Effect of process conditions on crystal structure of Al PEO coating. I. Unipolar pulse and coating time

Crystallographic phases of Plasma electrolytic oxidized Al alloy, A1050, were investigated. The electrolyte of PEO was $Na_2Si_2O_3$ and KOH. Unipolar pulse, $ 2000{\mu}sec$ with $400{\mu}sec+420V$ impulse, were applied for 2 min, 5 min, 15 min, and 30 min. ${\gamma}-Alumina$, as well as ${\alpha}-alumina$, was main crystal phase. ${\gamma}-Alumina$ was appeared in the beginning, then the amount of ${\alpha}-alumina$ was increased with time, but the amount of ${\gamma}-Alumina$ remained constant without any increasing. So, it is concluded that plasma gas produce ${\gamma}-Alumina$ at the first, and then ${\gamma}-Alumina$ transform ${\alpha}-alumina$ finally. During the transformation, high temperature of micro plasma gives transformation energy.

알루미늄 PEO 코팅의 결정상에 미치는 공정 조건에 대한 연구 I. Unipolar 펄스와 코팅시간

전해질로 $Na_2SiO_3$을 사용하여 A1050 알루미늄 판재를 pulse 폭 $ 2000{\mu}sec$, impulse 420 V, 400 ${\mu}$sec의 unipolar pulse로 플라즈마 전해 산화 코팅(plasma electrolytic oxidation coating)을 하여 산화 피막을 2, 5, 15, 30분에 따라 형성시킨 다음 산화피막을 분석하였다. 표면에 형성된 산화물의 결정상은 ${\alpha}-alumina$와 ${\gamma}-Alumina$로서 시간에 따른 변화는 없었다. 반응 초반에는 ${\gamma}-Alumina$가 많이 생성되었지만 시간이 갈수록 ${\gamma}-Alumina$의 양에는 변화 없이 ${\alpha}-alumina$가 많이 생겨남을 알 수 있었다. 이런 결과는 micro plasma에 의해서 ${\gamma}-Alumina$가 우선 생성되고, 이후 계속되는 micro plasma의 열에 의해서 ${\alpha}-alumina$로의 전이가 일어나기 때문으로 판단된다.