.

실험예 4Experimental Example 4

Ti-Fe 합금은 0.2wt%의 Fe, 나머지 Ti 및 불순물을 포함하였다. 나머지 실험 과정은 전술한 실험예 1과 동일하였다.The Ti-Fe alloy contained 0.2wt% Fe, the rest Ti and impurities. The rest of the experimental process was the same as in Experimental Example 1 described above.

실험예 5Experimental Example 5

Ti-Fe 합금은 0.3wt%의 Fe, 나머지 Ti 및 불순물을 포함하였다. 나머지 실험 과정은 전술한 실험예 1과 동일하였다.The Ti-Fe alloy contained 0.3wt% of Fe, the rest of Ti and impurities. The rest of the experimental process was the same as in Experimental Example 1 described above.

실험예 6Experimental Example 6

Ti-Fe 합금은 0.5wt%의 Fe, 나머지 Ti 및 불순물을 포함하였다. 나머지 실험 과정은 전술한 실험예 1과 동일하였다.The Ti-Fe alloy contained 0.5 wt% of Fe, the rest of Ti and impurities. The rest of the experimental process was the same as in Experimental Example 1 described above.

실험예 7Experimental Example 7

Ti-Fe 합금은 0.03wt%의 Fe, 나머지 Ti 및 불순물을 포함하였다. 재결정화 온도는 700℃로 유지하였다. 나머지 실험 과정은 전술한 실험예와 동일하였다.The Ti-Fe alloy contained 0.03wt% of Fe, the rest of Ti and impurities. The recrystallization temperature was maintained at 700°C. The rest of the experimental process was the same as in the aforementioned experimental example.

실험예 8Experimental Example 8

Ti-Fe 합금은 0.09wt%의 Fe, 나머지 Ti 및 불순물을 포함하였다. 나머지 실험 과정은 전술한 실험예 7과 동일하였다.The Ti-Fe alloy contained 0.09wt% of Fe, the rest of Ti and impurities. The rest of the experimental process was the same as in Experimental Example 7 described above.

실험예 9Experimental Example 9

Ti-Fe 합금은 0.15wt%의 Fe, 나머지 Ti 및 불순물을 포함하였다. 나머지 실험 과정은 전술한 실험예 7과 동일하였다.The Ti-Fe alloy contained 0.15wt% of Fe, the rest of Ti and impurities. The rest of the experimental process was the same as in Experimental Example 7 described above.

실험예 10Experimental Example 10

Ti-Fe 합금은 0.2wt%의 Fe, 나머지 Ti 및 불순물을 포함하였다. 나머지 실험 과정은 전술한 실험예 7과 동일하였다.The Ti-Fe alloy contained 0.2wt% Fe, the rest Ti and impurities. The rest of the experimental process was the same as in Experimental Example 7 described above.

실험예 11Experimental Example 11

Ti-Fe 합금은 0.3wt%의 Fe, 나머지 Ti 및 불순물을 포함하였다. 나머지 실험 과정은 전술한 실험예 7과 동일하였다.The Ti-Fe alloy contained 0.3wt% of Fe, the rest of Ti and impurities. The rest of the experimental process was the same as in Experimental Example 7 described above.

실험예 12Experimental Example 12

Ti-Fe 합금은 0.5wt%의 Fe, 나머지 Ti 및 불순물을 포함하였다. 나머지 실험 과정은 전술한 실험예 7과 동일하였다.The Ti-Fe alloy contained 0.5 wt% of Fe, the rest of Ti and impurities. The rest of the experimental process was the same as in Experimental Example 7 described above.

실험예 13Experimental Example 13

Ti-Fe 합금은 0.03wt%의 Fe, 나머지 Ti 및 불순물을 포함하였다. 재결정화 온도는 650℃로 유지하였다. 나머지 실험 과정은 전술한 실험예와 동일하였다.The Ti-Fe alloy contained 0.03wt% of Fe, the rest of Ti and impurities. The recrystallization temperature was maintained at 650°C. The rest of the experimental process was the same as in the aforementioned experimental example.

실험예 14Experimental Example 14

Ti-Fe 합금은 0.09wt%의 Fe, 나머지 Ti 및 불순물을 포함하였다. 나머지 실험 과정은 전술한 실험예 13과 동일하였다.The Ti-Fe alloy contained 0.09wt% of Fe, the rest of Ti and impurities. The rest of the experimental process was the same as in Experimental Example 13 described above.

실험예 15Experimental Example 15

Ti-Fe 합금은 0.15wt%의 Fe, 나머지 Ti 및 불순물을 포함하였다. 나머지 실험 과정은 전술한 실험예 14와 동일하였다.The Ti-Fe alloy contained 0.15wt% of Fe, the rest of Ti and impurities. The rest of the experimental process was the same as in Experimental Example 14 described above.

실험 결과Experiment result

전술한 실험예 1 내지 실험예 6에 따라 제조한 Ti-Fe 합금의 특성을 평가하기 위해 다양한 실험들을 실시하였다.Various experiments were conducted to evaluate the characteristics of the Ti-Fe alloy prepared according to Experimental Examples 1 to 6 described above.

상분율 측정 실험phase fraction measurement experiment

실험예 2 내지 실험예 6의 Ti-Fe 합금에 대해 Thermo-Calc 소프트웨어에 의해 계산된 Fe 함량의 함수로 평형상의 상대적인 양의 변화를 측정하였다. 본 실험 과정의 상세한 내용은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 이해할 수 있으므로, 그 상세한 설명을 생략한다.The change in the relative amount of the equilibrium phase as a function of the Fe content calculated by Thermo-Calc software was measured for the Ti-Fe alloys of Experimental Examples 2 to 6. Since the details of the experimental process can be understood by those skilled in the art to which the present invention pertains, the detailed description thereof will be omitted.

상분율 측정 실험 결과Phase fraction measurement experiment results

도 5는 Thermo-Calc 소프트웨어에 의해 계산된 Fe 함량의 함수로 평형상의 상대적 양의 변화를 측정한 그래프를 나타낸다. 도 5의 우측에는 도 5의 좌측에 점선으로 도시한 사각형 부분을 확대하여 나타낸다.Figure 5 shows a graph measuring the change in the relative amount of the equilibrium phase as a function of the Fe content calculated by Thermo-Calc software. On the right side of FIG. 5 , a rectangular portion indicated by a dotted line on the left side of FIG. 5 is enlarged and shown.

도 5에 도시한 바와 같이, 실험예 2 내지 실험예 6에서 α-Ti 상 및 Ti-Fe 상의 혼합물은 열역학적으로 안정한 것으로 나타났다. 한편, Fe 함량의 증가에 따라 Ti-Fe 상의 양도 증가했지만 β상은 존재하지 않았다. 즉, Fe의 양이 β 상을 형성하거나 안정화하기에는 충분하지 않았다.As shown in FIG. 5, in Experimental Examples 2 to 6, the mixture of the α-Ti phase and the Ti-Fe phase was found to be thermodynamically stable. Meanwhile, as the Fe content increased, the amount of the Ti-Fe phase also increased, but the β phase did not exist. That is, the amount of Fe was not sufficient to form or stabilize the β phase.

XRD 분석 실험XRD analysis experiment

Thermo-Calc 소프트웨어를 사용하여 주어진 Ti-Fe 조성에 대한 평형상을 계산하고 실제 상을 Cu Kα를 사용한 x선 회절(XRD)을 측정하였다. 실험예 1 내지 실험예 6에 따른 Ti-Fe 합금들에 대해 위 실험을 실시하였다.The equilibrium phase for a given Ti-Fe composition was calculated using Thermo-Calc software, and the real phase was measured by x-ray diffraction (XRD) using Cu Kα. The above experiments were performed on the Ti-Fe alloys according to Experimental Examples 1 to 6.

XRD 분석 실험 결과XRD analysis test results

도 6은 실험예 1 내지 실험예 6에 따른 Ti-Fe 합금들의 X선 회절 그래프를 나타낸다. 도 6에서 흑색원은 α-Ti 상이 존재하는 부분을 나타내고, 적색원은 β-Ti 상이 존재하는 부분을 나타낸다. 도 6의 우측 그래프는 도 6의 좌측 X선 회절 그래프에서 점선으로 도시한 사각형 부분, 즉 β-Ti 상이 존재하는 부분의 X선 측정 결과를 확대하여 나타낸다. 도 6의 우측 그래프는 도 6의 좌측의 x선 회절 그래프의 55° 내지 59°의 회절각(2θ) 부분을 확대하여 나타낸다.6 shows X-ray diffraction graphs of Ti-Fe alloys according to Experimental Examples 1 to 6. In FIG. 6, a black circle represents a portion where an α-Ti phase exists, and a red circle represents a portion where a β-Ti phase exists. The graph on the right of FIG. 6 shows an enlarged X-ray measurement result of the rectangular portion indicated by the dotted line in the left X-ray diffraction graph of FIG. 6, that is, the portion where the β-Ti phase exists. The graph on the right of FIG. 6 shows an enlarged portion of the diffraction angle (2θ) of 55° to 59° of the x-ray diffraction graph on the left of FIG. 6 .

실험예 4부터, 즉 Ti-Fe 합금의 Fe 함량이 0.3wt% 이상인 경우부터 β-Ti 상이 형성되기 시작하였으며, 실험예 6에서는 β-Ti 상의 양이 1.9wt%까지 증가하였다. 좀더 구체적으로, 도 6에 노란색으로 도시한 실험예 6곽 같이, 실험예 5에 비해 β-Ti 상이 더욱 크게 증가한 것을 확인할 수 있었다. 따라서 Fe 함량이 0.2wt% 이상인 경우, β-Ti 상으로 인해 Ti-Fe 합금의 내식성이 향상되어 전해 전극 드럼에 사용하기에 적합하다는 것을 알 수 있었다. 좀더 바람직하게는 Fe 함량이 0.5wt% 이상인 것이 적합하였다. 한편, Ti-Fe 상에 해당하는 피크는 XRD 그래프에 나타나지 않았다.From Experimental Example 4, that is, when the Fe content of the Ti-Fe alloy was 0.3wt% or more, the β-Ti phase began to form, and in Experimental Example 6, the amount of β-Ti phase increased to 1.9wt%. More specifically, as shown in Experimental Example 6 shown in yellow in FIG. 6, it was confirmed that the β-Ti phase increased more significantly than in Experimental Example 5. Therefore, it was found that when the Fe content was 0.2 wt% or more, the corrosion resistance of the Ti-Fe alloy was improved due to the β-Ti phase, and thus it was suitable for use in an electrolytic electrode drum. More preferably, it was suitable that the Fe content was 0.5wt% or more. Meanwhile, a peak corresponding to the Ti-Fe phase did not appear in the XRD graph.

부식 실험corrosion experiment

Autolab PGSTAT302N을 사용하여 전기화학실험을 실시하였다. 전기화학실험은 3개의 전극들을 포함하는 셀에서 이루어졌다. 즉, 전술한 실험예 1, 실험예 3, 실험예 5 및 실험예 6에 따라 제조한 Ti-Fe 합금을 작업 전극으로 사용하였고, 그 노출 영역의 면적은 100mm2이었다. 또한, 티타늄 판재를 상대 전극으로 사용하였고, Ag/AgCl 전극을 기준 전극으로 사용하였다. 전기화학실험 전에 질소 가스를 20분 동안 30%의 황산 용액으로 퍼징하여 용존 산소를 제거했다. 부식 특성은 개방 회로 전위(OCP), 전위 역학적 분극 및 전기화학적 임피던스 분광법(EIS) 방법으로 측정하였다. 그리고 -1.5V 내지 1.5V의 전압 범위에서 0.05mV/s의 스캔 속도로 타펠(Tafel) 플롯을 얻기 위해 분광 실험을 실시하였다. 전기화학 임피던스 분광법(Electrochemical Impedance Spectroscopy, EIS) 실험은 10,000Hz 부터 0.05Hz 까지의 주파수에서 10mV의 AC 진폭으로 개방 회로 전위(Open Circuit Potential, OCP)에서 실시하였다. 전기화학 임피던스 분광법 실험에서는 등가 회로를 사용해 EIS 스펙트럼 해석에 이용되는 금속 및 산화막의 부식 특성을 분석하였다.Electrochemical experiments were conducted using Autolab PGSTAT302N. Electrochemical experiments were performed in a cell containing three electrodes. That is, the Ti-Fe alloy prepared according to Experimental Example 1, Experimental Example 3, Experimental Example 5, and Experimental Example 6 was used as a working electrode, and the area of the exposed region was 100 mm 2 . In addition, a titanium plate was used as a counter electrode and an Ag/AgCl electrode was used as a reference electrode. Dissolved oxygen was removed by purging nitrogen gas with a 30% sulfuric acid solution for 20 min before electrochemical experiments. Corrosion properties were measured by open circuit potential (OCP), electrodynamic polarization and electrochemical impedance spectroscopy (EIS) methods. Then, a spectroscopic experiment was performed to obtain a Tafel plot at a scan rate of 0.05 mV/s in the voltage range of -1.5 V to 1.5 V. Electrochemical Impedance Spectroscopy (EIS) experiments were conducted at an open circuit potential (OCP) with an AC amplitude of 10 mV at frequencies from 10,000 Hz to 0.05 Hz. In the electrochemical impedance spectroscopy experiment, the corrosion characteristics of metal and oxide films used for EIS spectrum analysis were analyzed using an equivalent circuit.

부식 실험 결과Corrosion test results

실험예 1, 실험예 3, 실험예 5 및 실험예 6에 따라 제조한 Ti-Fe 합금에 대해 실시된 다양한 부식 실험의 결과들을 이하에 설명한다.Results of various corrosion tests performed on Ti-Fe alloys prepared according to Experimental Examples 1, 3, 5, and 6 will be described below.

부식에 따른 무게 변동 실험 결과Weight change test results according to corrosion

실험예 1, 실험예 3, 실험예 5 및 실험예 6에 따라 제조한 Ti-Fe 합금을 1차 및 2차로 나누어 그 무게 변화 및 부식률을 측정하였다. 그 실험 결과를 아래의 표 1에 나타낸다.Ti-Fe alloys prepared according to Experimental Example 1, Experimental Example 3, Experimental Example 5, and Experimental Example 6 were divided into primary and secondary, and their weight change and corrosion rate were measured. The experimental results are shown in Table 1 below.

실험예Experimental example 측정차수order of measurement 실험전 무게 (g)Weight before experiment (g) 실험후 무게 (g)Weight after test (g) 무게변화
(g)
weight change
(g)
부식률
(MPY)
corrosion rate
(MPY)
실험예 1Experimental Example 1 1차Primary 0.27590.2759 0.27120.2712 0.00470.0047 2.622.62 2차Secondary 0.36760.3676 0.36150.3615 0006100061 3.403.40 실험예 3Experimental Example 3 1차Primary 0.28820.2882 0.28080.2808 0.00740.0074 4.134.13 2차Secondary 0.35310.3531 0.34480.3448 0.00830.0083 4.604.60 실험예 5Experimental Example 5 1차Primary 0.34710.3471 0.33620.3362 0.01090.0109 6.086.08 2차Secondary 0.35860.3586 0.34920.3492 0.00940.0094 5.255.25 실험예 6Experimental Example 6 1차Primary 0.33440.3344 0.32610.3261 0.00830.0083 4.634.63 2차Secondary 0.33190.3319 0.32390.3239 0.00000.0000 4.464.46

표 1에 기재한 바와 같이, 실험예 1로부터 실험예 3 및 실험예 5로 갈수록 Ti-Fe 합금의 부식률은 점차 증가하였다. 그러나 실험예 6에서는 다시 부식률이 감소하였다. 이러한 실험 결과를 도 10에 도식화하여 좀더 상세하게 설명한다.도 7은 실험예 1, 실험예 3, 실험예 5 및 실험예 6에 따라 제조한 Ti-Fe 합금의 부식률을 나타낸 그래프이다.As shown in Table 1, the corrosion rate of the Ti-Fe alloy gradually increased from Experimental Example 1 to Experimental Example 3 and Experimental Example 5. However, in Experimental Example 6, the corrosion rate decreased again. These experimental results are schematically illustrated in FIG. 10 to be described in more detail. FIG. 7 is a graph showing corrosion rates of Ti-Fe alloys prepared according to Experimental Examples 1, 3, 5, and 6.

도 7에 도시한 바와 같이, Fe 함량의 증가에 따라 Ti-Fe 합금의 부식률이 점차 증가하다가 실험예 6에서는 부식률이 감소하는 현상이 관찰되었다. 한편, 모든 실험예들에서 부식률은 6mm/y 미만이었으므로, Fe-Ti 합금의 황산 전해액에 대한 내식성이 상당히 양호한 것을 확인할 수 있었다.As shown in FIG. 7, the corrosion rate of the Ti-Fe alloy gradually increased as the Fe content increased, but in Experimental Example 6, it was observed that the corrosion rate decreased. On the other hand, since the corrosion rate was less than 6 mm/y in all the experimental examples, it was confirmed that the corrosion resistance of the Fe-Ti alloy to the sulfuric acid electrolyte was quite good.

부식 거동 실험 결과Corrosion behavior test results

도 8의 (a) 및 (b)는 실험예 1, 실험예 3, 실험예 5 및 실험예 6에 따라 제조한 Ti-Fe 합금의 부식 거동을 나타낸 그래프들이다. 좀더 구체적으로, 도 8의 (a)는 전류 밀도에 따른 기준 전극에 대한 작업 전극의 포텐셜 변화를 나타낸 그래프이다. 그리고 도 8의 (a)의 그래프내의 점선으로 나타낸 사각형을 확대하여 그 우측의 그래프로 나타낸다. 도 8의 (b)는 기준 전극에 대한 작업 전극의 포텐셜 변화를 침지 시간에 따라 나타낸 그래프이다.8 (a) and (b) are graphs showing corrosion behavior of Ti-Fe alloys prepared according to Experimental Example 1, Experimental Example 3, Experimental Example 5, and Experimental Example 6. More specifically, (a) of FIG. 8 is a graph showing a change in potential of the working electrode with respect to the reference electrode according to the current density. Then, the rectangle indicated by the dotted line in the graph of FIG. 8 (a) is enlarged and shown as a graph on the right. 8(b) is a graph showing the potential change of the working electrode with respect to the reference electrode according to the immersion time.

도 8의 (a)의 그래프에서는 실험예 1, 실험예 3, 실험예 5 및 실험예 6에 따라 제조한 Ti-Fe 합금의 부동태화 영역이 잘 나타났다. 이는 Ti-Fe 합금이 고농축 황산 용액의 환경에서도 잘 부동태화되었음을 의미하였다. 전술한 실험예들에 따라 제조한 모든 Ti-Fe 합금의 곡선은 부식 가능성, 부식 전류 밀도 및 부동태화 영역 측면에서 거의 동일한 경향을 나타내었다.In the graph of (a) of FIG. 8, the passivation region of the Ti-Fe alloy prepared according to Experimental Example 1, Experimental Example 3, Experimental Example 5, and Experimental Example 6 was well shown. This meant that the Ti-Fe alloy was well passivated even in the environment of a highly concentrated sulfuric acid solution. The curves of all Ti-Fe alloys prepared according to the above experimental examples showed almost the same trend in terms of corrosion potential, corrosion current density and passivation area.

도 8의 (a)의 그래프의 우측 위에 위치한 확대 그래프의 노즈, 즉 부식 전위 영역을 자세히 보면, 흑색선으로 나타낸 실험예 1의 Ti-Fe 합금와 거의 동일한 음극 거동을 보인 녹색의 실험예 6의 Ti-Fe 합금을 제외하고는 Fe 첨가량 증가에 따라 음극 반응이 약간 희박한 방향으로 이동한 것을 알 수 있었다.Looking closely at the nose, that is, the corrosion potential region of the enlarged graph located on the upper right of the graph of FIG. Except for the -Fe alloys, it was found that the cathode reaction shifted in a slightly leaner direction as the amount of Fe added increased.

도 8의 (b)의 그래프는 침지 시간에 따른 전술한 Ti-Fe 합금들의 OCP의 변화를 나타낸다. Ti-Fe 합금들은 시간 경과에 따라 상호 유사한 거동을 나타내었다. 첫번째 영역에서 Ti-Fe 합금들의 OCP는 점차 감소하였고, 두번째 영역에서 Ti-Fe 합금들의 OCP는 급격하게 감소하였으며, 세번째 영역에서 Ti-Fe 합금들의 OCP는 안정화되었다. 두번째 영역은 Ti-Fe 합금들의 부동태 파괴를 의미하며, 이는 TiO2 층의 화학적 용해에 기인하였다. Ti-Fe 합금들의 Fe 함량의 차이는 첫번째 영역의 지속 시간을 제외하고는 3개의 모든 영역들에서 큰 영향을 주지 않았다. 첫번째 영역의 전위는 부동태 영역에 위치하였고, 세번째 영역의 전위는 분극 시험에서 파생된 부식 전위 주위에 위치하였다. 첫번째 영역이 부동태 영역에 있기 때문에 지속 시간은 산성 전해질에 대한 부동태 안정성을 의미할 수 있다. 이는 Ti-Fe 합금의 Fe 함량이 높을수록 부동태 안정성이 악화됨을 의미하였다. 침지 시간에 따른 TiO2 컴팩트층의 점진적인 파괴는 TiO2 막의 보호 능력을 상실시켜 Ti-Fe 합금의 OCP의 급격한 저하를 초래하였다. OCP가 감소한 후 전위는 부식 전위에 가까운 값 부근에서 안정화되어 Ti-Fe 합금이 계속 부식되고 있음을 알 수 있었다.The graph in (b) of FIG. 8 shows the change in OCP of the aforementioned Ti-Fe alloys according to the immersion time. The Ti-Fe alloys exhibited similar behavior over time. The OCP of Ti-Fe alloys gradually decreased in the first region, the OCP of Ti-Fe alloys rapidly decreased in the second region, and the OCP of Ti-Fe alloys stabilized in the third region. The second region means passivation failure of Ti-Fe alloys, which was caused by the chemical dissolution of the TiO 2 layer. The difference in Fe content of the Ti-Fe alloys did not have a significant effect in all three regions except for the duration of the first region. The potential of the first region was located in the passivation region, and the potential of the third region was located around the corrosion potential derived from the polarization test. Since the first region is in the passivation region, the duration may indicate passivation stability to acidic electrolytes. This meant that the higher the Fe content of the Ti-Fe alloy, the worse the passivation stability. The gradual destruction of the TiO 2 compact layer according to the immersion time caused the loss of the protective ability of the TiO 2 film, resulting in a rapid decrease in the OCP of the Ti-Fe alloy. After OCP decreased, the potential was stabilized at a value close to the corrosion potential, indicating that the Ti-Fe alloy continued to corrode.

전기화학 임피던스 분광 실험 결과Results of electrochemical impedance spectroscopy

도 9의 (a) 및 (b)는 실험예 1, 실험예 3, 실험예 5 및 실험예 6에 따라 제조한 Ti-Fe 합금의 Nyquist 플롯 그래프를 나타낸다. 좀더 구체적으로, 도 9의 (a)의 그래프는 초기 침지 상태를 나타내고, 도 9의 (b)의 그래프는 침지 상태의 1일 경과 후를 나타낸다.9 (a) and (b) show Nyquist plot graphs of Ti-Fe alloys prepared according to Experimental Example 1, Experimental Example 3, Experimental Example 5, and Experimental Example 6. More specifically, the graph of FIG. 9 (a) shows the initial immersion state, and the graph of FIG. 9 (b) shows the immersion state after 1 day.

도 9의 (a)에 도시한 바와 같이, 전술한 실험예들에 따라 제조한 Ti-Fe 합금들은 모두 단일의 넓은 용량성 루프를 나타내었다.As shown in (a) of FIG. 9, all of the Ti-Fe alloys prepared according to the above experimental examples exhibited a single wide capacitive loop.

그리고 도 9의 (b)에 도시한 바와 같이, 침지 시간 경과에 따라 단일 루프에서 2개의 반원으로 변화가 발생하였다. 즉, 루프 직경의 수축뿐만 아니라 루프 모양의 변화도 발생하였다. Ti-Fe 합금의 Fe 함량이 증가함에 따라 결정립이 미세화되면서 내식성은 향상되지만, 0.5wt% 초과의 Fe 함량에서는 Ti-Fe 합금의 내식성이 저하되는 것을 알 수 있었다.And as shown in (b) of FIG. 9, a change occurred from a single loop to two semicircles as the immersion time elapsed. That is, not only the contraction of the loop diameter but also the change of the loop shape occurred. As the Fe content of the Ti-Fe alloy increased, the crystal grains were refined and the corrosion resistance improved, but it was found that the corrosion resistance of the Ti-Fe alloy decreased when the Fe content exceeded 0.5wt%.

아래의 표 2에 실험예 1, 실험예 3, 실험예 5 및 실험예 6에 따라 제조한 Ti-Fe 합금의 전기화학 임피던스 분광법에 따라 침지 시간 경과에 따른 개방 회로 전위값의 변화를 나타낸다. 여기서, Rs는 사용된 황산용액의 저항값이고, Rp는 TiO2 층이 용해되어 표면에 수화된 다공성의 TiOOH층에 의한 저항값이며, Rb는 Ti-Fe 합금 표면의 저항값이다. Table 2 below shows the change in the open circuit potential value according to the immersion time according to the electrochemical impedance spectroscopy of the Ti-Fe alloys prepared according to Experimental Example 1, Experimental Example 3, Experimental Example 5, and Experimental Example 6. Here, Rs is the resistance of the sulfuric acid solution used, Rp is the resistance of the porous TiOOH layer where the TiO 2 layer is dissolved and hydrated on the surface, and Rb is the resistance of the Ti-Fe alloy surface.

실험예Experimental example 침지시간immersion time RsRs RpRp RbRb 실험예 1Experimental Example 1 0일0 days 0.8600.860 14201420 3.56E+53.56E+5 1일1 day 0.6650.665 63.98863.988 40.64640.646 실험예 3Experimental Example 3 0일0 days 0.6320.632 14101410 2.22E+52.22E+5 1일1 day 0.6150.615 60.31860.318 36.47236.472 실험예 5Experimental Example 5 0일0 days 0.5750.575 13951395 1.17E+51.17E+5 1일1 day 0.5200.520 46.43546.435 27.54827.548 실험예 6Experimental Example 6 0일0 days 0.7680.768 13871387 9.46E+49.46E+4 1일1 day 0.8400.840 41.15341.153 21.42721.427

표 2에 기재한 바와 같이, 초기에는 컴팩트한 TiO2층이 Ti-Fe 합금 표면에 존재하여 높은 저항값(Rb)이 나타났다. 그러나 Ti-Fe 합금을 황산 용액에 1일 침지시 TiO2 층이 용해되면서 저항값이 감소하였다. 그러나 전술한 Fe 함량내에서는 내식성 차이가 크지 않은 것을 알 수 있었다. 저항값(Rp) 데이터로부터 1일 침지후에는 TiO2층이 용해되어 표면에 수화된 다공성의 TiOOH층이 컴팩트한 TiO2 층보다 그 저항값이 높아지는 것을 알 수 있었다.As shown in Table 2, initially, a compact TiO 2 layer was present on the surface of the Ti—Fe alloy, resulting in a high resistance value (Rb). However, when the Ti-Fe alloy was immersed in a sulfuric acid solution for 1 day, the resistance value decreased as the TiO 2 layer was dissolved. However, it was found that the difference in corrosion resistance was not large within the aforementioned Fe content. From the resistance value (Rp) data, it was found that the resistance value of the porous TiOOH layer, which was hydrated on the surface by dissolving the TiO 2 layer after immersion for 1 day, was higher than that of the compact TiO 2 layer.

평균 결정 입도 측정 실험Average grain size measurement experiment

전자 후방 산란 회절 실험(Electron Backscatter Diffraction, EBSD)을 통해 실험예 1 내지 실험예 15에 따라 제조한 Ti-Fe 합금 결정의 평균 입도를 측정하였다. 본 실험 과정의 상세한 내용은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 이해할 수 있으므로, 그 상세한 설명을 생략한다.The average particle size of the Ti-Fe alloy crystals prepared according to Experimental Examples 1 to 15 was measured through an electron backscatter diffraction (EBSD) experiment. Since the details of the experimental process can be understood by those skilled in the art to which the present invention pertains, the detailed description thereof will be omitted.

조직 관찰 실험 결과Tissue observation test results

도 10 내지 도 12는 각각 본 발명의 실험예 1 내지 실험예 15에 따른 Ti-Fe 합금의 결정 조직 분석 사진을 나타낸다. 도 10은 본 발명의 실험예 1 내지 실험예 6에 따른 Ti-Fe 합금의 결정 조직 분석 사진을 나타내고, 도 11은 본 발명의 실험예 7 내지 실험예 12에 따른 Ti-Fe 합금의 결정 조직 분석 사진을 나타내며, 도 12는 본 발명의 실험예 13 내지 실험예 15에 따른 Ti-Fe 합금의 결정 조직 분석 사진을 나타낸다. 전술한 실험예 1 내지 실험예 15에 따라 제조한 Ti-Fe 합금의 평균 결정 입도 측정 결과를 아래의 표 3에 나타낸다.10 to 12 show crystal structure analysis photographs of Ti-Fe alloys according to Experimental Examples 1 to 15 of the present invention, respectively. 10 shows photographs of crystal structure analysis of Ti-Fe alloys according to Experimental Examples 1 to 6 of the present invention, and FIG. 11 shows crystal structure analysis of Ti-Fe alloys according to Experimental Examples 7 to 12 of the present invention. 12 shows photographs of crystal structure analysis of Ti-Fe alloys according to Experimental Examples 13 to 15 of the present invention. The average crystal grain size measurement results of the Ti-Fe alloys prepared according to Experimental Examples 1 to 15 are shown in Table 3 below.

실험예Experimental example Ti-Fe 합금 중 Fe 함량Fe content in Ti-Fe alloy 재결정화 온도recrystallization temperature 결정의 평균입경average grain size of crystals 실험예 1Experimental Example 1 0.03 wt%0.03wt% 750℃750℃ 94.6㎛94.6㎛ 실험예 2Experimental Example 2 0.09 wt%0.09wt% 750℃750℃ 46.4㎛46.4㎛ 실험예 3Experimental Example 3 0.15 wt%0.15wt% 750℃750℃ 15.0㎛15.0㎛ 실험예 4Experimental Example 4 0.20 wt%0.20wt% 750℃750℃ 11.6㎛11.6㎛ 실험예 5Experimental Example 5 0.30 wt%0.30wt% 750℃750℃ 8.2㎛8.2㎛ 실험예 6Experimental Example 6 0.50 wt%0.50wt% 750℃750℃ 7.1㎛7.1㎛ 실험예 7Experimental Example 7 0.03 wt%0.03wt% 700℃700℃ 66.3㎛66.3㎛ 실험예 8Experimental Example 8 0.09 wt%0.09wt% 700℃700℃ 31.0㎛31.0㎛ 실험예 9Experimental Example 9 0.15 wt%0.15wt% 700℃700℃ 14.1㎛14.1㎛ 실험예 10Experimental Example 10 0.20 wt%0.20wt% 700℃700℃ 10.4㎛10.4㎛ 실험예 11Experimental Example 11 0.30 wt%0.30wt% 700℃700℃ 6.0㎛6.0㎛ 실험예 12Experimental Example 12 0.50 wt%0.50wt% 700℃700℃ 5.3㎛5.3㎛ 실험예 13Experimental Example 13 0.03 wt%0.03wt% 650℃650℃ 25.8㎛25.8㎛ 실험예 14Experimental Example 14 0.09 wt%0.09wt% 650℃650℃ 14.1㎛14.1㎛ 실험예 15Experimental Example 15 0.15 wt%0.15wt% 650℃650℃ 6.7㎛6.7㎛

표 3에 도시한 바와 같이, 재결정화 온도가 높을수록 결정의 평균입경은 증가하였다. 그리고 Ti-Fe 합금의 Fe 함량이 증가함에 따라 결정의 평균입경이 점차 감소하는 것을 알 수 있었다. 즉, Fe 함량이 증가할수록 본 발명의 실험예에서 의도하는 결정립 미세화 효과가 얻어짐을 알 수 있었다. 즉, Fe로 인해 Ti-Fe 상 및 β상의 2차상이 재결정 동안 그 결정립 성장이 제한되는 것을 알 수 있었다. 바람직하게는, 실험예 4 내지 실험예 6, 실험예 9 내지 실험예 12, 실험예 14 및 실험예 15가 다른 실험예들에 비해 결정립 미세화 효과가 큰 것을 확인할 수 있었다.본 발명을 앞서 기재한 바에 따라 설명하였지만, 다음에 기재하는 특허청구범위의 개념과 범위를 벗어나지 않는 한, 다양한 수정 및 변형이 가능하다는 것을 본 발명이 속하는 기술 분야에서 종사하는 자들은 쉽게 이해할 것이다.As shown in Table 3, the higher the recrystallization temperature, the higher the average grain diameter of the crystals. And it was found that the average grain size of the crystal gradually decreased as the Fe content of the Ti-Fe alloy increased. That is, it was found that as the Fe content increased, the crystal grain refinement effect intended in the experimental example of the present invention was obtained. That is, it was found that the grain growth of the secondary phase of the Ti-Fe phase and the β phase was limited during recrystallization due to Fe. Preferably, it was confirmed that Experimental Examples 4 to 6, Experimental Examples 9 to 12, Experimental Example 14, and Experimental Example 15 had a greater crystal grain refinement effect than other Experimental Examples. Although described accordingly, those working in the technical field to which the present invention belongs will readily understand that various modifications and variations are possible without departing from the concept and scope of the claims described below.

10. 전해 전극 드럼
20. 양극재
30. 전해조
40. 이송롤들
50. 권취롤
100. 동박 제조 장치
101. 판재
103. 원통형 회전체
105. 회전축
C. 동박
S. 황산 수용액
10. Electrolytic electrode drum
20. Cathode material
30. Electrolyzer
40. Transfer rolls
50. Winding roll
100. Copper foil manufacturing equipment
101. Plates
103. Cylindrical Rotating Body
105. Rotational axis
C. copper foil
S. aqueous solution of sulfuric acid

Claims (10)

동박 제조용 전해 전극 드럼으로서,
원통형 회전체, 및
상기 원통형 회전체 표면에 부착된 판재
를 포함하고,
상기 판재는 0.15wt% 내지 0.5wt%의 Fe, 나머지 Ti 및 기타 불순물을 포함하는 전해 전극 드럼.
As an electrolytic electrode drum for producing copper foil,
a cylindrical body of revolution, and
Plate material attached to the surface of the cylindrical rotating body
including,
The plate material is an electrolytic electrode drum containing 0.15wt% to 0.5wt% of Fe, the remainder Ti and other impurities.
제1항에서,
상기 판재에 포함된 β-Ti 상의 양은 0.1wt% 내지 1.9wt%인 전해 전극 드럼.
In paragraph 1,
The electrolytic electrode drum wherein the amount of the β-Ti phase contained in the plate is 0.1 wt% to 1.9 wt%.
제1항에서,
상기 판재의 결정의 평균 입경은 30㎛ 이하인 전해 전극 드럼.
In paragraph 1,
The electrolytic electrode drum wherein the average grain diameter of the crystals of the plate material is 30 μm or less.
제3항에서,
상기 판재의 결정의 평균 입경은 10㎛ 내지 30㎛인 전해 전극 드럼.
In paragraph 3,
The average particle diameter of the crystals of the plate material is 10 μm to 30 μm electrolytic electrode drum.
제3항에서,
상기 판재의 결정의 평균 입경은 5.3㎛ 내지 15.0㎛인 전해 전극 드럼.
In paragraph 3,
The average particle diameter of the crystals of the plate material is 5.3 μm to 15.0 μm electrolytic electrode drum.
제1항에서,
상기 Fe의 양은 0.2wt% 내지 0.5wt%인 전해 전극 드럼.
In paragraph 1,
The amount of Fe is 0.2wt% to 0.5wt% of the electrolytic electrode drum.
동박 제조용 전해 전극 드럼의 제조 방법으로서,
원통형 심부를 제공하는 단계, 및
상기 원통형 심부의 표면 위에 판재를 제공하는 단계
를 포함하고,
상기 판재를 제공하는 단계는,
잉곳을 제공하는 단계,
상기 잉곳을 1700℃ 내지 1800℃에서 복수회 용융하는 단계,
상기 잉곳을 10-6 torr 내지 10-4 torr의 진공 분위기하에 900℃ 내지 1100℃에서 5시간 내지 15시간 동안 균질화 열처리하는 단계,
상기 잉곳을 600℃ 내지 800℃에서 70% 내지 90%의 압하율로 열간 압연한 압연재를 제조하는 단계, 및
상기 압연재를 30분 내지 90분 동안 600℃ 내지 750℃에서 어닐링하여 재결정화하는 단계
를 포함하고,
상기 판재를 제공하는 단계에서, 상기 판재는 0.15wt% 내지 0.5wt%의 Fe, 나머지 Ti 및 기타 불순물을 포함하는 전해 전극 드럼의 제조 방법.
As a method for producing an electrolytic electrode drum for copper foil production,
providing a cylindrical core; and
providing a plate material on the surface of the cylindrical core;
including,
The step of providing the plate material,
providing an ingot;
Melting the ingot a plurality of times at 1700 ° C to 1800 ° C;
Homogenization heat treatment of the ingot at 900 ° C to 1100 ° C for 5 hours to 15 hours in a vacuum atmosphere of 10 -6 torr to 10 -4 torr,
Preparing a rolled material by hot rolling the ingot at a rolling reduction of 70% to 90% at 600 ° C to 800 ° C, and
Recrystallizing the rolled material by annealing at 600 ° C to 750 ° C for 30 to 90 minutes
including,
In the step of providing the plate material, the plate material comprises 0.15wt% to 0.5wt% of Fe, the remainder Ti and other impurities.
제7항에서,
상기 압연재를 재결정화하는 단계에서, 상기 압연재를 650℃ 내지 750℃에서 어닐링하는 전해 전극 드럼의 제조 방법.
In paragraph 7,
In the step of recrystallizing the rolled material, the manufacturing method of the electrolytic electrode drum of annealing the rolled material at 650 ℃ to 750 ℃.
제7항에서,
상기 판재에 포함된 β-Ti 상의 양은 0.1wt% 내지 1.9wt%이며, 상기 β-Ti 상은 상기 판재의 결정립계에 위치하는 전해 전극 드럼의 제조 방법.
In paragraph 7,
The amount of the β-Ti phase contained in the plate material is 0.1wt% to 1.9wt%, and the β-Ti phase is located at the grain boundary of the plate material.
제7항에서,
상기 판재를 제공하는 단계에서, 상기 Fe의 양은 0.2wt% 내지 0.5wt%인 전해 전극 드럼의 제조 방법.
In paragraph 7,
In the step of providing the plate material, the amount of Fe is 0.2wt% to 0.5wt%.
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