• 한국해양공학회지
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• 제24권5호
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• pp.67-74
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• 2010

Chromate conversion coating is a coating technique used to passivate aluminum, zinc, cadmium, copper, silver, magnesium, tin, and their alloys to slow corrosion. The process uses various toxic chromium compounds, which may include hexavalent chromium. The industry is developing less toxic alternatives in order to comply with substance restriction legislation, such as RoHS. One alternative is to develop a Cr-free coating solution. In this study, eco-friendly, Cr-free solutions (urethane solution S-700, organic/inorganic solution with Si LRO-317) were used. Test specimens were dried in a drying oven at $190^{\circ}C$ for 3, 5, 7, and 9 minutes. Corrosion resistance was evaluated using a salt spray test for 72 hours. The results show that the optimum corrosion resistance was achieved at $190^{\circ}C$ for five minutes for EGI and three or five minutes for HDGI, respectively. The adhesive properties of the two types of coating solutions were superior regardless of drying time.

• 한국해양공학회지
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• 제24권5호
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• pp.60-66
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• 2010

Zinc has a number of characteristics that make it well suited for use as a coating to protecting iron and steel products from corrosion. Its excellent corrosion resistance in most environments accounts for its successful use as a protective coating on a variety of products and in many exposure conditions. The excellent field performance of zinc coatings results from their ability to form dense, adherent films that corrode at a rate that ranges from 1% to 10% of the corrosion rate of ferrous materials, depending on the environment. Recently, EU RoHS and EU ELV prohibited the use of materials that adversely affect the environment, such as Pb, Hg, Cd, and $Cr^{+6}$. In this study, environmentally-friendly, Cr-free solutions (epoxy solution, acrylic solution, and urethane solution S-700) and organic/inorganic solution with Si; LRO-317) were used to evaluate the corrosion resistance of zinc-coated steel subjected to a saltwater spray for 72 hours. The coating of urethane solution (S-700) was best among the three kinds of solution with heat treatment during five minutes at $190^{\circ}F$. Test specimens with S-700 and LRO-317 coating were heat treated in a drying oven at 170, 180, 190, 200, and $210^{\circ}C$ for five minutes. The results show that the optimum corrosion resistance was $190^{\circ}C$ in EGI and $170^{\circ}C$ in HDGI, respectively.

• 한국표면공학회지
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• 제25권3호
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• pp.117-125
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• 1992

In the electrolysis process of zinc plating impurity ions must be removed from zinc chloride plating solution because it's harmful to the current efficiency and the purity of zinc plating. In this study using zinc ball as a prcipitant instead of zinc dust, the fundamental data for continuous cementation process was studied. Based upon two series of experiments that consist of batch experiment with cylindrical zinc specimen and continuous experiment with zinc balls, following results have been obtained. In the continuous experiment all impurity ions have been removed within 1 hour regardless of various experimental conditions.

• 한국표면공학회:학술대회논문집
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• 한국표면공학회 2016년도 추계학술대회 논문집
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• pp.168-168
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• 2016

최근 크로메이트 피막의 대체로서 실란 커플링제를 사용한 화성처리가 주목되고 있다. 실란 커플링제는 $R^{\prime}-(CH_2)_n-Si(OR)_3$로 나타내며 OR은 가수분해 가능한 메톡시기, 에톡시기 등의 알콕시기이다. OR기는 가수분해하여 반응성이 높은 시라놀기(-SiOH)를 생성하여 금속표면에 흡착하기 쉽다. 이후, 건조할 때 탈수 축합하여 공유결합이 가능하다. R'는 탄화수소에 한정되지 않고 성질이 다른 원소의 관능기를 나타내며 아미노(amino)기, 글리시딜(glycidyl)기, 멜캅토(melcapto)기, 비닐(vinyl)기를 들 수 있다. 실란 커플링제 가운데 아미노기를 갖는 실란 커플링제는 아연도금 강판을 포함한 다양한 금속의 내식성을 향상시킬 수 있는 화합물의 하나이다. 본 연구에서는 아미노기를 함유한 실란 커플링제에 인산 수용액을 도포하여 수세하지 않고 건조하여 피막을 형성시켰다. 또 부식거동 조사를 목적으로 아미노기를 함유한 실란 커플링제를 사용하여 초산첨가의 경우와 비교하였다.

• 한국표면공학회:학술대회논문집
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• 한국표면공학회 2017년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.163-163
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• 2017

철강재는 대량 생산이 가능하여 경제성이 뛰어나고 기계적 성질도 우수하여 다양한 산업 분야에서 널리 사용되고 있다. 그러나 철강재는 부식 환경에 취약하기 때문에 그 용도에 따라 다양한 내식성을 부여하는 표면처리를 적용하고 있다. 이러한 철강재에 대한 내식성 표면처리로는 용융아연도금(HDG)과 용융알루미늄도금(HDA)이 우수한 내식성과 다양한 특성으로 널리 사용되고 있으며 아연과 알루미늄을 접목시킨 갈바륨(GL)도금 또한 우수한 내식성 코팅으로 알려져 있다. 또한 최근에는 기존 용융아연도금에 알루미늄(Al) 과 마그네슘(Mg)을 첨가한 3원계 도금강판이 개발되어 기존 용융도금강판 대비 고내식 코팅으로 알려져 있으며 그 적용은 점차 확대되고 있는 추세이다. 일반적으로 이와 같은 강판소재의 내식성 평가에 대해서는 실제 사용할 환경에 폭로하여 비교-시험 하는 것이 가장 확실하고 신뢰도가 높은 방법이다. 그러나 이러한 방법은 경우에 따라 수년에서 수십년에 이르는 장시간이 소요된다. 그러므로 이 방법을 대체하기 위한 각종 가속적 부식 시험들이 널리 적용되고 있다. 즉, 그 목적이나 용도에 따라 염수분무(SST), 침지(Immersion) 및 전기화학적 분극(Polarization) 등 실내에서 부식 시험 하는 방법이 사용되고 있다. 한편, 이러한 부식 가속 시험들은 실제 외부에서 폭로 시험한 결과와의 상관성이 불명확한 경우가 많아 종종 해석에 어려움을 갖고 있는 실정이다. 또한 이 시험 방법들은 동일 재료를 시험하더라도 시험방법의 차이에 따라 부식요인이나 해석방법이 다르므로 인해 그 내식성 결과가 다르게 나타날 수 있다. 그 중 시험목적에 따라 전기화학적 분극 또는 임피던스 분광법(EIS)과 건조 및 습윤 등의 부식 환경 인자들을 적용한 복합부식시험(CCT) 방법은 근사한 대안으로 주목받고 있다. 하지만 이들 시험 또한 실제 부식 환경과는 여러 환경 및 요인들이 다르기 때문에 그 시험방법에 따라 목적하는 시험 결과가 상이하게 나타날 수 있어 해석-평가 하기에 종종 곤란을 갖는다. 이에 따라 최근에는 재현성이 우수하고 실제 부식 환경을 유사하게 모사할 수 있는 내식성 시험과 해석-평가에 대한 내용이 주요한 과제로 사료되고 있다. 본 연구에서는 다양한 내식성 코팅 강판소재들에 대하여 염수분무(SST), 복합부식(CCT), 갈바닉 시험, EIS 시험을 통하여 부식시험 종류 및 시험 환경, 코팅 소재 별 부식경향을 비교-분석하고자 하였다. 또한 이들 부식 진행과정에서는 미세구조관찰(SEM), 결정구조 분석(XRD) 및 원소조성 분석(EPMA)을 통해 다양한 조건에 따른 강판소재들의 부식경향을 비교-평가하고, 실제 환경과의 상관성 및 가속관계를 도출하고자 하였다.

• 전기화학회지
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• 제3권4호
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• pp.204-210
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• 2000

용융아연 도금 강판 제조시 용융아연 도금 bath중의 알루미늄 농도를 조절하는 것은 매우 중요하다 본 연구의 목적은 용융아연 도금욕 중 알루미늄 농도를 신속하게 측정할 수 있는 센서 개발을 위한 기초 data를 제공하는 것이다. $CaF_2$고체전해질과 3가지 종류의 참조극을 사용하여 $460^{\circ}C\~500^{\circ}C$의 순수한 용융아연 bath에서 불소포텐샬을 측정하였다. 용융 아연 중 알루미늄의 농도를 측정하기 위하여 다음과 같은 불소 이온 농담전지 센서를 구성하였다. $$(-)W|Zn-Al,\;AlF_3|CaF_2|Bi,BiF_3|W(+)$$ 알루미늄의 농도가 $0.984wt\%$이하인 Zn-Al bath의 온도를 $460\pm10^{\circ}C$로 유지하고 상기의 알루미늄 농도 센서를 이용하여 기전력을 측정하였다. 측정된 기전력 값으로부터 최소 자승 회귀분석법을 이용하여, 다음과 같은 알루미늄 농도와 기전력과의 관계식을 얻었다. $$E/mV=56.795log[\%Al]+1881.7\;R=0.9704$$,$$0.026wt\%{\leq}[\%Al]{\leq}0.984wt\%$$

• 한국결정성장학회지
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• 제7권3호
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• pp.456-464
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• 1997

염화물욕에서 아연-니켈합금전착성에 대한 첨가제의 영향을 전기화학방법, SEM을 이용한 미세조직 관찰, 표면외관 및 X-ray회절법등으로 조사하였다. 실험에 사용된 첨가제는 지방족의 알콜, 사카린, 나프탈렌유도체의 계면활성제였다. 첨가제의 첨가에 의해 전착 저항성은 증가되었으며, 저항성에 대한 첨가제의 효과는 전류밀도에 따라 다르게 나타났다. 고전류 밀도에서 합금 전착층의 니켈함량은 알콜의 첨가에 의해서 증가되었으며, 계면활성제에 의해서 감소되었다. 도금층의 표면 거칠기, 외관 및 도금층의 미세조직은 첨가제 종류에 따라 다르게 나타나는, 즉 계면활성제나 알콜의 첨가에 의해서 미세조직이 치밀하고, 미세해지며, 표면 거칠기가 양호해졌으며, 표면외관은 계면활성제와 사카린의 첨가에 의해서 우수하게 나타났다.

• 한국정밀공학회지
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• 제22권10호
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• pp.186-194
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• 2005

This study was designed to investigate the mechanical properties of the coating layer on electronic galvanized sheet steel as a part of the ongoing research on the coated steel. Those properties were determined using nano-indentation, the finite element method, and artificial neural networks. First and foremost, the load-displacement curve (the loading-unloading curve) of coatings was derived from a nano-indentation test by CSM (continuous stiffness measurement) and was used to measure the elastic modulus and hardness of the coating layer. The properties derived were applied in FE simulations of a nano-indentation test, and the analytical results were compared with the experimental result. A numerical model for FE simulations was established for the coating layer and the substrate separately. Finally, to determine the mechanical properties of the coating, such as the stress-strain curve, functional equations of loading and unloading curves were introduced and computed using the neural networks method. The results show errors within $5\%$ in comparison with the load-displacement measured by a nano-indentation test.

• 한국표면공학회:학술대회논문집
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• 한국표면공학회 2009년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.132-132
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• 2009

마그네슘 합금은 비강도, 전동감쇠능 등 여러 장점으로 인하여 모바일 제품, 자동차 항공기 등 여러 영역에서 사용되고 있다. 하지만 내부식성 문제로 인하여 사용이 제한되고 있는 실정이다. 마그네슘 합금의 표면 처리는 기존에 전해 및 무전해 도금, 양극산화, 화성처리 등의 방법의 있으나 일반적으로 화성처리인 3가 크로데이트 후 도장 공정이 내식성 증가를 위해 적용되고 있다. 본 연구에서는 전기화학적인 방법으로 3가 크로메이트를 대체할 수 있는 친환경적이고 경제적인 아연 코팅을 마그네슘합금(AZ91) 소재에 생성시켰다. 표면특성 및 전기화학적인 분석은 SEM, EDX, XRD, potentiostat/galvanostat을 이용하였다.

• Corrosion Science and Technology
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• 제11권1호
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• pp.29-36
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• 2012

The resistance spot welding of high strength steel degrades the weldability because of its high strength with rich chemical composition and coating layer to protect from corrosion. During the each resistance welding process the electrodes tip reacts with coating layer, then subsequently deteriorates and shorten electrode life. In this study, the Al-coated HPF (Hot Press Forming) steels and Zn-coated TRIP steels were used to investigate the electrode life for resistance spot welding. Experimental results show that the reactivity of Al-coating on HPF steels to electrode tip surface behaviors different from the conventional Zn-coated high strength steels. The electrode tip diameter and nugget size in electrode life test of Al-coated HPF steels are observed to be constant with respect to weld numbers. For Al-coated HPF steels, the hard aluminum oxide layer being formed during high temperature heat treatment process reduces reactivity with copper electrode during the resistance welding process. Eventually, the electrode life in resistance spot welding of Al-coated HPF steels has the advantage over the galvanized steel sheets.