WO2019132380A1 - 방향성 전기강판 및 방향성 전기강판의 제조 방법 - Google Patents

방향성 전기강판 및 방향성 전기강판의 제조 방법 Download PDF

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WO2019132380A1
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ceramic
ceramic layer
layer
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권민석
이상원
배진수
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    • C23C4/12—Coating by spraying the coating material in the molten state, e.g. by flame, plasma or electric discharge characterised by the method of spraying
    • C23C4/134—Plasma spraying

Definitions

  • the present invention relates to a directional electric steel sheet and a method of manufacturing a directional electric steel sheet, wherein a linear ceramic wick is formed on a base steel sheet to control the angle with the rolling direction to improve iron loss.
  • a grain-oriented electrical steel sheet is an electrical steel sheet containing a Si component and having an aggregate structure in which the grain orientations are aligned in the ⁇ 110 ⁇ ⁇ 001 > direction, and has extremely excellent magnetic properties in the rolling direction.
  • iron core materials for transformers are required to have low iron losses in order to reduce energy loss. Since it is effective to apply a tensile force to a steel sheet in order to manufacture an electrical steel sheet having a small iron loss, methods of imparting tensile force to the steel sheet and reducing iron loss by forming a film made of a material having a lower thermal expansion coefficient at a higher temperature than the steel sheet have.
  • the insulating film is basically made of a material having a high electrical insulating property, excellent adhesion with a material, .
  • studies on magnetic deformation (magnetostriction) phenomenon are needed in order to reduce the noise of the insulating coating of a directional electric steel sheet.
  • an insulating layer is formed on a steel sheet and a Forsterite base coat, and a tensile stress is applied to the steel sheet by using the difference in thermal expansion coefficient of the insulating layer, 2019/132380 1 »(: 1 ⁇ 1 ⁇ 2018/016144
  • the iron loss is improved and the noise reduction effect caused by the magnetostriction is achieved, but there is a limit to satisfy the noise level in the advanced directional electric steel sheet which is recently required.
  • a wet coating method is known as a method of reducing a 90 ⁇ magnetic domain of a directional electric steel sheet.
  • the 90 ⁇ magnetic domain refers to a region having magnetization oriented at right angles to the magnetic field application direction.
  • the smaller the amount of the 90 ⁇ magnetic domain the smaller the magnetostriction.
  • noise reduction effect by tensile stress application is insufficient and coating thickness is thicker than that of a thick film, which results in a problem that the transformer drop rate and efficiency become poor.
  • a directional electrical steel sheet and a method of manufacturing a directional electrical steel sheet More specifically, it is intended to provide a method of manufacturing a grain-oriented electrical steel sheet and a grain-oriented electrical steel sheet in which a line-shaped ceramic layer is formed on a base steel sheet and its angle with the rolling direction is controlled.
  • a directional electrical steel sheet includes: a base steel sheet; And a line-shaped ceramic layer positioned on the base steel sheet, and the line-shaped ceramic layer has an angle of 82 to 88 ° or 92 to 98 ° with the rolling direction of the steel sheet.
  • a plurality of linear ceramic layers are present, and a plurality of ceramic layers can form a pattern along the rolling direction of the steel sheet.
  • the width of the ceramic layer may be from 5.0 to 30.
  • the spacing between the ceramic layers may be between 2.0 and 10.0.
  • the porosity of the ceramic layer is 1% or less.
  • the ceramic layer may have a surface roughness of 1 ⁇ or less.
  • the thickness of the ceramic layer may be 0.1 to 3.5 days.
  • the ceramic layer may be made of ceramic powder.
  • the ceramic powders are made of Ni , 0, 0 ,, (: 11 ,?,?,, 3 11 and 6 3 as a component 2019/132380 1 »(: 1 ⁇ 1 ⁇ 2018/016144
  • Oxide, nitride, carbide or oxynitride Oxide, nitride, carbide or oxynitride.
  • the base steel sheet has a composition of 2.6 to 5.5% by weight of silicon (Si), 0.020 to 0.040% by weight of aluminum (Si), 0.01 to 0.20% by weight of manganese () To 0.15% by weight, and the balance And other unavoidable impurities.
  • a method of manufacturing a directional electrical steel sheet according to an embodiment of the present invention includes the steps of: preparing a base steel sheet; And forming a linear ceramic layer on the base steel sheet by spraying the ceramic powder at an angle of 82 to 88 DEG or 92 to 98 DEG with respect to the rolling direction.
  • the step of producing the base steel sheet comprises the steps of: producing a slab; Heating the slab; Hot rolling the slab to produce a hot-rolled steel sheet; A step of cold-rolling the hot-rolled steel sheet to produce a cold-rolled steel sheet; a first recrystallization annealing step of the cold-rolled steel sheet; and a secondary recrystallization annealing step of the first recrystallization annealed steel sheet.
  • the annealing separator may be applied.
  • a plurality of linear ceramic layers may be formed, and a plurality of ceramic layers may form a pattern along the rolling direction of the steel sheet.
  • the step of forming the on-line ceramic vias may comprise the steps of: Or more is supplied to a heat source made of plasma with an output of 20 to 3001, 2019/132380 1 »(: 1 ⁇ 1 ⁇ 2018/016144
  • the average particle size of the ceramic powder may be 10 to 1000 & lt ; 1 >
  • the directional electrical steel sheet according to an embodiment of the present invention forms an appropriate angle with the rolling direction of the line-shaped ceramic layer, so that the effect of imparting tensile strength and the effect of miniaturization of the magnetic domain can be obtained, and iron loss is remarkably reduced.
  • the grain-oriented electrical steel sheet according to one embodiment of the present invention has excellent insulation characteristics.
  • a transformer with reduced noise can be manufactured by using a directional electrical steel sheet according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 1 is a schematic view schematically showing a rolled surface (surface) of a grain-oriented electrical steel sheet according to an embodiment of the present invention.
  • 15 is a schematic view schematically showing a cross section of a directional electric steel sheet according to another embodiment of the present invention.
  • first, second and third, etc. are used to describe various portions, components, regions, layers and / or sections, but are not limited thereto. These terms are used only to distinguish any portion, component, region, layer or section from another portion, component, region, layer or section. Thus, a first portion, component, region, layer or section described below may be referred to as a second portion, component, region, layer or section without departing from the scope of the invention.
  • % means weight%
  • cut is 0.00 () 1 wt%.
  • the term further includes an additional element, which means that the additional element is replaced by an additional amount of the additional element.
  • the directional electrical steel sheet 100 schematically shows a cross section of a directional electrical steel sheet according to an embodiment of the present invention.
  • the directional electrical steel sheet 100 according to one embodiment of the present invention includes a base steel sheet 10; And a linear ceramic layer (30) located on the base steel sheet (10).
  • the directional electrical steel sheet of Fig. 1 is only for illustrating the twenty-fifth invention, and the present invention is not limited thereto.
  • the line layer 30 may have an angle of 82 to 88 degrees or 92 to 98 degrees with respect to the rolling direction of the steel sheet). By controlling the angle of the ceramic layer 30 in this way, it is possible to maximize the effect of imparting tension and the effect of making the magnetic domains finer.
  • the 30-line ceramic layer 30 means a shape similar to a parallelogram, 2019/132380 1 »(: 1 ⁇ 1 ⁇ 2018/016144
  • 3) formed by the long side of the pair of long sides and the direction of rolling in the rolling direction 0) may be 82 to 88 degrees or 92 to 98 degrees.
  • the short side may be formed parallel to the rolling direction (egg direction).
  • the line-shaped ceramic layer 30 may have an angle of 84 to 86 ° or 94 to 96 ° with the rolling direction of the steel sheet).
  • base steel sheet 10 contains 2.6 to 5.5% by weight of silicon (Si), 0.020 to 0.040% by weight of aluminum (Si), 0.01 to 0.20% by weight of manganese (), antimony (%
  • Silicon () increases the resistivity of steel and reduces iron loss. If the content of Si is too small, the resistivity of steel becomes small and the iron loss characteristic deteriorates. Secondary recrystallization becomes unstable due to existence of phase transition section at high temperature annealing Lt; / RTI > If the content of ⁇ is too high
  • the content in the above-mentioned range can be adjusted. More specifically 2.6 to 4.3% by weight. .
  • the content of the silane is too small, it is difficult to expect a sufficient effect as an inhibitor.
  • the content of the silica is too large, the nitride of the watch tube may precipitate and grow too much, and the effect as an inhibitor may become insufficient. Therefore, the content of poem can be adjusted within the above-mentioned range.
  • Sb or Sn is an element which interferes with the grain boundary movement as a grain boundary segregation element, generation of goss grain in the ⁇ 110 ⁇ ⁇ 001 > orientation is promoted as a grain growth inhibitor so that secondary recrystallization is well developed, to be. If the content of Sb or Sn added alone or in combination is too small, the effect may be deteriorated. If the content of Sb or Sn added alone or in combination is too large, grain boundary segregation occurs severely and the brittleness of the steel sheet becomes large, so that plate breakage may occur during rolling.
  • the grain size of the high-temperature annealing grain is miniaturized in the steel sheet to reduce the 90 ° magnetic domain because the noise of the grain-oriented electrical steel sheet is caused by vibration caused by magnetostriction.
  • the crystal grain size is large and non-uniform, and the noise improving effect is insufficient.
  • the base steel sheet 10 has excellent effect of improving transformer noise by controlling Sb or Sn alone or in combination to have a grain size of 10 to 60 mm. If the grain size is too small, the magnetic flux density is insufficient, which is not enough to produce a product such as a transformer. If the crystal grain size is too large, the magnetostriction becomes severe and it becomes difficult to manufacture a low noise transformer. In this case, the grain size means a circle equivalent diameter measured using the intercept method. 2019/132380 1 »(: 1 ⁇ 1 ⁇ 2018/016144
  • the ceramic layer 30 is located on the substrate steel sheet 10. 2, a metal oxide layer 20 may be further formed between the ceramic layer 30 and the base steel sheet 10. In this case, the ceramic layer 30 is formed on the metal oxide layer 20 do.
  • the metal oxide layer 20 is not essential and the ceramic layer 30 may be directly formed on the base steel sheet 10 by removing or suppressing the metal oxide layer 20.
  • the metal oxide layer 20 and the ceramic layer 30 are formed on one side of the base steel sheet 10, but the present invention is not limited thereto.
  • the metal oxide layer 20 may be formed on both sides of the base steel sheet 10, And the ceramic layer 30 may be formed.
  • the line-shaped ceramic layer 30 may have an angle (
  • a plurality of linear ceramic layers 30 are present, and a plurality of ceramic layers 30 can form a pattern along the rolling direction (1? Direction) of the steel sheet.
  • the formation of a pattern means that a plurality of ceramic layers 30 having a certain width (repeatedly forming a certain interval) is repeated.
  • the width of the ceramic layer 30 may be in the range of 5.0 to 30 mm. If the width is too small, the effect of improving the iron loss due to the application of the tensile force is insignificant,
  • the width of the ceramic layer 30 can be controlled to be within the range described above, and specifically, the width of the ceramic layer 30
  • the width of the ceramic layer 30 is 25 (the distance between the long sides in the parallelogram forming the ceramic layer 30 on the line).
  • the spacing between the ceramic layers 30 may be between 2.0 and 10.0 1. If the spacing is too small, there is a problem that the surface roughness is roughly formed as a double layer of the ceramic layer in some regions,
  • the technique of removing a part of the steel sheet by using the existing 30 laser irradiation is a technique in which the insulating coating layer 2019/132380 1 »(: 1 ⁇ 1 ⁇ 2018/016144
  • the gap between the ceramic layers 30 is wide) is fundamentally different from the negative type process of forming a ceramic coating on the entire plate surface of the steel sheet and removing it.
  • the interval () between the ceramic layers 30 can not be broadly formed as in the embodiment of the present invention. If the interval is too wide, it is difficult to appropriately obtain the desired magnetic domain refining effect.
  • the spacing between the layers 30 may be between 3 and 7.
  • the spacing between the ceramic layers 30 means the distance between the long sides of the adjacent ceramic layers 30 in the parallelogram.
  • the ceramic layer 30 may be formed by spraying a ceramic powder in the embodiment of the present invention.
  • the ceramic layer 30 formed in this manner has a very small base porosity and is excellent in adhesion to the base steel sheet 10 or the metal oxide layer 20 This is very good.
  • the porosity of the ceramic layer 30 is 1% or less.
  • the porosity means the area fraction occupied by the pores with respect to the total area of the cross section of the ceramic layer 30.
  • the surface roughness of the ceramic layer 30 formed by the method of spraying the ceramic powder to form the ceramic layer 30 is also very small). By forming the ceramic layer 30 with a small surface roughness of 0 degrees, it is possible to improve the dropping rate and to prevent the problem that the no load of the transformer is lowered. Specifically, the surface roughness of the ceramic wafers 30 may be 1 or less.
  • the thickness of the ceramic layer 30 may be 0.1 to 3.5 If the thickness of the ceramic layer 30 is too small, the amount of the tensile force generated on the surface of the electrical steel sheet by the ceramic layer is small, The thickness of the ceramic layer 30 may become too small and the adhesion of the ceramic layer 30 may be lowered and peeling may occur. More specifically, in the ceramic layer 30, The thickness of () may be 1 to 3 days.
  • Ceramic layer 30 may be achieved with a ceramic powder are you, ⁇ 0 3 ceramic powder, 0 0, Has at least an oxide, a nitride, a carbide or an oxynitride days including one type of component selected from. More specifically, when the ceramic powder is 203, 0 2, 0 2, 0 2, 2019/132380 1 »(: 1 ⁇ 1 ⁇ 2018/016144
  • the average particle size of the ceramic powder may be 10-1000 .mu.m. If the particle diameter of the ceramic powder is too small, the formation of the ceramic layer 30 may become difficult. If the particle size of the ceramic powder is too large, the surface roughness becomes coarse and surface defects may occur. Therefore, the particle size of the ceramic powder can be adjusted to the above-mentioned range.
  • the ceramic powder may be in the form of any one or more selected from the group including spherical, plate-like, and needle-shaped.
  • a method of manufacturing a directional electrical steel sheet according to an embodiment of the present invention includes the steps of: preparing a base steel sheet; And forming a linear ceramic layer on the base steel sheet by spraying the ceramic powder at an angle of 82 to 88 DEG or 92 to 98 DEG with respect to the rolling direction.
  • the step of producing the base steel sheet comprises the steps of: producing a slab; Heating the slab; Hot rolling the slab to produce a hot-rolled steel sheet; A step of cold-rolling the hot-rolled steel sheet to produce a cold-rolled steel sheet; a first recrystallization annealing step of the cold-rolled steel sheet; and a secondary recrystallization annealing step of the first recrystallization annealed steel sheet.
  • the step of heating the slab may be first heated to 1200 V or less before hot rolling the slab. Also, the hot rolled steel sheet produced after the hot rolling It can be annealed. In addition, decarburization or decarburization and soaking may occur during primary recrystallization annealing. Since this process is performed according to a normal process, a detailed description is omitted.
  • the average grain size of crystal grains after secondary recrystallization annealing is 10 to 60 mm
  • the process conditions can be controlled to meet the range.
  • an annealing separator is applied to prevent mutual fusion between the base steel sheets 10 during the secondary recrystallization annealing for forming the secondary recrystallization.
  • MgO, A1 203 or the like, the metal oxide layer 20 can be formed on the base steel sheet 10.
  • Annealing separators can be used without limitation in commonly known compositions.
  • the secondary recrystallization annealing step is a step of primary cracking at 600 to 750 ° C for the steel sheet coated with the annealing separator, a step of raising to 5 to 20 ° C / s, and a step of calcining at a temperature of 950 to 130
  • the first cracking step and the step of wringing may be performed in 10 to 60 vol% of hydrogen and the balance nitrogen atmosphere, and the second cracking step may be performed in a hydrogen atmosphere of 90 vol% or more.
  • the ceramic layer 30 is formed by spraying the ceramic powder onto the base steel sheet 10.
  • the ceramic powder is sprayed onto the metal oxide layer 20.
  • a method of forming the ceramic layer 30 a method such as plasma spray coating, high velocity oxy fuel, aerosol deposition, cold spray coating Can be applied.
  • a plasma spray coating for spraying a ceramic powder onto a base steel sheet 10 by supplying a ceramic powder to a heat source made by plasma of a gas containing at least one of Ar, 3 ⁇ 4, N 2 or He at an output of 20 to 300 kW Method can be used.
  • the ceramic layer 30 can be formed by supplying the mixture of the ceramic powder and the solvent in suspension form to the plasmaized heat source.
  • the solvent may be water or alcohol. 2019/132380 1 »(: 1 ⁇ 1 ⁇ 2018/016144
  • the particle size of the ceramic powder may be 10 to 1000 11111. [ If the particle size of the ceramic powder is too small, the formation of the ceramic layer may become difficult. If the particle diameter of the ceramic powder is too large, the surface roughness may become coarse and surface defects may occur. Therefore, the particle diameter of the ceramic powder can be adjusted to the above-mentioned range.
  • the ceramic powder may be in the form of any one or more selected from the group including spherical, plate-like, and needle-shaped.
  • the ceramic layer 30 on the line can be formed by spraying the ceramic powder at an angle (
  • the ceramic layer 30 on the line is the same as that of the grain-oriented electrical steel sheet, and a duplicate description will be omitted.
  • the slab was heated at 1150 ° C for 220 minutes and hot-rolled to a thickness of 2.3 mm to prepare a hot-rolled steel sheet.
  • the hot-rolled steel sheet was heated to 112CTC and then maintained at 920 ° C for 95 seconds.
  • the hot-rolled steel sheet was then quenched in water and pickled, followed by cold rolling to a thickness of 0.27 mm.
  • the quenched plate was placed in a furnace maintained at 850 ° C and maintained in a mixed atmosphere of 74% by volume of hydrogen, 25% by volume of nitrogen and 1% by volume of dry ammonia gas for 180 seconds, Annealing were simultaneously carried out to produce a primary recrystallized annealed steel sheet.
  • An annealing separator containing magnesium oxide (MgO) as a main component was applied to a steel sheet subjected to primary recrystallization annealing using a roll, followed by secondary recrystallization annealing.
  • the primary crack temperature is 700 ° C
  • the secondary crack temperature is
  • ceramic powder was supplied to a heat source in which argon (Ar) gas was converted into plasma at an output of 250 kW, and sprayed at an angle defined in Table 1 below).
  • the spacing of the ceramic layers was 4.5 mm, the width was 9 mm, and the thickness was 0.6.
  • the magnetostriction generates a sinusoidal magnetic field of one cycle and converts the magnetostriction of the time domain into a log scale through Fourier transform to obtain A-weighted decibels. And the frequency responses are summarized in Table 1 below.
  • Noise was measured by real - time monitoring by installing a microphone on the top of the directional electric steel plate.
  • the iron loss was measured at 1.7 Tesla and 50 Hz using a single sheet method and the magnetic flux density (Tesla) induced under a magnetic field of 800 A / m was measured. Each iron loss value represents the average by condition.
  • the magnetic flux density and iron loss are summarized in Table 1 below. [Table 1]
  • the hot-rolled steel sheet was heated to 112CTC, and then maintained at 920 ° C for 95 seconds.
  • the hot-rolled steel sheet was then quenched in water and pickled, and then rolled to a thickness of 0.23 mm to prepare a cold-rolled sheet.
  • the cold-rolled sheet was put into a furnace maintained at 850 ° C, and then the dew point temperature and the oxidizing ability were controlled, and the decarburization sedimentation and the primary recrystallization annealing were simultaneously performed in a hydrogen, nitrogen, and ammonia mixed gas atmosphere, To prepare an annealed steel sheet.
  • slurry was prepared by mixing distilled water with an annealing separator containing MgO as a main component, and the slurry was applied to a decarburized annealed steel sheet using a roll (Roll 1), and then finally annealed.
  • the primary cracking temperature was 700 ° C
  • the secondary cracking temperature was 1200 ° C
  • the temperature was 15 ° C / hr. Also,
  • a ceramic powder was injected into a heat source in which argon (Ar) gas was converted into plasma at an output of 200 kW.
  • argon (Ar) gas was converted into plasma at an output of 200 kW.
  • 3) formed by the linear ceramic layer and the rolling direction was 86 ° , and a ceramic layer having a thickness of 1.5 / i m was formed with a coating width of 10 mm and a coating interval of 5 mm.

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Abstract

본 발명의 일 실시예에 의한 방향성 전기강판은， 소지 강판; 및 소지 강판 상에 위치하는 선상의 세라믹 층을 포함하고， 선상의 세라믹 층은 강판의 압연 방향과 이루는 각이 82 내지 88° 또는 92 내지 98° 이다.

Description

【명세서】
【발명의 명칭】
방향성 전기강판및 방향성 전기강판의 제조방법
【기술분야】
방향성 전기강판(GRAIN ORIENTED ELECTRICAL STEEL SHEET) 및 방향성 전기강판의 제조방법 (METHOD FOR MANUFACTURING GRAIN ORIENTED ELECTRICAL STEEL SHEET)에 관한 것이다. 구체적으로, 소지 강판 상에 압연 방향과 이루는각을제어한선상의 세라믹 증을 형성하여， 철손을향상시킨 방향성 전기강판및 방향성 전기강판의 제조방법에 관한것이다.
【발명의 배경이 되는기술】
방향성 전기강판이란 Si성분을 함유한 것으로서， 결정립의 방위가 {110}<001> 방향으로 정렬된 집합 조직을 가지고 있어， 압연방향으로 극히 우수한자기적 특성을가진 전기강판이다.
특히， 변압기용 철심재료로는 에너지 손실을 줄이기 위하여， 철손이 적은 재료가 요구되고 있다. 철손이 적은 전기강판을 제조하기 위해서는 강판에 장력을 부여하는 것이 유효하므로， 강판에 비하여 열팽창 계수가 적은 재질로 이루어지는 피막을 고온에서 형성함으로써 강판에 장력을 부여하고， 철손을저감하는방법들이 시도되고 있다.
방향성 전기강판의 전력 손실을 최소화하기 위하여, 그 표면에 절연피막을 형성하는 것이 일반적이며, 이때 절연피막은 기본적으로 전기 절연성이 높고 소재와의 접착성이 우수하며, 외관에 결함이 없는 균일한 색상을가져야한다. 이와더불어， 최근변압기 소음에 대한국제규격 강화 및 관련 업계의 경쟁 심화로 인하여, 방향성 전기강판의 절연피막을소음을 저감하기 위해， 자기 변형 (자왜) 현상에 대한연구가필요한실정이다.
구체적으로, 변압기 철심으로사용되는전기강판에 자기장이 인가되면 수축과 팽창을 반복하여 떨림 현상이 유발되며， 이러한 떨림으로 인해 변압기에서 진동과소음이 야기된다.
일반적으로 알려진 방향성 전기강판의 경우, 강판 및 포스테라이트 (Forsterite)계 바탕 피막 위에 절연층을 형성하고 이러한 절연층의 열팽창계수 차이를 이용하여 강판에 인장 응력을 부여함으로써， 2019/132380 1»（：1^1{2018/016144
철손을 개선하고 자기 변형에 기인한 소음 감소 효과를 도모하고 있지만, 최근 요구되고 있는 고급 방향성 전기강판에서의 소음 수준을 만족시키기에는한계가있다.
한편， 방향성 전기강판의 90° 자구를 감소시키는 방법으로 습식코팅 방식이 알려져 있다. 여기서 90° 자구란, 자계 인가방향에 대하여 직각으로 향하고 있는 자화를 가지는 영역을 말하며， 이러한 90° 자구의 양이 적을수록 자기 변형이 작아진다. 그러나, 일반적인 습식코팅 방식으로는 인장응력 부여에 의한 소음 개선 효과가 부족하고， 코팅 두께가 두꺼운 후막으로 코팅해야 되는 단점이 있어, 변압기 점적율과 효율이 나빠지는 문제점이 있다.
【발명의 내용】
【해결하고자하는과제】
방향성 전기강판및 방향성 전기강판의 제조 방법을제공하고자한다. 구체적으로，소지 강판상에 압연방향과이루는각을제어한선상의 세라믹 층을 형성하여, 철손을 향상시킨 방향성 전기강판 및 방향성 전기강판의 제조방법을제공하고자한다.
【과체의 해결수단】
본발명의 일 실시예에 의한방향성 전기강판은， 소지 강판; 및 소지 강판 상에 위치하는 선상의 세라믹 층을 포함하고, 선상의 세라믹 층은 강판의 압연방향과이루는각이 82내지 88° 또는 92내지 98° 이다.
선상의 세라믹 층은 복수개 존재하며, 복수의 세라믹 층이 강판의 압연방향을따라패턴을형성할수 있다.
세라믹 층의 폭은 5.0내지 30™일수 있다.
세라믹 층간의 간격은 2.0내지 10.0™일수 있다.
세라믹 층은기공도가 1%이하이다.
세라믹 층은표면거칠기가 1 !이하일수있다.
세라믹 층의 두께는 0.1내지 3.5 일수있다.
세라믹 층은세라믹 분말로이루어질수있다.
세라믹 분말은니，民 03 ,
Figure imgf000003_0001
00 , ， （：11， å!!, , 311 및 63 중에서 선택되는 적어도 1종을 성분으로 포함하는 2019/132380 1»（：1^1{2018/016144
산화물, 질화물， 탄화물또는산질화물일수 있다.
세라믹 분말은 시203, ^02, Ti02, 計02, ¾位0.사203， 요的 ，
^ - 3102, 2^ -1：[02, 1 · ,
Figure imgf000004_0001
시20세 3시203 2 ¾， 시203 · 02, ¾0 · 02, 計02 02, 計02 02, 9시203 · 2¾03, 2시此 · ¾03, 21^ · 2시203 · 5 02, 1[20 ·시203 · 02, 1[20 -시203 4 ¾， 630 ·시203 · 02,
/ , （:， 110,
Figure imgf000004_0002
831103, 03, ?61103, 1\^03, 030, ?근_4, 031103, 1 시204， 川 03， \203, ^1204, 및 04중에서 선택되는 적어도 1종을포함할수있다.
소지 강판 및 세라믹 층사이에 형성된 금속산화물 층을 더 포함할 수있다.
소지 강판은실리콘（ ）: 2.6내지 5.5중량%,알루미늄（시）: 0.020내지 0.040중량%, 망간（ ）: 0.01내지 0.20중량%, 안티몬（況）,주석（¾）， 또는 이들의 조합을 0.01내지 0.15중량%포함하고， 잔부는
Figure imgf000004_0003
및 기타불가피한 불순물로이루어질수있다.
본 발명의 일 실시예에 의한 방향성 전기강판의 제조 방법은 소지 강판을제조하는단계 ; 및 소지 강판상에， 압연 방향에 대해 82내지 88° 또는 92내지 98° 의 각도로 세라믹 분말을 분사하여 선상의 세라믹 층을 형성하는단계를포함한다.
소지 강판을 제조하는 단계는， 슬라브를 제조하는 단계; 슬라브를 가열하는 단계; 슬라브를 열간압연 하여 열연강판을 제조하는 단계; 열연강판을냉간압연하여 냉연강판을제조하는단계 ;냉연강판을 1차재결정 소둔하는 단계 ;및 1차 재결정 소둔된 강판을 2차 재결정 소둔하는 단계;를 포함한다.
1차 재결정 소둔하는 단계 이후, 소둔 분리제를 도포하는 단계를 더 포함할수 있다.
선상의 세라믹 층을형성하는단계에서，복수개의 선상의 세라믹 층을 형성하고， 복수의 세라믹 층이 강판의 압연 방향을 따라 패턴을 형성할수 있다.
선상의 세라믹 증을형성하는단계는， , ¾, ¾，또는
Figure imgf000004_0004
이상을 포함하는 가스를 20 내지 3001 의 출력으로 플라즈마화한 열원에 세라믹 2019/132380 1»（：1^1{2018/016144
분말을 공급하여 상기 소지 강판에 세라믹 분말을 분사하는 단계를 포함할 수있다.
세라믹 분말의 평균입경은 10내지 1000 1^1일수 있다.
【발명의 효과】
5 본 발명의 일 실시예에 의한 방향성 전기강판은 선상의 세라믹 층이 압연 방향과 적절한각도를 형성하여， 장력 부여 효과와 함께 자구 미세화 효과를얻을수있어 , 철손이 현저히 저감된다.
또한, 본 발명의 일 실시셰에 의한 방향성 전기강판은 절연특성이 우수하다.
10 또한， 본 발명의 일 실시예에 의한 방향성 전기강판을 이용하여 소음을저감한변압기를제조할수 있다.
【도면의 간단한설명】
도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 방향성 전기강판의 압연면（ 면）을개략적으로나타낸개략도이다.
15 도 2는 본 발명의 또 다른 일 실시예에 의한 방향성 전기강판의 단면을개략적으로나타낸개략도이다.
【발명을실시하기 위한구체적인내용】
제 1, 제 2및 제 3등의 용어들은다양한부분， 성분， 영역, 층및/또는 섹션들을 설명하기 위해 사용되나 이들에 한정되지 않는다. 이들 용어들은 20 어느 부분， 성분， 영역, 층 또는 섹션을 다른 부분， 성분， 영역， 층 또는 섹션과구별하기 위해서만사용된다. 따라서， 이하에서 서술하는제 1부분, 성분, 영역, 층 또는 섹션은본 발명의 범위를 벗어나지 않는 범위 내에서 제 2부분, 성분， 영역， 층또는섹션으로언급될수있다.
여기서 사용되는 전문 용어는 단지 특정 실시예를 언급하기 위한 25 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,요소및/또는성분을구체화하며，다른특성， 영역, 정수， 단계， 동작, 요소 및/또는 성분의 존재나 부가를 제외시키는 것은 30 아니다. 2019/132380 1»（：1^1{2018/016144
어느부분이 다른부분의 "위에” 또는 ’’상에” 있다고 언급하는경우， 이는 바로 다른 부분의 위에 또는 상에 있을 수 있거나 그 사이에 다른 부분이 수반될수 있다. 대조적으로어느부분이 다른부분의 ”바로위에” 있다고언급하는경우， 그사이에 다른부분이 개재되지 않는다.
5 다르게 정의하지는 않았지만， 여기에 사용되는 기술용어 및 과학용어를포함하는모든용어들은본발명이 속하는기술분야에서 통상의 지식을가진 자가 일반적으로 이해하는의미와동일한의미를가진다. 보통 사용되는 사전에 정의된 용어들은 관련기술문헌과 현재 개시된 내용에 부합하는 의미를 가지는 것으로 추가 해석되고， 정의되지 않는 한 10 이상적이거나매우공식적인의미로해석되지 않는다.
또한， 특별히 언급하지 않는한 %는중량%를의미하며， 切 은 0.00()1중량%이다.
본발명의 일 실시예에서 추가원소를더 포함하는 것의 의미는추가 원소의 추가량만큼잔부인 철어 을대체하여 포함하는것을의미한다.
15 또한 별다른 정의가 없는 한 1 내지 ’ 는 쇼 이상 6 아하인 것을 의미한다.
이하, 본 발명의 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 20 설명하는실시예에 한정되지 않는다.
도 1에서는 본 발명의 일 실시예에 의한 방향성 전기강판의 단면을 개략적으로 나타낸다. 도 1에서 나타나듯이， 본 발명의 일 실시예에 의한 방향성 전기강판 (100)은， 소지 강판 (10) ; 및 소지 강판 (10) 상에 위치하는 선상의 세라믹 층 (30)을 포함한다. 도 1의 방향성 전기강판은 단지 본 25 발명을예시하기 위한것이며, 본발명이 여기에 한정되는것은아니다.
선상의 세라믹 층 (30)은 강판의 압연 방향 0®방향)과 이루는 각 (욘)이 82내지 88° 또는 92내지 98° 일수 있다. 이처럼 선상의 세라믹 층 (30)의 각도를제어함으로써, 장력 부여 효과와함께 자구미세화효과를 극대화할수있다.
30 선상의 세라믹 층 (30)이란평행사변형과유사한형태를의미하며，두 2019/132380 1»（：1^1{2018/016144
쌍의 대변 중길이가보다긴 장변과압연 방향 0®방향)이 이루는각 ( |3 )이 82 내지 88° 또는 92 내지 98° 일 수 있다. 단변은 압연 방향 (卵방향)과 평행하게 형성될수 있다.
선상의 세라믹 층 (30) 및 강판의 압연 방향 0®방향)과 이루는 5 각 ( |3 )이 직각 (90° )에 가깝거나，자구미세화효과가현저히 떨어지게 된다. 또한， 그 각 ( 0 )이 88° 보다 작거나， 96° 보다 큰 경우에도, 자구 미세화 효과가 현저히 떨어지게 된다. 더욱 구체적으로 선상의 세라믹 층 (30)은 강판의 압연 방향 (班)방향)과 이루는 각내)이 84 내지 86° 또는 94 내지 96° 일수있다.
10 소지 강판 (10)은실리콘 ( ) : 2.6내지 5.5중량%，알루미늄 (사) : 0.020 내지 0.040중량%, 망간 ( ) : 0.01내지 0.20중량%, 안티몬 (%)， 주석 (¾)，
Figure imgf000007_0001
불가피한불순물로이루어질수있다.
이하에서는소지 강판 (10)성분의 한정 이유에 대해 설명한다.
15 : 2.6내지 5.5중량%
실리콘 ( )은 강의 비저항을 증가시켜 철손을 감소시키는 역할을 하는데, 의 함량이 너무 적은 경우에는 강의 비저항이 작게 되어 철손 특성이 열화되고 고온소둔시 상변태구간이 존재하여 2차 재결정이 불안정해지는 문제가 발생할 수 있다. ^의 함량이 너무 많은 경우에는
20 취성이 커져 냉간압연이 어려워지는문제가발생할수있다. 따라서, 전술한 범위에서 의 함량을조절할수 있다. 더욱구체적으로 는 2.6내지 4.3 중량%포함될수있다. .
시: 0.020내지 0.040중량%
Figure imgf000007_0002
25 질화물로 되어 억제제로 작용하는 성분이다. 시의 함량이 너무 적은 경우에는 억제제로서 충분한 효과를 기대하기 어렵다. 또한， 사의 함량이 너무 많은 경우에는 시계통의 질화물이 너무 조대하게 석출， 성장하므로 억제제로의 효과가부족해질수있다. 따라서， 전술한범위에서시의 함량을 조절할수있다.
30 加: 0.01내지 0.20중량% Mn은 Si과 동일하게 비저항을 증가시켜 철손을 감소시키는 효과가 있으며， Si과 함께 질화처리에 의해서 도입되는 질소와 반응하여
(Al，Si ,Mn)N의 석출물을 형성함으로서 1차재결정립의 성장을 억제하여 2차재결정을 일으키는데 중요한 원소이다. 그러나 Mn의 함량이 너무 많은 경우， 열연도중 오스테나이트 상변태를 촉진하므로 1차 재결정립의 크기를 감소시켜 2차재결정을불안정하게 한다. 또한， Mn의 함량이 너무적은경우， 오스테나이트 형성 원소로서 열연 재가열시 오스테나이트 분율을 높여 석출물들의 고용량을많게 하여 재석출시 석출물 미세화와 MnS형성을통한 1차 재결정립이 너무 과대하지 않게 하는 효과가 불충분하게 일어날 수 있다. 따라서, 전술한범위에서 Mn의 함량을조절할수있다.
Sb, Sn또는이들의 조합: 0.01내지 0.15중량%
Sb 또는 Sn는 결정립계 편석원소로서 결정립계의 이동을 방해하는 원소이기 때문에 결정립 성장 억제제로서 {110}<001>방위의 고스결정립의 생성을 촉진하여 2차 재결정이 잘 발달하도록 하므로 결정립 크기 제어에 중요한 원소이다. 만약, Sb또는 Sn을 단독 또는 복합 첨가한 함량이 너무 적으면 그 효과가떨어지는문제가 생길 수 있다. Sb또는 Sn을 단독또는 복합 첨가한 함량이 너무 많으면 결정립계 편석이 심하게 일어나 강판의 취성이 커져서 압연시 판파단이 발생할수 있다.
방향성 전기강판의 소음은 자기변형에 기인한 진동에서 유발되므로 소음특성을 개선하기 위해서는 강판에 고온소둔 결정립 크기를 미세화하여 90° 자구를 감소시키는 방법이 있다. 그러나, 통상적인 방향성 전기강판 제조방법에서는 결정립 크기가 크고 불균일하여 소음개선 효과가 불충분하다.
본발명의 일실시예에 따른소지 강판 (10)는 Sb또는 Sn를단독또는 복합 첨가하여 고온소둔 결정립 크기는 10 내지 60mm 범위로 제어하여 변압기 소음개선 효과가 우수하다. 결정립 크기가 너무 작을 경우， 자속밀도가 열위하므로 변압기 등의 제품으로 생산하기에 충분하지 않다. 그리고， 결정립 크기가 너무 클 경우 자기변형이 심해져 저소음 변압기 제작이 어렵게 된다. 이 때 결정립 크기는 절편법 ( intercept method)을 사용하여 측정한원상당직경을의미한다. 2019/132380 1»（：1^1{2018/016144
도 2에서 나타나듯이，본발명의 일실시예에서 세라믹 층 (30)은소지 강판 (10) 상에 위치한다. 도 2에서 나타나듯이, 세라믹 층 (30)과 소지 강판 (10) 사이에 금속 산화물 층 (20)이 더 형성될 수 있으며, 이 경우, 세라믹 층 (30)은금속산화물층 (20)상에 형성된다. 금속산화물층 (20)은，
5 포스테라이트를포함할수있다. 금속산화물층 (20)이 필수구성은아니며， 금속 산화물 층 (20)을 제거 또는 억제하여， 소지 강판 (10) 상에 세라믹 층 (30)이 직접 형성될수도있다.
도 2에서는소지 강판 (10)의 일면상에 금속산화물층 (20)및 세라믹 층 (30)이 형성되어 있으나， 이에 한정하는 것은 아니며, 소지 강판 (10)의 10 양면에 금속산화물층 (20) 및 세라믹 층 (30)이 형성되는것도가능하다.
선상의 세라믹 층 (30)은 강판의 압연 방향 (炯방향)과 이루는 각 ( |3 )이 82내지 88° 또는 92내지 98° 일수 있다. 이처럼 선상의 세라믹 층 (30)의 각도를제어함으로써, 장력 부여 효과와함께 자구미세화효과를 극대화할수 있다.
15 도 1및도 2에 나타나듯이 , 선상의 세라믹 층 (30)은복수개 존재하며 , 복수의 세라믹 층 (30)이 강판의 압연 방향 (1®방향)을 따라 패턴을 형성할 수 있다. 패턴을 형성한다는 것은 일정의 폭 ( 을 갖는 복수의 세라믹 층 (30)이 일정의 간격 ( 을형성하는것을반복하는것을의미한다.
세라믹 층 (30)의 폭 ( 은 5.0 내지 30™일 수 있다. 폭 ( 이 너무 20 작으면, 장력부여에 의한 철손개선 효과가 미미하고， 다수의 코팅노즐을 형성하여야 하기 때문에 공정이 복잡해 지는 문제가 발생할 수 있다. 폭 ( 이 너무 작으면， 자구 미세화효과가 열위될 수 있다. 따라서 전술한 범위로 세라믹 층 (30)의 폭 ( 을 제어할 수 있다. 구체적으로 세라믹 층 (30)의 폭 ( 은 8 내지 20™일 수 있다. 구체적으로 세라믹 층 (30)의 25 폭 ( 은 선상의 세라믹 층 (30)을 형성하는 평행 사변형에서 장변간의 거리를의미한다.
세라믹 층 (30)간의 간격 ( 은 2.0내지 10.01™일수 있다. 간격 ( 이 너무 작으면, 일부 영역에서 세라믹 층의 이중으로 형성되어 표면조도를 거칠게 하고변압기 제작시 점적율이 열화되는문제가발생할수 있다. 기존 30 레이저 조사를 이용해 강판의 일부 영역을 제거하는 기술은 절연코팅층 2019/132380 1»（：1^1{2018/016144
박리를유발하여 절연성이 열위하기 때문에 재코팅를실시해야되는문제가 있다. 또한고객사 열처리 공정을거치면 철손개선 효과가사라지기 때문에 사용제약이 있는 문제가 있다. 세라믹 층 (30) 간의 간격 )이 넓다는 의미에서 강판의 판면 전체에 세라믹 코팅을 형성하고， 이를 제거하는 네거티브형 공정과는 근본적으로 상이하다. 네가티브형 공정의 경우， 본 발명의 일 실시예와 같이 세라믹 층 (30) 간의 간격 ( 을 넓게 형성할 수 없다. 간격 ( 이 너무넓을경우， 목적하는자구미세화효과를적절히 얻기 어렵다. 더욱 구체적으로 세라믹 층 (30) 간의 간격 ( 은 3 내지 7™일 수 있다. 세라믹 층 (30) 간의 간격이란 인접한선상의 세라믹 층 (30)에서 평행 사변형에서 장변간의 거리를의미한다.
본 발명의 일 실시예에서 세라믹 분말을 분사하여 세라믹 층 (30)을 형성할수 있으며， 이와같이 형성된 세라믹 층 (30)은기공도가매우작고， 소지 강판 (10) 또는 금속 산화물 층 (20)과의 밀착성이 매우 우수하다. 구체적으로세라믹 층 (30)은기공도가 1%이하이다. 여기서 기공도란세라믹 층 (30)단면 전체 면적에 대하여 , 기공이 차지하는면적 분율을의미한다. 세라믹 분말을 분사하여 세라믹 층 (30)을 형성하는 방법으로 형성된 세라믹 층 (30)은표면 거칠기 0切)가또한매우작다. 세라믹 층 (30)은표면 거칠기 0切)를 작게 형성함으로써 , 점적율을 향상시킬 수 있으며， 변압기 무부하손이 저하되는 문제를 방지할 수 있다. 구체적으로 세라믹 증 (30)의 표면거칠기는 1，이하일수있다.
세라믹 층 (30)의 두께 ( 는 0.1 내지 3.5 일 수 있다. 세라믹 층 (30)의 두께 (0가 너무 얇으면, 세라믹 층에 의해 방향성 전기강판의 표면에 발생되는 장력의 크기가 작아 철손 저감 효과 및 절연 효과가 불충분할 수 있다. 반면에, 세라믹 층 (30)의 두께 ( 가 너무 두꺼우면， 세라믹 층 (30)의 밀착성이 낮아지고, 박리가 일어날 수 있다. 더욱 구체적으로세라믹 층 (30)의 두께 ( 는 1내지 3 일수있다.
세라믹 층 (30)은세라믹 분말로이루어질수있다.세라믹 분말은니, 氏 03 ,
Figure imgf000010_0002
00 ,
Figure imgf000010_0001
중에서 선택되는 적어도 1종을 성분으로 포함하는 산화물, 질화물， 탄화물 또는 산질화물일수있다.더욱구체적으로세라믹 분말은시203 , 02 , 02 , 02 , 2019/132380 1»（：1^1{2018/016144
1的 -시203， 2^ - 5102, ¾¾0에 2¾¾0 · , 的 ·™, 1\¾0 - 2 ， 시203 02, 3시203 · 2 ¾， 시203 · Ti02, 2^ · 02, ¾02 · 02, 여 ·竹02, 9사203 · 2¾03， 2시203 _ 8此， 요的 · 2시203 · 5 02， 니20 ·시203 · 02,
1[20 ·시203 43102, 630 ·시203 · 02,사比 （:, （:， 1 ，묘比 州，（:州， ¾ 03, 03, 6 03, ]結 03, 030, 6시204, 03別03, 1始시204, FeTi04, 分03, ¾03,
^1204, 및九 04중에서 선택되는적어도 1종을포함할수있다.
세라믹 분말의 평균 입경은 10 내지 1000™가 될 수 있다. 세라믹 분말의 입경이 너무 작으면, 세라믹 층（30）의 형성이 곤란해 질 수 있다. 세라믹 분말의 입경이 너무크면， 표면조도가거칠어져 표면 결함이 발생할 수있다.따라서 세라믹 분말의 입경을전술한범위로조절할수 있다.
세라믹 분말은 구형， 판상형， 및 침상형을 포함하는 군에서 선택된 어느하나이상의 형태일수있다.
본 발명의 일 실시예에 의한 방향성 전기강판의 제조 방법은 소지 강판을제조하는단계; 및 소지 강판상에， 압연 방향에 대해 82내지 88° 또는 92내지 98° 의 각도로 세라믹 분말을 분사하여 선상의 세라믹 층을 형성하는단계를포함한다.
이하각단계별로구체적으로설명한다.
소지 강판을 제조하는 단계는, 슬라브를 제조하는 단계; 슬라브를 가열하는 단계; 슬라브를 열간압연 하여 열연강판을 제조하는 단계; 열연강판을냉간압연하여 냉연강판을제조하는단계;냉연강판을 1차재결정 소둔하는 단계;및 1차 재결정 소둔된 강판을 2차 재결정 소둔하는 단계;를 포함한다.
슬라브를제조하는단계에서 슬라브는실리콘（잇）: 2.6내지 5.5중량%, 알루미늄（시）: 0.020내지 0.040중량%, 망간（加）: 0.01내지 0.20중량%， 안티몬（¾）， 주석（¾1）， 또는이들의 조합을 0.01내지 0.15중량%포함하고， 잔부는 6 및 기타불가피한불순물로 이루어질 수 있다. 슬라브의 성분에 대해서는 전술한 방향성 전기강판의 설명과 동일하므로， 중복되는 설명은 생략한다.
슬라브를 가열하는 단계는 슬라브를 열간압연 하기 이전에 먼저 1200 V 이하로가열할수있다.또한, 열간압연 이후에 제조된 열연강판을 소둔할수 있다. 또한， 1차재결정 소둔 시， 탈탄또는 탈탄 및 침질할수 있다. 이러한공정은통상의 공정에 따르므로자세한설명은생략한다.
이와 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 조성을 갖는 슬라브를 열간 압연-넁간압연- 1차재결정 소둔- 2차재결정 소둔하는 일련의 공정에서， 2차 재결정 소둔 후 결정립의 평균 입경은 10 내지 60 mm의 범위를 충족하도록공정 조건을제어할수 있다.
1차 재결정 소둔 이후, 2차 재결정 형성을 위한 2차 재결정 소둔시 소지 강판 (10)간의 상호 융착 (st i cking)방지를 위해 소둔 분리제를 도포한다.이 때,소둔분리제성분내에 MgO, A1203등을포함함으로써 ,소지 강판 (10) 상에 금속 산화물 층 (20)을 형성할 수 있다. 소둔 분리제는 일반적으로알려진조성물을제한없이 사용할수있다.
2차재결정 소둔단계는소둔분리제가도포된 강판에 대해， 600내지 750°C에서 1차균열하는단계, 5내지 20°C/s로승은하는단계 및 950내지 130(TC에서 2차 균열하는 단계를 포함할 수 있다. 1차 균열하는 단계 및 승은하는단계는수소 10내지 60부피%및 잔부질소분위기에서 수행할수 있고， 2차 균열하는 단계는 90 부피% 이상의 수소 분위기에서 수행할 수 있다.
다음으로， 소지 강판 (10)에 세라믹 분말을분사하여 세라믹 층 (30)을 형성한다. 소지 강판 (10) 상에 금속 산화물 층 (20)이 형성된 경우， 금속 산화물 층 (20) 상에 세라믹 분말을 분사한다. 세라믹 층 (30)을 형성하는 방법으로， 플라즈마 스프레이 코팅 (Plasma spray) , 고속화염 스프레이 코팅 (High veloci ty oxy fuel ) ,에어로졸디포지션 (Aerosol deposi t ion) ,저온 스프레이 코팅 (Cold spray)의 방법을적용할수 있다.
더욱구체적으로 Ar , ¾, N2 , 또는 He중 1이상을포함하는가스를 20 내지 300kW의 출력으로 플라즈마화한 열원에 세라믹 분말을 공급하여 소지 강판 (10)에 세라믹 분말을 분사하는 플라즈마 스프레이 코팅방법을 사용할 수있다.
플라즈마화한열원에 세라믹 분말및 용매의 혼합물서스펜션 형태로 공급하여 세라믹 층 (30)을형성할수 있다. 이 때， 용매는물또는알코올이 될수 있다. 2019/132380 1»（：1^1{2018/016144
Figure imgf000013_0001
적어도 1종을포함할수있다.
세라믹 분말의 입경은 10 내지 100011111가 될 수 있다. 세라믹 분말의 입경이 너무작으면, 세라믹 층의 형성이 곤란해 질수있다. 세라믹 분말의 입경이 너무 크면， 표면조도가 거칠어져 표면 결함이 발생할 수 있다. 따라서 세라믹 분말의 입경을전술한범위로조절할수 있다.
세라믹 분말은 구형, 판상형， 및 침상형을 포함하는 군에서 선택된 어느하나이상의 형태일수있다.
이 때， 압연 방향에 대해 82 내지 88° 또는 92 내지 98° 의 각도 ( |3 )로 세라믹 분말을 분사하여 선상의 세라믹 층 (30)을 형성할 수 있다. 또한， 복수개의 세라믹 층을 형성하고, 복수의 세라믹 층이 강판의 압연 방향을따라패턴을형성할수있다.
선상의 세라믹 층 (30)에 대해서는 방향성 전기강판의 설명과 동일하므로， 중복되는설명은생략한다.
이하본발명의 바람직한실시예 및 비교예를기재한다. 그러나하기 실시예는 본 발명의 바람직한 일 실시예일뿐 본 발명이 하기 실시예에 한정되는것은아니다.
실험예 1
실리콘 ( )을 3.4중량%， 알루미늄 (시) : 0.03중량%， 망간 ( ) : ().05 중량%안티몬 (¾)을 0.04중량%， 주석 (¾)을 0.09중량%， 및 니켈 ( )을 0.02중량%，탄소 ( 를 0.06중량%,질소 ( 를 40중량抑 포함하고，잔부는 기타불가피한불순물로이루어진슬라브를준비하였다. 슬라브를 1150°C 에서 220분간 가열한 뒤 2.3mm 두께로 열간 압연하여, 열연강판을제조하였다.
열연강판을 112CTC까지 가열한 후 920°C 에서 95초간 유지한 후, 물에 급냉하여 산세한 다음， 0.27mm 두께로 냉간 압연하여， 넁연판을 제조하였다.
넁연판을 850°C 로유지 된노(Furnace)속에 투입한뒤 , 74부피%의 수소와 25 부피%의 질소 및 1 부피%의 건조한 암모니아 가스 혼합 분위기에 180초간 유지하여， 탈탄 침질 및 1차 재결정 소둔을 동시에 수행하여, 1차 재결정 소둔된 강판을 제조하였다. 산화 마그네슘(MgO)을 주성분으로하는소둔분리제를롤을 이용하여 1차재결정 소둔된강판에 도포한후， 2차재결정 소둔하였다.
2차 재결정 소둔시 1차 균열온도는 700°C, 2차 균열온도는
1200°C로하였고, 승온구간의 온도구간에서는 15°C/hr로 하였다. 또한， 1200°C까지는 질소50 부피% 및 수소 50 부피%의 혼합 기체 분위기로 하였고， 1200°C 도달한후에는 100부피%의 수소기체 분위기에서 20시간 유지한다음노넁 (furnace cooling)하였다.
그 뒤， 아르곤(Ar) 가스를 250kW의 출력으로 플라즈마화한 열원에 세라믹 분말을 공급하여, 하기 표 1에 정리한 각도 )로 분사하였다. 세라믹 층의 간격은 4.5mm, 폭은 9mm, 두께는 0.6_로형성하였다.
자기 변형량은 1 사이클(cycle)의 정현파 자기장을 생성시켜, 시간영역의 자기변형량을푸리에 변환을통해， 로그(log) 스케일로 변환후 가청 대역의 응답성 (A-가중 데시벨， A-weighted decibels)을 반영하고， 주파수응답을합산하여 하기 표 1에 정리하였다.
소음은 방향성 전기강판 상단 20cm 위에 마이크로폰을 설치하여 실시간모니터링하여 측정하였다.
Single sheet 측정법을 이용하여 1.7Tesla， 50Hz 조건에서 철손을 측정하였고, 800A/m의 자기장 하에서 유도되는 자속밀도의 크기 (Tesla)를 측정하였다. 각철손값은조건별평균을나타낸것이다. 자속밀도및 철손을 하기 표 1에 정리하였다. 【표 1】
Figure imgf000015_0001
표 1에서 나타나듯이, 비교예 1 내지 비교예 3 보다실시예 1 내지 8의 특성이 우수한 것을 확인할 수 있다. 이는 세라믹 층이 강판의 압연 방향과적절한각도 ( |3 )를갖기 때문에 발생한것임을확인할수 있다.
실험예 2
실리콘 (Si )을 3.4중량%， 알루미늄 (A1 ) : 0.03중량%, 망간 (Mn) : 0. 10 중량%, 안티몬 (Sb)을 0.05 중량% 및 주석 (Sn)을 0.05 중량% 포함하고, 잔부는 Fe및 기타불가피한불순물로 이루어진 슬라브를준비하였다. 슬라브를 1150 °C 에서 220분간 가열한 뒤 2.3mm 두께로 열간 압연하여, 열연강판을제조하였다.
열연강판을 112CTC까지 가열한 후 920 °C 에서 95초간 유지한 후, 물에 급냉하여 산세한 다음， 0.23mm 두께로 넁간압연하여, 냉연판을 제조하였다.
냉연판을 850 °C 로 유지 된 노 (Furnace) 속에 투입한 뒤， 이슬점 온도 및 산화능을 조절하고, 수소， 질소, 및 암모니아 혼합 기체 분위기에서 탈탄 침질 및 1차 재결정 소둔을 동시에 수행하여， 탈탄 소둔된강판을제조하였다.
이후, MgO가 주성분인 소둔분리제에 증류수를 혼합하여 슬러리를 제조하고, 롤 (Rol l ) 등을 이용하여 슬러리를 탈탄소둔된 강판에 도포한 후, 최종소둔하였다.
최종 소둔시 1차 균열온도는 700 °C , 2차 균열온도는 1200°C로 하였고, 승온구간의 온도구간에서는 15°C /hr로 하였다. 또한，
1200 까지는 질소 25 부피% 및 수소 75 부피%의 혼합 기체 분위기로 하였고， 1200 °C 도달한후에는 100부피%의 수소기체 분위기에서 15시간 유지한다음노냉 ( furnace cool ing)하였다.
그 뒤, 아르곤 (Ar ) 가스를 200kW의 출력으로 플라즈마화한 열원에 세라믹 분말을 분사였다. 금속 산화물 층 상에 선상의 세라믹 층과 압연방향이 이루는각 ( |3 )이 86° 으로 10mm코팅 폭및 5mm코팅 간격으로 1.5/im두께의 세라믹 층을형성하였다.
【표 2]
Figure imgf000016_0001
표 2에서 나타나듯이，세라믹 분말의 종류와무관하게 우수한자성 및 2019/132380 1»（：1^1{2018/016144
소음저감특성이 나타남을확인할수 있다.
본 발명은상기 실시예들에 한정되는 것이 아니라서로 다른 다양한 형태로 제조될 수 있으며， 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 5 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로이해해야만한다.
【부호의 설명】
100： 방향성 전기강판， 10: 소지 강판,
10 20： 금속산화물층, 30： 세라믹 층

Claims

2019/132380 1»（：1^1{2018/016144 【청구범위】
【청구항 1】
소지 강판; 및
상기 소지 강판상에 위치하는선상의 세라믹 층을포함하고,
5 상기 선상의 세라믹 층은 강판의 압연 방향과 이루는 각이 82 내지
88° 또는 92내지 98° 인 방향성 전기강판.
【청구항 2]
제 1항에 있어서，
상기 선상의 세라믹 층은 복수개 존재하며， 복수의 세라믹 층이 10 강판의 압연방향을따라패턴을형성하는방향성 전기강판.
【청구항 3】
제 1항에 있어서，
상기 세라믹 층의 폭은 5.0내지 30™인방향성 전기강판.
【청구항 4]
15 제 2항에 있어서，
상기 세라믹 층간의 간격은 2.0내지 10.0™인 방향성 전기강판.
【청구항 5】
제 1항에 있어서,
상기 세라믹 층은기공도가 1%이하인방향성 전기강판.
20
【청구항 6]
제 1항에 있어서,
상기 세라믹 층은표면거칠기가 1 이하인방향성 전기강판.
【청구항 7]
제 1항에 있어서，
25 상기 세라믹 층의 두께는 0.1내지 3.5 /페인방향성 전기강판.
【청구항 8]
제 1항에 있어서，
상기 세라믹 층은세라믹 분말로이루어지는방향성 전기강판.
【청구항 9]
30 제 8항에 있어서， 2019/132380 1»（：1^1{2018/016144
상기 세라믹 분말은
Figure imgf000019_0001
00, ,（：11， 1^,分， ¾1및 83중에서 선택되는적어도 1종을성분으로포함하는 산화물, 질화물， 탄화물또는산질화물인 방향성 전기강판.
【청구항 10】
제 8항에 있어서，
상기 세라믹 분말은시203, 02, 02, 1x^2, 1\¾0 -시203, 요的 - %, ^0 02， 21\¾0 · II 02,
Figure imgf000019_0002
1^0 - 2 ¾， 시203 · 02， 3시203 · 2 ¾, 시203 · 02, ! 02, 分02 · 02, 2102 · 02， 9시203 - 2¾¾, 2시203 · ¾03, 2¾1故 · 2시203 · 5 ¾， 1120 ·시203 - 02, 1120 ·시203 · 4 02, Ba0 ·시203 · 02, / ， ， ， 1 ,묘比 ,에, 631103,
Figure imgf000019_0003
030, 6-4,
◦크 03， 1\¾시204， ?6 04, ¾03, ¾03, ^1204, 및 分 04중에서 선택되는 적어도 1종을포함하는방향성 전기강판.
【청구항 11】
제 1항에 있어서，
상기 소지 강판 및 상기 세라믹 층사이에 형성된 금속산화물 층을 더 포함하는방향성 전기강판.
【청구항 12】
제 1항에 있어서,
상기 소지 강판은 실리콘（ ）: 2.6 내지 5.5중량%， 알루미늄（시）: 0.020 내지 0.040 중량%， 망간（加）: 0.01 내지 0.20 중량%, 안티몬（¾）， 주석（¾），또는이들의 조합을 0.01내지 0.15중량%포함하고,잔부는 Fe및 기타불가피한불순물로이루어진 것인방향성 전기강판.
【청구항 13】
소지 강판을제조하는단계; 및
상기 소지 강판상에, 압연 방향에 대해 82내지 88° 또는 92내지
98° 의 각도로 세라믹 분말을 분사하여 선상의 세라믹 층을 형성하는 단계를포함하는방향성 전기강판의 제조방법 .
【청구항 14】
제 13항에 있어서，
상기 소지 강판을제조하는단계는， 2019/132380 1»（：1^1{2018/016144
슬라브를제조하는단계 ;
상기 슬라브를가열하는단계;
상기 슬라브를열간압연 하여 열연강판을제조하는단계; 상기 열연강판을넁간압연하여 냉연강판을제조하는단계;
5 상기 냉연강판을 1차재결정 소둔하는단계;및
1차 재결정 소둔된 강판을 2차 재결정 소둔하는 단계;를 포함하는 방향성 전기강판의 제조방법.
【청구항 15】
제 14항에 있어서,
10 상기 1차재결정 소둔하는단계 이후,소둔분리제를도포하는단계를 더 포함하는방향성 전기강판의 제조방법.
【청구항 16】
제 13항에 있어서，
상기 선상의 세라믹 층을형성하는단계에서，
15 복수개의 세라믹 층을 형성하고， 복수의 세라믹 층이 강판의 압연 방향을따라패턴을형성하는방향성 전기강관의 제조방법.
【청구항 17]
제 13항에 있어서,
상기 선상의 세라믹 층을형성하는단계는，
20 , ¾， ½， 또는 ¾중 1 이상을 포함하는 가스를 20 내지 3001 의 출력으로 플라즈마화한 열원에 세라믹 분말을 공급하여 상기 소지 강판에 세라믹 분말을분사하는단계를포함하는방향성 전기강판의 제조방법 .
【청구항 18】
제 13항에 있어서，
Figure imgf000020_0001
전기강판의 제조방법.
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