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Mg 합금의 플라스마전해산화(PEO)막에 대한 자기치유성 부식억제제의 이중코팅

전문가 제언: ○ 플라스마 전해산화(PEO: Plasma Electrolytic Oxidation)는 부식에 약하고 내마모성이 불량한 마그네슘 합금의 성질을 개선하기 위한 방법 중 하나이다. PEO는 MAO(Micro-Arc Oxidation)라고도 불리며, 고전압에서 Mg 합금의 표면에 두꺼운 부동태를 형성하여 우수한 내식성, 내열성 및 내마모성을 제공한다. 그러나 PEO 피막은 다공성이기 때문에 더욱 향상된 특성을 얻기 위해서는 기공을 제거할 필요가 있으며, 본고에서는 PEO 피막의 이중코팅을 통하여 이 문제의 해결을 도모한다.

○ 본 연구에서는 1차로 MA8 Mg 합금에 PEO 코팅을 시행하고(P1), 그 위에 2차로 부식억제제 8-HQ(8-hydroxyquinoline: C9H7NO)를 코팅하여(P2) 기공의 물리적 밀봉과 부식억제제의 방출에 의한 손상 부위의 자기치유를 동시에 도모하였다. 3% NaCi 용액에서의 동전위분극 시험에서의 P2 시편의 부식전류밀도는 P1 시편의 1/10에 불과했고, 분극시험 후 실시한 EIS 분석에서 P1 시편은 거의 PEO 코팅 전의 상태로 돌아간 반면, P2 시편은 상당한 내식성을 그대로 유지하였다.

○ 러시아에서 처음 시작된 PEO 기술은 미국, 유럽 등에서 Keronite, Tagnite, Magoxid-Coat® 등의 이름으로 경량합금(Al, Mg, Ti)의 내식성 하드코팅에 이용되고 있다. PEO 피막의 기공 문제를 해결하기 위해서는 이중코팅(duplex coating), 복합코팅(composite coating), 초소수성코팅(superhydrophobic coating) 등의 방법이 연구되고 있다. 그중 복합코팅에는 세라믹 분말이 이용되고, 나머지에는 주로 폴리머를 포함한 유기물이 이용되고 있다.

○ 국내에서도 여러 대학교, 연구소, 기업체(위스코하이텍, 크린트, 에스에스컴텍, 삼성전기, 현대자동차, 코아셈) 등이 Al과 Mg의 PEO에 대한 공정개발과 응용에 대한 다수의 특허 및 20여 건의 논문을 발표한 바 있다. 본고의 주제와 관련 된 논문은 1건으로서, 에어로졸을 이용한 TiO2 분말의 복합코팅이다. 그러나 본고의 경우에는 화학적 부식방지, 국내 논문은 물리적 밀봉에 초점을 두고 있으므로 성격상으로 방향이 다르다. 향후 이 분야에서 많은 연구결과가 발표되기를 기대한다.

저자: A.S. Gnedenkov., S.L. Sinebryukhov, D.V. Mashtalyar, S.V. Gnedenkov
자료유형: 니즈학술정보