WO2017105096A1 - 강판의 금속 코팅 방법 및 이를 이용하여 제조된 금속 코팅 강판 - Google Patents

강판의 금속 코팅 방법 및 이를 이용하여 제조된 금속 코팅 강판 Download PDF

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강기철
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Definitions

  • the present invention relates to a metal coating method of a steel sheet and a metal coated steel sheet manufactured using the same, and more particularly, a method of forming a coating layer without voids by forming a plating layer after forming a porous coating layer by vacuum spray coating and It relates to a steel sheet on which a coating layer is formed.
  • Particle coating method is used as a surface treatment method for coating a variety of powder material on the surface of a variety of materials, and the injection speed is mainly realized by the gas pressure difference between the coating portion bordering the nozzle and the powder transport gas.
  • Particle coating means that the material to be coated is in the form of particles.
  • PVD Physical Vapor Deposition
  • CVD Chemical Vapor Deposition
  • particle coating methods include thermal spraying, cold spraying, and vacuum spraying, which are mainly useful for coating solid powders such as metals, alloys, ceramics, cermets, and the like. Speed is a very important factor.
  • the pressure of the coating part is maintained in a vacuum (low pressure) in order to realize a pressure difference. That is, the coating is performed by providing a member to be coated inside the vacuum body, spraying powder onto the carrier gas, and spraying the powder to the member to be coated.
  • This method has the advantage that the pressure of the carrier gas does not need to be high, so the gas consumption is very low compared to the thermal spraying method, and the coating is possible at room temperature because the gas is not heated to form a high pressure gas.
  • the vacuum spraying method is generally used for coating brittle materials in which coating is performed by recombination of crushed particles after crushing powder particles in a coating process, such as ceramics. It is not suitable for the coating of soft materials that require high energy for plastic deformation.
  • the particle coating method by the thermal spraying method has a high coating efficiency of the metal powder, but the body provided with the member to be coated is under atmospheric pressure conditions, the powder conveying gas to increase the pressure difference from the atmospheric pressure.
  • the gas consumption is very high because a high pressure gas of several MPa class is used.
  • an expensive gas such as He, N 2 having a low density is used in order to realize particle velocity for high-speed collisions under atmospheric pressure of the member to be coated.
  • such a thermal spraying method is generally used for the coating of small area, and it is necessary to have a particle size of several tens of micrometers for high-speed injection due to the air resistance problem at atmospheric pressure conditions, and dozens of problems due to coating layer defect and residual stress. It is necessary to form a thick film coating of ⁇ several hundred ⁇ m thickness, dense thin film coating of several to several tens of ⁇ m class is a difficult problem in reality.
  • the particle coating method of coating the metal powder forms voids in the coating layer. In particular, when coated with a thin film of several to several tens of micrometers, these voids act as a penetration path for corrosion factors, thereby reducing corrosion resistance of the steel sheet material. It causes a drop.
  • one aspect of the present invention is to provide a metal coating method of a steel sheet capable of forming a coating layer free of voids.
  • Another aspect of the present invention is to provide a metal-coated steel sheet having a coating layer formed without voids by the metal coating method of the present invention.
  • the step of heating the first metal powder at a temperature below the softening point of more than room temperature Heating the gas to a temperature of 200 to 600 ° C .; Vacuum spraying the heated metal powder with the heated gas to form a porous first metal coating layer; And forming a second metal plating layer formed in the gap between the powders forming the first metal coating layer.
  • the first metal is copper (Cu), aluminum (Al), zinc (Zn), iron (Fe), nickel (Ni), chromium (Cr), molybdenum (Mo), titanium (Ti), cobalt (Co), It is preferable to include at least one metal selected from the group consisting of manganese (Mn), tungsten (W), zirconium (Zr) and tin (Sn).
  • the first metal powder has an average particle size of 1 to 20 ⁇ m.
  • the gas is preferably at least one gas selected from the group consisting of nitrogen (N 2 ), helium (He) and air, having a density of less than air.
  • the vacuum injection is preferably carried out at a pressure of 0.01 to 20 Torr.
  • the vacuum injection is preferably carried out at a temperature of 10 to 200 °C the vacuum chamber temperature.
  • the second metal preferably includes at least one metal selected from the group consisting of zinc (Zn), nickel (Ni), tin (Sn), copper (Cu), and chromium (Cr).
  • Forming the second metal plating layer is preferably performed by an electroplating method or an electroless plating method.
  • the method further includes polishing the second metal plating layer.
  • the metal coating method of the steel sheet is 200 after the step of forming the second metal plating layer It is preferable to further include the step of heat treatment at a temperature of from 1000 °C.
  • a metal coated steel sheet manufactured by the metal coating method of the steel sheet according to the present invention.
  • a steel sheet A porous first metal coating layer formed on at least one surface of the steel sheet by using a first metal powder; And a second metal plating layer formed in a gap between the metal powder forming the first metal coating layer.
  • the second metal plating layer is preferably formed between the surface layer portion of the first metal coating layer and the pores of the first metal coating layer.
  • the uneven structure portion is formed at the interface between the steel sheet and the first metal coating layer.
  • the first metal is copper (Cu), aluminum (Al), zinc (Zn), iron (Fe), nickel (Ni), chromium (Cr), molybdenum (Mo), titanium (Ti), cobalt (Co), It is preferable to include at least one metal selected from the group consisting of manganese (Mn), tungsten (W), zirconium (Zr) and tin (Sn).
  • the said 1st metal powder has an average particle size of 1-20 micrometers.
  • the second metal preferably includes at least one metal selected from the group consisting of zinc (Zn), nickel (Ni), tin (Sn), copper (Cu), and chromium (Cr).
  • the heated gas to form a high-pressure gas without increasing the consumption of the gas can be sprayed metal powder, it is possible to improve the coating efficiency by the plastic deformation of the metal powder heated below the softening point have.
  • a plating layer is formed between the metal powder particles to provide a coating layer without voids, thereby improving corrosion resistance and further securing the functionality of the coating powder itself.
  • FIG. 1 schematically shows an exemplary structure of a coating layer formed by the present invention.
  • Figure 2 schematically shows an example of the injection device formed to implement the coating method of the present invention.
  • Figure 3 schematically shows another example of the injection device formed to implement the coating method of the present invention.
  • Steel sheet to which the metal coating method of the steel sheet according to the present invention can be applied is not particularly limited, but selected from the group consisting of hot rolled steel sheet, cold rolled steel sheet, cold rolled annealing steel sheet, galvanized steel sheet, zinc-based alloy plated steel sheet and aluminum-based plated steel sheet It may be a steel sheet.
  • Metal coating method of the steel sheet according to the present invention comprises the steps of heating the first metal powder at a temperature below the softening point of more than room temperature; Heating the gas to a temperature of 200-600 ° C .; Vacuum spraying the heated metal powder with the heated gas to form a porous first metal coating layer; And forming a second metal plating layer formed in a gap between the powders forming the first metal coating layer.
  • the metal coating method of the present invention is to mix the metal powder and gas heated at an appropriate temperature, and to spray the powder piggybacked on the gas in a low temperature low pressure atmosphere to form a coating structure.
  • the uneven structure 8 may be formed at the interface with the steel sheet as shown in FIG. 1.
  • the "room temperature” means a temperature of about 15 to 25 °C.
  • the inside of the vacuum body 100 in which the powder piggybacked on the gas is injected, is maintained at a low temperature and low pressure, the coating portion and the transfer gas bounded by the nozzle injection port without increasing the consumption of gas.
  • high pressure difference Gas may be injected, and further, since the vacuum body 100 is maintained at a low temperature, even if the powdered gas is injected, the powder is stably sprayed by preventing the pressure inside the vacuum body 100 from rising. Can be.
  • the first metal is copper (Cu), aluminum (Al), zinc (Zn), iron (Fe), nickel (Ni), chromium (Cr), molybdenum (Mo)
  • the cross-sectional aspect ratio (long axis length / short axis length) of the said 1st metal powder is less than two.
  • the temperature at which the heating of the first metal powder is performed may be performed at room temperature to 900 ° C. when using stainless steel powder.
  • the temperature of the step of heating the first metal powder is lower than room temperature, there is a problem that the plastic deformation and coating is not smooth, but can be overcome by additionally heating the conveying gas, in the case of more than the softening point of the high melting point powder In this case, the steel sheet may be damaged, and manufacturing costs may increase.
  • the first metal powder has an average particle size of 1 It is preferable that it is -20 micrometers, More preferably, an average particle size is 1-10 micrometers. If the average particle size of the first metal powder is less than 1 ⁇ m, the powder cost increases and consequently the manufacturing cost increases. If the average particle size of the first metal powder exceeds 20 ⁇ m, the pore size between the particles of the powder coating layer increases, forming a dense coating layer. It is difficult, and also the impact energy required when coating the steel sheet is increased, which requires a gas of higher pressure, there is a problem that the gas consumption is increased.
  • the step of heating the gas separately from the step of heating the first metal powder and more specifically it is preferable to heat the gas to a temperature of 200 to 600 °C, more preferably of 200 to 500 °C Heating to temperature. If the temperature is less than 200 °C, there is a problem that can not secure sufficient gas pressure, if the temperature exceeds 600 °C to increase the injection rate of the powder to damage the steel sheet material, material bending problems due to high temperature and manufacturing cost There is a rising problem.
  • the gas that can be used may be at least one gas selected from the group consisting of nitrogen (N2), helium (He) and air, but is not limited thereto. That is, the gas may be nitrogen (N 2 ), helium (He) having a low density, but even if the density is higher than this, dry air may be used in consideration of usage amount and price.
  • the powder temperature is higher in order to improve the coating efficiency of the metal powder by plastic deformation, but according to the present invention, the metal powder is heated to the above-mentioned temperature, and the gas having a large flow rate heated to a lower temperature is By mixing and spraying, the plastic strain of the powder can be maximized and sprayed at an optimum speed.
  • the heated metal powder is vacuum-blasted together with the heated gas to form a porous first metal coating layer.
  • the present invention can be implemented using, for example, a powder spraying device 1, providing a steel sheet being a member to be coated 3 on the vacuum body 100, while the powder is plastically deformed and the member to be coated 3 Powder may be sprayed onto the to-be-coated member 3 by piggybacking on the high-pressure gas heated by the heating spray unit 200 so as to be stacked on the substrate.
  • a powder spraying device 1 providing a steel sheet being a member to be coated 3 on the vacuum body 100, while the powder is plastically deformed and the member to be coated 3 Powder may be sprayed onto the to-be-coated member 3 by piggybacking on the high-pressure gas heated by the heating spray unit 200 so as to be stacked on the substrate.
  • the member 3 In order to provide a member 3 to be coated in the vacuum body 100, the member 3 is mounted on the member feeder 3a. Thereafter, when the gas heating unit 230 heats the gas provided from the gas supply unit 220, and the powder heating unit 240 heats the powder provided from the powder supply unit 210, the heated high pressure gas and powder
  • the nozzle unit 250 may be sprayed at a high speed into the vacuum body 100 in a vacuum state to be laminated in plastic deformation on the coated member steel sheet 3 inside the vacuum body 100 to form a coating layer.
  • the present invention is to provide a gas and powder to be sprayed before each injection is provided, thereby providing a conventional vacuum injection method
  • by heating the metal powder to be coated to a specific temperature or more depending on the material may increase the plastic strain of the metal material to be laminated well when colliding with the steel sheet.
  • the powder heating part 240 may be provided to the powder supply part 210 to serve to heat the powder.
  • the heating of the powder is to facilitate plastic deformation of the powder, may be controlled at a higher temperature than the gas heating unit, and contributes to an improvement in coating efficiency. That is, the powder heating unit 240 is provided separately from the gas heating unit 230 to separate and heat the gas and the powder, thereby realizing a powder temperature higher than the gas temperature.
  • the powder heating unit 240 may also be provided with a sensor (S) for measuring the temperature, it is connected to the control unit (C), it is possible to control the heating temperature.
  • the vacuum body 100 may include a chamber part 110 provided with the steel plate 3 and a vacuum part 130 provided in the chamber part 110 to form a vacuum.
  • the chamber 110 is preferably provided by being sealed, it is possible to maintain the vacuum formed by the vacuum unit 130.
  • the feeder 3a provided to the steel sheet 3 may also be provided inside the chamber part 110.
  • the vacuum injection is preferably performed at a pressure of 0.01 to 20 Torr, more preferably at a pressure of 0.1 to 15 Torr.
  • the vacuum injection is carried out at a pressure of less than 0.01 Torr, there is a problem that the manufacturing cost for forming a vacuum as a high vacuum region is increased, and if the vacuum injection is carried out at a pressure exceeding 20 Torr, the pressure of the vacuum chamber is increased to provide sufficient powder. No injection speed can be obtained.
  • the vacuum unit 130 may serve to form a vacuum inside the chamber unit 110.
  • the vacuum unit 130 may be a vacuum pump 131.
  • a powder filter 132 and a cooler 133 may be included. That is, the vacuum unit 130 may serve to maintain the inside of the chamber unit 110 in a low vacuum state of 0.01 to 20 Torr.
  • the vacuum body 100 may further include a cooling unit 120 to increase the temperature difference with the heating injection unit 200 to be injected at a high speed by a larger pressure difference.
  • the vacuum injection is preferably carried out at a temperature of 10 to 200 °C, more preferably carried out at a temperature of 25 to 100 °C, when the vacuum injection temperature is less than 10 °C the cost for maintaining the temperature rises There is a problem that, if it exceeds 200 °C there is a problem that the pressure in the vacuum chamber is increased to obtain a sufficient pressure difference.
  • the cooling unit 120 may serve to maintain the temperature of the entire interior of the chamber 110 at a low temperature, thereby further increasing the pressure difference between the inside of the chamber 110 and the gas supplied. It is possible to inject the powder at a higher speed to increase the size, and of course, even if the gas and powder are sprayed in the heating spray unit 200 which will be described later, the powder is stably sprayed by preventing the pressure inside the chamber 110 from rising. There is also an advantage that can be maintained.
  • the vacuum body 100 of the exemplary powder spraying apparatus 1 to which the present invention can be applied is provided with the cooling unit 120 provided in the chamber unit 110 to keep the chamber unit 110 and the inside at a low temperature. It may include), wherein the cooling unit 120 is provided in a double structure to surround the outer surface of the chamber portion 110, to be cooled in the front of the chamber portion 110 or powder injection apparatus of FIG. It may be implemented as the injector of Figure 3 provided by a cooling coil or cooling fins.
  • the heating injection unit 200 may include a powder supply unit 210, a gas supply unit 220, a gas heating unit 230, a powder heating unit 240, a nozzle unit 250, and the like.
  • the powder supply unit 210 may serve to provide powder sprayed to coat the steel sheet 3, and may be heated and supplied by the powder heating unit 240.
  • the powder supply unit 210 may adjust the supply amount of powder, and receives a portion of the gas from the connection pipe 223a connected to the gas distributor 223 of the gas supply unit 220, the supplied gas is the powder Floating the powder stored in the supply unit 210 may act as a driving force for transporting the rich powder.
  • the gas supply unit 220 may serve to supply a high-pressure gas for injecting the powder at a high speed. That is, when the powder is injected into the vacuum body 100, when the high-pressure gas is injected, since the high-pressure gas is injected by piggybacking, when the high-pressure gas is injected at high speed, the powder is also high speed It can be injected into.
  • the gas supply unit 220 may be maintained at a high pressure in order to inject gas at a high speed, and may be heated by the gas heating unit 230 to provide a gas of high temperature and high pressure.
  • the gas supply unit may include a gas storage chamber 221, a gas transfer pipe 222, a gas distributor 223, a dehumidifier 224, and a sensor S for measuring temperature. It is connected to the control unit C, it is possible to control the heating temperature by the gas heating unit 230.
  • the temperature and velocity of the gas and powder are important factors in determining the injection rate and should be set appropriately according to the metal powder material. If the temperature or velocity of the gas is too low, the metal powder cannot obtain sufficient impact energy for the coating when it collides with the steel sheet material, and if it is too high, the problem is that the material is etched rather than the coating or bounced off without being laminated after the impact.
  • the temperature and velocity conditions of gas and powder are important.
  • the metal at the interface of the steel sheet material and the metal coating layer is strongly affected by the strong impact energy. Bonding, forming an intermetallic layer of the steel sheet component and the coating powder material component, or forming an anchoring layer into which the initial impact particles penetrate into the steel sheet material by strong impact energy; or Two or more or both of the structures may be formed. More specifically, when the impact energy is low, even if there is no metal bond or intermetallic diffusion layer, the uneven structure is formed and laminated.
  • the metal bond is formed together with the uneven structure, and the steel sheet material and powder In other components, an intermetallic diffusion layer may be formed.
  • the adhesion may be somewhat lower, it is possible to secure the adhesion by forming a metal bond through the heat treatment to be described later.
  • the steel sheet and the first metal coating layer exhibit strong adhesion through the formation of metal bonds, intermetallic diffusion layers, and uneven structures at the interface between the steel sheet material and the first metal coating layer, and the metal bonds with plastic deformation between the particles in the coating layer.
  • an intermetallic diffusion layer may be formed.
  • the metal powder may be sprayed onto the steel sheet to form a metal coating layer with high coating efficiency.
  • the coating efficiency is high, when the collision with the steel sheet material, most of the particles are coated and the powder is maintained in a slightly deformed state while maintaining the powder particle form.
  • the voids are formed inside, causing problems such as corrosion resistance.
  • the cross-sectional aspect ratio (long axis length / short axis length) of the metal powder in the first metal coating layer is preferably less than 2.
  • the step of forming a second metal plating layer is further performed.
  • the metal coating layer surface layer portion inside or both
  • the second metal that can be used includes at least one metal selected from the group consisting of zinc (Zn), nickel (Ni), tin (Sn), copper (Cu), and chromium (Cr). It is not limited, and may be any one of these metals, two or more of these alloys, or an alloy comprising at least one of them.
  • the forming of the plating layer may be performed by an electroplating method or an electroless plating method.
  • FIG. 1 is a diagram schematically showing a structure in which a separate metal layer is formed between metal powder particles in the metal coating layer and the surface layer by plating.
  • the plating layer is formed only on the pores between the metal powder particles in the coating layer. It may be implemented to suppress the plating on the surface layer portion. In the latter case, it can be implemented by including an inhibitor in the plating solution, so that a separate metal layer mainly in the pores in the metal coating layer Can be formed.
  • the inhibitor that can be used at this time is not particularly limited, and may be an inhibitor commonly used in the electroplating method or the electroless plating method, the metal coating layer properties determined according to the metal type and powder size of the metal coating layer proposed in the present invention. It may be an optimal inhibitor.
  • surfactants such as polyol-based and amine-based organic compounds may be used.
  • the method may further include polishing the second metal plating layer.
  • the method may further include a heat treatment at a temperature of 200 to 1000 °C, the heat treatment temperature is more preferably 300 to 850 °C.
  • the temperature during the additional heat treatment is preferably less than the melting point of the metal or alloy constituting the metal coating layer, and if the steel sheet material is a plated steel sheet, it is preferable to heat the material for a long time at low temperature in consideration of the melting point of the plating layer and the alloying temperature of the plating layer.
  • a method of applying a heat treatment effect only to the coating layer while minimizing the effect of heat on the steel sheet material by applying a laser or plasma heating method as a heat treatment method may be applied.
  • the voids in the metal coating layer are further minimized, and the adhesion between the steel sheet material and the metal coating layer, and the powder particles in the metal coating layer, and also the metal powder particles and the plating layer formed by plating, Along with corrosion resistance, workability can be improved.
  • a dissimilar intermetallic diffusion layer may be formed at the interface between the metal powder particles and the plating layer, and at the interface between the steel sheet material and the metal coating layer.
  • the further heat treatment step may be performed before or after the polishing step, and the order of treatment is not limited.
  • the metal-coated steel plate manufactured by the metal coating method of the steel plate of this invention mentioned above is provided.
  • the metal-coated steel sheet of the present invention the steel sheet; A porous first metal coating layer formed on at least one surface of the steel sheet by using a first metal powder; And a second metal plating layer formed in a gap between the metal powders forming the first metal coating layer.
  • a porous first metal coating layer 4 formed by spraying a first metal powder on a steel sheet or a plated steel sheet 3; And a second metal plating layer 6 formed in a gap between the metal powder particles 5 constituting the first metal coating layer to provide a metal coated steel sheet 2 having a coating layer 4a having no voids 7 formed therein. do.
  • the second metal plating layer may be formed between the pores inside the first metal coating layer and / or the surface layer portion. Therefore, by finally providing a coating layer free of pores, it is possible to secure corrosion resistance by preventing the corrosion factor from reaching the steel sheet, and at the same time maximize the functionality of the coated metal.
  • the porous first metal coating layer is formed by a vacuum spraying process so that the grain size of the first metal powder in the metal coating layer is less than the average particle size (D50) of the originally used powder particles.
  • an intermetallic diffusion layer is present at an interface between the second metal plating layer formed between the first metal powder particles and the first metal powder particles, and a metal bond and an uneven structure are formed at the interface between the steel plate and the first metal coating layer. 8) and an intermetallic diffusion layer can be formed.
  • the first metal is copper (Cu), aluminum (Al), zinc (Zn), iron (Fe), nickel (Ni), chromium (Cr), molybdenum (Mo), titanium (Ti), cobalt (Co), It includes at least one metal selected from the group consisting of manganese (Mn), tungsten (W), zirconium (Zr) and tin (Sn), but is not limited thereto. It may be an alloy containing two or more alloys or at least one of them, and for example, stainless steel powder may be used, as well as Fe-based metals such as 200-, 300-, 400-based stainless steel powder, as well as high-strength alloys. Powder etc. can also be used. Therefore, the softening point may be changed by the first metal.
  • the said 1st metal powder is a single kind of metal powder whose average particle size is any one of 1-20 micrometers, More preferably, an average particle size is 3-10 micrometers, More preferably, it is 5-10 micrometers. If the average particle size of the first metal powder is less than 1 ⁇ m, there is a problem in that the powder cost increases and consequently the manufacturing cost increases. If the average particle size of the first metal powder exceeds 20 ⁇ m, the pore size between the particles of the powder coating layer increases, forming a dense coating layer. It is difficult, and also the impact energy required when coating the steel sheet is increased, which requires a gas of higher pressure, there is a problem that the gas consumption is increased.
  • the second metal that can be used includes at least one metal selected from the group consisting of zinc (Zn), nickel (Ni), tin (Sn), copper (Cu), and chromium (Cr). It is not limited, and may be any one of these metals, two or more of these alloys, or an alloy comprising at least one of them.
  • the average particle size (D50) of the powder was 5 ⁇ m and the particle size was normally distributed in the range of 1 to 10 ⁇ m.
  • the pressure of the initial vacuum body 100 was set to 5 ⁇ 0.01 Torr and the gas pressure before the nozzle injection to 800 Torr as coating conditions, and the powder was deposited in the powder supply unit 210.
  • the coating experiment was carried out.
  • the gas was used as dry air
  • the flow rate is set to 30 L / min powder transfer pipe 211, 200 L / min gas transfer pipe 222
  • the nozzle 250 is a throat ( throat)
  • a cylindrical nozzle with a size of 0.8 mm ⁇ 100 mm a 10 mm distance from the coating material, while moving the material two times to the left and right at a speed of 10 mm / sec while one nozzle unit 250 is fixed Coating was carried out.
  • the powder heating part 240 and the gas heating part 230 were operated to control the temperature of the powder conveying pipe 211 and the gas conveying pipe 222 to the values shown in Table 1 below to perform a coating experiment.
  • the thickness of the coating layer of the cold rolled steel sheet to be coated is measured by elemental analysis of the Cr component of the cross section by scanning electron microscope (SEM), and the average value thereof is shown in Table 1 together with the coating conditions.
  • Comparative Example 2 particle size has a normal distribution in the range of 1 ⁇ 10 ⁇ m
  • Example 1 and practice From the result of Example 2, it can be seen that as the gas temperature is increased, the thickness of the coating layer increases.
  • Comparative Example 2 was obtained because the structure without the pore was obtained, the coating efficiency is low, the results of Examples 1 to 5 was confirmed that the void is formed.
  • the material and coating conditions of the steel sheet were set in the same manner as in the above 1. Particularly, the specimens were manufactured to have a coating thickness of about 25 ⁇ m with an average particle size of 5 ⁇ m under the same temperature conditions as those of Example 4 of Table 1. .
  • test specimens thus obtained were further subjected to electroplating, heat treatment, polishing, and the like to prepare each test specimen as shown in Table 2 below.
  • the order of treatment was electroplating and then The heat treatment followed by polishing treatment.
  • Electroplating was further plated with Ni on the metal powder coating layer, and a very small amount of inhibitor was added in the plating solution, so that the deposition amount was about 2 g / m 2 under a current density of 20 A / dm 2 and a plating solution temperature of 50 ° C.
  • the heat treatment was performed in a reducing atmosphere at a temperature of 850 ° C. for 5 minutes, and the polishing treatment was performed using conventional sandpaper, and the surface layer part was about 2 To 5 ⁇ m was consumed.
  • Corrosion resistance was measured by the salt spray test, and the time when the red blue color development area reached 5% of the total area of 75 mm X 150 mm was measured.
  • the workability was evaluated by the bending test at the angle of 90 ° and the radius of curvature of the bend through the bending test.
  • the cracks were shown as "x" when cracks were generated and " ⁇ " when no cracks were observed through optical microscopy. .
  • Example 6 by forming a separate metal between the coated powder particles as can be seen in Example 6 can more effectively exhibit the functionality of the coating layer), as can be seen in Examples 7 to 9 It was confirmed that the characteristics can be further improved by further performing the treatment or polishing treatment.
  • cooler 200 heating spray unit
  • powder supply unit 211 powder conveying piping
  • gas supply unit 221 gas storage chamber
  • connection piping 224 dehumidifier

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Abstract

본 발명은 강판의 금속 코팅 방법 및 이를 이용하여 제조된 금속 코팅 강판에 관한 것으로, 제1 금속 분말을 연화점 미만으로 가열하는 단계; 기체를 200 내지 600℃의 온도로 가열하는 단계; 가열된 금속 분말을 가열된 기체와 함께 진공 분사하여 금속 코팅층을 형성하는 단계; 및 상기 금속 코팅층 상에 제2 금속 도금층을 형성하는 단계를 포함하는 강판의 금속 코팅 방법, 및 이러한 방법에 의해 제조된 금속 코팅 강판이 제공된다.

Description

강판의 금속 코팅 방법 및 이를 이용하여 제조된 금속 코팅 강판
본 발명은 강판의 금속 코팅 방법 및 이를 이용하여 제조된 금속 코팅 강판에 관한 것으로, 보다 상세하게는 진공 분사 코팅에 의한 다공성 코팅층을 형성한 후 도금층을 형성하여 공극이 없는 코팅층을 형성하는 방법 및 이러한 코팅층이 형성된 강판에 관한 것이다.
입자 코팅 방법은 다양한 분말 재료를 다양한 소재 표면에 코팅하는 표면처리 방법으로 활용되고 있으며, 주로 노즐을 경계로 하는 코팅부와 분말 이송 기체의 기체 압력 차에 의하여 분사 속도를 구현하게 된다. 입자코팅이란 코팅되는 재료가 입자상태인 것으로, 수백 내지 수십 나노미터(nm) 크기의 입자가 고속으로 소재에 충돌하여 코팅되기 때문에 피막 형성 속도가 원자나 분자 단위로 코팅되는 PVD(Physical Vapor Deposition), CVD(Chemical Vapor Deposition) 등에 비하여 매우 빠르며, 원료 분말의 화학조성이 바뀌지 않는다는 것을 특징으로 한다.
입자코팅 방법의 일례로 용사법(Thermal spray, Cold spray 등), 진공분사법 등이 있으며, 이들은 주로 금속, 합금, 세라믹, 서멧(Cermet) 등과 같은 고체 분말을 코팅하는데 유용한 방법이며, 이때 온도와 분사 속도는 매우 중요한 인자이다.
상기 진공분사법은 압력 차를 구현하기 위하여 코팅부의 압력을 진공(저압)으로 유지하는 방법을 취하고 있다. 즉, 진공바디 내부에 피코팅 부재를 제공하고, 분말을 이송 기체에 편승하여 상기 피코팅 부재로 분사함으로써 코팅을 수행하게 된다. 이와 같은 방법은 이송 기체의 압력이 높을 필요가 없으므로 용사법에 비하여 기체의 소모량이 매우 적고, 고압의 기체를 형성하기 위하여 기체를 가열할 필요가 없으므로 상온에서도 코팅이 가능하다는 장점이 있다.
이러한 입자코팅 방법을 강판 표면처리와 같은 철강 산업에 적용하기 위해서는 대량생산(코팅 효율) 및 경제성(기체 소모량)을 고려하여야 할 것이며, 이와 같은 관점에서 진공분사법의 경우, 기체 소모량이 적기 때문에 경제적이기는 하나 코팅온도가 거의 상온에 가깝고 분말 입자의 분사 속도가 용사법(Thermal spray, Cold spray 등) 대비 느리다는 문제점 때문에 코팅 효율(적층량/총분사량)이 떨어지고 코팅 재료에는 제한이 있다.
한국특허출원 제2008-0076019호에 개시된 바와 같이 진공분사법은 주로 세라믹과 같이 코팅 과정에서 분말입자의 파쇄 후 파쇄된 입자의 재결합에 의해 코팅이 이루어지는 취성 재료의 코팅에 사용되는 것이 일반적이며, 금속과 같이 소성 변형을 위해 높은 에너지를 필요로 하는 연성 재료의 코팅에는 적절하지 않다.
한편, 용사법(Thermal spray, Cold spray 등)에 의한 입자코팅 방법은 금속 분말의 코팅 효율은 높으나, 피코팅 부재가 제공되는 바디는 상압 조건이며, 상압과의 압력 차이를 크게 하기 위하여 분말 이송 기체는 수 MPa 급의 고압 기체를 사용하기 때문에 기체 소모량이 매우 많다는 단점이 있다. 또한, 피코팅 부재의 상압 조건에서 고속 충돌을 위한 입자 속도를 구현하기 위하여 밀도가 작은 He, N2 등의 고가의 기체를 사용해야 하는 문제가 있다. 즉, 이와 같은 용사법은 주로 소면적의 코팅에 사용되는 것이 일반적이며, 상압 조건의 공기저항 문제로 고속분사를 위해서는 수십 μm 수준의 입자 크기가 필요하고, 코팅층 결함 및 잔류응 력 등의 문제로 수십 ~ 수백 μm 두께의 후막 코팅을 형성하는 것이 필요하며, 수 ~ 수십 μm 급의 치밀한 박막 코팅은 현실적으로 어려운 문제가 있다. 일반적으로 금속 분말을 코팅하는 이러한 입자코팅법은 코팅층 내에 공극을 형성하게 되는데, 특히 수 ~ 수십 μm 급의 박막으로 코팅될 경우, 이러한 공극은 부식 인자의 침투 경로로 작용하여 강판소재의 내식성을 떨어뜨리는 원인이 된다.
따라서, 강판 표면에 내식성 등의 금속 코팅층이 가지는 기능성을 극대화시키기 위한 금속 피막의 형성에 있어서, 상기 용사법과 진공분사법의 문제점이 해결된 코팅 방법이 제공되는 경우 관련 분야에서 널리 적용될 수 있을 것으로 기대된다.
이에, 본 발명의 한 측면은 공극이 없는 코팅층을 형성할 수 있는 강판의 금속 코팅 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 측면은, 상기 본 발명의 금속 코팅 방법에 의해 공극이 없도록 형성된 코팅층을 구비하는 금속 코팅 강판을 제공하는 것이다.
본 발명의 일 견지에 의하면, 제1 금속 분말을 상온 이상 연화점 미만의 온도에서 가열하는 단계; 기체를 200 내지 600 ℃ 온도로 가열하는 단계; 가열된 금속 분말을 가열된 기체와 함께 진공 분사하여 다공성 제1 금속 코팅층을 형성하는 단계; 및 상기 제1 금속 코팅층을 이루는 분말 사이의 간극에 형성된 제2 금속 도금층을 형성하는 단계를 포함하는, 강판의 금속 코팅 방법이 제공된다.
상기 제1 금속은 구리(Cu), 알루미늄(Al), 아연(Zn), 철(Fe), 니켈(Ni), 크롬(Cr), 몰리브덴(Mo), 티탄(Ti), 코발트(Co), 망간(Mn), 텅스텐(W), 지르코늄(Zr) 및 주석(Sn)으로 이루어지는 그룹으로부터 선택되는 적어도 하나 이상의 금속을 포함하는 것이 바람직하다.
상기 제1 금속 분말은 평균 입도가 1 내지 20 μm인 것이 바람직하다.
상기 기체는, 공기 이하의 밀도를 갖는, 질소(N2), 헬륨(He) 및 공기로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 적어도 하나 이상의 기체인 것이 바람직하다.
상기 진공 분사는 0.01 내지 20 Torr의 압력에서 수행되는 것이 바람직하다.
상기 진공 분사는 진공 챔버 온도가 10 내지 200℃의 온도에서 수행되는 것이 바람직하다.
상기 제2 금속은 아연(Zn), 니켈(Ni), 주석(Sn), 구리(Cu) 및 크롬(Cr)으로 이루어지는 그룹으로부터 선택되는 적어도 하나 이상의 금속을 포함하는 것이 바람직하다.
상기 제2 금속 도금층을 형성하는 단계는 전기도금법 또는 무전해도금법에 의해 수행되는 것이 바람직하다.
상기 제2 금속 도금층을 연마하는 단계를 추가로 포함하는 것이 바람직하다.
상기 강판의 금속 코팅 방법은 상기 제2 금속 도금층을 형성하는 단계 이후에 200 내지 1000 ℃의 온도에서 열처리하는 단계를 추가로 포함하는 것이 바람직하다.
본 발명의 다른 견지에 의하면, 상기 본 발명에 의한 강판의 금속 코팅 방법에 의해 제조된 금속 코팅 강판을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 견지에 의하면, 강판; 상기 강판의 적어도 일 면에 제 1 금속 분말을 이용하여 형성된 다공성 제 1 금속 코팅층; 및 상기 제 1 금속 코팅층을 이루는 금속 분말 사이의 간극에 형성된 제 2 금속 도금층을 포함하는 금속 코팅 강판이 제공된다.
상기 제2 금속 도금층은 상기 제 1 금속 코팅층의 표층부 및 제 1 금속 코팅층 기공 사이에 형성되는 것이 바람직하다.
상기 강판과 제 1 금속 코팅층의 계면에는 요철구조부가 형성된 것이 바람직하다.
상기 제1 금속은 구리(Cu), 알루미늄(Al), 아연(Zn), 철(Fe), 니켈(Ni), 크롬(Cr), 몰리브덴(Mo), 티탄(Ti), 코발트(Co), 망간(Mn), 텅스텐(W), 지르코늄(Zr) 및 주석(Sn)으로 이루어지는 그룹으로부터 선택되는 적어도 하나 이상의 금속을 포함하는 것이 바람직하다.
상기 제1 금속 분말은 평균 입도가 1 내지 20μm인 것이 바람직하다.
상기 제2 금속은 아연(Zn), 니켈(Ni), 주석(Sn), 구리(Cu) 및 크롬(Cr)으로 이루어지는 그룹으로부터 선택되는 적어도 하나의 금속을 포함하는 것이 바람직하다.
본 발명에 의하면, 가열된 기체를 사용함으로써 기체의 소모량을 증가시키지 않고도 고압의 기체를 형성하여 금속 분말을 분사할 수 있으며, 연화점 미만으로 가열된 금속 분말의 소성 변형에 의하여 코팅 효율을 향상시킬 수 있다. 본 발명의 금속코팅 강판은 금속 분말 입자 사이에 도금층이 형성되어 공극이 없는 코팅층이 제공될 수 있어 내식성이 향상될 수 있고, 나아가 코팅 분말 자체의 기능성 또한 확보할 수 있다.
도 1은 본 발명에 의해 형성된 코팅층의 예시적인 구조를 도식적으로 나타낸 것이다.
도 2는 본 발명의 코팅 방법을 구현할 수 있도록 형성된 분사장치의 일 예를 도식적으로 나타낸 것이다.
도 3은 본 발명의 코팅 방법을 구현할 수 있도록 형성된 분사장치의 다른 예를 도식적으로 나타낸 것이다.
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 발명에 의하면, 금속 코팅층 내 및/또는 표층부의 금속 분말 입자 사이에 금속 도금층이 형성된 공극이 없는 금속 코팅층을 강판 상에 제공함으로써, 금속 코팅층의 기능성을 극대화시키는 코팅 기술 및 이를 이용한 표면처리 강판이 제공된다.
본 발명에 의한 강판의 금속 코팅 방법이 적용될 수 있는 강판은 특히 제한되는 것은 아니나, 열연강판, 냉연강판, 냉연소둔강판, 아연도금강판, 아연계 합금도금강판 및 알루미늄계 도금강판으로 이루어진 그룹으로부터 선택된 강판일 수 있다.
본 발명에 의한 강판의 금속 코팅 방법은 제1 금속 분말을 상온 이상 연화점 미만의 온도에서 가열하는 단계; 기체를 200 내지 600℃의 온도로 가열하는 단계; 가열된 금속 분말을 가열된 기체와 함께 진공 분사하여 다공성 제1 금속 코팅층을 형성하는 단계; 및 상기 제1 금속 코팅층을 이루는 분말 사이의 간극에 형성된 제2 금속 도금층을 형성하는 단계를 포함한다.
즉, 본 발명의 금속 코팅 방법은 적정 온도로 가열된 금속 분말과 기체를 혼합하여, 상기 기체에 편승된 분말을 저온 저압 분위기에서 분사하여 코팅 구조물을 형성하는 것이다. 본 발명에 의하면, 이와 같이 강판에 제1 금속 분말을 진공 분사한 결과 도 1에 도시된 바와 같이 강판과의 계면에 요철 구조부(8)가 형성될 수 있다.
이때, 상기 "상온"은 약 15 내지 25℃의 온도를 의미하는 것이다.
또한, 본 발명에 의하면, 기체에 편승된 분말이 분사되는 진공바디(100)의 내부가 저온저압의 상태로 유지되기 때문에 기체의 소모량을 증가시키지 않고도 노즐분사구를 경계로 하는 코팅부와 이송가스의 높은 압력차에 의해 기체를 분사할 수 있으며, 나아가 상기 진공바디(100)가 저온으로 유지되기 때문에, 상기 분말이 편승된 기체가 분사되더라도 상기 진공바디(100) 내부의 압력이 상승하는 것을 방지하여 안정적으로 분말이 분사될 수 있다.
상기 제1 금속 분말을 상온 이상 연화점 미만의 온도에서 가열하는 단계에 있어서, 상기 제1 금속은 구리(Cu), 알루미늄(Al), 아연(Zn), 철(Fe), 니켈(Ni), 크롬(Cr), 몰리브덴(Mo), 티탄(Ti), 코발트(Co), 망간(Mn), 텅스텐(W), 지르코늄(Zr) 및 주석(Sn)으로 이루어지는 그룹으로부터 선택되는 적어도 하나의 금속을 포함하는 것으로, 다만 이에 제한되는 것은 아니며, 이들 중 어느 하나의 금속, 이들 중 2 이상의 합금 또는 이들 중 적어도 하나를 포함하는 합금일 수 있고, 예를 들어 스테인레스강 분말을 사용할 수 있으며, 200계, 300계, 400계 등의 스테인레스강 분말과 같은 Fe계 금속은 물론, 고강도 합금 분말 등도 사용할 수 있다. 따라서 상기 연화점은 상기 제1 금속에 의해 달라질 수 있다.
한편, 본 발명에 있어서 상기 제1 금속 분말의 단면 종횡비(장축 길이/단축 길이)는 2 미만인 것이 바람직하다.
예를 들어 제1 금속 분말을 가열하는 단계가 수행되는 온도는 스테인레스강 분말을 이용하는 경우 상온 내지 900℃의 온도에서 수행될 수 있다.
상기 제1 금속 분말을 가열하는 단계의 온도가 상온 미만으로 낮을 경우에는 소성 변형 및 코팅이 원활하지 않은 문제가 있으나, 이송 가스를 추가로 가열해 줌으로써 극복 가능하며, 연화점 이상인 경우에는 고융점 분말의 경우 강판 소재에 손상을 줄 수 있으며, 또한 제조 비용이 상승하는 문제가 있다.
상기 제1 금속 분말은 평균 입도가 1 내지 20μm인 것이 바람직하며, 보다 바람직하게는 평균 입도가 1 내지 10μm인 것이다. 상기 제1 금속 분말의 평균 입도가 1 μm 미만인 경우에는 분말 비용이 상승하여 결과적으로 제조 비용이 상승하는 문제가 있으며, 20μm 을 초과하는 경우에는 분말 코팅층의 입자간 공극의 크기가 커져 치밀한 코팅층 형성이 곤란하며, 또한 강판에 코팅될 때 필요한 충격 에너지가 증가하게 되고, 이는 더 높은 압력의 기체를 필요로 하기 때문에 기체 소모량이 증가하는 문제가 있다.
한편, 상기 제1 금속 분말을 가열하는 단계와 별도로 기체를 가열하는 단계를 수행하며, 보다 구체적으로 상기 기체를 200 내지 600℃의 온도로 가열하는 것이 바람직하며, 보다 바람직하게는 200 내지 500℃의 온도로 가열하는 것이다. 상기 온도가 200 ℃ 미만인 경우에는 충분한 가스 압력을 확보할 수 없는 문제가 있으며, 600℃을 초과하는 경우에는 분말의 분사 속도가 증가하여 강판 소재에 손상을 주거나, 고온으로 인한 소재 굴곡 문제 및 제조 비용이 상승하는 문제가 있다.
이때 사용될 수 있는 상기 기체는, 공기 이하의 밀도를 갖는 것이 바람직하며, 질소(N2), 헬륨(He) 및 공기로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 적어도 하나의 기체일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 즉, 상기 기체는 밀도가 낮은 질소(N2), 헬륨(He) 등이 사용될 수 있으나, 밀도가 이보다 높더라도 사용량, 가격 등을 고려하여 건조 공기(Dry air)를 사용할 수 있다.
한편, 분말 온도는 소성 변형에 의한 금속분말의 코팅 효율을 향상시키기 위해서는 높을수록 좋으나, 본 발명에 의하면 금속 분말을 상술한 바와 같은 온도로 가열해 주고, 이보다 낮은 온도로 가열된 많은 유량의 기체와 혼합하여 분사해 줌으로써, 분말의 소성 변형률을 극대화시킴과 동시에 최적의 속도로 분사할 수 있다.
후속적으로 이와 같이 가열된 금속 분말을 가열된 기체와 함께 진공 분사하여 다공성 제1 금속 코팅층을 형성하는 단계를 수행한다.
도 2 및 3을 참고하여 본 발명의 금속 코팅 방법을 이를 수행할 수 있는 장치와 함께 보다 구체적으로 살펴본다.
본 발명은 예를 들어 분말분사장치(1)를 이용하여 구현될 수 있으며, 진공바디(100)에 피코팅 부재(3)인 강판을 제공하고, 상기 분말이 소성변형되면서 상기 피코팅 부재(3)에 적층되도록 가열 분사 유닛(200)에 의해 가열된 고압 기체에 편승하여 분말을 상기 피코팅 부재(3)에 분사할 수 있다.
상기 진공바디(100) 내부에 코팅을 하게 될 피코팅 부재(3)를 제공하기 위해, 부재 이송기(3a)에 상기 피코팅 부재(3)를 장착하게 된다. 그 후 기체 공급부(220)에서 제공되는 기체를 상기 기체 가열부(230)가 가열하고, 분말 공급부(210)에서 제공되는 분말을 분말 가열부(240)가 가열하면, 가열된 상기 고압 기체와 분말이 노즐부(250)로 제공되어, 진공 상태의 진공바디(100)로 고속으로 분사되어 진공바디(100) 내부의 피코팅 부재 강판(3)에 소성변형으로 적층되며 코팅층을 형성할 수 있게 되는 것이다.
즉, 본 발명은 분사되는 기체와 분말을 분사되기 전에 각각 가열하여 제공함으로써, 기존의 진공분사법에서 기체 유량을 증가시켜 고압 기체를 형성한 후 고속으로 분사하던 것을 개선하여, 기체의 소모량을 증가시키지 않고서도 고압의 기체를 형성하여 고속으로 분말을 분사시킬 수 있게 하는 것이다. 또한, 코팅하는 금속 분말을 재료에 따라 특정 온도 이상으로 가열해 줌으로써 금속재료의 소성변형률을 증가시켜 강판과 충돌 시 적층이 잘 일어나도록 할 수 있다.
예를 들어, 분말 가열부(240)는 분말 공급부(210)에 제공되어 상기 분말을 가열하는 역할을 할 수 있다. 상기 분말을 가열하는 것은 상기 분말의 소성변형을 용이하게 하기 위한 것으로, 기체 가열부보다 높은 온도로 제어할 수도 있으며, 코팅 효율 향상에 기여하게 된다. 즉, 기체 가열부(230)와는 별도로 상기 분말 가열부(240)가 제공되어 기체와 분말을 분리하여 가열해 줌으로써, 기체 온도보다 높은 분말 온도를 구현할 수 있다. 또한, 상기 분말 가열부(240)에도 온도 측정을 위한 센서(S)가 제공될 수 있으며, 상기 제어부(C)와 연결되어, 가열 온도를 제어할 수 있다.
상기 진공바디(100)는 진공을 형성하기 위해서, 상기 강판(3)이 제공되는 챔버부(110), 상기 챔버부(110)에 제공되는 진공부(130)를 포함할 수 있다.
한편, 상기 챔버부(110)는 밀폐되어 제공됨으로써, 상기 진공부(130)에 의한 진공 형성을 유지할 수 있도록 제공되는 것이 바람직하다. 상기 강판(3)에 제공되는 이송기(3a)도 상기 챔버부(110) 내부에 제공될 수 있다.
한편, 본 발명에 있어서 상기 진공 분사는 0.01 내지 20 Torr의 압력에서 수행되는, 것이 바람직하며, 보다 바람직하게는 0.1 내지 15 Torr의 압력에서 수행되는 것이다.
상기 진공 분사가 0.01 Torr 미만의 압력에서 수행되는 경우에는 고진공 영역으로써 진공 형성을 위한 제조 비용이 상승하는 문제가 있고, 20 Torr를 초과하는 압력에서 수행되는 경우에는 진공 챔버의 압력이 상승하여 충분한 분말 분사 속도를 얻을 수 없다.
예를 들어, 도 2 및 3을 참고하면, 진공부(130)는 챔버부(110) 내부를 진공으로 형성하는 역할을 할 수 있으며, 이를 위해, 상기 진공부(130)는 진공펌프(131), 분말필터(132) 및 냉각기(133)를 포함할 수 있다. 즉, 상기 진공부(130)는 상기 챔버부(110) 내부를 0.01 내지 20 Torr의 저진공 상태로 유지하는 역할을 할 수 있는 것이다.
상기 진공바디(100)에는 가열 분사 유닛(200)과의 온도 차이를 더 크게 하여 더 큰 압력 차이에 의해 고속으로 분사될 수 있도록, 냉각부(120)를 더 포함할 수 있다.
즉, 상기 진공 분사는 10 내지 200℃의 온도에서 수행되는 것이 바람직하고, 25 내지 100℃의 온도에서 수행되는 것이 더욱 바람직하며, 상기 진공 분사 온도가 10 ℃ 미만인 경우에는 온도 유지를 위한 비용이 상승하는 문제가 있으며, 200℃를 초과하는 경우에는 진공 챔버의 압력이 증가하여 충분한 압력 차이를 획득할 수 없는 문제가 있다.
즉, 상기 냉각부(120)는 상기 챔버부(110) 내부 전체의 온도를 저온으로 유지할 수 있는 역할을 할 수 있는 것이며, 이에 의해 상기 챔버부(110) 내부와 공급되는 기체의 압력 차이를 더 크게 하여 더 고속으로 분말을 분사할 수 있는 것은 물론, 후술할 가열 분사 유닛(200)에서 기체와 분말을 분사하더라도, 상기 챔버부(110) 내부의 압력이 상승하는 것을 방지하여 안정적으로 분말이 분사되도록 유지할 수 있는 잇점도 발생하게 된다.
따라서, 본 발명이 적용될 수 있는 예시적인 분말분사장치(1)의 진공바디(100)는 챔버부(110) 및 내부를 저온 상태로 유지하도록, 상기 챔버부(110)에 제공되는 냉각부(120)를 포함할 수 있으며, 상기 냉각부(120)는 상기 챔버부(110)의 전면에서 냉각되도록, 상기 챔버부(110)의 외면을 감싸도록 2중 구조로 제공되는 도 2의 분말분사장치 또는 냉각코일이나 냉각핀으로 제공되는 도 3의 분사장치와 같이 구현될 수 있다.
기체 및 제1 금속 분말을 가열하여 상기 진공바디(100) 내부로 고속으로 분사함으로써, 상기 진공바디(100) 내부에 제공되는 피코팅 부재인 강판(3)에 상기 분말을 소성변형에 의해서 코팅할 수 있게 된다. 이를 위해, 상기 가열 분사 유닛(200)은 분말 공급부(210), 기체 공급부(220), 기체 가열부(230), 분말 가열부(240), 노즐부(250) 등을 포함할 수 있다.
상기 분말 공급부(210)는 상기 강판(3)에 코팅을 하기 위해 분사되는 분말을 제공하는 역할을 할 수 있으며, 분말 가열부(240)에 의해서 가열되어 공급할 수도 있다. 또한, 상기 분말 공급부(210)는 분말의 공급량을 조절할 수 있으며, 상기 기체 공급부(220)의 기체 분배기(223)와 연결된 연결 배관(223a)에서 일부의 기체를 공급받고, 공급받은 기체는 상기 분말 공급부(210)에 저장된 분말을 부유시키고, 부유한 분말을 이송시키는 구동력으로 작용할 수 있다.
한편, 상기 기체 공급부(220)는 상기 분말을 고속으로 분사하기 위한 고압의 기체를 공급하는 역할을 할 수 있다. 즉, 상기 분말은 상기 진공바디(100)의 내부에 분사되는 경우에, 상기 고압 기체가 분사될 때, 상기 고압 기체에 편승하여 분사되기 때문에, 상기 고압 기체가 고속으로 분사되면, 상기 분말도 고속으로 분사될 수 있게 된다. 또한, 상기 기체 공급부(220)는 고속으로 기체를 분사하기 위해서, 고압상태로 유지될 수 있는 것은 물론, 기체 가열부(230)에 의해서 가열되어 고온 고압의 기체를 제공할 수 있는 것이다. 이를 위해, 상기 기체 공급부는 기체저장실(221), 기체이송배관(222), 기체분배기(223), 제습기(224) 등을 포함할 수 있으며, 온도를 측정하기 위한 센서(S)가 제공될 수 있으며, 제어부(C)와 연결되어 상기 기체 가열부(230)에 의한 가열 온도를 제어할 수 있게 된다.
기체 및 분말의 온도와 속도는 분사 속도를 결정하는 중요한 인자이며, 금속 분말 재료에 따라 적절히 설정하여야 한다. 기체의 온도나 속도가 너무 낮을 경우 금속분말이 강판 소재와 충돌 시 코팅을 위한 충분한 충격 에너지를 얻을 수 없으며, 너무 높을 경우 코팅보다는 소재를 에칭시키거나 충돌 후 적층되지 않고 튕겨나가는 문제가 발생한다.
즉, 강판 소재 표면에 금속분말을 코팅하기 위해서는 적절한 충격 에너지가 필요하고, 이를 위해서는 기체 및 분말의 온도와 속도 조건이 중요하며, 최적화된 조건하에서는 강한 충격 에너지에 의하여 강판 소재와 금속 코팅층 계면에서 금속 결합이 이루어지거나, 강판 성분과 코팅 분말 재료 성분의 금속간 확산층(Intermetallic layer)을 형성하거나, 강한 충격에너지에 의하여 초기 충돌 입자가 강판 소재 쪽으로 파고 들어간 요철 구조부(Anchoring layer)를 형성하거나, 또는 이러한 구조 중 2 이상 또는 이들 모두가 형성될 수 있다. 보다 구체적으로, 충격에너지가 낮을 경우에는 금속결합이나 금속간 확산층이 없더라도 요철 구조부를 형성하여 적층이 이루어지고, 충격에너지가 증가할수록 요철 구조부 형성과 함께 금속결합이 형성되며, 강판소재와 분말이 서로 다른 성분일 경우 금속 간 확산층이 형성될 수 있다. 한편, 충격에너지가 낮을 경우에는 밀착력이 다소 낮아질 수 있으나, 후술하는 열처리를 통하여 금속결합을 형성하여 밀착력을 확보할 수 있다.
이와 같이 강판 소재와 제1 금속 코팅층 계면에서 금속 결합, 금속간 확산층 및 요철 구조부의 형성을 통하여 소재 강판과 제1 금속 코팅층은 강한 밀착력을 나타내며, 코팅층 내의 입자 사이에도 소성 변형을 동반한 상기 금속 결합이나 금속간 확산층이 형성될 수 있다.
이와 같은 단계에 의해 금속 분말을 강판 소재에 분사하여 높은 코팅 효율로 금속코팅층을 형성할 수 있다. 그러나, 이와 같은 경우 코팅 효율은 높은 반면, 강판 소재와 충돌 시 대부분의 입자가 코팅되면서 분말 입자 형태는 유지되면서도 약간 변형된 상태로 코팅이 이루어지며, 이와 같이 입자 형태를 유지하면서 코팅되는 결과, 코팅층 내부에 공극이 형성되어 내식성 등에 문제를 일으키게 된다.
본 발명에 있어서 상기 제1 금속 코팅층 내 금속 분말의 단면 종횡비(장축 길이/단축 길이)는 2 미만인 것이 바람직하다.
이에 본 발명에 의하면, 나아가 제2 금속 도금층을 형성하는 단계를 수행한다.
즉, 본 발명에서는 금속 코팅층 표층부, 내부 또는 이들 모두에 금속 분말 입자 사이에 도금에 의한 별도의 금속층을 형성하여 최종적으로 공극이 없는 코팅층을 제공함으로써, 부식 인자의 침투를 방지하고 코팅 재료의 기능성을 극대화 시킬 수 있다.
이때 사용될 수 있는 상기 제2 금속은 아연(Zn), 니켈(Ni), 주석(Sn), 구리(Cu) 및 크롬(Cr)으로 이루어지는 그룹으로부터 선택되는 적어도 하나의 금속을 포함하는 것이다, 다만 이에 제한되는 것은 아니며, 이들 중 어느 하나의 금속, 이들 중 2 이상의 합금 또는 이들 중 적어도 하나를 포함하는 합금일 수 있다.
한편, 상기 도금층을 형성하는 단계는 전기도금법 또는 무전해도금법에 의해 수행될 수 있다.
즉, 상기 금속 코팅층이 형성된 강판 소재에 통상적인 전기도금법 또는 무전해도금법을 활용하여 별도의 도금층을 형성함으로써, 상기 금속 코팅층 내 분말 입자 사이의 공극을 매워 공극이 없는 금속 코팅층을 형성할 수 있다.
도 1은 금속 코팅층 내부의 금속 분말 입자 사이 및 표층부에 도금에 의한 별도의 금속층이 형성된 구조를 도식적으로 나타낸 것으로, 다른 예로써 주로 코팅층 내부의 금속 분말 입자 사이의 공극에만 도금층을 형성하고 그 이외의 표층부에 도금되는 것을 억제하도록 구현될 수도 있다. 이와 같은 후자의 경우에는 도금 용액 내에 억제제를 포함시켜 구현될 수 있으며, 그 결과 상기 금속 코팅층 내의 공극에만 별도의 금속층이 주로 형성되도록 할 수 있다.
이때 사용될 수 있는 상기 억제제는 특별히 제한하지 않으며, 전기도금법이나 무전해도금법에서 통상적으로 사용하는 억제제를 사용할 수 있고, 본 발명에서 제안하는 금속 코팅층의 금속 종류 및 분말 크기 등에 따라 결정되는 금속 코팅층 성상에 최적인 억제제이면 무방하다. 예를 들어, 폴리올계, 아민계 유기화합물 같은 계면활성제 등이 사용될 수 있다.
나아가, 본 발명에 있어서 상기 제2 금속 도금층을 연마하는 단계를 추가로 포함할 수 있다.
상기 연마하는 단계를 수행하는 경우 표층부의 공극을 더욱 최소화할 수 있고, 금속 코팅층 표면에 헤어라인 또는 메탈 질감을 부여하여 외관을 향상시킬 수 있다. 이는 연마처리 시 발생하는 마찰력에 의하여 표층부 공극이 닫히는 현상에 기인하는 것이며, 또한 연마처리에 의하여 표면에 헤어라인과 같은 메탈 질감을 부여함으로써 제품의 가치도 향상되는 효과를 얻을 수 있다.
나아가, 본 발명의 코팅 방법에 의하면, 200 내지 1000℃의 온도에서 열처리하는 단계를 추가로 포함할 수 있으며, 상기 열처리 온도는 더욱 바람직하게는 300 내지 850℃이다.
상기 추가의 열처리 시 온도는 금속 코팅층을 구성하는 금속 또는 합금의 융점 미만인 것이 바람직하며, 강판 소재가 도금 강판일 경우 도금층의 융점 및 도금층 합금화 온도를 고려하여 필요 시 저온에서 장시간 열처리하는 것이 바람직하다.
또한, 열처리 방법으로 레이저 또는 플라즈마 가열법을 적용하여 열이 강판소재에 미치는 영향을 최소화하면서 코팅층에만 열처리 효과를 부여하는 방법도 적용될 수 있다.
이와 같이 추가의 열처리 단계를 수행함으로써, 금속 코팅층 내 공극을 더욱 최소화하고, 강판 소재와 금속 코팅층 사이, 그리고 금속 코팅층 내 분말 입자 사이, 나아가 금속 분말입자와 도금에 의해 형성된 도금층 사이에 밀착력을 부여하여 내식성과 함께 가공성을 향상시킬 수 있다.
이는 추가의 열처리에 의하여 각 계면에서 소결이 일어나는 현상에 기인하는 것이다. 한편, 코팅 시에 분말 입자의 소성 변형에 의하여 결정립 내에 전위가 발생하게 되는데, 이와 같은 열처리를 통하여 전위가 해소되고, 분말 입자 내 결정립 크기가 본래의 분말 입자의 평균 입도(D50) 미만으로 재결정화되며, 이를 통하여 열처리를 하지 않은 금속 코팅층에 대비하여 가공성이 증가하게 된다.
이때 금속 분말 입자와 도금층 사이의 계면, 그리고 강판 소재와 금속 코팅 층 사이의 계면에는 이종 금속간 확산층이 형성될 수 있다.
상기 추가의 열처리 단계는 연마 단계 전 또는 후에 수행될 수 있으며, 그 처리 순서가 제한되는 것은 아니다.
본 발명에 의하면, 상술한 본 발명의 강판의 금속 코팅 방법에 의해 제조된 금속 코팅 강판이 제공된다.
보다 구체적으로, 본 발명의 금속 코팅 강판은, 강판; 상기 강판의 적어도 일 면에 제 1 금속 분말을 이용하여 형성된 다공성 제 1 금속 코팅층; 및 상기 제 1 금속 코팅층을 이루는 금속 분말 사이의 간극에 형성된 제 2 금속 도금층을 포함하는 것이다.
도 1을 참고하면, 강판 또는 도금강판(3) 상에 제1 금속 분말을 분사하여 형성된 다공성 제 1 금속 코팅층(4); 및 상기 제1 금속 코팅층을 이루는 금속 분말 입자(5) 사이의 간극에 형성된 제 2 금속 도금층(6)을 구비하여, 공극(7)이 없는 코팅층(4a)이 형성된 금속 코팅 강판(2)을 제공한다.
이때, 상기 제 2 금속 도금층은 상기 제1 금속 코팅층 내부 기공 사이 및/또는 표층부에 형성될 수 있다. 따라서, 최종적으로 공극이 없는 코팅층을 제공함으로써, 부식 인자가 강판에 도달하지 못하도록 하여 내식성을 확보할 수 있으며, 동시에 코팅된 금속이 가지는 기능성을 극대화시킬 수 있다.
한편, 본 발명에 있어서 상기 다공성 제1 금속 코팅층은 진공 분사 공정에 의해 형성되어 상기 금속 코팅층 내의 제1 금속 분말의 결정립 크기는 본래 사용한 분말 입자의 평균 입도(D50) 미만이 된다.
한편, 상기 제1 금속 분말 입자 사이에 형성되는 제2 금속 도금층과 제1 금속 분말입자 사이의 계면에는 금속간 확산층이 존재하며, 상기 강판과 상기 제1 금속 코팅층의 계면에는 금속 결합, 요철 구조부(8) 및 금속간 확산층이 형성될 수 있다.
상기 제1 금속은 구리(Cu), 알루미늄(Al), 아연(Zn), 철(Fe), 니켈(Ni), 크롬(Cr), 몰리브덴(Mo), 티탄(Ti), 코발트(Co), 망간(Mn), 텅스텐(W), 지르코늄(Zr) 및 주석(Sn)으로 이루어지는 그룹으로부터 선택되는 적어도 하나의 금속을 포함하는 것으로, 다만 이에 제한되는 것은 아니며, 이들 중 어느 하나의 금속, 이들 중 2 이상의 합금 또는 이들 중 적어도 하나를 포함하는 합금일 수 있고, 예를 들어 스테인레스강 분말을 사용할 수 있으며, 200계, 300계, 400계 등의 스테인레스강 분말과 같은 Fe계 금속은 물론, 고강도 합금 분말 등도 사용할 수 있다. 따라서 상기 연화점은 상기 제1 금속에 의해 달라질 수 있다.
상기 제1 금속 분말은 평균 입도가 1 내지 20μm 중 어느 하나인 단일 종류의 금속 분말인 것이 바람직하며, 보다 바람직하게는 평균 입도가 3 내지 10μm, 더욱 바람직하게는 5 내지 10 μm인 것이다. 상기 제1 금속 분말의 평균 입도가 1 μm 미만인 경우에는 분말 비용이 상승하여 결과적으로 제조비용이 상승하는 문제가 있으며, 20μm 을 초과하는 경우에는 분말코팅층의 입자간 공극의 크기가 커져 치밀한 코팅층 형성이 곤란하며, 또한 강판에 코팅될 때 필요한 충격 에너지가 증가하게 되고, 이는 더 높은 압력의 기체를 필요로 하기 때문에 기체 소모량이 증가하는 문제가 있다.
이때 사용될 수 있는 상기 제2 금속은 아연(Zn), 니켈(Ni), 주석(Sn), 구리(Cu) 및 크롬(Cr)으로 이루어지는 그룹으로부터 선택되는 적어도 하나의 금속을 포함하는 것이다, 다만 이에 제한되는 것은 아니며, 이들 중 어느 하나의 금속, 이들 중 2 이상의 합금 또는 이들 중 적어도 하나를 포함하는 합금일 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
1. 코팅 시 온도 조건에 따른 코팅층 변화 확인 실험
코팅의 대상이 되는 소재로는 냉연강판을 이용하였으며, 코팅 재료로는 스테인레스강 분말을 사용하였다. 분말의 평균 입도(D50)는 5 μm이며 입자크기는 1 ~ 10μm 범위에서 정규분포를 가지도록 하였다.
도 2에 도시된 코팅 장치를 사용하여, 코팅 조건으로 초기 진공바디(100)의 압력을 5 × 0.01 Torr, 노즐 분사 전 기체 압력을 800 Torr로 설정하고, 상기 분말을 분말 공급부(210) 내에 적치하여 코팅 실험을 진행하였다. 이때, 기체는 건조 공기(Dry Air)를 사용하였으며, 유량은 분말 이송 배관(211) 30 L/min, 기체이송배관(222) 200 L/min으로 설정하고, 노즐부(250)는 스로트(throat) 크기가 0.8 mm × 100 mm인 실린더형 노즐을 사용하여 코팅 소재와 10 mm 거리를 두고, 1개의 노즐부(250)가 고정된 상태에서 소재를 10 mm/sec 속도로 좌우 2회 이동시키면서 코팅을 실시하였다.
분말 가열부(240) 및 기체 가열부(230)를 가동하여 분말 이송 배관(211) 및 기체 이송 배관(222)의 온도를 하기 표 1에 나타낸 값으로 제어하여 코팅 실험을 진행하였다.
피코팅 부재인 냉연강판에 대하여 주사전자현미경(SEM)에 의한 단면부 Cr성분의 원소분석을 통하여 코팅층의 두께를 측정하였으며, 그 평균값을 코팅 조건과 함께 하기 표 1에 나타내었다.
구 분 분말 이송 배관 온도(℃) 기체 이송 배관 온도(℃) 코팅층 두께(μm)
비교예 1 상온 상온 0.2 미만 미코팅부 발생
비교예 2 상온 150 2.5
실시예 1 상온 200 10
실시예 2 상온 600 29
실시예 3 300 600 34
실시예 4 600 600 53
실시예 5 800 600 86
상기 표 1에서 확인할 수 있는 바와 같이, 상온 조건에서 수행한 비교예 1에서는 거의 코팅이 이루어지지 않는 반면, 비교예 2(입자크기는 1 ~ 10μm 범위에서 정규분포를 가짐), 실시예 1 및 실시예 2의 결과로부터 기체 온도를 증가시킴에 따라 코팅층의 두께가 증가함을 알 수 있었다. 다만, 비교예 2는 공극이 없는 구조가 획득되었고, 코팅 효율이 낮기 때문에 활용할 수 없고, 실시예 1 내지 실시예 5의 결과는 공극이 형성되는 것을 확인할 수 있었다.
이와 같은 결과는 기체 온도가 상승함에 따라 기체는 고압이 되고, 고압의 기체와 진공바디(100) 내부의 압력 차가 커짐에 따라 분말의 분사 속도가 증가하는 결과에 기인한다.
또한, 실시예 3, 실시예 4 및 실시예 5의 결과로부터 분말을 가열함으로써 코팅의 두께가 더욱 증가함을 알 수 있었다. 따라서, 이와 같이 금속 분말의 가열을 통하여 소성 변형율을 극대화시킬 수 있으며, 그 결과 상온 조건의 비교예 1과 비교하여 비약적으로 코팅 효율을 증가시킬 수 있게 된다.
2. 코팅 공정에 따른 코팅층의 물성 확인 실험
강판의 소재 및 코팅 조건은 상기 1.과 동일하게 설정하였으며, 특히 표 1의 실시예 4와 동일한 온도 조건으로, 다만 분말의 평균 입도는 5μm으로 하여 코팅 두께가 약 25 μm가 되도록 시편을 제작하였다.
이와 같이 획득된 동일 시편에 대하여, 추가로 전기도금, 열처리, 연마처리 등을 행하여 하기 표 2에 나타낸 바와 같이 각 시험편을 제조하였으며, 복수의 후속처리를 행할 경우, 처리 순서는 전기도금, 그 후 열 처리, 그 후 연마 처리의 순으로 실시하였다.
전기도금은 상기 금속 분말 코팅층에 추가로 Ni을 도금하였으며, 도금 용액 내에 억제제를 극미량 첨가하여, 전류 밀도 20A/dm2, 도금 용액 온도 50℃ 조건으로 부착량이 약 2g/m2이 되도록 실시하였다.
열 처리는 온도 850℃에서 5분간 환원 분위기에서 실시하였으며, 연마 처리는 통상적인 사포를 사용하여 표층부 약 2 내지 5 μm가 소모되도록 실시하였다.
이와 같이 제조한 시편에 대하여 내식성과 가공성을 각각 평가하였으며, 그 결과를 각각 하기 표 2에 나타내었다.
내식성은 염수분무시험을 통하여, 시험편 총면적 75mm X 150mm 중 적청 발생 면적이 5%에 도달하는 시간을 측정하였다.
가공성은 벤딩 실험을 통하여, 각도 90°, 곡율 반경 3mm 조건에서 벤딩부 크랙 발생 여부로 평가하였으며, 광학 현미경 관찰을 통하여 크랙 발생시 "×", 크랙 미발생시 "○"로 하여 하기 표 2에 나타내었다.
구분 전기도금 열처리 연마처리 염수분무시험(적청 5% 발생 시간) 벤딩 시험
비교예 3 미실시 미실시 미실시 24시간 미만 ×
비교예 4 미실시 실시 미실시 24~48시간 ○
비교예 5 미실시 미실시 실시 96~120시간 ×
비교예 6 미실시 실시 실시 96~120시간 ○
실시예 6 실시 미실시 미실시 120~168시간 ×
실시예 7 실시 실시 미실시 240시간 이상 ○
실시예 8 실시 미실시 실시 240시간 이상 ×
실시예 9 실시 실시 실시 240시간 이상 ○
금속 코팅층 내 공극이 존재하는 비교예 3 내지 비교예 6의 경우, 금속 분말 외에 별도의 금속이 코팅층 내에 존재하지 않더라도 열 처리나 연마 처리를 통하여 어느 정도 내식성이 증가할 수는 있으나, STS 분말 코팅층 자체가 가지는 내식 특성 및 기능성을 충분히 발휘할 수 없는 것을 확인할 수 있었다.
한편, 상기 실시예 6에서 확인할 수 있는 바와 같이 코팅된 분말 입자 사이에 별도의 금속을 형성시킴으로써 코팅층이 가지는 기능성을 더욱 효과적으로 발휘할 수 있으며), 실시예 7 내지 실시예 9에서 확인할 수 있는 바와 같이 열 처리 또는 연마 처리를 추가로 수행하여 그 특성을 더욱 향상시킬 수 있는 것을 확인할 수 있었다.
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.
[부호의 설명]
1: 분말 분사 장치 2: 금속 코팅 강판
3: 코팅 소재(강판 또는 도금 강판) 4: 금속 코팅층
4a: 공극이 없는 코팅층 5: 제1 금속 분말 입자
6: 제2 금속 7: 공극
8: 요철 구조부
100: 진공바디 110: 챔버부
120: 냉각부 130: 진공부
131: 진공 펌프 132: 분말 필터
133: 냉각기 200: 가열 분사 유닛
210: 분말 공급부 211: 분말 이송 배관
220: 기체 공급부 221: 기체 저장실
222: 기체 이송 배관 223: 기체 분배기
223a: 연결 배관 224: 제습기
230: 기체 가열부 240: 분말 가열부
250: 노즐부

Claims (17)

  1. 제1 금속 분말을 상온 이상 연화점 미만의 온도에서 가열하는 단계;
    기체를 200 내지 600℃의 온도로 가열하는 단계;
    가열된 금속 분말을 가열된 기체와 함께 진공 분사하여 다공성 제1 금속 코팅층을 형성하는 단계; 및
    상기 제1 금속 코팅층을 이루는 분말 사이의 간극에 형성된 제2 금속 도금층을 형성하는 단계
    를 포함하는, 강판의 금속 코팅 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 제1 금속은 구리(Cu), 알루미늄(Al), 아연(Zn), 철(Fe), 니켈(Ni), 크롬(Cr), 몰리브덴(Mo), 티탄(Ti), 코발트(Co), 망간(Mn), 텅스텐(W), 지르코늄(Zr) 및 주석(Sn)으로 이루어지는 그룹으로부터 선택되는 적어도 하나 이상의 금속을 포함하는, 강판의 금속 코팅 방법.
  3. 제1항에 있어서, 상기 제1 금속 분말은 평균 입도가 1 내지 20μm인, 강판의 금속 코팅 방법.
  4. 제1항에 있어서, 상기 기체는, 공기 이하의 밀도를 갖는, 질소(N2), 헬륨(He) 및 공기로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 적어도 하나 이상의 기체인, 강판의 금속 코팅 방법.
  5. 제1항에 있어서, 상기 진공 분사는 0.01 내지 20 Torr의 압력에서 수행되는, 강판의 금속 코팅 방법.
  6. 제1항에 있어서, 상기 진공 분사는 10 내지 200℃의 온도에서 수행되는, 강판의 금속 코팅 방법.
  7. 제1항에 있어서, 상기 제2 금속은 아연(Zn), 니켈(Ni), 주석(Sn), 구리(Cu) 및 크롬(Cr)으로 이루어지는 그룹으로부터 선택되는 적어도 하나 이상의 금속을 포함하는, 강판의 금속 코팅 방법.
  8. 제1항에 있어서, 상기 제2 금속 도금층을 형성하는 단계는 전기도금법 또는 무전해도금법에 의해 수행되는, 강판의 금속 코팅 방법.
  9. 제1항에 있어서, 상기 제2 금속 도금층을 연마하는 단계를 추가로 포함하는, 강판의 금속 코팅 방법.
  10. 제1항에 있어서, 상기 제2 금속 도금층을 형성하는 단계 이후에 200 내지 1000℃의 온도에서 열처리하는 단계를 추가로 포함하는, 강판의 금속 코팅 방법.
  11. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 의해 제조된 금속 코팅 강판.
  12. 강판;
    상기 강판의 적어도 일 면에 제 1 금속 분말을 이용하여 형성된 다공성 제 1 금속 코팅층; 및
    상기 제 1 금속 코팅층을 이루는 금속 분말 사이의 간극에 형성된 제 2 금속 도금층을 포함하는 금속 코팅 강판.
  13. 제12항에 있어서, 상기 제2 금속 도금층은 상기 제 1 금속 코팅층의 표층부 및 제 1 금속 코팅층 기공에 형성되는, 금속 코팅 강판.
  14. 제12항에 있어서, 상기 강판과 제 1 금속 코팅층의 계면에는 요철 구조부가 형성된, 금속 코팅 강판.
  15. 제12항에 있어서, 상기 제1 금속은 구리(Cu), 알루미늄(Al), 아연(Zn), 철(Fe), 니켈(Ni), 크롬(Cr), 몰리브덴(Mo), 티탄(Ti), 코발트(Co), 망간(Mn), 텅스텐(W), 지르코늄(Zr) 및 주석(Sn)으로 이루어지는 그룹으로부터 선택되는 적어도 하나 이상의 금속을 포함하는, 금속 코팅 강판.
  16. 제12항에 있어서, 상기 제1 금속 분말은 평균 입도가 1 내지 20μm인, 금속 코팅 강판.
  17. 제12항에 있어서, 상기 제2 금속은 아연(Zn), 니켈(Ni), 주석(Sn), 구리(Cu) 및 크롬(Cr)으로 이루어지는 그룹으로부터 선택되는 적어도 하나 이상의 금속을 포함하는, 금속 코팅 강판.
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