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Al 기판의 다공질 양극산화 알루미나피막 박리와 자립막의 제조

전문가 제언: ○ 알루미늄은 활성금속이기 때문에 대기 중에서 즉시 산화되어 알루미나 피막을 치밀하게 형성하며 이 피막으로 인하여 산화가 방지된다. 그러나 산이나 알칼리 및 염류에 용해성이 심하여 산화가 진행되므로 알루미늄을 표면처리 하여 사용한다. 표면처리에서 가장 중요한 점은 내산, 내알칼리성이 강한 -Al2O3의 두꺼운 피막을 치밀하게 형성시키는 기술이다.

○ 알루미늄 표면에 균일하게 형성된 다공질 알루미나층을 박리하면 미세한 세공으로 짜여진 알루미나망인 Membranes가 되는데 이것의 용도는 여과, 광촉매, 의료용 등 다양하다. 그러나 직경이 47㎜인 알루미나 멤브렌 1매가 300달러의 고가이므로 의료용 혈액여과와 같은 특수용도 이외에는 시장화에 문제가 있으며 실제 사용하는 원료는 저가이어야 하므로 대량생산 기술개발이 중요하다고 생각된다.

○ 알루미늄의 양극산화로 형성된 다공질피막을 박리하지 않고도 이동현상을 고려하여 선상, 판상, 관상, 박상, 스펀지상 등의 여러 촉매를 제조할 수 있고 용도는 VOC분해장치, 탈취장치, 연료전지 개질장치, 자동차 배기가스 정화장치 등의 촉매재료로 사용한다.

○ 알루미늄의 양극산화에 의하여 형성된 다공질 피막을 박리하여 알루미나 멤브렌을 제조할 경우에 세공의 크기에 관하여 IUPAC(국제순정응용화학연합)는 다공질 재료의 세공의 크기를 마이크로 공(직경 2㎚ 이하), 메조 공(직경 2∼50㎚), 매크로 공(직경 50㎚ 이상)으로 구분하였다. 전해액, 전류밀도와 전압조절 관계에서 세공의 크기를 용도에 따라 제어할 수 있는 기술이 필요하다고 생각된다.

○ 우리나라는 알루미늄 양극산화 공업이 활발하므로 다공질 산화피막 촉매의 용도가 확대된다면 언제나 생산할 수 있는 기술은 확보하고 있다고 판단된다. 그러나 박리에 관하여는 용도개발 등이 향후 연구 과제라고 생각된다.

저자: Issei MIZUKI
자료유형: 학술정보