• Journal of the Korean Society of Manufacturing Technology Engineers
• /
• v.19 no.3
• /
• pp.370-375
• /
• 2010

Tungsten carbide microshaft is used as micro punch, electrode of micro electro discharge machining, and micro tool because of its high hardness and rigidity. In this research, tungsten carbide microshaft was fabricated using electrochemical machining. $H_2SO_4$ solution was used as the electrolyte because it can dissolve tungsten carbide and cobalt simultaneously. Experimentally studied were the effects of electrolyte concentration, machining time, and machining voltage on material removal rate and the shape of the microshaft. To eliminate the effects of bubbles and metal corrosion layer on microshaft shape, the machining was performed below the electrolysis voltage. Three step electrochemical process was suggested to fabricate the straight tungsten carbide microshaft. As a result, a straight tungsten carbide microshaft of $30{\mu}m$ in diameter and $500{\mu}m$ in length was obtained through the proposed three step electrochemical process.

• Journal of Dental Rehabilitation and Applied Science
• /
• v.25 no.2
• /
• pp.183-190
• /
• 2009

The aim of this study is to find the condition of forming the favorable nanotubes by anodizing with NaF and $H_3PO_4$. Machined Ti discs were used for anode, and Platinum net was used for cathode. For electrolyte, $H_3PO_4$ and NaF solution were mixed. We controlled voltage, electrolyte concentration, anodizing time and formed nanotubes on Ti discs. After that, these were washed with distilled water for 24 hours and dried in the $40^{\circ}C$ oven for 24 hours. The surface structure of specimens were analyzed. The results were as follows : At 0.5 wt % NaF, according as increasing voltage and anodizing time, early state of nucleating pores were generated. At 1.0 wt % NaF, 20 V, 20 & 25 min, well-formed nanotubes were observed. At 1.0 wt % NaF, 30 V, structure of nanotube became bigger and interconnected. At 2.0 wt % NaF, no nanotubes were formed and it was unrelated with voltage and time. At 1.0 wt % NaF, 20 V, 20 - 25 min, well-ordered nanotubes were generated on Ti discs. For the formation of favorable nanotubes, it is considered that proper parameters such as electrolyte concentration, voltage, anodizing time are necessary according to the kind of electrolytes.

• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
• /
• 2009.05a
• /
• pp.237-238
• /
• 2009

1999년 Zwilling 등은 타이타늄과 타이타늄 합금위에 불산을 포함하는 산성 전해질에서 양극산화 방법에 의해 $TiO_2$ 나노튜브를 형성시켰다. 그러나 HF의 강한 용해성으로 인해 튜브의 길이를 500 nm이상 성장 시킬 수 없다는 문제점을 가지고 있었고 그 후에 HF대신에 전해질에 $NH_{4}F$를 혼합하여 pH를 조절하는 방법으로 $TiO_2$가 용해되는 속도를 감소시켜 약 $2{\sim}4$배 더 크게 성장 시킬 수 있다고 보고한 바 있지만 수 ${\mu}m$ 이상의 길이로는 성장 시킬 수 없다는 한계를 가지고 있었다. 최근에는 불소이온을 포함하는 점액질의 유기전해질에서 높은 종횡비, 40-60 nm의 작은 기공직경과 매끄러운 튜브벽을 가지는 수 um이상의 나노튜브를 성장 시키는 보고가 있으나 $TiO_2$ 나노튜브의 제조에 영향을 미치는 파라메타에 대한 연구가 아직 많지 않은 실정이다. 따라서 본 연구에서는 전해질의 구성, 전압, 양극산화 시 교반의 영향에 대해 조사하였다. 불산과 에틸렌글리콜 전해질에서 형성된 $TiO_2$ 나노튜브의 비 표면적의 차이를 조사했고 튜브의 길이와 기공크기도 양극산화 시 인가전압과 전해질 구성에 따라 다른 것을 확인할 수 있었다. 이는 포어 바닥에서 국부적인 산성화를 유발하는 타이타늄의 가수분해와 $TiO_2$의 용해는 산화피막층의 용해작용을 증가시키는 수소이온의 농도를 증가시고 그에 따라 인가접압이 증가함에 따라 전해질 내의 이온수송을 활발하게 하기 위한 구동력이 증가해 전류밀도가 높아지는 것으로 확인되었단. 또한 양극산화 동안 전해질을 교반 한 경우 그런지 않은 경우에 비해 전해질 내의 유속(mass flow)를 증가시켜 더 긴 나노튜브를 얻을 수 있었다.

• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
• /
• 2012.05a
• /
• pp.303-304
• /
• 2012

공업적으로 널리 사용되는 내식강의 전해연마는 주로 고농도의 인산염 전해액 기반에 황산과 질산 첨가된 용액에서 $70^{\circ}C$ 이상의 고온에서 행해지다 보니 폐액 처리와 작업 환경이 좋지 않아 기피 기술로 인식 되어 있다. 본 연구에서는 환경 친화적인 상온 공정을 개발 하고자 에틸렌 글리콜 용액에 여러 가지 첨가제를 첨가하여 그 효과를 살펴보고 최적 조성과 공정 조건을 확립 하고자 하였다. 틸렌 글리콜에 물과 질산 암모니움을 첨가하여 점도와 pH, 전류 전압 특성을 구하고 여기에 첨가제인 설파메이트와 암모니움 클로라이드 첨가량을 정하고 각각의 효과를 확인 하였다. 이러한 결과를 바탕으로 SUS 316 재질에 대한 최적 연마조건을 설정하기 위해 조도 변화, 광택도 및 표면 조직 변화와 전해연마기구를 비교 검토하였다.

• Proceedings of the KIPE Conference
• /
• 2013.11a
• /
• pp.175-176
• /
• 2013

본 논문에서는 9상 영구자석 동기발전기 시스템을 제안한다. 통상 3상 발전기의 출력은 전압리플을 포함하기 때문에 DC 링크에 대용량 전해 커패시터를 필요로 한다. 반면, 본 논문에서 제안하는 발전기는 상수가 많기 때문에 DC 링크의 전압리플이 크게 줄어들어 대용량 전해 커패시터를 필요로 하지 않아 전체 발전 시스템의 수명을 확보하는 것이 용이하다. 시뮬레이션 및 실험을 통해서 제안된 시스템의 장점을 확인한다.

• Proceedings of the Korean Society of Machine Tool Engineers Conference
• /
• 2003.10a
• /
• pp.356-361
• /
• 2003

Electrochemical micromachining which is not normally considered as a precision process is presented in this paper. The application of voltage Pulses between a tool electrode and a workpiece in an electrochemical environment allows the three-dimensional machining of conducting materials with micrometer precision. In this paper tool-electrodes($5\mu\textrm{m}$ in diameter, 1mm in length) are developed by electrochemical micromaching and micro holes are manufactured using this tool-electrodes we developed already. Micro holes are achieved the accuracy below $50\mu\textrm{m}$ in diameter using ultrashort voltage pulses(0.1-5$\mu\textrm{s}$).

• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
• /
• 2018.06a
• /
• pp.70.2-70.2
• /
• 2018

플라즈마 전해 산화(Plasma Electrolytic Oxidation)는 일반 애노다이징 보다 더 높은 전류 혹은 전압을 금속(Al, Ti, Mg) 표면에 인가하여 산화피막을 전기화학적으로 형성시키는 금속표면처리 방법 중의 하나이다. 본 연구에서는 phosphate 수용액에서 정전류를 인가하여 NaOH의 농도에 따라 PEO(Plasma Electrolytic Oxidation) 피막 형성을 전압-시간 그래프 및 형성된 표면피막의 구조를 관찰하여 연구하였다. 실험에는 8 g/L의 sodium phosphate이 사용되었으며, 5 g/L ~ 9 g/L의 NaOH를 사용하였다. NaOH의 농도 상관없이 일부 영역에서만 반복적으로 아크가 발생하는 로컬 버닝 현상 없이 미세한 아크가 시표 표면 전체에 발생하였고, NaOH의 농도가 증가할수록 형성된 PEO 피막의 두께는 감소하고, 평균 표면 거칠기는 증가하는 경향을 보인다. 형성된 피막의 구조를 HR-SEM, EDX 등을 이용하여 관찰하였다.

• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
• /
• 2018.06a
• /
• pp.66.2-66.2
• /
• 2018

금속의 양극산화 공정(anodizing)은 전해질 내 금속에 인위적으로 전위를 가해 금속 표면에 얇은 산화막(oxide layer)을 형성하여 금속의 내식성, 내마모성을 증가시키는 공정이다. 타이타늄은 가볍고 단단하여 산업분야에 유용하게 사용되며 이와 같은 양극산화 공정을 통해 내식성, 내마모성을 크게 높일 수 있다. 본 연구에서는 항공기 부품용 타이타늄의 최적 양극산화 조건을 찾기 위해 전압의 파형, 전해액의 조성에 따라 양극산화 실험을 진행하였다. SEM, AFM, EDS, 분광측색계, 색채색차계 등을 이용하여 각 조건에 해당하는 타이타늄의 산화막($Tio_2$)의 두께, crack 형태, pore 형태, 균일도, 표면 조도, 내전압, 색 수치를 분석하였다. 그 결과 전압 DC 140 V, 주성분이 KOH $Na_3PO_4{\cdot}12H_2O$인 전해액으로 이루어진 양극산화 조건에서 가장 균일하고 색 재현성이 우수한 타이타늄의 산화막($Tio_2$)을 형성하였다.

• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
• /
• 2018.06a
• /
• pp.29.2-29.2
• /
• 2018

플라즈마 전해 산화(Plasma Electrolytic Oxidation)는 일반 애노다이징 보다 더 높은 전류 혹은 전압을 금속(Al, Ti, Mg) 표면에 인가하여 산화피막을 전기화학적으로 형성시키는 금속표면처리 방법 중의 하나이다. 본 연구에서는 phosphate 수용액에서 정전류를 인가하여 NaOH의 농도에 따라 PEO(Plasma Electrolytic Oxidation) 피막 형성을 전압-시간 그래프 및 형성된 표면피막의 구조를 관찰하여 연구하였다. 실험에는 8 g/L의 sodium phosphate이 사용되었으며, 5 g/L ~ 9 g/L의 NaOH를 사용하였다. NaOH의 농도 상관없이 일부 영역에서만 반복적으로 아크가 발생하는 로컬 버닝 현상 없이 미세한 아크가 시표 표면 전체에 발생하였고, NaOH의 농도가 증가할수록 형성된 PEO 피막의 두께는 감소하고, 평균 표면 거칠기는 증가하는 경향을 보인다. 형성된 피막의 구조를 HR-SEM, EDX 등을 이용하여 관찰하였다.

• Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
• /
• 2008.06a
• /
• pp.544-544
• /
• 2008

Metal-CMP 공정시 높은 압력을 가해 줌으로 인하여 금속배선의 디싱 현상과 에로젼 현상이 발생하고 다공성의 하부층에 균열이 생기는 문제점을 개선하고자, 낮은 하력에서 금속막의 광역 평탄화를 이룰 수 있는 ECMP(Electrochemical Chemical Mechanical Polishing)가 생겨나게 되었다. 본 논문에서는 다양한 전해액의 전류-전압 특성 곡선을 비교 분석하여, 패시베이션막이 형성되는 곳을 알 수 있었고, CV와 LSV 법을 통해 전기화학적인 특성을 고찰하였다.