• 제목/요약/키워드: anodized aluminum

검색결과 113건 처리시간 0.023초

음이온 금속 전해질로 양극산화한 알루미늄 합금의 전기화학적 특성연구 (Electrochemical characterization of anodized aluminum alloys in metal anion complex electrolyte)

  • 이철호;오기석;최진섭
    • 한국표면공학회:학술대회논문집
    • /
    • 한국표면공학회 2015년도 춘계학술대회 논문집
    • /
    • pp.109-110
    • /
    • 2015
  • 알루미늄 합금의 종류중 하나인 ADC12는 가공성이 좋고 가격이 저렴하기 때문에 산업의 많은 분야에 이용할 수 있지만 양극산화를 진행할 시 합금의 주요 구성성분인 실리콘(Si)으로 인해 균열(Crack)이 생기는 문제가 발생하여 이에 따라 균일한 산화막이 생성되지 않다는 단점을 가지고 있다. 이 단점을 극복하기 위해 양극산화를 진행할 때 금속 음이온 성분이 첨가된 전해질을 이용하면 실리콘이 떨어져 나간 부분을 자가치료(Self-healing)할 수 있어 피막의 경도를 포함한 각종 특성이 증가하는 결과를 확인할 수 있다. 본 연구에서는 ADC12를 양극산화할 때 황산 수용액을 기본 전해질로 하여 전해질에 타이타늄(Ti), 마그네슘(Mg), 몰리브덴(Mo)이 포함되어 있는 금속 음이온 물질을 첨가하였고, 금속 음이온 전해질의 농도와 양극산화 진행 시간을 변수로 하여 제조한 산화막의 전기화학적 특성을 SEM(Scanning Electron Microscope), Tafel plot, 그리고 Microvickers hardness tester를 통해 평가하였다.

  • PDF

양극산화 후 실링처리된 알루미늄 합금의 해수 내 내식성과 캐비테이션 침식 저항성 평가 (Evaluation of Corrosion and Cavitation Erosion Resistance of Sealed Aluminum Alloy after Anodizing Treatment in Seawater)

  • 박일초;이정형;한민수;김성종
    • 한국표면공학회지
    • /
    • 제51권2호
    • /
    • pp.87-94
    • /
    • 2018
  • Various sealing techniques were applied to the anodized 5083 aluminum alloy for marine environment to reduce corrosion and cavitation erosion damage. Electrochemical experiments and cavitation erosion tests were conducted to evaluate the corrosion resistance and cavitation resistance of the anodic oxide film treated with sealing in natural seawater solution. Then, damaged surface morphology was analyzed by scanning electron microscope(SEM) and 3D microscope. As the results of the electrochemical experiments, it was observed that the surface damage of all the experimental conditions in the anodic polarization experiment was locally grown by the combination of crack and corrosion damage. In the Tafel analysis, the corrosion resistance of all sealing treatment conditions was improved compared to the anodizing. On the other hand, cavitation erosion tests showed that the anodizing and all the sealing treatment conditions generated local pit damage by cavitation erosion attack and grew to crater damage in the observation of damaged surface by SEM. Also, the weight loss and the surface damage depth measured with the experiment time presented that most of the sealing treatment conditions showed better cavitation erosion resistance than the anodizing, and they had an incubation period at the beginning of the experiment.

인산용액에서 양극산화 인가전압에 따른 알루미늄 산화피막 성장 관찰 (Observation of Diverse Aluminum Oxide Structures in a Phosphoric Acid Solution according to the Applied Anodization Voltage)

  • 정찬영
    • 마이크로전자및패키징학회지
    • /
    • 제26권1호
    • /
    • pp.35-39
    • /
    • 2019
  • 현재까지 다공성 알루미나 구조물은 대표적으로 양극산화 방법으로 구현되어 오고 있다. 양극산화 방법을 통해 규칙적인 배열을 가진 알루미늄 산화 피막은 쉽게 만들 수 있지만, 복합 구조물 형태를 가진 산화피막은 상대적으로 구현하기가 어렵다. 본 연구는 인산용액에서 양극산화 인가전압에 따른 피막 기공 크기, 두께 및 구조물 형태 변화를 관찰하고자 한다. 다층 복합 산화물 구조물 구현을 위해 양극산화 인가전압 조건을 조절하였고, 실험 조건은 10% 인산용액에서 양극산화 인가전압 100 V와 120 V로 각각 수행하였다. 실험 결과는 각 조건에 따라 다공성 구조물과 복합 구조물 형태의 산화물 구조를 구현할 수 있었다.

전자빔 증발법 박막 증착을 이용한 양극 산화 알루미늄 템플릿의 나노 포어 가공 연구 (Study on the narrowed nanopores of anodized aluminum oxide template by thin-film deposition using e-beam evaporation)

  • 이승훈;이민영;김천중;김관오;윤재성;유영은;김정환
    • 한국표면공학회지
    • /
    • 제54권1호
    • /
    • pp.25-29
    • /
    • 2021
  • The fabrication of nanopore membrane by deposition of Al2O3 film using electron-beam evaporation, which is fast, cost-effective, and negligible dependency on substance material, is investigated for potential applications in water purification and sensors. The decreased nanopore diameter owing to increased wall thickness is observed when Al2O3 film is deposited on anodic aluminum oxide membrane at higher deposition rate, although the evaporation process is generally known to induce a directional film deposition leading to the negligible change of pore diameter and wall thickness. This behavior can be attributed to the collision of evaporated Al2O3 particles by the decreased mean free path at higher deposition rate condition, resulting in the accumulation of Al2O3 materials on both the surface and the edge of the wall. The reduction of nanopore diameter by Al2O3 film deposition can be applied to the nanopore membrane fabrication with sub-100 nm pore diameter.

황산 용액에서 Al6061 합금의 아노다이징 피막 형성거동 (Formation Behavior of Anodic Oxide Films on Al 6061 Alloy in Sulfuric Acid Solution)

  • 문성모;정기훈;임수근
    • 한국표면공학회지
    • /
    • 제51권6호
    • /
    • pp.393-399
    • /
    • 2018
  • Formation behavior of aluminum anodic oxide (AAO) films on Al6061 alloy was studied in view of thickness, morphology and defects in the anodic films in 20 vol.% sulfuric acid solution at a constant current density of $40mA/cm^2$, using voltage-time curve, observation of anodized specimen colors and surface and cross-sectional morphologies of anodic films with anodization time. With increasing anodizing time, voltage for film formation increased exponentially after about 12 min and its increasing rate decreased after 25 min, followed by a rapid decrease of the voltage after about 28 min. Surface color of anodized specimen became darker with increasing anodizing time up to about 20 min, while it appeared to be brighter with increasing anodizing time after 20 min. The darkened and brightened surfaces with anodizing time are attributed to an increase in thickness of porous anodic oxide film and a chemical damage of the films due to heat generated by increased resistance of the film, respectively. Cross-sectional observation of AAO films revealed the formation of defects of crack shape at the metal/oxide interface after 15 min which prevents the growth of AAO films. Width and length of the crack-like defect increased with anodizing time up to 25 min of anodizing, and finally the outer part of AAO films was partly dissolved or detached after 30 min of anodizing, resulting in non-uniform surface structures of the AAO films.

Si and Mg Coatings on the Hydroxyapatite Film Formed Ti-29Nb-xHf Alloys by Plasma Electrolyte Oxidation

  • Park, Seon-Yeong;Choe, Han-Cheol
    • 한국표면공학회:학술대회논문집
    • /
    • 한국표면공학회 2017년도 춘계학술대회 논문집
    • /
    • pp.152-152
    • /
    • 2017
  • Titanium and its alloys have been widely used for biomedical applications. However, the use of the Ti-6Al-4V alloy in biomaterial is then a subject of controversy because aluminum ions and vanadium oxide have potential detrimental influence on the human body due to vanadium and aluminum. Hence, recent works showed that the synthesis of new Ti-based alloys for implant application involves more biocompatible metallic alloying element,such as, Nb, Hf, Zr and Mo. In particular, Nb and Hf are one of the most effective Ti ${\beta}$-stabilizer and reducing the elastic modulus. Plasma electrolyte oxidation (PEO) is known as excellent method in the biocompatibility of biomaterial due to quickly coating time and controlled coating condition. The anodized oxide layer and diameter modulation of Ti alloys can be obtained function of improvement of cell adhesion. Silicon (Si) and magnesium (Mg) has a beneficial effect on bone. Si in particular has been found to be essential for normal bone and cartilage growth and development. In vitro studies have shown that Mg plays very important roles in essential for normal growth and metabolism of skeletal tissue in vertebrates and can be detected as minor constituents in teeth and bone. Therefore, in this study, Si and Mg coatings on the hydroxyapatite film formed Ti-29Nb-xHf alloys by plasma electrolyte oxidation has been investigated using several experimental techniques. Ti-29Nb-xHf (x= 0, 3, 7 and 15wt%, mass fraction) alloys were prepared Ti-29Nb-xHf alloys of containing Hf up from 0 wt% to 15 wt% were melted by using a vacuum furnace. Ti-29Nb-xHf alloys were homogenized for 2 hr at $1050^{\circ}C$. The electrolyte was Si and Mg ions containing calcium acetate monohydrate + calcium glycerophosphate at room temperature. The microstructure, phase and composition of Si and Mg coated oxide surface of Ti-29Nb-xHf alloys were examined by FE-SEM, EDS, and XRD.

  • PDF

실리콘 표면에 증착된 다공성 알루미나의 수분 흡착 거동 (Moisture Gettering by Porous Alumina Films on Textured Silicon Wafer)

  • 임효령;엄누시아;조정호;좌용호
    • Korean Chemical Engineering Research
    • /
    • 제53권3호
    • /
    • pp.401-406
    • /
    • 2015
  • 게터는 반도체와 초소형 전자패키지 소자 내부의 수소와 수증기 같은 기체를 흡착하여 기기 작동 시 방해 기체를 제거하는 기능을 한다. 본 연구에서는 재료와 공정 측면에서 높은 가격 경쟁력을 갖는 게터로, 실리콘 기판에 올라간 다공성 알루미나 구조체를 제조하는 연구를 진행하였다. 기공의 크기가 조절된 양극산화 알루미나(AAO)는 높은 비표면적을 가지며 표면에 OH-기를 다수 포함하므로 높은 효율을 갖는 수분 흡착제로 사용되었다. 등온 수분 흡탈착 곡선으로 분석한 수분 흡착도는 상대습도 35%일 때 2.02%로 우수한 성능을 나타내었다. 즉, 저온에서 사용가능하며, 추가 열원이 필요하지 않아 박막구조의 소형화가 용이하여 내부 손상 및 오염을 방지할 수 있는 게터재를 합성하였다.

코발트-철을 전해석출한 양극산화피막의 제작과 자기특성 (Preparations and Magnetic Properties of Aluminum Anodic Oxidized Films Electrodeposited Cobalt-Iron Alloys)

  • 강희우
    • 한국자기학회지
    • /
    • 제4권1호
    • /
    • pp.25-31
    • /
    • 1994
  • 코발트와 철의 이온을 혼합한 산성수용액 중에서, 알루미늄 양극산화피막에 전해석출 하여 제작된 자성막은, 코발트조성이 증가함에 따라 발크합금의 경우와 마찬가지로 상전이(phase shifting) 하였다. 입자직경이 $150\;{\AA}$의 시료의 경우 조성이 25-35 at% Co에서 큰 포화자화, 고항자력, 큰 자기이방성 에너지 및 우수한 각형비 등에 기인하는 큰 자기에너지 적($BH_{max}$)이 얻어진다. 그러나 입자직경이 $450\;{\AA}$의 경우에는, 코발트가 50-70 at% 일때 초기석출부 에 강자성체인 FeC가 아주 강하게 배향하므로, 입자의 큰 형상이방성(수직자기이방성)이 없어지고 면내 방향의 자기이방성을 나타낸다. 그리고 같은 조성에서 초기석출부를 제거하여 FeC의 영향을 없앨때, 주직자기이방성이 회복되었다.

  • PDF

폴리피롤을 고체전해질로 이용한 알루미늄 고체전해 캐패시터 (Aluminum Solid Electrolytic Capacitor Employing Polypyrrole as Solid Electrolyte)

  • 조준상;유남산;이상빈;박영서
    • 공업화학
    • /
    • 제8권5호
    • /
    • pp.784-789
    • /
    • 1997
  • 전도성 고분자인 폴리피롤(PPy)을 전해질로 하는 알루미늄(Al)고체전해 캐패시터를 제작하기 위하여 알루미늄 산화피막($Al_2O_3$) 위에 화학산화중합(CP)법으로 얇은 PPy층을 형성시키고, 이 층을 양극으로 이용하여 피롤(Py)을 전해산화중합(EP)시켰다. 캐패시터 특성에 영향을 미치는 중합조건을 조사한 결과, 지지전해질로서 sodium p-toluenesulfonate (TsONa)를 사용하고, 소자당 2.0~4.0 mA의 정전류를 인가, 전해중합 후 제작한 캐패시터의 전기적 특성 및 임피던스 특성이 가장 우수하였다.

  • PDF

스탬퍼 가열/냉각을 이용한 고세장비 나노 구조물 성형 (Injection Molding of High Aspect Ratio Nano Features Using Stamper Heating/Cooling Process)

  • 유영은;최성주;김선경;최두선;황경현
    • 소성∙가공
    • /
    • 제16권1호
    • /
    • pp.20-24
    • /
    • 2007
  • Polypropylene substrate with hair-like nano features(aspect $ratio{\sim}10$) on the surface is fabricated by injection molding process. Pure aluminum plate is anodized to have nano pore array on the surface and used as a stamper for molding nano features, The size and the thickness of the stamper is $30mm{\times}30mm$ and 1mm. The fabricated pore is about 120nm in diameter and 1.5 um deep. For molding of a substrate with nano-hair type of surface features, the stamper is heated up over $150^{\circ}C$ before the filling stage and cooled down below $70^{\circ}C$ after filling to release the molded part. For heating the stamper, stamper itself is used as a heating element by applying electrical power directly to each end of the stamper. The stamper becomes cooled down without circulation of coolant such as water or oil. With this new stamper heating method, nano hairs with aspect ratio of about 10 was successfully injection molded. We also found the heating & cooling process of the stamper is good for releasing of molded nano-hairs.