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금속·반도체에 생성하는 양극산화피막의 미세구조 제어와 기능성

전문가 제언: ○ 알루미늄은 가볍고 가공성이 높은 소재로 산화피막을 활용하여 보다 부가가치가 높은 기능성재료로 사용하려는 연구가 다양한 분야에서 추진되고 있다. 나노기술의 발전에 따라 금속과 반도체에 적용을 위하여 제어된 미세한 나노구조를 기능성박막에 응용하는 연구는 현저하게 증대하였고 세계적으로 이동통신용 휴대폰 케이스, 노트북, 전자, 자동차부품 등 다양한 분야에의 응용이 추진 중에 있다.

○ 양극산화전해법에 의한 알루미늄 산화피막이 다양한 착색과 고도의 나노기술분야를 지탱하는 기능 특성을 갖는 기술로 밝혀짐에 따라 최근 Yukiko Ono는 나노메타 규모의 미세규칙구조를 갖는 알루미늄의 양극산화 표면처리의 우수한 제어 특성과 산화피막 특성의 다양한 방법을 각종 금속 및 반도체에 적용한 사례에 대하여 보고하였다. 전해 초기에 어느 정도의 시간 동안 피막을 성장시키고, 그 후 피막만 인산-크롬산혼액 등으로 용해제거하여 다시 양극산화를 하여 알루미늄 상에서 홀과 셀을 형성하였다.

○ 높은 전류밀도를 유지하고 다양한 전해액을 사용하여 10~240Volt에서 25~600㎚ 범위의 자기 규칙화 조건을 확립하였다. 동일전압에서도 사용한 전해액의 종류에 따라 홀 직경은 황산<수산<크롬산<인산의 순으로 크게 되었다. 또, 인산피막이 도장하지로 양호한 밀착성을 갖는 것으로 나타났다. 미립자 차폐와 화학에칭을 조합시키거나 미립자 차폐와 금속도금, 귀금속 촉매 등을 조합시킴으로써 형상비가 높은 홀 배열이나 기둥배열 등 다양한 형태를 갖는 나노구조를 기판에 부여할 수 있었다.

○ 현재 국내 중소기업에서도 100Volt 이상의 고전압에서 두꺼운 경질산화피막을 얻고자 하는 연구가 일부 추진되고 있다. 5년 전에 LG전자 샤인 폰, 뷰티 폰 케이스를 개발공급한 안산시 반월공단의 GKE사에서는 최근 착색이 어려운 다이캐스팅 양극산화 제품을 개발 중에 있다. 향후 국내에도 고강도 다이캐스팅 나노 표면처리기술이 휴대폰 케이스, 노트북, MP3, 전자, 이동통신기, 자동차부품에 적용됨으로써 국가 뿌리산업성장에 기여할 것으로 사료된다.

저자: Yukiko Ono
자료유형: 학술정보