KR102020423B1 - Coated electrical steel sheet having excellent insulation property and method for preparing the same - Google Patents
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Abstract
본 발명은 적어도 일면에 알루미늄을 포함하는 도금층이 형성된 전기강판을 준비하는 단계; 상기 도금층 상에 마그네슘을 진공증착하여 마그네슘 코팅층을 형성하는 단계; 및 상기 알루미늄 도금층 및 마그네슘 코팅층이 형성된 전기강판을 750 내지 950℃에서 열처리하는 단계를 포함하는 전기강판의 표면처리 방법 에 관한 것이다. 본 발명에 따르면, 알루미늄-실리콘 도금 전기강판상에 균일한 산화마그네슘(MgO)층이 형성되어 절연성을 부가한 도금 전기강판이 제공된다. 이에 따라, 고효율의 전기강판이 전기기기에 적용되어 에너지 절감 및 기기 소형화 등에 기여할 수 있다.The present invention comprises the steps of preparing an electrical steel sheet formed with a plating layer containing aluminum on at least one surface; Vacuum depositing magnesium on the plating layer to form a magnesium coating layer; And a heat treatment of the electrical steel sheet having the aluminum plating layer and the magnesium coating layer formed at 750 to 950 ° C. According to the present invention, a uniform magnesium oxide (MgO) layer is formed on an aluminum-silicon plated electrical steel sheet, thereby providing a plated electrical steel sheet added with insulation. Accordingly, high-efficiency electrical steel sheet is applied to the electrical equipment can contribute to energy saving and miniaturization of the device.
Description
본 발명은 절연 특성이 우수한 코팅 전기강판 및 이의 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a coated electrical steel sheet having excellent insulating properties and a method of manufacturing the same.
전기강판, 특히 방향성 전기강판이란 3.1% Si성분을 함유한 결정립 방위가 (110)[001] 방향으로 정열된 집합조직을 가지고 있으며 압연방향으로 극히 우수한 자기적특성을 가지고 있는 강판을 말하는 것으로, 이 특성을 이용하여 변압기, 전동기, 발전기 및 기타 전자기기 등의 철심 재료로 많이 사용된다.Electrical steel, in particular, oriented electrical steel, refers to a steel sheet that has a grain structure in which the grain orientation containing 3.1% Si is aligned in the (110) [001] direction and has extremely excellent magnetic properties in the rolling direction. It is widely used as a core material for transformers, electric motors, generators and other electronic devices.
우수한 절연코팅은 기본적으로 외관에 결함이 없는 균일한 색상을 가져야 하지만 기능성을 부여하려는 여러가지 기술의 접목에 의하여 전기절연성을 향상시키고 피막의 밀착성을 강화시키는 것이 주로 이용되는 기술이었다.The excellent insulation coating should basically have a uniform color without defects in appearance, but it was mainly used to improve the electrical insulation and enhance the adhesion of the film by incorporating various techniques to provide functionality.
최근 고자속밀도급의 방향성 전기강판이 상용화되면서 최종 절연피막의 고장력화를 추구하게 되었고, 실제 고장력 절연피막이 최종제품의 자기적 특성 개선에 크게 기여함이 확인되었다.Recently, the commercialized high-strength oriented electrical steel sheet has been commercialized, and the high tensile strength of the final insulating film has been pursued, and it has been confirmed that the high tensile insulating film contributes to the improvement of the magnetic properties of the final product.
장력피막의 특성 향상을 위해서 여러가지 공정인자의 제어기법이 응용되고 있었으며, 현재 상품화되어 있는 방향성 전기강판은 강판과 폴스테라이트계 바탕 피막 위에 형성된 절연피막의 열팽창계수 차이를 이용하는 것에 의해 강판에 인장응력을 부가함으로써 철손감소 효과를 도모하고 있는 것을 들 수 있다.The control method of various process factors has been applied to improve the characteristics of the tension coating, and currently commercialized oriented electrical steel sheets use tensile stress in the steel sheet by using the difference in coefficient of thermal expansion between the steel sheet and the insulation coating formed on the base layer of the polyester It is mentioned that the iron loss reduction effect is aimed at by adding.
이러한 대표적인 절연피막 형성방법으로서, 일본특허 특공소 53-28375호 공보에 개시되어 있는 인산 알루미늄(Aluminium)과 콜로이달 실리카(Colloidal silica)와 산화크롬(Chrome)을 주성분으로 하는 코팅액을 이용하는 방법 및 일본특허 특공소 56-52117호 공보에 개시되어 있는 인산 마그네슘(Magnesium)과 콜로이달 실리카와 산화크롬을 주성분으로 하는 코팅액을 이용하는 방법을 들 수 있다.As a typical method of forming an insulating film, a method using a coating liquid composed mainly of aluminum phosphate, colloidal silica and chromium oxide disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 53-28375 and Japan The method of using the coating liquid which has magnesium phosphate, colloidal silica, and chromium oxide which are disclosed by Unexamined-Japanese-Patent No. 56-52117 is mentioned.
최근에는 일본특허 제3098691호, 제2688147호에서와 같이, 알루미나 주체의 알루미나 솔(alumina sol)과 붕산 혼합액을 이용하여 전기강판에 고장력의 산화물 피막을 형성하는 기술이 제안된 바 있다.Recently, as in Japanese Patent Nos. 3098691 and 2688147, a technique of forming an oxide film having a high tensile strength on an electrical steel sheet using alumina sol and a boric acid mixture solution of the alumina main body has been proposed.
또한, 한국특허 제0377566호에서와 같이, 폴스테라이트계 바탕 피막 위에 특정 금속원자를 함유한 인산수소염과 실리카로 구성된 제1층을 형성시킴으로써 폴스테라이트계 바탕 피막과 절연피막과의 밀착성 향상을 유도하고, 그 위에 재차 붕산 알루미늄을 주성분으로 하는 제2층을 형성시킴으로써 더욱 강력한 피막장력 효과를 내는 기술이 제안된 바 있다.In addition, as in Korean Patent No. 0377566, by forming a first layer composed of hydrogen phosphate and silica containing a specific metal atom on the foliar base film, the adhesion between the foliar base film and the insulating film is improved. In order to induce and to form a second layer containing aluminum borate as a main component thereon, a technique for producing a stronger film tension effect has been proposed.
그러나, 알루미나 솔과 같은 물질은 산화성 분위기에 매우 민감하게 작용하여 절연코팅 후 강판 표면의 색을 변화시킬 수 있으며, 코팅용액 제조후 안정성 측면에 문제가 있는 것으로 지적되어 오고 있다.However, materials such as alumina sol have been very sensitive to the oxidizing atmosphere to change the color of the surface of the steel sheet after the insulation coating, has been pointed out that there is a problem in terms of stability after the coating solution.
뿐만 아니라, 위에서 제시된 바와 같은 두 층 이상의 절연코팅을 구성할 때 최대의 효과를 얻기 위해서는 1층과 2층의 도포량을 목표수준으로 균일하게 관리하여야 하며, 이를 현장에서 안정적으로 구현하는 것은 매우 어려운 것으로 알려져 있는 실정이다.In addition, in order to obtain the maximum effect when constructing two or more layers of insulation coatings as described above, it is very difficult to manage the coating amount of the first and second layers uniformly to the target level, and to implement it stably in the field. It is a known situation.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 종래의 습식 코팅 방식이 아닌 진공증착 방식을 이용하여 장력 및 절연성을 부가한 절연 특성이 우수한 코팅 전기강판 및 이의 제조방법을 제공하는데 있다.The present invention has been made to solve the above problems, and to provide a coating electrical steel sheet having excellent insulating properties and added to the tension and insulation using a vacuum deposition method instead of a conventional wet coating method and a method of manufacturing the same.
본 발명의 일 측면에 따르면, 적어도 일면에 알루미늄을 포함하는 도금층이 형성된 전기강판을 준비하는 단계; 상기 도금층 상에 마그네슘을 진공증착하여 마그네슘 코팅층을 형성하는 단계; 및 상기 알루미늄 도금층 및 마그네슘 코팅층이 형성된 전기강판을 750 내지 950℃에서 열처리하는 단계를 포함하는 전기강판의 표면처리 방법이 제공된다.According to one aspect of the invention, the step of preparing an electrical steel sheet having a plating layer comprising aluminum on at least one surface; Vacuum depositing magnesium on the plating layer to form a magnesium coating layer; And heat-treating the electrical steel sheet on which the aluminum plating layer and the magnesium coating layer are formed at 750 to 950 ° C.
상기 알루미늄의 도금량이 10 내지 50g일 수 있다.Plating amount of the aluminum may be 10 to 50g.
상기 도금층의 두께가 5 내지 20㎛일 수 있다.The thickness of the plating layer may be 5 to 20㎛.
상기 도금층은 도금층 100중량부에 대하여 12중량부 이하의 실리콘을 더 포함할 수 있다.The plating layer may further include 12 parts by weight or less of silicon based on 100 parts by weight of the plating layer.
상기 마그네슘의 증착량이 0.5 내지 5g일 수 있다.Deposition amount of the magnesium may be 0.5 to 5g.
상기 마그네슘 코팅층의 두께가 0.5 내지 3㎛일 수 있다.The magnesium coating layer may have a thickness of 0.5 to 3 μm.
상기 열처리하는 단계가 750 내지 900℃에서는 10분 이상, 900 내지 950℃에서는 5분 이상 수행될 수 있다.The heat treatment may be performed at 750 to 900 ° C. for at least 10 minutes and at 900 to 950 ° C. for at least 5 minutes.
상기 마그네슘을 증착하는 단계 전, 500 내지 700℃에서 열처리하는 단계를 더 포함할 수 있다.Before depositing the magnesium, the method may further include heat treatment at 500 to 700 ° C.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 전기강판; 상기 전기강판의 적어도 일면에 형성된 알루미늄-철 합금층; 및 상기 알루미늄-철 합금층 상에 형성된 산화마그네슘층을 포함하는 절연 특성이 우수한 코팅 전기강판이 제공된다.According to another aspect of the invention, the electrical steel sheet; An aluminum-iron alloy layer formed on at least one surface of the electrical steel sheet; And a coated electrical steel sheet having excellent insulating properties, including a magnesium oxide layer formed on the aluminum-iron alloy layer.
상기 코팅 전기강판의 표면저항이 10×e6 Ω 이상일 수 있다.The surface resistance of the coated electrical steel sheet may be 10 × e 6 Ω or more.
상기 산화마그네슘층의 두께가 0.1 내지 3 ㎛일 수 있다.The magnesium oxide layer may have a thickness of 0.1 μm to 3 μm.
상기 알루미늄-철 합금층이 실리콘을 더 포함할 수 있다.The aluminum-iron alloy layer may further include silicon.
본 발명에 따르면, 알루미늄 도금 전기강판 상에 균일한 산화마그네슘(MgO)층이 형성되어 절연성을 부가한 도금 전기강판이 제공된다. 이에 따라, 고효율의 전기강판이 전기기기에 적용되어 에너지 절감 및 기기 소형화 등에 기여할 수 있다.According to the present invention, a uniform magnesium oxide (MgO) layer is formed on an aluminum plated electrical steel sheet to provide a plated electrical steel sheet added with insulation. Accordingly, high-efficiency electrical steel sheet is applied to the electrical equipment can contribute to energy saving and miniaturization of the device.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 코팅층의 두께 및 성분을 글로방전광학분광분석(GDOS)한 결과를 나타낸 것이다.
도 2는 본 발명의 코팅 전기강판의 열처리에 따른 성분 변화를 개략적으로 나타낸 것이다.
도 3은 실시예 1의 단면을 주사전자현미경을 이용하여 나타낸 것이다.
도 4는 비교예 4의 단면을 주사전자현미경을 이용하여 나타낸 것이다. Figure 1 shows the results of the glow discharge optical spectroscopic analysis (GDOS) of the thickness and components of the coating layer according to an embodiment of the present invention.
Figure 2 schematically shows the component changes of the heat treatment of the coated electrical steel sheet of the present invention.
3 is a cross-sectional view of Example 1 using a scanning electron microscope.
4 is a cross-sectional view of Comparative Example 4 using a scanning electron microscope.
이하, 다양한 실시예를 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.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to various examples. However, embodiments of the present invention may be modified in various other forms, and the scope of the present invention is not limited to the embodiments described below.
본 발명은 열전모듈용 절연 특성이 우수한 코팅 전기강판 및 이의 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a coated electrical steel sheet having excellent insulating properties for thermoelectric modules and a method of manufacturing the same.
전기강판의 성능을 향상시키기 위한 특히 와전류 손실 감소를 위해서 재료의 두께를 감소시켜 박물화하여 사용할 수 있다. 이를 위해 적층될 표면이 절연되어 있어야 한다. In order to reduce the eddy current loss, in particular, to improve the performance of the electrical steel sheet can be used by reducing the thickness of the material. For this purpose, the surface to be stacked must be insulated.
또한, 고온에서 코팅층이 생성되어 재료의 표면장력이 부과되어 자구 구조 개선으로 철손을 개선할 수 있다. 이를 위해 전기 강판에 장력을 부여하는 코팅이나, 우수한 절연피막을 형성할 수 있다. 즉 코팅막은 절연성이 우수하고, 소재와 밀착성이 우수해야 한다. In addition, the coating layer is generated at a high temperature to impart the surface tension of the material to improve the iron loss by improving the magnetic domain structure. To this end, it is possible to form a coating that gives tension to the electrical steel sheet or an excellent insulating film. That is, the coating film should be excellent in insulation and good adhesion to the material.
한편, 전기강판의 성능향상을 위한 절연 및 장력코팅기술에 있어서 산화마그네슘을 도포한 방법을 사용한다. 산화마그네슘은 강판의 Sticking을 방지하고, 철 및 실리카의 산화물과 반응하여 피막을 형성한다. 통상적으로 산화마그네슘 분말을 물에 갠 상태의 산화마그네슘 슬러리를 표면에 도포하여 사용한다. 그러나 이와 같은습식 코팅 방식인 경우 장력부여 및 박막의 절연피막형성이 용이하지 않다.On the other hand, in the insulation and tension coating technology for improving the performance of the electrical steel sheet, a method of applying magnesium oxide is used. Magnesium oxide prevents sticking of steel sheet and forms a film by reacting with oxides of iron and silica. Usually, a magnesium oxide slurry in which magnesium oxide powder is immersed in water is applied to the surface. However, in the case of the wet coating method, it is not easy to apply tension and form an insulating film of the thin film.
본 발명의 일 측면에 따르면, 적어도 일면에 알루미늄을 포함하는 도금층이 형성된 전기강판을 준비하는 단계; 상기 도금층 상에 마그네슘을 진공증착하여 마그네슘 코팅층을 형성하는 단계; 및 상기 알루미늄 도금층 및 마그네슘 코팅층이 형성된 전기강판을 750 내지 950℃에서 열처리하는 단계를 포함하는 전기강판의 표면처리 방법 이 제공된다.According to one aspect of the invention, the step of preparing an electrical steel sheet having a plating layer comprising aluminum on at least one surface; Vacuum depositing magnesium on the plating layer to form a magnesium coating layer; And heat-treating the electrical steel sheet on which the aluminum plating layer and the magnesium coating layer are formed at 750 to 950 ° C.
본 발명의 전기강판은 무방향성 전기강판 또는 방향성 전기강판일 수 있다.The electrical steel sheet of the present invention may be a non-oriented electrical steel sheet or a directional electrical steel sheet.
상기 전기강판의 적어도 일면에 알루미늄을 도금하여 알루미늄을 포함하는 도금층을 형성할 수 있다. 이 때 도금층을 형성하는 방법은 특별하게 한정하는 것은 아니며 예를 들어, 용융도금, 전해도금, 진공증착도금 및 클래드 방법 등을 이용하여 도금층을 형성할 수 있다. Aluminum may be plated on at least one surface of the electrical steel sheet to form a plating layer including aluminum. At this time, the method of forming the plating layer is not particularly limited, and for example, the plating layer may be formed using a hot dip plating, an electrolytic plating, a vacuum deposition plating, a clad method, or the like.
상기 알루미늄 도금량은 10 내지 50g/㎡인 것이 바람직하다. 10g/㎡ 미만인 경우 도금층 밀착력이 낮아질 수 있으며, 50g/㎡ 초과인 경우 열처리 후 절연특성이 낮아질 수 있다. It is preferable that the said aluminum plating amount is 10-50g / m <2>. If less than 10g / ㎡ may have a low adhesion of the coating layer, if more than 50g / ㎡ may reduce the insulating properties after heat treatment.
한편, 상기 도금층은 도금층 100중량부에 대하여 12중량부 이하의 실리콘을 더 포함할 수 있다. 후막의 경우 용융 공정을 이용하여, 알루미늄계 도금 강판을 제조하므로, 알루미늄의 도금욕을 증가시키고 기재와 알루미늄 도금층 사이에 생성되는 철-알루미늄 성장을 억제하여, 향후 가공성을 개선할 수 있다. The plating layer may further include 12 parts by weight or less of silicon based on 100 parts by weight of the plating layer. In the case of a thick film, an aluminum-based plated steel sheet is manufactured by using a melting process, thereby increasing the plating bath of aluminum and suppressing iron-aluminum growth generated between the substrate and the aluminum plating layer, thereby improving workability in the future.
다음으로, 상기 도금층 상에 마그네슘을 진공증착하여 마그네슘 코팅층을 형성한다. 상기 진공증착은 예를 들어, 마그네트론 스퍼터링을 이용하여 수행될 수 있다. 보다 상세하게는 진공 장비를 기본 압력인 약 10-4 torr가 될 때까지 배기한 후 마그네트론 스퍼터링 소스를 이용하여 마그네슘을 코팅할 수 있다.Next, magnesium is vacuum deposited on the plating layer to form a magnesium coating layer. The vacuum deposition may be performed using, for example, magnetron sputtering. More specifically, the vacuum equipment may be evacuated to a basic pressure of about 10 −4 torr and then magnesium coated using a magnetron sputtering source.
상기 마그네슘의 증착량은 0.5 내지 5g/㎡인 것이 바람직하다. 0.5g/㎡ 미만인 경우 산화마그네슘층 생성이 어려우며, 5g/㎡ 초과인 경우 다공성의 산화마그네슘층이 생성되어 절연 특성이 열위해질 수 있다. The deposition amount of magnesium is preferably 0.5 to 5 g /
이에 따른 마그네슘 코팅층의 두께는 0.5㎛ 내지 3㎛인 것이 바람직하다. 0.5㎛ 미만인 경우 산화마그네슘층 생성이 어려우며, 반면, 3㎛ 초과인 경우 다공성의 산화마그네슘층이 생성되어 절연 특성이 열위해질 수 있다. Accordingly, the thickness of the magnesium coating layer is preferably 0.5㎛ to 3㎛. If it is less than 0.5㎛ magnesium oxide layer is difficult to create, whereas if it is more than 3㎛ porous magnesium oxide layer is generated may be inferior to the insulating properties.
다음으로, 상기 마그네슘 코팅층이 형성된 전기강판을 750 내지 950℃에서 열처리할 수 있다. 상기 열처리 방법은 특별하게 한정하는 것은 아니나, 예를 들어 진공 열처리로를 이용하여 수행될 수 있다. 보다 상세하게는 진공 열처리로는 예열로와 열처리로 그리고 균열로가 연속으로 연결되어 형성된 열처리로를 사용할 수 있다. Next, the electrical steel sheet on which the magnesium coating layer is formed may be heat treated at 750 to 950 ° C. The heat treatment method is not particularly limited, but may be performed using, for example, a vacuum heat treatment furnace. More specifically, a vacuum heat treatment furnace may be a heat treatment furnace formed by continuously connecting a preheating furnace, a heat treatment furnace, and a crack furnace.
이 때 예열로와 열처리로 그리고 균열로는 각 연결부분에 각 로의 공간을 차단하는 차단막과 차단막에는 강판을 이동시키기 위한 문이 형성되는 것이 바람직하다. 이러한 열처리로는 진공상태로 배기한 다음 불활성 가스 예를 들면 질소 가스를 분위기 가스로 공급할 수 있다. 마그네슘 코팅층이 형성된 강판의 열처리는 먼저 예열로에 상기 강판을 장입한 다음 열처리 온도까지 상기 강판을 가열하여 온도가 안정화 된 상태에서 열처리로로 이동시켜 열처리를 실시할 수 있다.At this time, the preheating furnace, the heat treatment furnace, and the cracking furnace are preferably formed with a barrier for blocking the space of each furnace at each connection part and a door for moving the steel plate. Such a heat treatment furnace may evacuate under vacuum and then supply an inert gas such as nitrogen gas to the atmosphere gas. In the heat treatment of the steel plate formed with a magnesium coating layer, first, the steel sheet is charged into a preheating furnace, and then the steel sheet is heated to a heat treatment temperature to be moved to a heat treatment furnace in a state where the temperature is stabilized.
상기 열처리는 750 내지 950℃의 온도 범위에서 수행되는 것이 바람직하다. 750℃ 미만인 경우 산화마그네슘층뿐만 아니라 마그네슘, 알루미늄(실리콘), 철계 성분이 포함되어 절연특성이 나빠질 수 있으며, 950℃ 초과인 경우 다공성의 산화마그네슘층이 생성될 수 있다.The heat treatment is preferably carried out in a temperature range of 750 to 950 ℃. If the temperature is less than 750 ° C., not only the magnesium oxide layer but also magnesium, aluminum (silicon), and iron-based components may be included, and insulation properties may deteriorate. If the temperature is higher than 950 ° C., a porous magnesium oxide layer may be formed.
또한, 상기 열처리는 750 내지 950℃에서, 5분 이상 동안 수행되는 것이 바람직하다. 5분 미만인 경우 마그네슘, 알루미늄(실리콘), 철계 성분이 포함되어 절연 특성이 나빠질 수 있다. 보다 바람직하게는 750℃ 내지 900℃에서는 10분 이상, 900 내지 950℃에서는 5분 이상 수행되는 것이 바람직하다. 상기 열처리 조건을 만족하지 않으면, 알루미늄(실리콘), 철, 마그네슘의 합금화가 완전히 되지 않아 최상층에 치밀한 산화마그네슘상이 형성되지 않을 수 있다.)In addition, the heat treatment is preferably carried out for 5 minutes or more at 750 to 950 ℃. If less than 5 minutes, magnesium, aluminum (silicon), iron-based components may be included, such as poor insulation properties. More preferably, it is preferably performed at 750 ° C to 900 ° C for at least 10 minutes and at 900 to 950 ° C for at least 5 minutes. If the heat treatment conditions are not satisfied, alloying of aluminum (silicon), iron, and magnesium may not be completed, and thus a dense magnesium oxide phase may not be formed on the uppermost layer.)
한편, 상기 도금층을 형성한 후 마그네슘을 증착하기 전, 상기 전기 강판을 500 내지 700℃에서 열처리하는 단계를 더 포함할 수 있다. 이는 도금층 내의 순수 알루미늄 영역을 줄여주는 것으로, 750℃ 내지 950℃에서 수행되는 열처리에 의해 산화마그네슘층을 생성할 때, 순수 알루미늄이 철과 합금화 되면서 산화마그네슘층을 다공성으로 만드는 것을 억제할 수 있다. 상기 열처리는 20분 이상 수행되는 것이 바람직하며, 20분 미만인 경우, 순수알루미늄 영역이 많이 남아 있을 수 있다.Meanwhile, after forming the plating layer and before depositing magnesium, the method may further include heat treating the electrical steel sheet at 500 to 700 ° C. This reduces the pure aluminum region in the plating layer, and when the magnesium oxide layer is produced by the heat treatment performed at 750 ° C. to 950 ° C., it is possible to suppress the pure aluminum from being alloyed with iron and to make the magnesium oxide layer porous. Preferably, the heat treatment is performed for 20 minutes or more, and when less than 20 minutes, much pure aluminum region may remain.
한편, 상술한 전기강판의 표면처리 방법에 의해 본 발명의 전기강판은 전기강판; 상기 전기강판의 적어도 일면에 형성된 알루미늄-철 합금층; 및 상기 알루미늄-철 합금층 상에 형성된 산화마그네슘층을 포함하는 절연 특성이 우수한 코팅 전기강판 이 제공된다. 또한, 상술한 바와 같이 필요에 따라 알루미늄-철 합금층에는 실리콘이 더 포함되어 있을 수 있다. 알루미늄(실리콘)-철 합금층은 전기강판 내의 철이 도금층으로 확산하여 형성된 것이거나, 또는 상술한 열처리 단계에서 전기강판 내의 철이 도금층 내로 확산하여 형성된 것일 수 있다.On the other hand, the electrical steel sheet of the present invention by the surface treatment method of the above-described electrical steel sheet is an electrical steel sheet; An aluminum-iron alloy layer formed on at least one surface of the electrical steel sheet; And a coated electrical steel sheet having excellent insulation properties, including a magnesium oxide layer formed on the aluminum-iron alloy layer. In addition, as described above, the aluminum-iron alloy layer may further include silicon. The aluminum (silicon) -iron alloy layer may be formed by diffusion of iron in the electrical steel sheet into the plating layer, or may be formed by diffusion of iron in the electrical steel sheet into the plating layer in the above-described heat treatment step.
한편, 강판의 최외측에는 상술한 열처리에 의해 산화마그네슘층이 형성된다. 이에 따라 전기강판에 우수한 절연 특성을 부여할 수 있게 된다. On the other hand, on the outermost side of the steel sheet, a magnesium oxide layer is formed by the above heat treatment. Accordingly, it is possible to impart excellent insulating properties to the electrical steel sheet.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 코팅층의 두께 및 성분을 글로방전광학분광분석(GDOS)한 결과를 나타낸 것이다. 도 1의 결과로부터, 도금층 표면에 산화마그네슘층이 구성된 층을 이루고 있으며, 내부는 알루미늄(실리콘)-철계 합금층을 이루고 있음을 확인할 수 있다.Figure 1 shows the results of the glow discharge optical spectroscopic analysis (GDOS) of the thickness and components of the coating layer according to an embodiment of the present invention. From the results of FIG. 1, it can be seen that a layer consisting of a magnesium oxide layer is formed on the surface of the plating layer, and the inside is formed of an aluminum (silicon) -iron alloy layer.
상기 산화마그네슘층의 두께는 0.1㎛ 내지 3㎛인 것이 바람직하다. 0.1㎛ 미만인 경우 산화마그네슘층 생성이 어려우며, 3㎛ 초과인 경우 다공성의 산화마그네슘층이 생성되어 절연 특성이 열위해질 수 있다.It is preferable that the thickness of the said magnesium oxide layer is 0.1 micrometer-3 micrometers. If less than 0.1㎛ magnesium oxide layer is difficult to produce, if it exceeds 3㎛ porous magnesium oxide layer is generated may be inferior to the insulating properties.
이와 같이 본 발명은 마그네슘, 알루미늄 및 실리콘 산화물 등을 생성시켜 전기강판의 표면저항이 10×e6Ω을 확보함으로써, 절연성 및 장력을 부여할 수 있다. 또한 만들어진 소재의 도금층은 고온 소둔시 소재의 고착(sticking)을 방지하는 역할을 수행할 수 있다. As described above, the present invention produces magnesium, aluminum, silicon oxide, and the like, thereby securing 10 × e 6 Ω of surface resistance of the electrical steel sheet, thereby providing insulation and tension. In addition, the plated layer of the material may serve to prevent sticking of the material during high temperature annealing.
실시예Example
이하, 본 발명을 실시예를 들어 보다 구체적으로 설명한다. 이하의 실시예는 본 발명을 보다 구체적으로 설명하기 위한 것으로서, 이에 의해 본 발명이 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, an Example is given and this invention is demonstrated more concretely. The following examples are intended to illustrate the present invention in more detail, and the present invention is not limited thereto.
전기강판을 준비하고, 하기 표 1에 나타낸 바와 같이 도금층의 성분 및 도금량, 마그네슘 코팅층의 도금량을 제어하여 열처리를 수행하였다. 이후 전기강판의 표면저항을 측정하고 표 1에 나타내었다. An electrical steel sheet was prepared and heat treatment was performed by controlling the plating layer components and the plating amount, and the plating amount of the magnesium coating layer, as shown in Table 1 below. Since the surface resistance of the electrical steel sheet was measured and shown in Table 1.
성분Plating layer and coating layer
ingredient
도금량(g/㎡)Al-Si
Plating amount (g / ㎡)
부착량(g/㎡)Mg
Amount of adhesion (g / ㎡)
열처리(℃)After forming the plating layer
Heat treatment (℃)
열처리After forming coating layer
Heat treatment
상기 표 1을 참조하면 발명예 1 및 2의 표면저항은 10×e7Ω 이상의 값을 나타내어 절연 특성이 우수한 것을 확인할 수 있으며 이를 통해 발명예에 따른 코팅 전기강판의 최상부에는 치밀한 산화마그네슘층이 형성되어 있음을 알 수 있다.Referring to Table 1, the surface resistance of Inventive Examples 1 and 2 exhibited a value of 10 × e 7 Ω or more, indicating that the insulating properties were excellent, and thus a dense magnesium oxide layer was formed on the top of the coated electrical steel sheet according to the Invention Example. It can be seen that.
도 3은 실시예 1의 단면을 주사전자현미경을 이용하여 나타낸 것이다. 도 3에서 확인할 수 있는 바와 같이, 모재 위에 약 10㎛의 알루미늄(실리콘)-철 합금층과 그 상부에 치밀한 산화마그네슘층이 형성되어 있다. 최상부의 치밀한 산화마그네슘층에 의해 절연특성이 부여된다.3 is a cross-sectional view of Example 1 using a scanning electron microscope. As can be seen in FIG. 3, an aluminum (silicon) -iron alloy layer of about 10 μm and a dense magnesium oxide layer are formed on the base material. Insulation characteristics are imparted by the dense magnesium oxide layer at the top.
비교예 1 내지 3은 산화마그네슘층이 형성되어 있지 않으므로, 절연 특성이 열위하다. 한편, 도 4는 비교예 4의 단면을 주사전자현미경을 이용하여 나타낸 것으로서, 비교예 4 및 5는 열처리 후 형성된 코팅층 구조에 의해 표면저항 측정시 오히려 도전 특성을 나타내는 것을 확인할 수 있었다.Since the magnesium oxide layer is not formed in Comparative Examples 1 to 3, the insulating properties are inferior. On the other hand, Figure 4 shows the cross section of Comparative Example 4 by using a scanning electron microscope, Comparative Examples 4 and 5 it was confirmed that the surface characteristics measured by the coating layer structure formed after the heat treatment rather exhibits the conductivity characteristics.
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.Although the embodiments of the present invention have been described in detail above, the scope of the present invention is not limited thereto, and various modifications and changes can be made without departing from the technical spirit of the present invention described in the claims. It will be obvious to those of ordinary skill in the field.
Claims (12)
상기 도금층 상에 마그네슘을 진공증착하여 마그네슘 코팅층을 형성하는 단계; 및
상기 알루미늄을 포함하는 도금층 및 마그네슘 코팅층이 형성된 전기강판을 750 내지 950℃에서 열처리하는 단계를 포함하는 전기강판의 표면처리 방법.
Preparing an electrical steel sheet having a plating layer including aluminum formed on at least one surface thereof;
Vacuum depositing magnesium on the plating layer to form a magnesium coating layer; And
The surface treatment method of the electrical steel sheet comprising the step of heat-treating the electrical steel sheet formed with a plating layer and a magnesium coating layer containing aluminum at 750 to 950 ℃.
상기 알루미늄의 도금량이 10 내지 50g/㎡인 것을 특징으로 하는 전기강판의 표면처리 방법.
The method of claim 1,
Surface coating method of the electrical steel sheet, characterized in that the plating amount of the aluminum is 10 to 50g / ㎡.
상기 도금층의 두께가 5 내지 20㎛ 인 것을 특징으로 하는 전기강판의 표면처리 방법.
The method of claim 1,
The thickness of the plating layer is a surface treatment method of an electrical steel sheet, characterized in that 5 to 20㎛.
상기 도금층은 도금층 100중량부에 대하여 12중량부 이하(단, 0은 제외)의 실리콘을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전기강판의 표면처리 방법.
The method of claim 1,
The plating layer is a surface treatment method of an electrical steel sheet, characterized in that it further comprises 12 parts by weight or less of silicon (excluding 0) based on 100 parts by weight of the plating layer.
상기 마그네슘의 증착량이 0.5 내지 5g/㎡인 것을 특징으로 하는 전기강판의 표면처리 방법.
The method of claim 1,
Method for surface treatment of electrical steel sheet, characterized in that the deposition amount of the magnesium is 0.5 to 5g / ㎡.
상기 마그네슘 코팅층의 두께가 0.5 내지 3㎛인 것을 특징으로 하는 전기강판의 표면처리 방법.
The method of claim 1,
Surface treatment method of the electrical steel sheet, characterized in that the thickness of the magnesium coating layer is 0.5 to 3㎛.
상기 열처리하는 단계가 750 내지 900℃에서는 10분 이상, 900 내지 950℃에서는 5분 이상 수행되는 것을 특징으로 하는 전기강판의 표면처리 방법.
The method of claim 1,
The heat treatment step is a surface treatment method of an electrical steel sheet, characterized in that performed at 750 to 900 ℃ 10 minutes or more, at 900 to 950 ℃ 5 minutes or more.
상기 마그네슘을 증착하는 단계 전, 500 내지 700℃에서 열처리하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전기강판의 표면처리 방법.
The method of claim 1,
Before the step of depositing the magnesium, further comprising the step of heat treatment at 500 to 700 ° C surface treatment method.
상기 전기강판의 적어도 일면에 형성된 알루미늄-철 합금층; 및
상기 알루미늄-철 합금층 상에 형성된 산화마그네슘층을 포함하는 절연 특성이 우수한 코팅 전기강판.
Electrical steel sheet;
An aluminum-iron alloy layer formed on at least one surface of the electrical steel sheet; And
A coated electrical steel sheet having excellent insulation properties, including a magnesium oxide layer formed on the aluminum-iron alloy layer.
상기 코팅 전기강판의 표면저항이 10×e6Ω 이상인 것을 특징으로 하는 절연 특성이 우수한 코팅 전기강판.
The method of claim 9,
The coated electrical steel sheet having excellent insulation properties, characterized in that the surface resistance of the coated electrical steel sheet is 10 × e 6 Ω or more.
상기 산화마그네슘층의 두께가 0.1 내지 3㎛인 것을 특징으로 하는 절연 특성이 우수한 코팅 전기강판.
The method of claim 9,
The coated electrical steel sheet having excellent insulation characteristics, characterized in that the thickness of the magnesium oxide layer is 0.1 to 3㎛.
상기 알루미늄-철 합금층이 실리콘을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 절연 특성이 우수한 코팅 전기강판.
The method of claim 9,
The coated electrical steel sheet having excellent insulation characteristics, characterized in that the aluminum-iron alloy layer further comprises silicon.
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