• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
• /
• 2012.08a
• /
• pp.133-133
• /
• 2012

플라즈마 전해산화(Plasma Electrolytic Oxidation;PEO) 피막은 Anodizing 피막에 비해 화학 부식성, 플라즈마 부식성 등의 특성이 뛰어나지만 표면 거칠기는 Anodizing 피막이 우수한 것으로 알려져 있다. 본 연구에서는 PEO 피막의 제작시 사용된 Power Supply의 펄스 변조(PAM, PWM 방식)을 통하여 표면 거칠기를 제어하는 방법에 대한 실험을 수행하였다. 그리고 펄스 변조 전후의 시편의 내전압과 플라즈마 부식성 등의 특성을 비교하였다. 또한 펄스 변조 전후 PEO 시편과 Anodizing 시편의 표면 거칠기, 내전압, 플라즈마 부식성 등의 특성을 비교하였다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
• /
• 2012.02a
• /
• pp.247-247
• /
• 2012

기존형광등보다 에너지소비가 적고, 수명이 길다는 장점을 가진 LED소자는 조명분야뿐만 아니라 선박 및 해양플랜트시장에까지 적용분야가 확대되고 있다. 그러나 LED소자의 수명연장 및 제품신뢰성을 위해서 방열에 관한 연구가 필수적이며 특히, 해양환경적용을 위해서는 내부식성을 요구하는 방열 재료개발에 대한 연구가 필요하다. 일반적으로 방열판소재로 사용되는 알루미늄의 경우 열전도도가 우수하며, 대기 중에서 쉽게 생기는 자연산화막보다 내부식특성을 향상시키기 위해 현재 국내 외의 표면처리 방법으로 전기화학적 방법을 이용한 Anodizing기술을 적용하고 있다. 하지만, Anodizing에 사용되는 질산과 황산액을 처리하는 과정에서 유독물질을 발생시킴으로 유해물질사용제한 등 국제적으로 환경규제가 강화되고 있어 Anodizing기술의 적용이 제한적인 단점이 있다. 본 연구에서는 친환경적 기술인 Plasma Immersion Ion Implantation (PIII)방식을 사용하여 알루미늄표면에 $Al_2O_3$을 형성하였다. 최적의 산화막증착 조건을 찾기 위해 Gas Flow양, Pulse Voltage, 공정온도, 시간 등을 변수로 실험을 진행하였다. SIMS (Secondary ion mass spectroscopy)를 통해 $Al_2O_3$ 박막두께 및 Oxygen의 정량분석을 하였으며, Anodizing처리된 알루미늄시편과 열전도특성과 내부식특성을 비교하기 위해 각각 Hot Disk 열전도율측정기와 Salt water tester chamber를 사용하였다.

• Corrosion Science and Technology
• /
• v.22 no.4
• /
• pp.221-231
• /
• 2023

Interest in aluminum alloys for the hydrogen valves of fuel cell electric vehicles (FCEVs) is growing due to the reduction in fuel efficiency by the high weight. However, when an aluminum alloy is used, deterioration in mechanical characteristics caused by hydrogen embrittlement and wear is regarded as a problem. In this investigation, the aluminum alloy used to prevent hydrogen embrittlement was subjected to surface treatments by performing hard anodizing and plasma ion nitriding processes. The hard anodized Al alloy exhibited brittleness in which the mechanical characteristics rapidly deteriorated due to porosity and defects of surface, resulting in a decrease in the ultimate tensile strength and modulus of toughness by 15.58 and 42.51%, respectively, as the hydrogen charging time increased from 0 to 96 hours. In contrast, no distinct nitriding layer in the plasma ion-nitrided Al alloy was observed due to oxide film formation and processing conditions. However, compared to 0 and 96 hours of hydrogen charging time, the ultimate tensile strength and modulus of toughness decreased by 7.54 and 13.32%, respectively, presenting excellent resistance to hydrogen embrittlement.

• Journal of the Semiconductor & Display Technology
• /
• v.20 no.1
• /
• pp.37-41
• /
• 2021

We report on the formation of anodic aluminum oxide (AAO) film using sulfuric acid containing cerium salt. When the temperature of the sulfuric acid containing cerium salt changes from 5 ℃ to 20 ℃, the current density and the thickness growth rate increase. The surface morphology of the AAO film change according to the temperature of the electrolytes. And that affected the breakdown voltage and the plasma etch rate. The breakdown voltage per unit thickness was the highest at 15 ℃, and the plasma etch rate was the lowest at 10 ℃ at 2.80 ㎛/h.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
• /
• 2012.02a
• /
• pp.119-119
• /
• 2012

경질 Anodizing에 비해 플라즈마 전해산화(Plasma Electrolytic Oxidation, PEO)에 의해 생성된 알루미늄 피막의 내식성이 우수하다고 알려져 있다. PEO는 기존의 Anodizing 피막에 비해 내구성이 우수한 피막이기 때문에 일부 산업 분야에서 기존의 피막보다 PEO 피막을 선호하고 있다. 플라즈마 전해산화는 400V 이상 고전압하에서 Anode에 생성되는 스파크에 의한 산화반응을 이용하여 금속 표면에 산화 피막을 생성하는 공정이다. 전처리 과정을 거칠 필요가 없기 때문에 친환경적이며, 공정 과정도 복잡하지 않다. PEO의 여러 가지 특성(내전압, 플라즈마 부식성, 화학 부식성, 실시간 파티클)을 한국표준과학연구원이 보유한 장비들을 사용하여 분석하여, 기존의 Anodizing 피막과 비교 평가하였다. 이 실험 결과를 바탕으로 기존의 피막보다 우수한 특성을 가진 PEO 피막을 개발 진행 중에 있다.

• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
• /
• 2015.11a
• /
• pp.239-239
• /
• 2015

삼성, LG전자 등 다양한 사업부의 White Anodizing구현기술의 Need는 항상 존재하고 있으며, 특히 White와 Black Color의 콤비네이션으로 친환경 이미지 강조 및 핸드폰의 고급화에 필연적인 메탈화로 작년부터 White Anodizing의 수요요청이 쇄도하고 있다. 그러나 현행 공업용 Anodizing 기술(황산법)은 봉공처리 전 착색공정에서 Red, Blue, Black 등 염료분자와 달리 염료 분자가 비교적 큰 White 염료는 Anodizing으로 성장된 다공성피막 내부로 들어가지 못해 국내 Anodizing전문기업 뿐만아니라 일본 기업 및 연구소 등에서도 무수한 시도를 하고 있지만 현재까지는 완벽한 White Anodizing구현기술이 전무한 상태이다. 이에 당사는 알루미늄합금을 White의 안료나 염료가 아닌 알칼리전해액의 Pulse전류인가 PEO(Plasma electrolytic oxidation)처리 공정에 의거 White Anodizing기술을 개발하고자 하였다. 알칼리 전해질에 의한 Anodizing 처리기술로 White와 유사한 색상을 구현하고 있으나, 수요자가 요구하는 White Anodizing으로 제품을 양산하는데 어려움이 있어 기존 Anodizing 처리 대신 Pulse전류인가 PEO처리기술로 White Color를 구현하여 수요요청이 쇄도한 국내외 기업체에 공급하고자 한다. 본 기술은 알카리 전해액을 사용하므로 친환경적이며, 다공성 피막으로 인한 우수한 도장 밀착성, 실링처리에 의한 내식성 향상, PEO 피막의 우수한 경도 및 내마모성 등을 나타내며, 알루미늄뿐만 아니라 마그네슘합금, 티타늄 등에도 공히 적용이 가능하며, White Anodizing의 특화된 기술로 표면처리기술 우위 선점 및 원가절감 등이 가능하다. 당사는 알루미늄 아노다이징 전문 기업으로서 내식성 목적의 연질 아노다이징 처리 및 고내마모성을 목적으로 하는 자동차 부품 및 기계 부품용 경질 아노다이징 처리를 주로 수행하고 있다. 본 발표에서는 당사의 표면처리 기술 및 알루미늄의 아노다이징에 대한 소개를 하고자 한다.

• Applied Science and Convergence Technology
• /
• v.25 no.1
• /
• pp.15-18
• /
• 2016

Study investigated the optimal anodizing conditions for fabricating an oxide film that produces less contamination in a corrosive plasma environment, using oxalic acid and tartaric acid. Oxide films were produced using sulfuric acid, oxalic acid, and tartaric acid electrolyte mixtures with various mole ratios. The oxide film made by adding 0.05M tartaric acid to 0.3M oxalic acid showed higher breakdown voltage and lower leakage current. Additionally, contamination particles were reduced during plasma etching, thus demonstrates that this mixture presented optimal conditions. However, higher tartaric acid content (0.1 M, 0.15 M) led to lower breakdown voltages and higher leakage currents. Also, it resulted in more cracking during thermal shock tests as well as the generation of more contamination particles during plasma processing.

• Journal of the Korean institute of surface engineering
• /
• v.51 no.1
• /
• pp.1-10
• /
• 2018

Anodic oxidation treatment of metals is one of typical surface finishing methods which has been used for improving surface appearance, bioactivity, adhesion with paints and the resistances to corrosion and/or abrasion. This article provides fundamental principle, type and characteristics of the anodic oxidation treatment methods, including anodizing method and plasma electrolytic oxidation (PEO) method. The anodic oxidation can form thick oxide films on the metal surface by electrochemical reactions under the application of electric current and voltage between the working electrode and auxiliary electrode. The anodic oxide films are classified into two types of barrier type and porous type. The porous anodic oxide films include a porous anodizing film containing regular pores, nanotubes and PEO films containing irregular pores with different sizes and shapes. Thickness and defect density of the anodic oxide films are important factors which affect the corrosion resistance of metals. The anodic oxide film thickness is limited by how fast ions can migrate through the anodic oxide film. Defect density in the anodic oxide film is dependent upon alloying elements and second-phase particles in the alloys. In this article, the principle and mechanisms of formation and growth of anodic oxide films on metals are described.

• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
• /
• 2017.05a
• /
• pp.96.1-96.1
• /
• 2017

This presentation introduces anodizing science of typical valve metals of Al, Mg and Ti, based on the ionic transport through the andic oxide films in various electrolyte compositions. Depending on the electrolyte composition, metal ions and anions can migrate through the andic oxide film without its dielectric breakdown when point defects are present within the anodic oxide films under high applied electric field. On the other hand, if anodic oxide films are broken by local joule heating due to ionic migration, metal ions and anions can migrate through the broken sites and meet together to form new anodic films, known as plasma electrolytic oxidation (PEO) treatment. In this presentation, basics of conventional anodizing and PEO methods are introduced in detail, based on the ionic migration and movement mechanism through anodic oxide films by point defects and by local dielectric breakdown of anodic oxide films.

• Proceedings of the Materials Research Society of Korea Conference
• /
• 2007.11a
• /
• pp.15.2-15.2
• /
• 2007