알루미늄합금의 플라즈마 전해산화(PEO) 코팅기술

전문가 제언

○ 플라즈마 전해산화(PEO ; Plasma Electrolytic Oxidation) 코팅은 일반적으로 수용성 전해액에서 300～600V의 고전압 펄스를 인가하여 산화피막코팅을 하게 되는데, 고전압으로 인하여 금속표면에서 발생하는 마이크로아크 플라즈마에 의해 용융된 금속이 산화되면서 표면코팅이 된다. PEO는 Mg, Al, Ti, Zn, Nb 등의 부동태 금속표면을 산화시킬 수 있지만 상업적으로 응용되고 있는 것은 Al과 그 합금이 대부분이며 최근 용도가 확대되고 있는 Mg계 합금도 일부 상업적으로 적용되고 있다.

 

○ 알루미늄합금 표면에 생성되는 산화피막의 결정상은 주로 γ-alumina와 α-alumina가 형성되는데, 특히 고온에서 안정한 상인 α-alumina가 많이 생성될수록 경도나 내마모성이 증가한다고 알려져 있다. 이는 다른 알루미나 동질이상(polymorphism)에 비하여 α-alumina가 월등히 물성이 뛰어나기 때문에 국내관련 기업체에서는 PEO제조 시에 α-alumina에 대한 연구개발에 관심을 기울여야 할 것으로 사료된다.

 

○ 본문에서는 다른 논문과는 달리 6082-T6알루미늄합금에 대하여 PEO처리 전에 양극산화에 의해 20㎛ 두께의 알루미나층을 코팅하는 예비처리를 하였는데, 이 방법은 예비양극산화처리하지 않은 합금에 비해서 산화피막코팅의 효율성을 높이고 제조 시에 에너지소비를 크게 감소시킬 수 있는 장점이 있으므로 이에 대한 기술확립이 알루미늄합금에 대한 PEO기술의 정착에 큰 도움이 될 수 있을 것으로 사료된다.

 

○ 2014년 인천대학교 등에서 전해질로 Na2SiO3를 사용하여 A1050판재에에 대하여 플라즈마 전해산화 코팅하여 산화피막을 분석한 연구실적이 있다. 이 방법은 전해질의 Si가 Al-Si-O계의 복합상을 형성하지만 α-alumina와 γ-alumina만 존재하는 결과를 얻을 수 있다. 본문에서는 전해질로 10.5g/L의 규산나트륨(sodium silicate, 1.39kg/cm3)과 2.8g/L의 수산화칼륨를 사용하였다는 차이점이 있다. 알루미늄합금에 대한 PEO기술을 국내기술로 정착시키기 위해서는 전해액의 조성에 대한 자료수집 및 새로운 전해액의 개발에 집중하여야 할 것이다.

저자

R. Arrabal, M. Mohedano, E. Matykina, A. Pardo, B. Mingo, M.C.Merino

자료유형

니즈학술정보

원문언어

영어

기업산업분류

재료

연도

2015

권(호)

269()

잡지명

Surface and Coatings Technology

과학기술
표준분류

재료

페이지

64~73

분석자

유*천

분석물

• 알루미늄합금의 플라즈마 전해산화(PEO) 코팅기술.pdf [497,816 byte]

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