[논문]Aluminum 합금소재의 알칼리에칭 공정으로 발생한 Smut 제거를 위한 무질산 혼합산용액 개발

추수태; 최상교

문제 정의

특흐】, 본 연구와 병행해서 과산화수소와 불산의 량을 일 정하게 하여 황산의 함량을 변화시켜 본 결과 황산 이 10% 정도일 때 가장 우수한 스머트 제거 성능을 관찰하였다. 4.결 론 본 연구는 알루미늄 합금소재의 알칼리 에칭 후 표면에 발생하는 스머트를 제거하기 위해서 질산을 사용하지 않은 새로운 디스머트(Desmut)용액을 개발 하였다. 과산화수소(2%), 불산(0.
이러한 결과는 5052소재에서도 동일한 효 과를 본 연구에서 얻을 수 있었다. 결국, 본 연구에 서는 이들 혼합 산용액이 스머트를 제거하기 위해 질산과 동일한 효과를 보여주는 것이라고 판단하였 다. 소재의 표면에 스머트를 발생시키기 위해 NaOH 에칭처리를 하면, A15052 및 A16061소재의 표 면에는 여러 개의 핏홀(Pit holes)이 발생하는데 흰색 반점이 소재의 내부로부터 나와 표면에 부착되어 있 는 형상을 취하며 줄 무늬의 굴곡이 상당히 없어져 표면이 다소 평탄화가 진행된다.
이러한 결과는 5052소재에서도 동일한 효 과를 본 연구에서 얻을 수 있었다. 결국, 본 연구에 서는 이들 혼합 산용액이 스머트를 제거하기 위해 질산과 동일한 효과를 보여주는 것이라고 판단하였 다. 소재의 표면에 스머트를 발생시키기 위해 NaOH 에칭처리를 하면, A15052 및 A16061소재의 표 면에는 여러 개의 핏홀(Pit holes)이 발생하는데 흰색 반점이 소재의 내부로부터 나와 표면에 부착되어 있 는 형상을 취하며 줄 무늬의 굴곡이 상당히 없어져 표면이 다소 평탄화가 진행된다.
4.결 론 본 연구는 알루미늄 합금소재의 알칼리 에칭 후 표면에 발생하는 스머트를 제거하기 위해서 질산을 사용하지 않은 새로운 디스머트(Desmut)용액을 개발 하였다. 과산화수소(2%), 불산(0.
본 연구는 여러 가지 질산사용 공정 .중 도금공정에서 가장 많이 질산을 사용하는 알루미늄소재의 디스머트(Desmut) 공정의 질산 대체를 위하여 알루미늄 합금소재를 대 상으로 표면에 발생한 스머트 제거를 위해 질산을 사 용하였을 경우와 동일한 효과를 보여줄 수 있는 산용 액을 개발하고자 하였다. 이를 위해 과산화수소 (HQ2)를 기본 물성으로 하여 2-3 종의 산성 시약을 추가로 혼합하여 직용해 보았으며 발생한 스머트가 효과적으로 제거되는 것을 SEM (Scanning Electron Microscope) - EPMA (Electron Probe Microanalyzer) 를 사용하여 확인하였다.
본 연구는 여러 가지 질산사용 공정 .중 도금공정에서 가장 많이 질산을 사용하는 알루미늄소재의 디스머트(Desmut) 공정의 질산 대체를 위하여 알루미늄 합금소재를 대 상으로 표면에 발생한 스머트 제거를 위해 질산을 사 용하였을 경우와 동일한 효과를 보여줄 수 있는 산용 액을 개발하고자 하였다. 이를 위해 과산화수소 (HQ2)를 기본 물성으로 하여 2-3 종의 산성 시약을 추가로 혼합하여 직용해 보았으며 발생한 스머트가 효과적으로 제거되는 것을 SEM (Scanning Electron Microscope) - EPMA (Electron Probe Microanalyzer) 를 사용하여 확인하였다.

제안 방법

실험을 위해서 5052 및 6061소재는 1 mm 두께에 가로 세로 각각이 200 mm, 30 mm 크 기로 실험의 목적에 맞게 절편하여 사용하였다. 금속 표면에 스머트 발생을 위해 3% NaOH 수용액을 50 oC에서 1 min 동안 처리를 하였으며, 이렇게 스머트 가 형성된 시편을 질산과 본 연구에서 제조된 과산 화수소 혼합산 용액에 침적하이 스머트 제거 성능을 비교 분석하였다. 본 연구에서 사용한 시약은 질산 (60% 시약급, 삼전화학), 불산(55% 시약급, 울산화 학), 과산화수소(50% 공업용(안정제포함), 한솔케미언 스)를 사용하였으며, 용액 처리 전•후 소재 표면에 물리화학적 변화를 분석하기 위해서 SEM-EPMA (JEOL-840A) 분석을 통해 확인하였다.
실험을 위해서 5052 및 6061소재는 1 mm 두께에 가로 세로 각각이 200 mm, 30 mm 크 기로 실험의 목적에 맞게 절편하여 사용하였다. 금속 표면에 스머트 발생을 위해 3% NaOH 수용액을 50 oC에서 1 min 동안 처리를 하였으며, 이렇게 스머트 가 형성된 시편을 질산과 본 연구에서 제조된 과산 화수소 혼합산 용액에 침적하이 스머트 제거 성능을 비교 분석하였다. 본 연구에서 사용한 시약은 질산 (60% 시약급, 삼전화학), 불산(55% 시약급, 울산화 학), 과산화수소(50% 공업용(안정제포함), 한솔케미언 스)를 사용하였으며, 용액 처리 전•후 소재 표면에 물리화학적 변화를 분석하기 위해서 SEM-EPMA (JEOL-840A) 분석을 통해 확인하였다.
금속 표면에 스머트 발생을 위해 3% NaOH 수용액을 50 oC에서 1 min 동안 처리를 하였으며, 이렇게 스머트 가 형성된 시편을 질산과 본 연구에서 제조된 과산 화수소 혼합산 용액에 침적하이 스머트 제거 성능을 비교 분석하였다. 본 연구에서 사용한 시약은 질산 (60% 시약급, 삼전화학), 불산(55% 시약급, 울산화 학), 과산화수소(50% 공업용(안정제포함), 한솔케미언 스)를 사용하였으며, 용액 처리 전•후 소재 표면에 물리화학적 변화를 분석하기 위해서 SEM-EPMA (JEOL-840A) 분석을 통해 확인하였다.
소재의 표면에 스머트를 발생시키기 위해 NaOH 에칭처리를 하면, A15052 및 A16061소재의 표 면에는 여러 개의 핏홀(Pit holes)이 발생하는데 흰색 반점이 소재의 내부로부터 나와 표면에 부착되어 있 는 형상을 취하며 줄 무늬의 굴곡이 상당히 없어져 표면이 다소 평탄화가 진행된다. 사용한 소재 대부분 이 유사하게 이러한 현상이 관찰되었는더), 본 연구에 서는 이를 관찰하기 위해서 Figure 2처럼 1 min 동안 NaOH를 처리한 A16061 소재에 대해 SEM-EPMA를 분석하였다. 소재의 표면에 흰색, 검은색, 그리고 회 색 hole 지점 등이 관찰되었으며, EPMA 결과에서처 럼 흰색지점은 Mn, Fe 성분이 많이 분포된 것으로 나왔으며, Si도 관찰되어 스머트의 주요 부분인 것으 로 판단된다.
사용한 소재 대부분이 유사하게 이러한 현상이 관찰되었는데, 본 연구에서는 이를 관찰하기 위해서 Figure 2처럼 1 min 동안 NaOH를 처리한 A16061 소재에 대해 SEM-EPMA를분석하였다.
실험의 진행은 먼저 질산이 금속표면에 산화피 막을 안정하게 형성해줄 수 있는 성질을 대체하기 위하여 과산화수소를 기본적으로 사용하였으며, 금속 용해 후 과산화수소의 급격한 분해현상을 방지하기 위하여 특별히 고안징화된 과산화수소수［4］를 이용흐卜 였다. 이 안정화 과산화수소수는 철이온 20g/L에서 과산화수소의 반감기가 2시간 이상인 안정제가 포함 된 것이다.
중 도금공정에서 가장 많이 질산을 사용하는 알루미늄소재의 디스머트(Desmut) 공정의 질산 대체를 위하여 알루미늄 합금소재를 대 상으로 표면에 발생한 스머트 제거를 위해 질산을 사 용하였을 경우와 동일한 효과를 보여줄 수 있는 산용 액을 개발하고자 하였다. 이를 위해 과산화수소 (HQ2)를 기본 물성으로 하여 2-3 종의 산성 시약을 추가로 혼합하여 직용해 보았으며 발생한 스머트가 효과적으로 제거되는 것을 SEM (Scanning Electron Microscope) - EPMA (Electron Probe Microanalyzer) 를 사용하여 확인하였다.
중 도금공정에서 가장 많이 질산을 사용하는 알루미늄소재의 디스머트(Desmut) 공정의 질산 대체를 위하여 알루미늄 합금소재를 대 상으로 표면에 발생한 스머트 제거를 위해 질산을 사 용하였을 경우와 동일한 효과를 보여줄 수 있는 산용 액을 개발하고자 하였다. 이를 위해 과산화수소 (HQ2)를 기본 물성으로 하여 2-3 종의 산성 시약을 추가로 혼합하여 직용해 보았으며 발생한 스머트가 효과적으로 제거되는 것을 SEM (Scanning Electron Microscope) - EPMA (Electron Probe Microanalyzer) 를 사용하여 확인하였다.
금속 표면에 스머트 발생을 위해 3% NaOH 수용액을 50 oC에서 1 min 동안 처리를 하였으며, 이렇게 스머트 가 형성된 시편을 질산과 본 연구에서 제조된 과산 화수소 혼합산 용액에 침적하이 스머트 제거 성능을 비교 분석하였다. 본 연구에서 사용한 시약은 질산 (60% 시약급, 삼전화학), 불산(55% 시약급, 울산화 학), 과산화수소(50% 공업용(안정제포함), 한솔케미언 스)를 사용하였으며, 용액 처리 전•후 소재 표면에 물리화학적 변화를 분석하기 위해서 SEM-EPMA (JEOL-840A) 분석을 통해 확인하였다.

대상 데이터

금속 표면에 스머트 발생을 위해 3% NaOH 수용액을 50 oC에서 1 min 동안 처리를 하였으며, 이렇게 스머트 가 형성된 시편을 질산과 본 연구에서 제조된 과산 화수소 혼합산 용액에 침적하이 스머트 제거 성능을 비교 분석하였다. 본 연구에서 사용한 시약은 질산 (60% 시약급, 삼전화학), 불산(55% 시약급, 울산화 학), 과산화수소(50% 공업용(안정제포함), 한솔케미언 스)를 사용하였으며, 용액 처리 전•후 소재 표면에 물리화학적 변화를 분석하기 위해서 SEM-EPMA (JEOL-840A) 분석을 통해 확인하였다.
본 연구에서 사용한 알루미늄합금 시편은 5052 및 6061 소재를 대상으로 실시하였으며, 이들 소재들 은 국내에서 생산&bull;판매되는 합금규격의 제품으로 구한 것이다. 실험을 위해서 5052 및 6061소재는 1 mm 두께에 가로 세로 각각이 200 mm, 30 mm 크 기로 실험의 목적에 맞게 절편하여 사용하였다.
본 연구에서 사용한 알루미늄합금 시편은 5052 및 6061 소재를 대상으로 실시하였으며, 이들 소재들 은 국내에서 생산•판매되는 합금규격의 제품으로 구한 것이다. 실험을 위해서 5052 및 6061소재는 1 mm 두께에 가로 세로 각각이 200 mm, 30 mm 크 기로 실험의 목적에 맞게 절편하여 사용하였다.
본 연구에서 사용한 알루미늄합금 시편은 5052 및 6061 소재를 대상으로 실시하였으며, 이들 소재들 은 국내에서 생산•판매되는 합금규격의 제품으로 구한 것이다. 실험을 위해서 5052 및 6061소재는 1 mm 두께에 가로 세로 각각이 200 mm, 30 mm 크 기로 실험의 목적에 맞게 절편하여 사용하였다. 금속 표면에 스머트 발생을 위해 3% NaOH 수용액을 50 oC에서 1 min 동안 처리를 하였으며, 이렇게 스머트 가 형성된 시편을 질산과 본 연구에서 제조된 과산 화수소 혼합산 용액에 침적하이 스머트 제거 성능을 비교 분석하였다.
본 연구에서 사용한 알루미늄합금 시편은 5052 및 6061 소재를 대상으로 실시하였으며, 이들 소재들 은 국내에서 생산•판매되는 합금규격의 제품으로 구한 것이다. 실험을 위해서 5052 및 6061소재는 1 mm 두께에 가로 세로 각각이 200 mm, 30 mm 크 기로 실험의 목적에 맞게 절편하여 사용하였다. 금속 표면에 스머트 발생을 위해 3% NaOH 수용액을 50 oC에서 1 min 동안 처리를 하였으며, 이렇게 스머트 가 형성된 시편을 질산과 본 연구에서 제조된 과산 화수소 혼합산 용액에 침적하이 스머트 제거 성능을 비교 분석하였다.
실험의 진행은 먼저 질산이 금속 표면에 산화피막을 안정하게 형성해 줄 수 있는 성질을 대체하기 위하여 과산화수소를 기본적으로 사용하였으며, 금속 용해 후과산화수소의 급격한 분해 현상을 방지하기 위하여 특별히 고안징화된 과산화수소수[4]를 이용하였다.

성능/효과

5%) 및 황 산(H2SO0 10%)을 혼합한 산용액으로 스머트를 제 거한 경우에 대해서 보여주고 있는 그림이다. SEM 분석을 통해서 본 연구에서는 에칭한 모재의 표면 에서 흰색의 결정부분이 발생한 것이 혼합 산용액 처리 후 대부분 제거가 되는 것을 확인할 수 있어 질산과 동일한 효과를 갖는 새로운 스머트 제거용 혼합산용액을 개발한 것을 확인할 수 있었다. 특흐】, 본 연구와 병행해서 과산화수소와 불산의 량을 일 정하게 하여 황산의 함량을 변화시켜 본 결과 황산 이 10% 정도일 때 가장 우수한 스머트 제거 성능을 관찰하였다.
5%) 및 황 산(H2SO0 10%)을 혼합한 산용액으로 스머트를 제 거한 경우에 대해서 보여주고 있는 그림이다. SEM 분석을 통해서 본 연구에서는 에칭한 모재의 표면 에서 흰색의 결정부분이 발생한 것이 혼합 산용액 처리 후 대부분 제거가 되는 것을 확인할 수 있어 질산과 동일한 효과를 갖는 새로운 스머트 제거용 혼합산용액을 개발한 것을 확인할 수 있었다. 특흐】, 본 연구와 병행해서 과산화수소와 불산의 량을 일 정하게 하여 황산의 함량을 변화시켜 본 결과 황산 이 10% 정도일 때 가장 우수한 스머트 제거 성능을 관찰하였다.
결 론 본 연구는 알루미늄 합금소재의 알칼리 에칭 후 표면에 발생하는 스머트를 제거하기 위해서 질산을 사용하지 않은 새로운 디스머트(Desmut)용액을 개발 하였다. 과산화수소(2%), 불산(0.5%) 및 황산(10%)올 혼합한 산용액이 A15052 및 A16061 소재에 질산과 유 사하게 스머트를 제거할 수 있음을 SEM-EPMA 분 석으로 확인하였으며, 이러한 결과들은 도금사업장에 총질소 문제 해결에 큰 도움이 될 수 있을 것이라고 판단된다.
결 론 본 연구는 알루미늄 합금소재의 알칼리 에칭 후 표면에 발생하는 스머트를 제거하기 위해서 질산을 사용하지 않은 새로운 디스머트(Desmut)용액을 개발 하였다. 과산화수소(2%), 불산(0.5%) 및 황산(10%)올 혼합한 산용액이 A15052 및 A16061 소재에 질산과 유 사하게 스머트를 제거할 수 있음을 SEM-EPMA 분 석으로 확인하였으며, 이러한 결과들은 도금사업장에 총질소 문제 해결에 큰 도움이 될 수 있을 것이라고 판단된다.
사용한 소재 대부분 이 유사하게 이러한 현상이 관찰되었는더), 본 연구에 서는 이를 관찰하기 위해서 Figure 2처럼 1 min 동안 NaOH를 처리한 A16061 소재에 대해 SEM-EPMA를 분석하였다. 소재의 표면에 흰색, 검은색, 그리고 회 색 hole 지점 등이 관찰되었으며, EPMA 결과에서처 럼 흰색지점은 Mn, Fe 성분이 많이 분포된 것으로 나왔으며, Si도 관찰되어 스머트의 주요 부분인 것으 로 판단된다. 그러나 검은색 부분과 회색 부분은 거 의 순수한 알루미늄 모재인 것을 알 수 있다.
사용한 소재 대부분 이 유사하게 이러한 현상이 관찰되었는더), 본 연구에 서는 이를 관찰하기 위해서 Figure 2처럼 1 min 동안 NaOH를 처리한 A16061 소재에 대해 SEM-EPMA를 분석하였다. 소재의 표면에 흰색, 검은색, 그리고 회 색 hole 지점 등이 관찰되었으며, EPMA 결과에서처 럼 흰색지점은 Mn, Fe 성분이 많이 분포된 것으로 나왔으며, Si도 관찰되어 스머트의 주요 부분인 것으 로 판단된다. 그러나 검은색 부분과 회색 부분은 거 의 순수한 알루미늄 모재인 것을 알 수 있다.
SEM 분석을 통해서 본 연구에서는 에칭한 모재의 표면 에서 흰색의 결정부분이 발생한 것이 혼합 산용액 처리 후 대부분 제거가 되는 것을 확인할 수 있어 질산과 동일한 효과를 갖는 새로운 스머트 제거용 혼합산용액을 개발한 것을 확인할 수 있었다. 특흐】, 본 연구와 병행해서 과산화수소와 불산의 량을 일 정하게 하여 황산의 함량을 변화시켜 본 결과 황산 이 10% 정도일 때 가장 우수한 스머트 제거 성능을 관찰하였다. 4.
특히, 본 연구와 병행해서 과산화수소와 불산의량을 일정하게 하여 황산의 함량을 변화시켜 본 결과 황산이 10% 정도일 때 가장 우수한 스머트 제거 성능을 관찰하였다.

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Aluminum 합금소재의 알칼리에칭 공정으로 발생한 Smut 제거를 위한 무질산 혼합산용액 개발
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