21세기의 대표적인 트랜드인 디자인 분야의 핵심소재로서 금속이 있다. 금속은, 고유의 광택, 질감, 물리적∙화학적∙기계적 특성 등을 가지고 있기 때문에 정보(IT), 환경(ET) 분야 등에 응용되고 있다. 그러나 대기 중의 수분, 화학물질 등에 의한 부식 때문에 표면처리를 필요로 한다. 따라서 금속의 내식성을 향상시키고, 트랜드에 맞는 anodizing-look 표현, 다양한 색상 등을 동시에 만족시킬 수 있는 표면처리방법이 요구되고 있다. 이에 본 연구에서는 AlCl3/DMSO2으로 이루어진 ...
21세기의 대표적인 트랜드인 디자인 분야의 핵심소재로서 금속이 있다. 금속은, 고유의 광택, 질감, 물리적∙화학적∙기계적 특성 등을 가지고 있기 때문에 정보(IT), 환경(ET) 분야 등에 응용되고 있다. 그러나 대기 중의 수분, 화학물질 등에 의한 부식 때문에 표면처리를 필요로 한다. 따라서 금속의 내식성을 향상시키고, 트랜드에 맞는 anodizing-look 표현, 다양한 색상 등을 동시에 만족시킬 수 있는 표면처리방법이 요구되고 있다. 이에 본 연구에서는 AlCl3/DMSO2으로 이루어진 비수용성전해액을 사용하여 전기도금에 의해 Al 피막을 제조하고자 하였으며, 얻어진 Al 피막을 anodizing 처리하여 다양한 색상 구현은 물론 산화 피막을 형성시켜 내식성을 향상시키고자 하였다. Al 전기도금에 사용한 소지는 모바일 케이스인 Al 12종 다이캐스팅 합금 위에 Cu도금한 샘플을 사용하였으며, 소지 표면의 활성화 및 유지성분을 제거하기 위해 전해탈지를 등의 전처리를 하였다. 전해액제조는 AlCl3/DMSO2의 몰비를 0.1∼0.3M :1M으로 하고 평활한 도금피막을 형성시키기 위해 amine 계열의 첨가제를 사용하였다. 도금액의 흡습성을 방지하기 위해 건조 N2 가스를 0.5L/min의 속도로 주입하였다. 그리고 Hull cell를 이용한 예비실험결과, AlCl3/DMSO2의 혼합비율은 0.2∼0.3M:1M, 도금온도 100±2℃, 전류밀도 8∼12A/dm2에서 Al피막이 얻어졌다. 이 결과를 토대로 모바일 소지를 이용한 Al전기도금 실험결과 Al피막이 얻어진 조건은 AlCl3/DMSO2 = 0.3M:1M, 전류밀도 8∼12A/dm2, 도금온도 100∼105℃이였다. amine 계열의 첨가제는 Al피막형성에 효과적이였으며, 특히 ethylenediamine hydrochloride 0.01∼0.02M 와 diethylamine hydrochloride 0.03M를 혼합한 첨가제의 경우 피막두께가 100∼110㎛이였으며, 표면이 부드럽고 전면도금이 이루어졌다. Al피막의 미세구조 분석결과, 전류밀도가 커질수록 균일한 구형입자가 얻어졌으며, 도금온도가 높을수록 다면체형태에서 구상의 입자로 변화하였다. 얻어진 Al피막에 대해 anodizing처리한 결과 SEM, XRD, EDX 분석으로부터 약 20∼30㎛의 Al2O3 산화막층이 형성되었음을 알았으며, 염료를 이용하여 착색한 결과 다양한 색상의 제품이 얻어졌다. 그리고 염수분무테스트 결과 얻어진 산화막 층은 96시간이 경과하여도 부식이 진행되지 않았다.
21세기의 대표적인 트랜드인 디자인 분야의 핵심소재로서 금속이 있다. 금속은, 고유의 광택, 질감, 물리적∙화학적∙기계적 특성 등을 가지고 있기 때문에 정보(IT), 환경(ET) 분야 등에 응용되고 있다. 그러나 대기 중의 수분, 화학물질 등에 의한 부식 때문에 표면처리를 필요로 한다. 따라서 금속의 내식성을 향상시키고, 트랜드에 맞는 anodizing-look 표현, 다양한 색상 등을 동시에 만족시킬 수 있는 표면처리방법이 요구되고 있다. 이에 본 연구에서는 AlCl3/DMSO2으로 이루어진 비수용성 전해액을 사용하여 전기도금에 의해 Al 피막을 제조하고자 하였으며, 얻어진 Al 피막을 anodizing 처리하여 다양한 색상 구현은 물론 산화 피막을 형성시켜 내식성을 향상시키고자 하였다. Al 전기도금에 사용한 소지는 모바일 케이스인 Al 12종 다이캐스팅 합금 위에 Cu도금한 샘플을 사용하였으며, 소지 표면의 활성화 및 유지성분을 제거하기 위해 전해탈지를 등의 전처리를 하였다. 전해액제조는 AlCl3/DMSO2의 몰비를 0.1∼0.3M :1M으로 하고 평활한 도금피막을 형성시키기 위해 amine 계열의 첨가제를 사용하였다. 도금액의 흡습성을 방지하기 위해 건조 N2 가스를 0.5L/min의 속도로 주입하였다. 그리고 Hull cell를 이용한 예비실험결과, AlCl3/DMSO2의 혼합비율은 0.2∼0.3M:1M, 도금온도 100±2℃, 전류밀도 8∼12A/dm2에서 Al피막이 얻어졌다. 이 결과를 토대로 모바일 소지를 이용한 Al전기도금 실험결과 Al피막이 얻어진 조건은 AlCl3/DMSO2 = 0.3M:1M, 전류밀도 8∼12A/dm2, 도금온도 100∼105℃이였다. amine 계열의 첨가제는 Al피막형성에 효과적이였으며, 특히 ethylenediamine hydrochloride 0.01∼0.02M 와 diethylamine hydrochloride 0.03M를 혼합한 첨가제의 경우 피막두께가 100∼110㎛이였으며, 표면이 부드럽고 전면도금이 이루어졌다. Al피막의 미세구조 분석결과, 전류밀도가 커질수록 균일한 구형입자가 얻어졌으며, 도금온도가 높을수록 다면체형태에서 구상의 입자로 변화하였다. 얻어진 Al피막에 대해 anodizing처리한 결과 SEM, XRD, EDX 분석으로부터 약 20∼30㎛의 Al2O3 산화막층이 형성되었음을 알았으며, 염료를 이용하여 착색한 결과 다양한 색상의 제품이 얻어졌다. 그리고 염수분무테스트 결과 얻어진 산화막 층은 96시간이 경과하여도 부식이 진행되지 않았다.
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