• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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• 2016.11a
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• pp.190.1-190.1
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• 2016

봉공처리법은 다공성 알루미나를 제조 후에 내마모성의 증가, 침지된 염료의 봉인 등을 필요로 하여 이용하는 후처리 공정 중 하나이다. 상업적으로는 물 봉공처리나 니켈-아세트산 용액을 이용한 봉공처리를 주로 이용하지만 고온을 필요로 하거나 인체에 유독한 용액을 사용, 혹은 추가적인 봉공처리를 해주어야 한다는 단점들을 가지고 있다. 이에 본 연구에서는 독성이 적고 상온에서도 다공성 알루미나와 쉽게 반응할 수 있는 알루미늄 음이온 용액을 봉공처리에 이용하였다. 알루미늄 음이온 용액을 이용한 봉공처리는 알루미늄의 양극 산화를 진행한 이후에 알루미늄 음이온을 포함한 봉공처리제를 제조 후, 침지 처리하는 방식으로 봉공처리하였다. 봉공처리제의 pH 변화, 온도 변화, 침지 시간 등의 변수 요소에 따라서 최적화를 진행하였으며, 이 용액으로 봉공처리가 가능한지 주사 전자 현미경 분석을 통해 평가하였다. 이후 최적화된 조건과 기존에 상업적으로 사용하던 봉공처리법을 거친 후에 경도, 부식전위 검사, 내화학성 검사를 통해 성능의 변화를 확인하였으며 광전자 분광기를 통해 성분과 메카니즘을 예측하였다.

• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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• 2015.11a
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• pp.186-186
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• 2015

본 연구에서는 플라즈마 전해산화 처리된 AZ31 마그네슘 합금의 내식성에 봉공처리가 미치는 영향에 대해 알아보았다. 플라즈마 전해산화 공정에 의해 형성된 피막에 대하여 증류수 및 알칼리 수용액에서 봉공처리를 실시하였으며, 개회로 전위 측정, 동 전위 분극실험 및 염수분무실험을 통해 내식성을 평가하였다. 실험 결과 증류수 및 알칼리 수용액에서 모두 봉공처리를 함에 따라 내식성이 향상되었으며, 봉공처리 시간을 증가시킴으로써 AZ31 마그네슘 합금의 내식성을 크게 향상 시킬 수 있었다.

• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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• 2015.11a
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• pp.334-335
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• 2015

알루미늄 양극산화 피막의 내마모성 향상 및 염료 침지의 봉인을 위해 다양한 봉공처리법이 개발되고 상용되어왔다. 현재, 주로 사용되는 방법들은 에너지 소비량이 많고, 유독성의 용액을 사용해야하며 봉공처리의 품질 자체가 좋지 못하다는 단점이 있다. 이에 저에너지 소비 및 친환경적이고 무독성의 용액을 사용하는 봉공처리를 고안하고자 한다.

• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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• 2016.11a
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• pp.144-144
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• 2016

플라즈마 전해 산화법(Plasma electrolytic oxidation)에 의해 형성된 코팅층은 특유의 기공구조로 인해 부식 환경에 노출 시 부식액의 침투가 급속히 이루어지는 단점이 있다. 이를 극복하기 위한 방법으로 유기코팅, sol-gel법, 폴리머 코팅 등에 의해 기공을 봉공(sealing)하는 방법이 제안되고 있다. 본 연구에서는 Al 합금의 플라즈마 전해 산화 처리 후 질산 세륨 수용액(Cerium nitrate solution)에 의한 봉공 효과를 확인하고자 하였다. PEO 코팅을 위한 전해액은 2g/L의 KOH와 $2g/L\;Na_2SiO_3$를 증류수에 용해시켜 준비하였다. PEO 코팅층은 Al 시편을 전해액 내에 위치시켜 양극으로 하고 STS를 음극으로 하여 $0.1A/cm^2$의 펄스 정전류밀도(주파수: 100Hz, 듀티비: 20%)를 15분 동안 인가하여 형성시켰다. 봉공을 위한 실링액은 증류수에 $0.3g/L\;H_2O_2$와 $1g/L\;H_3BO_3$를 첨가하고, $Ce(NO_3)_3$를 농도 변수로 첨가하여 준비하였으며, PEO 코팅 처리된 시편을 실링액에 침지하여 실링액의 농도와 침지시간을 달리하여 봉공을 실시하였다. 제작된 PEO 코팅층에 대해 SEM, EDS, XRD를 이용한 표면분석을 실시하였으며, 내식성을 확인하고자 동전위분극시험을 실시하였다. 연구 결과, 세륨 실링 처리된 PEO 코팅 층에서 미량의 세륨 성분이 검출되었으나, 세륨계 화합물 생성에 의한 마이크로 크기의 기공의 폐쇄는 관찰되지 않았다. 또한, 전기화학적 특성 평가 결과 실링 처리된 PEO 코팅층의 경우 Al 모재에 비해 2차수 정도 감소된 부식전류밀도를 나타내었다. 이 같은 내식성의 향상은 세륨 성분에 의한 부식 억제 효과 때문으로 판단된다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• v.28 no.5
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• pp.782-792
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• 2004

The effects of sealing solution for anodized Mg-Al alloys and their corrosion resistance property were investigated. focusing on the effects of anodizing potentials aluminum contents and sealing solutions. All of the anodized specimens showed better corrosion resistance than that of non-anodized specimens, regardless of applied potentials. It was found that the anodic film formed at 4 V had the best corrosion resistance. The sealing effects were improved by increasing the temperature of distilled water. the pH of solution and the relative intensity ratio of $Mg(OH)_2$.

• Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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• v.17 no.9
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• pp.718-723
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• 2016

The use of the scroll compressor in the air conditioning of medium-sized vehicles has increased because of its low torque fluctuation, high energy efficiency and low noise. In addition, the main components of the compressor have been changed from steel to aluminum to reduce its weight, following studies on the constituent materials. The processing precision of the fixed scroll and orbiting involute scroll wrap of the scroll compressor must be below $10{\mu}m$. To ensure this, the surface roughness and contour tolerance are measured. To improve the hardness of the orbiting scrolls using aluminum subjected to anodizing treatment and as the base material, we used a sealing treatment and measured the resulting characteristics. The aluminum materials were made of an Al-Mg-Cu based alloy including small amounts of Ni, Fe, and Zn. The surface roughness was less than $3{\mu}m$ and the processing accuracy was within $10{\mu}m$. Also, the hardness of the nanodiamonds with CNTs used in the sealing treatment was more than 450. This was found to improve the hardness of the material by 50% or more compared to the water sealing treatment and there was little difference between the use of carbon nanotubes and nanodiamonds as sealing materials.

• Journal of the Korean Vacuum Society
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• v.16 no.3
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• pp.231-234
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• 2007

During the anodizing and burning anodizing process, appreciable amounts of pores were generated on the surface of magnesium (Mg) alloy which deteriorate the quality of the alloy. However, additional burning process subsequent to the anodizing process reduces the density of pores on the surface. We found that additional burning process can increase the quality of Mg alloy. In addition we found that burning process increases homogeneity of the film thickness as well.

• Journal of Powder Materials
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• v.21 no.4
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• pp.260-265
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• 2014

In this study, in order to increase surface ability of hardness and corrosion of magnesium alloy, anodizing and sealing with nano-diamond powder was conducted. A porous oxide layer on the magnesium alloy was successfully made at $85^{\circ}C$ through anodizing. It was found to be significantly more difficult to make a porous oxide layer in the magnesium alloy compared to an aluminum alloy. The oxide layer made below $73^{\circ}C$ by anodizing had no porous layer. The electrolyte used in this study is DOW 17 solution. The surface morphology of the magnesium oxide layer was investigated by a scanning electron microscope. The pores made by anodizing were sealed by water and aqueous nano-diamond powder respectively. The hardness and corrosion resistance of the magnesium alloy was increased by the anodizing and sealing treatment with nano-diamond powder.

• Journal of Powder Materials
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• v.21 no.2
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• pp.114-118
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• 2014

In this study, an aluminum oxide layer for sealing treatment of nano-diamond powder was synthesized by anodizing under constant current. The produced pore size and oxide thickness were investigated using scanning electron microscopy. The pore size increased as the treatment time increased, current density increased, sulfuric acid concentration decreased, which is different from the results under constant voltage, due to a dissolution of the oxide layers. The oxide layer thickness by the anodizing increased as temperature, time, and current density increased. The results of this study can be applied to optimize the sealing treatment process of nano-diamond particles of 4-10 nm to enhance the resistances of corrosion and wear of the matrix.

• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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• 2015.11a
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• pp.239-239
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• 2015

삼성, LG전자 등 다양한 사업부의 White Anodizing구현기술의 Need는 항상 존재하고 있으며, 특히 White와 Black Color의 콤비네이션으로 친환경 이미지 강조 및 핸드폰의 고급화에 필연적인 메탈화로 작년부터 White Anodizing의 수요요청이 쇄도하고 있다. 그러나 현행 공업용 Anodizing 기술(황산법)은 봉공처리 전 착색공정에서 Red, Blue, Black 등 염료분자와 달리 염료 분자가 비교적 큰 White 염료는 Anodizing으로 성장된 다공성피막 내부로 들어가지 못해 국내 Anodizing전문기업 뿐만아니라 일본 기업 및 연구소 등에서도 무수한 시도를 하고 있지만 현재까지는 완벽한 White Anodizing구현기술이 전무한 상태이다. 이에 당사는 알루미늄합금을 White의 안료나 염료가 아닌 알칼리전해액의 Pulse전류인가 PEO(Plasma electrolytic oxidation)처리 공정에 의거 White Anodizing기술을 개발하고자 하였다. 알칼리 전해질에 의한 Anodizing 처리기술로 White와 유사한 색상을 구현하고 있으나, 수요자가 요구하는 White Anodizing으로 제품을 양산하는데 어려움이 있어 기존 Anodizing 처리 대신 Pulse전류인가 PEO처리기술로 White Color를 구현하여 수요요청이 쇄도한 국내외 기업체에 공급하고자 한다. 본 기술은 알카리 전해액을 사용하므로 친환경적이며, 다공성 피막으로 인한 우수한 도장 밀착성, 실링처리에 의한 내식성 향상, PEO 피막의 우수한 경도 및 내마모성 등을 나타내며, 알루미늄뿐만 아니라 마그네슘합금, 티타늄 등에도 공히 적용이 가능하며, White Anodizing의 특화된 기술로 표면처리기술 우위 선점 및 원가절감 등이 가능하다. 당사는 알루미늄 아노다이징 전문 기업으로서 내식성 목적의 연질 아노다이징 처리 및 고내마모성을 목적으로 하는 자동차 부품 및 기계 부품용 경질 아노다이징 처리를 주로 수행하고 있다. 본 발표에서는 당사의 표면처리 기술 및 알루미늄의 아노다이징에 대한 소개를 하고자 한다.