알루민산염을 이용한 플라즈마 전해 산화피막의 봉공처리법

초록

알루미늄 및 합금은 중량 당 높은 강도 및 열 전도성과 같은 고유한 물리적 특성으로 인해 널리 사용되었다. 일반적으로 얇은 산화막(1-5nm)이 알루미늄 및 합금 표면에 자연적으로 형성되지만, 열약한 환경에서 부식에 저항하는 데 효과적이지 않기 때문에 금속의 내부식성을 효과적으로 개선하기 위해 치밀한 코팅막을 필요로 한다. Plasma electrolytic oxidation (PEO)는 Al, Mg 및 Ti와 같은 금속에 안정한 산화물을 제조하는 방법 중 하나이다. 그러나 PEO 공정으로 제조된 산화물은 표면에 미세 기공 및 균열을 포함한 고유한 결합을 가지고 있어, 높은 내부식성을 나타내지 못한다. 본 연구에서는 NaOH 수용액에서 정전류를 인가하여 Na3PO4의 농도에 따라 PEO 피막 형성을 전압-시간 그래프 및 형성된 표면 피막의 구조를 관찰하였다. PEO 이후, 표면의 다공성을 추가적으로 줄이기 위해 NaAlO2를 이용하여 봉공처리를 진행하였다. 표면의 특성은 X-ray diffraction(XRD) 및 scanning electron microscopy(SEM)으로 분석하였다. 또한 내부식성을 측정하기 위해 0.6 M NaCl에서 1 mV s-1의 주사 속도로 -2 V에서 0 V까지 Autolab을 이용하여 linear sweep voltammetry (LSV)를 진행하였다. 결과적으로, Na3PO4의 농도가 표면의 다공성에 영향을 미치고 후속으로 진행한 봉공처리가 표면의 다공성을 감소시켜 효과적으로 내부식성을 향상시켰다.