• 제목/요약/키워드: 전해액농도

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플라즈마 전해산화 공정에 있어서 전해액 내 실리콘 이온이 표면특성에 미치는 영향

  • 김성철;윤상희;성기훈;강두홍;민관식;차덕준;김진태;윤주영
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2013년도 제44회 동계 정기학술대회 초록집
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    • pp.290-290
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    • 2013
  • 플라즈마 전해산화(Plasma Electrolytic Oxidation)란 저 농도의 알칼리 전해액을 매개로, 고전압을 가해 미세 플라즈마 방전을 유도하여 Al, Mg, Ti 등의 금속표면을 산화시켜 고내식성, 초경합금 수준의 내마모성, 탁월한 절연성과 고경도성을 가지는 산화막을 형성시키는 기술로 전자, 자동차, 의료, 섬유, 해양, 석유화학 산업에 이르기까지 광범위한 분야에 적용되어 우수한 물성을 확보할 수 있는 차세대의 표면처리 기술이다. 본 연구에서는 6061 알루미늄 합금을 이용하여 다양한 전해액 조건에서 플라즈마 전해산화 공정으로 Al2O3 산화막을 형성시켰다. 산화막의 조성 및 미세구조는 XRD와 FE-SEM, EDS를 이용하여 분석하였다. 형성된 산화막은 회색에서 밝은 회색으로 시편 전면에 고르게 나타났다. 전해액 조성을 바꾸어줌에 따라 각기 다른 표면 특성을 가지는 산화막을 얻을 수 있었고, 그에 따른 물성 변화를 분석하였다. 특히 Si 이온 농도를 조절함으로써 피막 성장인자와 표면 미세구조를 제어할 수 있었다.

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플라즈마 전해산화 공정 중 전해액 내의 인산염 변화에 따른 알루미늄 합금 산화피막의 형성

  • 윤상희;김성철;성기훈;강두홍;민관식;차덕준;김진태;윤주영
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2013년도 제44회 동계 정기학술대회 초록집
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    • pp.298-298
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    • 2013
  • 플라즈마 전해산화기술은 알루미늄 소재에 대해 기존의 양극 산화막, 전해 경질크롬 도금 및 플라즈마 세라믹 용사기술 등에 의해 구현할 수 없는 고기능성을 부여하여 월등히 우수한 경도, 내부식, 내마모, 전기절연, 열저항, 피로강도 등을 얻을 수 있는 획기적인 기술이다. 또한 최근 환경에 대한 관심이 점차 높아지면서 친환경적 공정과정과 경금속 소재의 제품에 내구성을 향상시킬 필요성이 높아지고 있다. 이러한 요구에 부합하는 플라즈마 전해 산화기술은 알칼리 수용액 중에서 Al, Ti, Mg 등의 표면에 산화 피막을 형성시키는 기술로써 기존의 양극산화(Anodizing)을 대체 할 수 있다. 본 연구에서는 Al6061을 이용하여 플라즈마 전해산화 공정에 사용되는 전해액의 종류 및 농도, 시간의 변화에 따른 산화 피막의 변화를 내전압 측정 및 FE-SEM, EDS, XRD를 통해 분석하였다. 전해액에 sodium hexameta phosphate과 potassium phosphate를 이용하여 phosphate 종류의 변화에 따른 피막 특성의 변화를 연구하였다. 그로인해 phosphate의 종류 및 농도, 시간 변화를 이용하여 플라즈마 전해산화공정의 산화 피막 물성 제어를 할 수 있다.

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동 전해정련시 불순물 성분이 전기동 전착에 미치는 영향 (The Effect of Impurities on Copper Deposition in Copper Electrorefining)

  • 김도형;김용환;김광호;정원섭
    • 한국표면공학회:학술대회논문집
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    • 한국표면공학회 2009년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.121-121
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    • 2009
  • 구리 전해정련 과정에서 전해액 중의 Arsenic과 같은 불순물 성분이 전기동의 전착에 미치는 영향을 확인하고, 전해액 중의 최대 허용 농도를 도출하고자 하였다. 전해정련 과정에서 분순물 성분이 전기동 전착에 미치는 영향을 주사전자현미경(SEM), X-선 회절(X-ray diffraction) 및 전기화학적 분석을 통해 수행하였다.

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해양환경용 Al 합금 상에 형성된 플라즈마 전해 산화 코팅층의 질산 세륨 수용액에 의한 봉공 효과 (Sealing effects of cerium nitrate solution on plasma electrolytic oxidation coating formed on marine grade Al alloy)

  • 이정형;김성종
    • 한국표면공학회:학술대회논문집
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    • 한국표면공학회 2016년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.144-144
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    • 2016
  • 플라즈마 전해 산화법(Plasma electrolytic oxidation)에 의해 형성된 코팅층은 특유의 기공구조로 인해 부식 환경에 노출 시 부식액의 침투가 급속히 이루어지는 단점이 있다. 이를 극복하기 위한 방법으로 유기코팅, sol-gel법, 폴리머 코팅 등에 의해 기공을 봉공(sealing)하는 방법이 제안되고 있다. 본 연구에서는 Al 합금의 플라즈마 전해 산화 처리 후 질산 세륨 수용액(Cerium nitrate solution)에 의한 봉공 효과를 확인하고자 하였다. PEO 코팅을 위한 전해액은 2g/L의 KOH와 $2g/L\;Na_2SiO_3$를 증류수에 용해시켜 준비하였다. PEO 코팅층은 Al 시편을 전해액 내에 위치시켜 양극으로 하고 STS를 음극으로 하여 $0.1A/cm^2$의 펄스 정전류밀도(주파수: 100Hz, 듀티비: 20%)를 15분 동안 인가하여 형성시켰다. 봉공을 위한 실링액은 증류수에 $0.3g/L\;H_2O_2$$1g/L\;H_3BO_3$를 첨가하고, $Ce(NO_3)_3$를 농도 변수로 첨가하여 준비하였으며, PEO 코팅 처리된 시편을 실링액에 침지하여 실링액의 농도와 침지시간을 달리하여 봉공을 실시하였다. 제작된 PEO 코팅층에 대해 SEM, EDS, XRD를 이용한 표면분석을 실시하였으며, 내식성을 확인하고자 동전위분극시험을 실시하였다. 연구 결과, 세륨 실링 처리된 PEO 코팅 층에서 미량의 세륨 성분이 검출되었으나, 세륨계 화합물 생성에 의한 마이크로 크기의 기공의 폐쇄는 관찰되지 않았다. 또한, 전기화학적 특성 평가 결과 실링 처리된 PEO 코팅층의 경우 Al 모재에 비해 2차수 정도 감소된 부식전류밀도를 나타내었다. 이 같은 내식성의 향상은 세륨 성분에 의한 부식 억제 효과 때문으로 판단된다.

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현탁액과 전해질의 농도가 제타전위에 미치는 영향 (Effect of the Concentration of Suspension and Electrolyte on Zeta Potential)

  • 정상진;이승인;임형미
    • 한국세라믹학회지
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    • 제40권3호
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    • pp.293-300
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    • 2003
  • 알루미나 분말과 전해질의 농도가 제타전위 및 등전점에 미치는 영향에 대하여 고찰하였다. 0.1~l $\mu\textrm{m}$의 입도 범위를 지닌 알루미나 분말시료와 NH$_4$NO$_3$를 사용하여 실험을 수행하였으며, 전기영동법을 이용하여 제타전위를 측정하였다. 현탁액 내의 시료량이 증가할수록 제타전위와 등전점은 큰 값을 나타내었으며, 현탁액의 농도가 0.0l wt%일 때 제타전위 측정에 가장 적합한 것으로 나타났다. 또한 전해질 농도가 증가할 경우, 제타전위의 값은 다소 증가하는 경향을 보였으나 큰 변화는 없었고, 등전점 값은 오히려 조금 감소하였다. 제타전위 측정에 가장 적합한 전해질 농도는 10 mM인 것으로 나타났으며, 전해질의 종류에 따라서 제타전위와 등전점의 값이 조금 변하는 경향이 있으나 큰 차이를 발생시키지는 않는 것으로 확인되었다.

AZ31 마그네슘 합금의 MAO(micro-arc oxidation) 처리 시 첨가 되는 $Na_{2}SiO_{3}$의 농도에 따른 양극피막의 구조 및 부식특성 평가 (Evaluation of Structural characteristic and corrosion resistance of anodic film depending on the concentration of Sodium Silicate on the AZ31B Magnesium Alloy by MAO process)

  • 이동길;안윤모;김용환;정원섭
    • 한국표면공학회:학술대회논문집
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    • 한국표면공학회 2009년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.221-222
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    • 2009
  • AZ31 마그네슘 합금에 AC 전류를 인가하여 MAO(micro-arc oxidation) process로 양극산화 할 때 알카리 전해액에 첨가되는 sodium silicate(Na2SiO3)의 농도에 따라 형성되는 양극 피막의 구조와 부식특성을 평가하였다. 전해질의 조성은 10g/1 KOH와 4g/1 KF 혼합 전해액에 sodium silicate를 (5, 10, 20, 40, 80)g/1로 달리하여 첨가한 후 $40mA/cm^2$의 전류밀도로 20분간 MAO 처리한 후 양극피막의 조직을 SEM, XRD, EPMA를 이용하여 분석하였고 동전위 분극시험으로 부식 거동을 평가하였으며 micro-vickers 경도계를 이용하여 단면의 경도를 측정하였다.

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Surfactant recycling using micellar enhanced ultrafiltration

  • 양중석;백기태;양지원
    • 한국지하수토양환경학회:학술대회논문집
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    • 한국지하수토양환경학회 2004년도 총회 및 춘계학술발표회
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    • pp.177-180
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    • 2004
  • 계면활성제를 이용한 오염된 토양을 복원하는데 있어 계면활성제의 회수하는 방법의 하나로 한외여과 방식의 타당성을 검토하였다. 계면활성제의 종류, 전해질과 첨가제로서의 알코올 및 휴믹 물질과 점토질에 의한 상대 플럭스의 변화와 투과액의 계면활성제의 농도 변화를 살펴보았다. 계면활성제의 경우 임계미셀농도 낮을수록 투과액의 농도가 낮았으며, 기타 첨가물은 농도에 비례하여 상대 플럭스가 감소하는 경향을 보였다.

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동(Cu) 함유 슬러지로부터 동 전해정련을 이용한 미세 동 분말 합성에 관한 연구 (Study on Synthesis of Fine Copper Powder by Electro-refining from Copper Containing Sludge)

  • 이진연;손성호;박성철;정연재;김용환;이만승
    • 자원리싸이클링
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    • 제27권6호
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    • pp.44-52
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    • 2018
  • 본 연구에서는 동 함유 슬러지로부터 회수된 동 조금속을 황산구리 전해액에서 전해정련 공정 조건을 선택적으로 조절함에 따라 초미세 분말 형태의 동을 회수하고자 하였다. 황산구리 전해액 농도, 인가전류밀도, 첨가제 종류 및 농도에 따라 LSV(Linear Sweep Voltammetry)을 이용하여 초미세 분말 제조가 가능한 인가전류밀도 범위를 설정하여 전해정련 공정을 수행 하였다. 이 때 얻어진 분말에 대해 SEM(Scanning Electron Microscope) 및 PSA(Particle Size Analyzer)를 사용하여 동 분말 형상 및 크기를 분석하였다. 유기첨가제를 사용하지 않은 0.1 ~ 0.4 M 황산구리 전해액 조건에서 동 분말 크기는 인가전류밀도가 한계전류밀도에 가까울수록 감소하였고, 0.2 ~ 0.3 M 황산구리 전해액에서 동 분말 크기가 가장 감소하는 경향을 나타내었다. 또한, 위 실험을 통해 얻은 공정 조건을 바탕으로 유기 첨가제 종류 및 농도를 달리 첨가하여 동 분말 표면 형상 및 크기를 분석하였을 때, Cellulose계 첨가제 2,000 ppm 조건에서 가장 작은 크기(nm급)의 양호한 구형 형태 동 분말을 얻을 수 있었다.