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MAO/Yb2SiO3 복합코팅에 의한 Mg합금의 내식성 향상

전문가 제언: ○ Mg의 취약한 내식성과 내마모성을 위한 표면처리법의 하나로서 양극산화법(Anodizing)의 일종인 PEO법(Plasma Electolytic Oxidation)이 있다. PEO법은 양극산화 영역을 초월하는 고전압에서 스파크방전과 절연파괴의 진동을 수반하는 마이크로아크산화를 이용하므로 일명 MAO법(Micro-Arc Oxidation)으로 부르기도 한다. MAO영역에서는 비교적 두꺼운 피막이 형성되어 내마모성, 내식성, 내열성의 확보가 가능하므로 최근 Al, Ti의 하드코팅용 표면처리에 이용되고 있다.

○ Mg기판과 접한 MAO피막의 내부 층은 치밀하게 형성되지만 표면층에는 스파크방전으로 인하여 다공성 피막이 형성되므로 MAO처리 후에는 봉공처리(sealing)가 필요하다. 본 연구에서는 MAO피막에 플라스마 용사법으로 Yb2SiO5피막을 형성시킨 MAO/Yb2SiO5 복합피막을 형성시킴으로써 결합강도, 내식성, 내열충격성, 경도 등의 향상에 현저한 효과가 있음을 보고하고 있다.

○ MAO피막에 대한 Yb2SiO5의 용사코팅은 MAO피막의 표면기공을 효과적으로 봉공하여 피막의 결합강도를 향상시키고 부식저항을 개선시키는 데에는 매우 유효하다. 그러나 전기에너지의 소모가 크고 고가의 세라믹 분말을 필요로 하는 용사코팅법을 적용하는 것은 비용 면에서 실용성에 문제가 있다. 따라서 범용적으로 널리 이용되고 있는 화성처리법(chemical conversion coating)의 적용을 검토할 필요가 있을 것이다. 또 전해액의 구성에 환경규제 성분인 불화물(KF)이 포함되고 있는 점도 개선이 필요하다.

○ 국내에서는 Mg의 표면처리법으로 MAO법에 대한 연구개발이 한양대학과 포항산업과학연구원(RIST)에서 활발히 추진되어 국내외 논문과 특허기술로 발표되고 있다. 산업계의 경우에는 (주)엔유씨전자에서 플라스마 양극산화법에 대한 특허를 출원하였으며, 미래엠텍에서는 봉공처리가 필요 없는 플라스마 양극산화법의 개발을 발표하였다. MAO법은 Mg의 가장 큰 취약점인 내식성을 효과적으로 개선할 수 있는 방법이므로 저비용 봉공처리 기술과 조합하는 실용기술의 개발이 요구된다.

저자: X. Fan, J. Xu, Y. Wang, H. Ma, S. Zhao, X. Zhou, X. Cao
자료유형: 니즈학술정보