KR960009192B1 - 내식성 및 가공성이 우수한 진공증착 망간/알루미늄 이층도금강판 - Google Patents

내식성 및 가공성이 우수한 진공증착 망간/알루미늄 이층도금강판 Download PDF

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Abstract

내용없음

Description

내식성 및 가공성이 우수한 진공증착 망간/알루미늄 이층도금강판
본 발명은 내식성 및 밀착성과 가공성이 우수한 진공증착 망간/알루미늄 이층도금강판에 관한 것이다.
자동차, 가전, 건재 등의 증요한 공업재료의 내부식성 강판으로 광범위하게 사용되고 있는 도금강판은 아연도금계가 주류이지만, 고내식화, 고내열화 등의 요구가 높은 곳에는 알루미늄이 기능성, 가격, 자원 등의 범용성에서 아연과 병행하여 우수한 도금금속으로서의 위치를 차지하고 있다. 강판의 내식성, 내열성 및 생산성, 경제성을 향상시키고자 각종 알루미늄 합금도금강판과 이층도금강판 등이 제안되어 왔다. 그러나 용융도금법과 전기도금법으로 이들을 제조하는데는 합금의 조성과 이층도금층 조업의 조합에 한계가 있게 된다. 용융도금법은 설비특성상 부착량 제어(특히 20g/m2이하)의 조절이 용이하지 못하고, 전기도금법은 공업설비에 있어서, 안정성, 생산성, 경제성 등의 문제 및 수용액에서의 수소발생 반응에 의한 조업효율의 저하와 대규모 공해방지시설을 갖추어야 하는 문제점 등이 발생하게 된다.
본 발명은 이들 문제점을 해결하기 위해 용융도금법과 전기도금법을 대신하여 진공증착에 의한 도금법에 착안하였다. 이 도금법은 박도금부터 후도금까지 임의로 조절이 가능하여 양면도금, 편면도금, 편차도금 등이 연속적으로 가능하고, 또한 합금도금의 조성조절과 이층도금의 조합 등도 다른 도금법에 비해 비교적 용이하다는 이점이 있다. 특히 이층도금의 경우는 모재에 피복되는 상, 하층 도금물질계의 종류와 성질에 따라 그 요구특성에 맞는 피복을 다양하게 선택하여 내식성, 도장성, 기타 후처리성의 향상을 기하는 방식을 취하고 있다. 하층에 내식성, 밀착성을 부여하고, 상층에 도장성, 용접성, 내열성 및 미려한 외관을 부여하는 형태로 아연계, 알루미늄계, 티타늄계 등이 있다.
본 발명은 알루미늄을 하층으로하여 밀착성과 내식성을 부여하고, 망간을 상층으로 하여 도장성, 용접성등을 향상시킨 망간/알루미늄 이층도금강판에 관한 것이다.
이하 본 발명의 제조방법과 그에 따른 작용 및 효과를 설명하면 다음과 같다.
본 발명에서의 망간/알루미늄 이층피막은 각기 공히 5×l0-5Torr 이하의 진공하에서 증착시켰다. 우선 진공용기에 낟알형상의 알루미늄과 플레이크(flake) 형상의 망간을 각각 서로 다른 증발원속에 넣은 다음 기판을 장착하고 진공펌프를 이용하여 원하는 진공이 될 때까지 배기한다.
이때 증발원 사이의 간격과 증발원과 기판사이의 거리 등은 기판 크기에 맞추어 미리 설정하되, 도금층 두께의 편차차가 5% 이내가 되도록 조정한다. 기판은 0.8mm 두께의 냉연강판을 사용하였고, 진공 챔버에 장입하기전 알카리 탈지와 유기용매를 이용한 초음파 세척을 행하였다.
진공도가 10-5Torr 이하가 되면 기판은 청정 및 활성도를 높이기 위해 10-2Torr 정도의 아르곤 개스 분위기에서 기판에 1000V의 부전압(-전압)을 인가하여 15분 정도 글로우 방전에 의한 기판 청정을 행한다. 기판의 청정 정도는 기판에 흐르는 전류를 잃어 간접적으로 판단한다. 초기에는 불순물 또는 산화막 등의 영향으로 많은 전류가 흐르다가 어느 정도 깨끗해지면 전류가 감소하여 포화되는 단계에 접어들게 되는데, 이때 청정 작업을 끝내는 것이 적당하다. 기판 청정이 끝나면 기판의 온도를 200-300℃로 맞추고, 각각의 증발원에 적당량의 전원을 공급하여 증발원을 탈개스시킨다. 탈개스가 끝나면 하층으로 알루미늄을 원하는 두께로 증착한 다음 상층에 망간 진공증착을 행한다.
이온플레이팅법에서는 알루미늄, 망간을 증발시키면서 열전자 방출원과 이온화 전극을 이용하여 증발물질을 이온화시키고 기판에 100-1000V의 전압을 인가하여 실시하였다.
본 발명을 통해 기존의 도금제품보다 훨씬 나내식성, 내열성이 우수한 도금제품을 실현하였을 뿐 아니라 밀착성, 가공성 및 도장성이 우수한 망간/알루미늄 이층피막을 제조함으로써 자동차, 가전, 건재 등에서 고내식성 및 내열성, 밀착성, 가공성이 요구되는 제품에 사용될 수 있을 것으로 기대된다.
하기 실시예는 본 발명의 방법으로 망간/알루미늠 피막을 증착시켜 그 특성을 조사하였으며 비교재로서 망간과 알루미늄 단독도금 제품, 전기도금재인 Fe/Zn 이층도금을 사용하였다. 특성 평가 및 비교로는 나내식성, 밀착성, 가공후 밀착성, 용접성을 시험하였으며 그 결과를 표 1에 나타내었다.
나내식성은 5% NaCl 용액중에서의 초기 적청발생시간을 비교하였으며, 밀착성 평가는 Ot, 180° 굴곡을 1회 행한후 테이프에 의한 박리시험을 실시하여 평가하였고, 가공후 밀착성은 에릭센 가공후 테이프에 의한 박리정도를 시험한 것이다. 용접성 시험은 스폿트웰딩(spot welding)방법에 의해 측정한 것이다.
하기 실시예는 저탄소강판상에 본 발명의 방법으로 망간/알루미늄 피막을 제조하여 그 특성을 조사한 것이다.
(실시예 1)
알루미늄 증발을 위해 그라파이트(Graphite)보우트위에 액체 질화붕소(Boron-Nitride)를 분사 응고시킨 보우트를, 망간 증발을 위해 그라파이트 보우트를 사용했으며, 기판온도가 250℃이고, 증발도중의 진공도가 5×10-5Torr에서 알루미늄 10g/m2을 하층으로, 망간 10g/m2을 상층으로 하여 0.8×100×150mm의 저탄소강판상에 증착했을 때의 제품이다.
(실시예 2)
실시에 1과 동일하되 알루미늄 7g/m2을 하층으로, 망간 13g/m2을 상층으로 하여 증착한 제품의 경우이다.
(실시예 3)
실시에 1과 동일하되 알루미늄 5g/m2을 하층으로, 망간 15g/m2을 상층으로 하여 증착한 제품의 경우이다.
(실시예 4)
실시예 1과 동일하되 알루미늄 2g/m2을 하층으로, 망간 l8g/m2을 상층으로 하여 증착한 제품의 경우이다.
(비교예 1)
단금속 알루미늄을 증착함에 있어 그라파이트 보우트위에 액체 질화 봉소(Boron-Nitride)를 분사응고시킨 보우트를 증발원으로 사용하고 기판 온도는 250℃, 증발도중의 진공도가 5×10-5Torr로 하여 20g/m2을 증착했을 때의 제동이다.
(비교예 2)
단금속 망간을 증착함에 있어 그라파이트 보우트를 증발원으로 사용하고 기판온도는 250℃, 증발도중의 진공도가 5×10-5Torr로 하여 20g/m2을 증착했을 때의 제품이다.
(비교예 3)
전기도금법으로 강판상에 Fe/Zn 이층도금을 20g/m2피복했을 때의 제품이다.
[표1]
*○ : 매우 양호
△ : 양호
× : 불량
상기 실시예에서 보여주는 바와같이 강판에 1∼20g/m2의 알루미늄 도금층을 하층으로 형성시키면 알루미늄의 강판과의 우수한 밀착성으로 소량 부착으로도 강판의 내식성을 크게 향상시킬 수 있으며 여기에 1∼20g/m2의 망간 증착박막층을 형성시키면 강판의 도장성과 용접성이 크게 향상되어 가공성이 우수한 도금강판을 얻을 수 있게 된다.

Claims (1)

  1. 진공증착 망간/알루미늄 이층도금강판에 있어서, 하층은 알루미늄을 1-20g/m2의 범위로 진공증착시키고, 상층은 망간을 1-20g/m2의 범위로 진공증착시킨 망간/알루미늄 이층도금강판.
KR1019930031353A 1993-12-30 1993-12-30 내식성 및 가공성이 우수한 진공증착 망간/알루미늄 이층도금강판 KR960009192B1 (ko)

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