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AZ91D 마그네슘 합금의 마찰특성에 미치는 양극산화 및 PTFE 입자 복합화의 영향

전문가 제언: ○ AZ91D마그네슘 합금이란 Al 9wt%, Zn 1wt%함유된 불순물 함량을 극소화한 다이캐스팅 합금으로 정의하고 있다. 현재 항공기, 자동차 경량부품용으로 사용되고 있으며 높은 인장강도와 항복강도를 나타낸다. 용접성, 절삭특성, 전자파 차폐성과 방열성도 뛰어나므로 스마트폰용 프레임이나 노트북 컴퓨터 내외장재로도 널리 사용된다. 2005년 일본의 Okuno사는 자동차용 마그네슘 합금도금용 ENIG(Electroless Nickel Immersion Gold) 무전해 니켈 도금액을 개발하였다.

○ 2014년 India의 Mohammed Sahal은 계면활성제와 나노첨가물을 첨가한 Ni-P도금 특성을 보고하였다. 계면활성제로서 C-Tab, SLS, 나노첨가물, SiO2, ZnO2를 사용하여 AZ91D표면에 무전해 Ni-P도금을 성공적으로 석출시킬 수 있었다. 무전해 Ni-P도금액에 1g/ℓC-Tab, 12g/ℓC-Tab을 첨가하였을 때 AZ91D표면은 가장 균일한 도금분포를 나타내었고 계면활성제는 1g/ℓC-Tab, 18g/ℓSLS정도로 더욱더 적게 경제적으로 사용할 수 있었다.

○ 2010년 한국항공대학교에서는 AZ91D 마그네슘 다이캐스팅 합금의 부식 특성에 미치는 양극산화 전해액의 효과와 플라스마 전해 양극산화(PEO; Plasma Electrolyte Oxidation) 기법에 의한 코팅기술을 발표하였다. 규산염(Silicate)와 알루미나-금속산화물(Aluminate)염의 전해질로 형성된 다공질 표면구조를 밝혔다. Aluminate전해질에서 형성된 코팅은 Mg, MgO와 MgAl2O4로 구성되었다. 반면, Silicate전해액에서는 Mg, MgO, MgAl2O4과 Mg2SiO4 코팅이 형성되었으며 인장강도, 경도, 내식성도 Aluminate 산화물보다 높은 것으로 밝혀졌다.

○ Mg표면의 내마모, 저마찰 복합도금 표면처리기술은 자동차를 비롯하여 전자, 통신, 항공기, 우주선, 산업용 계측기 등에 필수적이다. 에너지 절약과 함께 경량화, 내열성, 고강도 확보에 유리한 Mg합금의 다이캐스팅이나 열처리 기술도 개발되고 있긴 하지만 착색이나 도금 후처리 기술은 아직도 미흡한 실정이다. 이에 표면처리 전문가 활용을 통한 복합도금과 착색기술, 정보지원이 요구되고 있다.

저자: Makoto HINO, et al,
자료유형: 니즈학술정보