AZ31+Ca 난연 마그네슘합금의 PEO 피막 특성에 미치는 코팅 조건의 영향

Abstract

최근에 들어 자동차 산업, 전자 산업 등에서 저밀도, 고비강도, 우수한 전자파 차폐능 등의 여러 가지 장점으로 인하여 마그네슘합금을 적용한 제품 개발에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 그러나, 지금까지 대부분 모바일 기기 부품들은 다이캐스팅 공정을 중심으로 한 주조공정을 통하여 제조되어 왔으며, 따라서 주된 주조용 상용 마그네슘합금인 AZ91 합금에 대한 연구가 활발히 진행되어 왔다. 특히 마그네슘의 열악한 부식 특성을 개선하기 위한 후처리 공정 중 매우 중요한 공정인 표면 처리 공정 기술 역시 주로 AZ91 합금을 중심으로 연구가 진행되어 왔다. 그러나 향후 가공용 마그네슘 판재를 자동차 부품, 전자기기 부품 등 보다 폭넓은 분야에 다양한 용도로 적용하기 위해서는 우수한 품질의 마그네슘 판재 제조기술뿐만 아니라 AZ31, AZ61 등의 가공용 합금에 대한 표면 처리 기술 개발이 절실히 요구되고 있다. 이에 본 연구에서는 가공용 마그네슘합금의 표면 처리 기술에 대한 연구를 수행하기 위하여 strip-cast AZ31+Ca 합금 판재에 대한 표면 처리를 수행하고 제반 특성을 평가하였다. 판재에 적용한 표면 처리 방법은 PEO (Plasma Electrolytic Oxidation) 공정으로, 기존의 표면 처리 공정과 비교하여 경도, 내마모성, 전기절연성, 열저항성, 내부식 특성 등 대부분의 기계/물리/화학적 특성 측면에서 월등히 우수한 피막을 형성할 수 있을 뿐만 아니라 뛰어난 환경친화성을 갖는 혁신적인 표면 처리 기술이다. 본 연구에서는 공정 변수의 변화가 PEO 피막 특성에 미치는 영향을 파악하기 위하여 전해질의 조성 및 농도, 전류밀도, 첨가원소, 전처리 등 중요 PEO 공정 변수를 변화시켜 strip-cast AZ31+Ca 합금 판재를 PEO 코팅 처리한 후, 기계적 특성 및 내부식 특성을 평가하였다.