• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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• 2018.06a
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• pp.69.1-69.1
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• 2018

산업 현장에서 자주 사용되는 알루미늄 합금은 순도가 높은 알루미늄에 비해 경제성, 기계적 성질이 우수한 장점이 있다. 하지만 이런 합금들은 물리적, 화학적 성질이 순수 알루미늄과 달라 양극산화와 같은 표면처리가 쉽지 않다. 양극산화는 표면처리 기술의 대표적인 방법 중 하나로 인위적으로 산화피막을 형성하는 기술이다. 순도가 높은 알루미늄은 산성 전해질에서의 양극산화를 통해 다공성 산화피막을 형성할 수 있으며 그 구조로 인해 내식성, 내마모성 등 기계적, 화학적인 다양한 장점이 있다. 하지만, Mg, Si, Cr과 같은 성분이 함유된 알루미늄의 경우 산성 전해질에서 산화물을 형성되지 않는다. 본 연구에서 기존의 산성 전해질에서의 양극산화 방법이 아닌$K_2HPO_4$를 함유하는 고온의 글리세롤 전해질을 사용하여 양극산화를 진행하였다. 사용한 알루미늄은 산업용으로 자주 사용되는 3000계열의 알루미늄을 사용하였으며 균일한 양극산화를 위해 샌드페이퍼를 통한 연마과정을 통해 표면을 평탄화 하였다. 이후 전기화학적 에칭 과정을 거쳐 표면에 있는 자연산화막을 제거하여 표면 분석을 용이하게 하였다. 양극산화는 10wt%의 $K_2HPO_4$/글리세롤 전해질에서 전해질의 온도와 인가 전압을 달리 하여 진행하였다. 결과 $150^{\circ}C$ 이상의 온도에서 알루미늄 합금의 양극산화를 확인할 수 있었고 $170^{\circ}C$의 온도에서 인가 전압을 20V로 하였을 때 가장 정렬된 다공성 구조를 얻을 수 있었다. 본 연구 결과를 통해 산업용 알루미늄 합금의 양극산화를 통해 다공성 나노구조 산화물을 형성 시킬 수 있었다.

• Journal of the Korean institute of surface engineering
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• v.22 no.3
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• pp.145-153
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• 1989

양극산화 피막의 형성 반응에 대한 연구는 1930년대부터 되어 왔으며, 특히 High Field Conduction에 대한 물리학자들의 관심도는 아주 높아었다. 1960년대 이르러 비정질 구조에 대한 심도 있는 연구가 진행되면서, 여러 가지 이론적으로 풀지 못하는 실험실적 결과들에 대한 제한들이 나오게 되었고, Ionic Migration Process에 대한 Kinetics는 많은 발전을 보게 되었다. 최근까지의 연구결과, Ioinc Conduction Mechanism은 Anodic Film의 미세 결정 구조와 밀접한 연관성을 가진다는 결론에 도달하였고, 비정질 구조의 High Field하에서의 거동에 대한 새로운 분야의 연구가 진행되고 있다. 본 고에서는 반응 Mechanism에 관한 연구결과들을 1930년대 이후 어떻게 진행되어 설명 되었는가를 조명하므로서 실제 실험 결과의 해석게 도움이 되었으면 하는 바램이다.

• Nuclear Engineering and Technology
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• v.6 no.1
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• pp.14-22
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• 1974

Effects of anodization voltage on frequency characteristics of anodic oxide films on tantalum were analyzed based on the following impedance equatious : (equation omitted) Here $R_{f}$, $C_{f}$ and tan $\delta$$_{f}$ are equivalent series resistance in ohm, equivalent Belies capacitance in farad and dielectric loss, of anodic oxide films respectively Parameters P, $\tau$$_{ο}$, $\tau$$_{\omega}$, and Co are defined as follows: P=(d-w)/w, $\tau$$_{ο}$=$textsc{k}$$\rho$$_{ο}$, $\tau$$_{\omega}$=$textsc{k}$$\rho$$_{\omega}$, $C_{ο}$=$textsc{k}$A/d where d is the thickness of oxide film, $\omega$ is the diffusion layer thickness. $\rho$$_{ο}$ is the resistivity of oxide film at the interface of metal and the oxide, $\rho$$_{\omega}$ is the resistivity of oxide film at intrinsic region and A is the area of the film and $textsc{k}$=0.0885$\times$10$^{-12}$ $\times$dielectric constant, (in farad/cm). It was shown that dielectric loss and frequency dependence of equivalent series capacitance decrease as anodization voltage increases. This is a consequence of the fact that the thickness of diffusion layer increases a little with increasing anodization voltage whereas the total oxide thickness is proportional to the anodization voltage. The ngative deviation of measured values from tile relation, tan $\delta$$_{f}$=0.682 $\Delta$ $C_{f}$, was also discussed based on the Impedance equations given above. Here $\Delta$ $C_{f}$ is the change in capacitance between 0.1 and 1 KHZ.KHZ.Z.

• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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• 2017.05a
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• pp.98.2-98.2
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• 2017

본 연구에서는 다양한 농도의 수산화나트륨 수용액에서 AZ31 마그네슘 합금의 양극산화 거동에 미치는 인가 전류밀도의 영향에 대해 알아보았다. 다양한 크기의 DC 전류를 인가하여 양극산화 거동을 확인하였으며, 형성된 피막의 표면구조를 optical microscope, confocal scanning laser microscope 등을 이용하여 관찰하였다. 연구결과, 인가 전류밀도에 따라 세 가지 유형의 voltage-time curve를 얻을 수 있었으며, voltage-time curve의 유형에 따라 서로 다른 피막 색상과 표면구조를 형성함을 발견하였다. 수산화나트륨 전해액에서 AZ31 마그네슘 합금의 플라즈마 전해산화 피막은 0.6 M 이상의 농도를 가진 수산화나트륨 용액에서 임계값 이상의 전류밀도를 인가하였을 경우에만 형성됨을 확인하였다.

• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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• 2015.05a
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• pp.34-34
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• 2015

본 연구에서는 AZ31 마그네슘 합금의 내식성을 향상시키기 위하여 플라즈마 전해산화(PEO, plasma electrolytic oxidation)법을 이용하여 다양한 용액에서 양극 및 음극 펄스전류를 인가하여 형성하였다. 형성된 PEO피막의 두께는 용액 중 음이온의 종류에 가장 크게 의존하였으며, PEO 피막의 표면거칠기는 피막의 두께가 두꺼울수록 더 커지는 결과를 얻었다. PEO피막의 경도는 규산이온이 포함된 용액에서 형성된 피막이 가장 높게 나타났으며, 알루미나 입자들과 같이 단단한 입자들을 용액 중에 포함시킬 경우 피막 내부에 함침되어 피막의 경도를 향상 시킬 수 있었다.

• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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• 2017.05a
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• pp.150.1-150.1
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• 2017

구조용 합금 중 가장 우수한 비강도를 나타내는 마그네슘 및 마그네슘 합금은 최근 자동차, 항공, 기계 및 전자산업 등 다양한 산업분야에서 이용되고 있다. 하지만 마그네슘 합금은 반응성이 매우 커서 쉽게 부식되는 단점이 있다. 따라서 최근 내식성 향상을 위한 표면처리 기술에 대한 연구의 필요성이 증대되고 있으며, 그 중 플라즈마 전해산화법(Plasma electrolytic oxidation)은 양극산화반응을 이용하여 고내식성, 고경도의 산화피막을 금속 표면에 형성시키는 방법으로 많은 연구가 진행되고 있다. 본 연구에서는 탄산이온이 포함된 수용액에서 수산화나트륨의 농도가 AZ31 마그네슘 합금의 플라즈마전해산화 피막형성에 미치는 영향에 대해 알아보았다. 다양한 농도의 수산화나트륨 용액에서 DC 전류를 인가하여 플라즈마전해산화 피막을 형성하였다. 탄산 이온이 포함된 수용액에서 수산화나트륨의 농도가 높아질수록 플라즈마 전해산화 피막의 형성전압은 낮아지며, 초기 피막 형성전압 상승 속도 또한 빠르게 증가하며 피막 형성전압 등락의 폭은 감소하는 것으로 나타났다.

• The Journal of the Korea institute of electronic communication sciences
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• v.6 no.3
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• pp.355-362
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• 2011

In this paper, we developed the equipment to forming the insulation film which there are operated an electrolysis principles in particular solution. In the earlier, there are supplied the anode by unipolar voltage with pulse, in this paper, there are supplied the anode by bipolar voltage with pulse, alternately. And then, we examinate the system that there are developed the bipolar anodizing equipment using H-bridge. There are modulated pulse width for the variable current. In the results, we obtained the results of the uniform film surface that compared with the unipolar anodizing.

• Journal of the Korean Graphic Arts Communication Society
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• v.7 no.1
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• pp.40-48
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• 1989

• Journal of the Korea Convergence Society
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• v.7 no.5
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• pp.169-173
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• 2016

Anodic oxidation of aluminum has a sulfuric acid method and a oxalic acid method. Sulfuric acid concentration of the sulfuric acid method is 15~20 wt%. In the case of soft anodizing used in the $20{\sim}30^{\circ}C$ range, and voltage is the most used within a DC voltage 13~15V. In the case of hard anodizing used in the $0{\sim}-5^{\circ}C$ range. An aluminum oxide layer is made using sulfuric acid and oxalic acid. In this study, thermal fatigue of aluminum oxide layer which is made using sulfuric acid and oxalic acid is compared. Crack generating temperature of a sulfuric acid method and a oxalic acid method is $500^{\circ}C$ and $600^{\circ}C$. Thermal fatigue of aluminum oxide layer which is made using oxalic acid is better than thermal fatigue of aluminum oxide layer which is made using sulfuric acid. The characteristic of thermal fatigue can be explained by using thermal expansion coefficient of Al and Al2O3 and manufacturing temperature on Al anodizing. It was made possible through the convergent study to propose the manufacturing method of the anodic oxidation product used at a high temperature.

• Korean Journal of Materials Research
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• v.11 no.4
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• pp.329-334
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• 2001

Microstructures of barrier-type oxide layers on aluminum was studied by XRD, TEM and RBS. Fer formation of oxide layer. aluminum was anodized in a boric acid solution. The thickness of the oxide film subjected to applied voltage increased linearly at ratio of 1.54nm/V. For oxide layer anodized at 300V, amorphous structure of oxide layer was not transformed after heat treatment at 50$0^{\circ}C$ , while for oxide layers anodized at higher voltages the amorphous structure crystallized into a ${\gamma}$-alumina without any heat treatment. It was also found that the amorphous structure of oxide layer formed at 100V transformed into crystalline structure by electron irradiation. The structure was identified as ${\gamma}$-alumina.