• Journal of the Microelectronics and Packaging Society
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• v.12 no.1 s.34
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• pp.35-40
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• 2005

The oxidation of pure Sn and Sn-0.7Cu, Sn-3.5Ag, Sn-lZn, and Sn-9Zn alloys at $150^{\circ}C$ was investigated. Both the chemical nature and the amount of oxides were characterized using electrochemical reduction analysis by measuring the electrolytic reduction potential and total transferred electrical charges. X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) was also conducted to support the results of reduction analysis. The effect of Cu, Ag and Zn addition on surface oxidation of Sn alloys is reported. For Sn, Sn-0.7Cu and Sn-3.5Ag, SnO grew first and then the mixture of SnO and $SnO_2$ was found. $SnO_2$ grew predominantly for a long-time aging. For Zn containing Sn alloys, both ZnO and $SnO_2$ were formed. Zn promotes the formation of $SnO_2$. Sn oxide growth rate of Pb-free solder alloys was also discussed in terms of alloying elements.

• Proceedings of the Korean Radioactive Waste Society Conference
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• 2004.06a
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• pp.337-337
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• 2004

As one of researches for the P ＆ T purposes, a basic experiment on the recovery of actinide elements from the mixture with rare earth elements by means of electrorefining using a liquid cadmium cathode in the LiCl-KC1 eutectic melt was carried out. In order to examine the behaviors of electrodeposition of metal ions on a liquid electrode, recovery experiments of rare earth metals resulting from forming electrodeposits were performed by a galvanostatic electrolysis method at various current densities. A cyclic voltammetric technique was applied to determine reduction-oxidation potential of each metal element in the melt and to detect the changes of the multi component melt composition for on-line monitoring. Also, a collaboration study with RIAR was completed to test the preliminary feasibility on a recovery of actinide elements from the mixture with rare earth elements using a liquid cadmium cathode and actinide metals. Experimental results showed that the ratio of actinides to rare earths, 9: 0.5∼1 led to the rare earth content of about 5∼10 wt% in the deposit.

• Korean Journal of Materials Research
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• v.22 no.1
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• pp.8-15
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• 2012

Silicon-based thin film was prepared at room temperature by an electrochemical deposition method and a feasibility study was conducted for its use as an anode material in a rechargeable lithium battery. The growth of the electrodeposits was mainly concentrated on the surface defects of the Cu substrate while that growth was trivial on the defect-free surface region. Intentional formation of random defects on the substrate by chemical etching led to uniform formation of deposits throughout the surface. The morphology of the electrodeposits reflected first the roughened surface of the substrate, but it became flattened as the deposition time increased, due primarily to the concentration of reduction current on the convex region of the deposits. The electrodeposits proved to be amorphous and to contain chlorine and carbon, together with silicon, indicating that the electrolyte is captured in the deposits during the fabrication process. The silicon in the deposits readily reacted with lithium, but thick deposits resulted in significant reaction overvoltage. The charge efficiency of oxidation (lithiation) to reduction (delithiation) was higher in the relatively thick deposit. This abnormal behavior needs to clarified in view of the thickness dependence of the internal residual stress and the relaxation tendency of the reaction-induced stress due to the porous structure of the deposits and the deposit components other than silicon.

• Journal of Environmental Science International
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• v.21 no.11
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• pp.1371-1377
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• 2012

The simulated dyes solution containing Basic Red 46(BR 46), Yellow 21(Y 21), and Maxilon Blue 30(MB 30) were electrochemically oxidized using carbon fiber as an anode. The electrolyses were performed in a electrolytic flow cell constructed by Vycor glass tube. The carbon fiber was positioned in the inside of Vycor glass tube and platinum wire coiled around outside of tube as a cathode. Several operating variables, such as current, time, pH and flow rate of solution were studied. Increasing current density would lead to a corresponding increase in the dye removal efficiency 99.2 % at a 200 mA. The electrolyses time could also improve and removal efficiency was about 99 % after 1.5 hours of electrolyses. The removal efficiency was increased with the increase of flow rate of solution and optimum flow rate was 5 mL/min. THe pHs of solution affect the removal efficiency. The removal efficiency was decreased with the increase of pH of solution and optimum pH was 5.05 (0.1 M $KNO_3$).

• Journal of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers
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• v.29 no.4
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• pp.218-224
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• 2016

The surface of Mg alloy, AZ31 and AZ91, were treated by PEO (plasma electrolytic oxidation) in Na-P system electrolyte, with different applied voltage and time. Thickness, roughness and X-ray crystallographic analysis revealed several results. The more applied time and voltage of PEO treated, the thicker oxidized surface coating layer were covered. And surface roughness increased with the thickness of oxidized layer. It was thought that when oxide layer grew, resistivity and breakdown voltage increased with the thickness of layer, and then, the energy of micro plasma need to be higher then before. So, it made craters and pores of surface become greater, which were responsible for the coarse surface.

• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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• 2015.11a
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• pp.256-257
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• 2015

마그네슘 합금은 낮은 비중, 높은 비강도, 주조성 및 절삭가공성, 치수안정성, 내흠집성이 우수한 특성을 지니고 있는 경량금속으로써 우수한 주조성과 상온강도, 연신율을 나타낸다. 최근에는 마그네슘 합금을 사용한 IT 기기의 케이스 및 자동차 내, 외장 부품 등의 제품이 다양하게 출시되어지며 금속 질감의 감성 기능까지 적용시킨 전자 기기 제품에 대한 수요가 급증하고 있는 추세이다. 하지만 마그네슘 합금의 낮은 부식 저항성은 마그네슘 합금을 적용시킨 제품에 큰 단점으로 작용되고 있으며 이를 해결하기 위한 연구가 활발히 진행 중이다. 본 연구에서는 플라즈마 전해산화법과 실리카 졸-겔 코팅법을 이용하여 마그네슘 합금의 내부식성을 향상시킴과 동시에 금속질감의 감성 기능을 구현하고자 하였다. 플라즈마 전해산화 공정으로 형성된 산화피막층과 $SiO_2$ 코팅으로 형성된 코팅층의 표면과 단면에 대해서는 FE-SEM(Field emission Scanning Electron Microscope)과 FE-TEM(Field emission Transmission Electron Microscope)으로써 확인하였고 전기화학적 특성 분석을 통한 동전위(Potentiodynamic polarization)와 EIS(Eletrochemical Impedance Spectroscopy) 그리고 Salt spray등을 분석하였다.

• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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• 2018.06a
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• pp.63-63
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• 2018

본 연구는 플라즈마 전해 산화 (PEO) 및 RF (Radio Frequency) 스퍼터링을 이용한 2 단계 접근법에 의해 처리 된 MgO / Ni-Cr의 고내식성 이중층 코팅을 제조하기 위해 수행되었다. 이를 위해 $100mA/cm^2$ 교류 조건에서 180 s PEO를 한 후 150W 에서 900s RF 스퍼터링을 수행 하였다. 코팅의 형태는 주사전자현미경(SEM)을 사용하여 관찰되었으며 코팅의 상조성은 X-선 회절(XRD) 및 X-선 광전자 분광법(XPS)을 사용하여 분석하였다. SEM 이미지는 스퍼터링 된 Ni-Cr이 크랙의 대부분과 미세한 미세 공극을 덮어 코팅 결함이 감소함을 보여 주었다. 따라서, 코팅 된 샘플의 거칠기 값은 스퍼터링 공정 후에 감소되었다. 단면 이미지로부터, 스퍼터링된 코팅층은 낮은 두께 때문에 거의 검출되지 않았다. EDS, XRD 및 XPS를 사용한 조성 분석은 금속 상태의 형태로 Ni 및 Cr 존재를 나타내었고 XPS에서 NiCr2O4 부동태 피막이 검출되었다. MgO / Ni-Cr 이중층 코팅의 내부식성은 MgO / Ni-Cr 이중층을 가진 샘플의 금속 원소와 비교하여 우수한 부식 특성을 나타내는 전위 역학적 분극 시험 및 전기 화학적 임피던스 분광법으로 평가 하였다.

• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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• 2018.06a
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• pp.139-139
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• 2018

최근 자동차 산업을 중심으로 한 수송용 기기의 경량화 추세에 따라 대표적인 경량금속 소재인 알루미늄 합금에 대한 수요가 증가하고 있으며 이에 따라 알루미늄 합금 표면에 다양한 특성을 부여할 수 있는 표면개질 기술에 대한 필요성이 부각되고 있다. 알루미늄 합금의 대표적인 표면처리기술인 아노다이징과 유사한 원리로 표면에 세라믹 코팅층을 형성할 수 있는 기술인 플라즈마 전해 산화(Plasma electrolytic oxidation, PEO)가 주목을 받고 있다. PEO 코팅법은 전해액 내에 소재를 침지시키고 400 ~ 600V에 이르는 고전압을 인가시켜 마이크로 방전을 유도하여 표면에 치밀한 세라믹 층을 형성시키는 기술이다. 본 연구에서는 PEO법으로 표면 개질된 Al 합금 표면의 표면 조직 특성과 전기화학 특성을 평가하고, 코팅층 특성에 미치는 공정 변수의 영향을 분석하고자 하였다. PEO 처리를 위해 사용된 소재는 상용 Al 합금 판재(Al 5083-O)로서 $2cm{\times}2cm$로 절단하여, 에머리페이퍼로 1000번까지 연마하여 사용하였다. 시험을 위한 PEO 처리 시스템은 전해액 수조, 일정 온도 유지를 위한 열교환기와 칠러, 전원 발생을 위한 전원공급기(power supply)로 구성되었다. 전해액은 약 알칼리 수용액을 이용하였으며, 전원 공급기를 통해 시험편에 펄스 전류를 인가하였다. PEO 처리 후 시편에 대하여 SEM, EDS, XRD 등을 이용한 표면 특성 평가를 실시하였다. 또한 코팅층의 전기화학적 부식 특성 평가를 위해 해수용액에서 동전위분극실험을 실시하였다. 시험 결과, Al 합금의 PEO 처리 시 내식성은 개선되는 것으로 확인되었으며, 공정변수는 표면의 미세조직 및 전기화학적 특성에 큰 영향을 미치는 것으로 나타났다.

• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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• 2012.11a
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• pp.7-11
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• 2012

Plasma electrolytic oxidation of magnesium alloys is a well known technique to produce corrosion and wear resistant coatings. The addition of particles to the electrolyte provides a possibility to produce coatings with an increasing range of composition by in-situ incorporation of those particles into the coating. An extensive literature review has revealed that the mode of incorporation depends mainly on the melting point of the used particles and the energy provided by the discharges of the PEO process. The spectrum ranges from inert to partly reactive incorporation, but a complete reactive incorporation and a formation of a new single phase coating was not observed so far. Thus a new approach in PEO processing is introduced using specific particles as a kind of sintering additive, changing not only the composition but lowering the melting temperature and increase the liquid phase fraction during the discharges, resulting in a new amorphous coating.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2013.02a
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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.