KR101122738B1 - 알루미늄 합금의 표면 처리법 및 마그네슘 합금의 표면 처리법 - Google Patents

알루미늄 합금의 표면 처리법 및 마그네슘 합금의 표면 처리법 Download PDF

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Abstract

마그네슘을 포함한 알루미늄 합금 또는 마그네슘 합금의 표면에 부식성 가스에 대한 충분한 내식성을 부여함과 동시에 마그네슘을 포함한 알루미늄 합금 또는 마그네슘 합금을 진공중 300℃ 이상의 분위기중에서 사용하더라도 그 표면에서 마그네슘이 비산하는 것을 방지할 수 있는 알루미늄 합금의 표면 처리법 및 마그네슘 합금의 표면 처리법을 제공한다. 이 방법은 마그네슘을 포함한 알루미늄 합금 또는 마그네슘 합금의 표면에 불화탄소계 화합물을 도포하고 산소 분위기중에서 가열하여 불화물 부동태막을 형성하는 것이다.

Description

알루미늄 합금의 표면 처리법 및 마그네슘 합금의 표면 처리법{Surface treatment method for aluminum alloy and surface treatment method for magnesium alloy}
본 발명은 마그네슘을 포함한 알루미늄 합금 또는 마그네슘 합금의 표면에 마그네슘의 불화물로 이루어진 불화물 부동태막을 형성함으로써 이 알루미늄 합금 또는 마그네슘 합금을 부식성 분위기중에서 사용하더라도 내식성을 보이고 300℃ 이상의 분위기중에서 사용하더라도 그 표면으로부터 마그네슘의 비산이 없는 알루미늄 합금 또는 마그네슘 합금을 얻을 수 있는 알루미늄 합금의 표면 처리법 및 마그네슘 합금의 표면 처리법에 관한 것이다.
본원은 2006년 10월 2일에 일본에 출원된 일본특원2006-271115호에 기초하여 우선권을 주장하고 그 내용을 여기에 원용한다.
종래 액정 디스플레이의 제조 과정이나 반도체 제조 프로세스에 사용되는 각종 장치에서 마그네슘을 포함한 알루미늄 합금이 아주 많이 사용되어 왔다.
이와 같은 각종 장치는 그 표면이 강력한 부식성의 염소 가스, 불화 수소 가스 혹은 불소 라디칼 등에 노출된다. 그래서 이와 같은 장치에 사용되는 알루미늄 합금은 내식성을 향상시켜 장수명화를 꾀하기 위해 그 표면에 알루마이트 처리를 하여 알루마이트 피막이 형성되어 있다.
그러나 이 알루마이트 피막은 장기간 사용으로 인해 불소 라디칼에 의해 에칭되어 소실된다는 문제가 있었다.
마그네슘 합금은 그대로는 대기중에서 산화되어 표면이 변색되기 쉬운 데다가 염해(鹽害)의 영향도 받기 쉽다.
또 마그네슘을 포함한 알루미늄 합금의 표면 처리법에 대해서는 대상물을 용기 안에서 가열한 후 용기 안에 위험성이 있는 불소 가스 또는 불소계 화합물 가스를 도입하여 가열함으로써 마그네슘을 포함한 알루미늄 합금의 표면에 불화물로 이루어진 피막을 형성하는 방법이 개시되어 있다(예를 들면, 특허문헌 1 참조).
특허문헌 1: 일본 특허공개 평9-176772호 공보
그러나 상술한 종래의 방법을 사용하여 알루미늄 합금 또는 마그네슘 합금의 표면에 형성된 피막은 부식성 가스에 대한 내식성이 충분하지 않은 데다가 진공중에서 550℃ 정도까지 가열하면 합금에 포함된 마그네슘이 비산하기 때문에 액정 디스플레이의 제조 과정이나 반도체 제조 프로세스에는 적용할 수 없다는 문제가 있었다.
본 발명은 상기 과제를 해결하기 위하여 이루어진 것으로서, 마그네슘을 포함한 알루미늄 합금 또는 마그네슘 합금의 표면에 부식성 가스에 대한 충분한 내식성을 부여함과 동시에 마그네슘을 포함한 알루미늄 합금 또는 마그네슘 합금을 진공중 300℃ 이상의 분위기중에서 사용하더라도 그 표면에서 마그네슘이 비산하는 것을 방지할 수 있는 알루미늄 합금의 표면 처리법 및 마그네슘 합금의 표면 처리법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명자들은 마그네슘을 포함한 알루미늄 합금 또는 마그네슘 합금의 표면에 불화물 부동태막을 형성함으로써 마그네슘을 포함한 알루미늄 합금 또는 마그네슘 합금을 부식성 분위기중에서 사용하더라도 부식되지 않는다는 것 및 마그네슘을 포함한 알루미늄 합금 또는 마그네슘 합금을 진공중 300℃ 이상의 분위기중에서 사용하더라도 마그네슘이 비산하는 것을 방지할 수 있다는 것을 발견하여 본 발명을 완성하기에 이르렀다.
즉, 본 발명의 알루미늄 합금의 표면 처리법은 마그네슘을 포함한 알루미늄 합금의 표면에 산소 분위기중에서 불화물 부동태막을 형성하는 것을 포함한다.
상기 마그네슘을 포함한 알루미늄 합금의 표면에 불화탄소계 화합물이 분산된 용액을 도포한 후, 산소 분위기중에서 가열함으로써 상기 불화물 부동태막을 형성하는 것이 바람직하다.
상기 불화물 부동태막은 마그네슘 및 불소를 포함한 금속 화합물로 이루어진 것이 바람직하다.
또 본 발명의 마그네슘 합금의 표면 처리법은 마그네슘 합금의 표면에 산소 분위기중에서 불화물 부동태막을 형성하는 것이다.
상기 마그네슘 합금의 표면에 불화탄소계 화합물이 분산된 용액을 도포한 후 산소 분위기중에서 가열함으로써 상기 불화물 부동태막을 형성하는 것이 바람직하다.
상기 불화물 부동태막은 마그네슘 및 불소를 포함한 금속 화합물로 이루어진 것이 바람직하다.
본 발명의 알루미늄 합금의 표면 처리법은, 마그네슘을 포함한 알루미늄 합금의 표면에 산소 분위기중에서 불화물 부동태막을 형성하기 때문에 일반적인 불화물막의 형성법에 사용되는 불소계 가스를 사용하지 않고 마그네슘을 포함한 알루미늄 합금의 표면에 불화물 부동태막을 형성할 수 있다.
또 본 발명의 알루미늄 합금의 표면 처리법에서는 마그네슘을 포함한 알루미늄 합금의 표면에 불화탄소계 화합물이 분산된 용액을 도포한 후 산소 분위기중에서 가열하기 때문에 합금 중의 마그네슘이 불소와 선택적으로 반응함과 동시에 산소 분위기중에서 반응이 이루어져, 불화탄소계 화합물 중의 탄소는 산화된 후 이탈하여 불화물 부동태막 안에는 잔류되지 않는다. 따라서 얻어진 불화물 부동태막은 마그네슘 및 불소를 포함한 금속 화합물이 되어 내식성 및 마그네슘의 비산 방지에 유효한 막이 된다.
본 발명의 마그네슘 합금의 표면 처리법은, 마그네슘 합금의 표면에 산소 분위기중에서 불화물 부동태막을 형성하기 때문에 일반적인 불화물막의 형성법에 사용되는 불소계 가스를 사용하지 않고 마그네슘 합금의 표면에 불화물 부동태막을 형성할 수 있다.
또 본 발명의 마그네슘 합금의 표면 처리법에서는 마그네슘 합금의 표면에 불화탄소계 화합물이 분산된 용액을 도포한 후 산소 분위기중에서 가열하기 때문에 합금 중의 마그네슘이 불소와 선택적으로 반응함과 동시에 산소 분위기중에서 반응이 이루어져, 불화탄소계 화합물 중의 탄소는 산화된 후 이탈하여 불화물 부동태막 중에는 잔류되지 않는다. 따라서 얻어진 불화물 부동태막은 마그네슘 및 불소를 포함한 금속 화합물이 되어 내식성 및 마그네슘의 비산 방지에 유효한 막이 된다.
도 1은 실험예 1에서 제작한 불화물 부동태막이 붙어있는 마그네슘을 포함한 합금의 표면 근방의 단면을 주사형 전자현미경으로 촬영한 주사형 전자현미경상이다.
도 2는 실험예 2에서 제작한 불화물 부동태막이 붙어있는 마그네슘을 포함한 합금의 표면 근방의 단면의 원소 분석을 전자선 프로브 마이크로 애널라이저에 의해 수행한 결과를 도시한 그래프이다.
도 3은 실험예 4에서 승온 이탈 방출 가스 스펙트럼 측정법에 의해 불화물 부동태막이 붙어있는 마그네슘을 포함한 합금을 가열함으로써 방출된 가스의 성분을 분석한 결과를 도시한 그래프이다.
본 발명의 알루미늄 합금의 표면 처리법 및 마그네슘 합금의 표면 처리법의 최량의 형태에 대해서 설명하기로 한다.
또한 이 형태는 발명의 취지가 더 쉽게 이해되도록 구체적으로 설명한 것으로서, 특별히 지정되지 않는 한 본 발명을 한정하는 것이 아니다.
플라즈마 CVD법에 의한 a-Si막 성막 프로세스에서는 일정 프로세스를 거듭할 때마다 플라즈마 CVD장치의 히터 주변에 석출된 규소(Si)를 제거할 필요가 있다. 그래서 삼불화질소(NF3)가스를 사용하여, 고주파(RF) 또는 마이크로파에 의해 여기된 불소 라디칼에 의해 히터 주변에 석출된 규소의 막을 에칭하여 제거하고 있다.
플라즈마 CVD장치에서는 히터 등의 주변기기는 알루미늄 합금으로 이루어진 재료 등으로 구성되어 있다. 이 알루미늄 합금으로 이루어진 재료는 불소 라디칼에 대한 내식성을 향상시킴과 동시에 300℃ 이상의 분위기중에서 사용한 경우에 알루미늄 합금에 포함된 마그네슘이 비산하는 것을 방지하기 위해 그 표면에 알루마이트 처리를 하여 알루마이트 피막으로 덮는 것이 일반적이다. 그러나 이 알루마이트 피막은 플라즈마 CVD장치의 장기 사용에 의해 상술한 규소의 막을 제거하는 처리를 반복함에 따라 히터 부분에서는 소실되어 버린다. 그런데 알루마이트 피막이 제거된 알루미늄 합금의 표면에서는 합금 중에 포함되어 있던 마그네슘이 표면으로 확산되어 나와 에칭에 사용된 불소 라디칼과 결합하여 마그네슘의 불화물을 형성하여 부식성 가스에 대해 안정된 표면층(피막)을 형성하는 것으로 확인되었다.
플라즈마 CVD법에 의한 a-Si막 성막 프로세스에서는 처리 온도가 350℃ 내지 450℃의 범위가 일반적이지만 처리 온도가 높을수록 상기 알루미늄 합금으로 이루어진 재료 표면의 내식성이 요구된다.
또 마그네슘을 포함한 알루미늄 합금이나 마그네슘 합금은 그 표면에 알루마이트 피막 등이 형성되어 있지 않으면 진공중 300℃ 이상의 분위기중에서는 마그네슘이 비산하여 비교적 낮은 온도에서도 그 표면에 마그네슘이 석출된다.
상술한 바와 같이 합금 중에 포함되어 있던 마그네슘과 불소 라디칼이 결합 하여 이루어진 마그네슘의 불화물은 부식성 가스에 대한 내식성이 우수함과 동시에 마그네슘의 비산을 방지하는 배리어막으로서 유효한 가능성이 있다.
마그네슘을 포함한 알루미늄 합금에서는 그 표면에 미리 마그네슘의 불화막을 형성하고 이 불화막을 부동태막으로서 사용하면 알루마이트 피막보다 안정한 막이 된다.
이와 같은 마그네슘의 불화막을 형성하는 방법으로서는 상기 특허문헌 1에도 나타난 바와 같이 불소계 가스를 사용하는 방법을 들 수 있다. 그러나 이 방법에서 사용되는 불소계 가스는 매우 위험성이 높은 데다가 불소계 가스에 의한 처리에는 내식성이 있는 전용의 가열 가능한 용기가 필요하다.
본 발명의 알루미늄 합금의 표면 처리법 및 마그네슘 합금의 표면 처리방법은 상기 과제를 해결하기 위해 이하에 나타내는 방법을 사용한다.
「알루미늄 합금의 표면 처리법」
본 발명의 알루미늄 합금의 표면 처리법은 마그네슘을 포함한 알루미늄 합금의 표면에 산소 분위기중에서 불화물 부동태막을 형성하는 방법이다.
본 발명의 알루미늄 합금의 표면 처리법은 불화탄소계 화합물이 분산된 용액을 조제하고(용액을 조제하는 공정), 이어서 마그네슘을 포함한 알루미늄 합금의 표면에 불화탄소계 화합물이 분산된 용액을 도포한(용액을 도포하는 공정) 후 마그네슘을 포함한 알루미늄 합금을 산소 분위기중에서 가열(합금을 가열하는 공정)함으로써 마그네슘을 포함한 알루미늄 합금의 표면에 불화물 부동태막을 형성하는 것을 포함한다.
본 발명의 알루미늄 합금의 표면 처리법에서는 표면의 처리 대상이 되는 마그네슘을 포함한 알루미늄 합금으로서는, 예를 들면 A5052합금, A6061합금 등을 들 수 있다.
불화탄소계 화합물이 분산된 용액을 조제하는 공정에서는 각종 용매에 불화탄소계 화합물을 첨가하여 교반 등을 함으로써 불화탄소계 화합물이 균일하게 분산된 용액을 조제한다.
불화탄소계 화합물로서는 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE), 테트라플루오로에틸렌퍼플루오로알콕시에틸렌 공중합체(PFA), 테트라플루오로에틸렌헥사플루오로프로필렌 공중합체(FEP), 에틸렌?테트라플루오로에틸렌 공중합체(ETFE), 폴리클로로트리플루오로에틸렌(PCTFE), 에틸렌?클로로트리플루오로에틸렌 공중합체(ECTFE), 폴리비닐리덴플루오라이드(PVDF), 폴리비닐플루오라이드(PVF) 등이 사용될 수 있다.
상기 불화탄소계 화합물을 분산시키는 용매로서는 알킬 에테르, 아세트산 에틸, 아세트산 부틸 등이 사용될 수 있다.
이 불화탄소계 화합물이 분산된 용액에서 불화탄소계 화합물의 함유율은 30중량% 이상 50중량% 이하인 것이 바람직하고, 30중량% 이상 40중량% 이하인 것이 더 바람직하다.
불화탄소계 화합물의 함유율을 30중량% 이상 50중량% 이하로 한 이유는 불화탄소계 화합물의 함유율이 30중량% 미만이면 충분히 균일한 도포량을 얻을 수 없기 때문이고, 반면 불화탄소계 화합물의 함유율이 50중량%를 초과하면 액체 잔류를 일 으키기 쉽기 때문이다.
또한 본 발명에서는 이 불화탄소계 화합물이 분산된 용액을 물로 희석하여 사용할 수도 있다.
불화탄소계 화합물이 분산된 용액을 도포하는 공정에서 마그네슘을 포함한 알루미늄 합금의 표면에 불화탄소계 화합물이 분산된 용액을 도포하는 방법으로서는 마그네슘을 포함한 알루미늄 합금의 표면에 이 용액을 분무하는 방법, 마그네슘을 포함한 알루미늄 합금을 이 용액에 침지시키는 방법 등이 사용될 수 있다.
상기 용액을 도포한 마그네슘을 포함한 알루미늄 합금을 산소 분위기중에서 가열하는 공정에서는 먼저 상기 용액을 도포한 마그네슘을 포함한 알루미늄 합금을 실온 이상 100℃ 이하에서 0.5시간 이상 2시간 이하 건조한다.
그 후, 이 마그네슘을 포함한 알루미늄 합금을 산소 분위기중(예를 들면, 대기중)에서 350℃ 이상 500℃ 이하에서 8시간 이상 24시간 이하로 가열한다. 이 가열에 의해 합금 중에 포함되는 마그네슘이 합금의 표면에 확산되어 오는 것과 동시에 이 마그네슘이 합금의 표면에 도포된 불화탄소계 화합물에 포함된 불소와 선택적으로 반응하여 마그네슘을 포함한 알루미늄 합금의 표면에 불화물 부동태막이 형성된다.
상기 용액을 도포한 마그네슘을 포함한 알루미늄 합금을 산소 분위기중에서 가열하는 온도를 350℃ 이상 500℃ 이하로 한 이유는 가열하는 온도가 350℃ 미만이면 미반응 용액 성분이 잔존하거나 반응 후의 카본이 산화 이탈되지 않고 잔류하기 때문이며, 반면 가열하는 온도가 500℃를 넘으면 합금 재료의 연화 온도를 초과 하기 때문이다.
본 발명의 알루미늄 합금의 표면 처리법에서는 산소 분위기중에서 처리하기 때문에 마그네슘을 포함한 알루미늄 합금의 종류에 따라 다른 발화점을 고려하여 불화물 부동태막의 형성 온도를 설정할 필요가 있다.
이와 같이 하여 본 발명의 알루미늄 합금의 표면 처리법에 의해 마그네슘을 포함한 알루미늄 합금의 표면에 형성된 불화물 부동태막은 마그네슘 및 불소를 포함한 금속 화합물로 이루어진 막이 된다.
본 발명의 알루미늄 합금의 표면 처리법은 마그네슘을 포함한 알루미늄 합금의 표면에 산소 분위기중에서 불화물 부동태막을 형성하기 때문에 일반적인 불화물막의 형성법에 사용되는 불소계 가스를 사용하지 않고 마그네슘을 포함한 알루미늄 합금의 표면에 불화물 부동태막을 형성할 수 있다.
또 본 발명의 알루미늄 합금의 표면 처리법에서는 마그네슘을 포함한 알루미늄 합금의 표면에 불화탄소계 화합물이 분산된 용액을 도포한 후, 산소 분위기중에서 가열하기 때문에 합금 중의 마그네슘은 표면측에 집중적으로 확산된다는 것을 알 수 있는데, 이 마그네슘이 불소와 선택적으로 반응함과 동시에 산소 분위기중에서 반응이 이루어졌기 때문에 불화탄소계 화합물 중의 탄소는 산화된 후 이탈하여 불화물 부동태막 중에는 잔류하지 않는다. 따라서 얻어진 불화물 부동태막은 마그네슘 및 불소를 포함한 금속 화합물이 되어 내식성 및 마그네슘의 비산 방지에 유효한 막이 된다.
「마그네슘 합금의 표면 처리법」
본 발명의 마그네슘 합금의 표면 처리법은 마그네슘 합금의 표면에 산소 분위기중에서 불화물 부동태막을 형성하는 방법이다.
본 발명의 마그네슘을 포함한 알루미늄 합금의 표면 처리법은 불화탄소계 화합물이 분산된 용액을 조제하고(용액을 조제하는 공정), 이어서 마그네슘 합금의 표면에 불화탄소계 화합물이 분산된 용액을 도포한(용액을 도포하는 공정) 후, 마그네슘 합금을 산소 분위기중에서 가열(합금을 가열하는 공정)함으로써 마그네슘 합금의 표면에 불화물 부동태막을 형성하는 것을 포함한다.
본 발명의 마그네슘 합금의 표면 처리법에서는 표면의 처리 대상이 되는 마그네슘 합금으로서는 예를 들면 AZ-31합금 등을 들 수 있다.
불화탄소계 화합물이 분산된 용액을 조제하는 공정은 상기 알루미늄 합금의 표면 처리법에서 사용될 수 있는 방법과 동일한 공정이 적용된다.
불화탄소계 화합물로서는 상기 알루미늄 합금의 표면 처리법에서 사용될 수 있는 것과 동일한 것이 사용될 수 있다.
불화탄소계 화합물을 분산시키는 용매로서는 상기 알루미늄 합금의 표면 처리법에서 사용되는 것과 동일한 것이 사용된다.
불화탄소계 화합물이 분산된 용액을 도포하는 공정은 상기 알루미늄 합금의 표면 처리법에서 사용될 수 있는 방법과 동일한 공정이 적용된다.
상기 용액을 도포한 마그네슘 합금을 산소 분위기중에서 가열하는 공정은 상기 알루미늄 합금의 표면 처리법에서 사용되는 방법과 동일한 공정이 적용된다.
마그네슘 합금의 가열에 의해 합금 중에 포함된 마그네슘이 합금의 표면에 도포된 불화탄소계 화합물에 포함된 불소와 선택적으로 반응하여 마그네슘 합금의 표면에 불화물 부동태막이 형성된다.
본 발명의 마그네슘 합금의 표면 처리법에서는 산소 분위기중에서 처리하기 때문에 마그네슘 합금의 종류에 따라 다른 발화점을 고려하여 불화물 부동태막의 형성 온도를 설정할 필요가 있다.
이와 같이 하여 본 발명의 마그네슘 합금의 표면 처리법에 의해 마그네슘 합금의 표면에 형성된 불화물 부동태막은 마그네슘 및 불소를 포함한 금속 화합물로 이루어진 막이 된다.
본 발명의 마그네슘 합금의 표면 처리법은 마그네슘 합금의 표면에 산소 분위기중에서 불화물 부동태막을 형성하기 때문에 일반적인 불화물막의 형성법에 사용되는 불소계 가스를 사용하지 않고 마그네슘 합금의 표면에 불화물 부동태막을 형성할 수 있다.
또 본 발명의 마그네슘 합금의 표면 처리법에서는 마그네슘 합금의 표면에 불화탄소계 화합물이 분산된 용액을 도포한 후 산소 분위기중에서 가열하기 때문에 합금 중의 마그네슘은 표면측에 집중적으로 확산되어 오는 것을 알 수 있지만, 이 마그네슘이 불소와 선택적으로 반응함과 동시에 산소 분위기중에서 반응이 이루어졌기 때문에 불화탄소계 화합물 중의 탄소는 산화된 후 이탈하여 불화물 부동태막 중에는 잔류하지 않는다.
따라서 얻어진 불화물 부동태막은 마그네슘 및 불소를 포함한 금속 화합물이 되어 내식성 및 마그네슘의 비산 방지에 유효한 막이 된다.
(실시예)
이하, 실시예에 의해 본 발명을 더욱 구체적으로 설명하지만 본 발명은 이하의 실시예로 한정되지 않는다.
실시예 1
마그네슘을 포함한 합금(A5052합금)의 표면에 폴리테트라플루오로에틸렌(미츠이?듀퐁 플로로케미컬사제)을 분산하여 이루어진 용액을 분무함으로써 도포한 후, 이 합금을 대기중에서 450℃에서 24시간 가열하여 표면 처리를 하였다.
또 시판되는 폴리테트라플루오로에틸렌 스프레이(상품명; TEF시리즈, 오텍사제)로 도포한 후, 대기중에서 가열 처리할 수도 있다.
표면 처리 후의 마그네슘을 포함한 합금의 표면 근방의 단면을 주사형 전자현미경(SEM)으로 관찰했을 때, 합금의 표면에는 두께 0.2㎛ 정도의 치밀한 층이 형성되어 있는 것이 확인되었다.
이 주사형 전자현미경상을 도 1에 나타낸다.
도 1의 표면층은 두께 0.2㎛ 정도의 치밀한 층이었다.
실시예 2
실시예 1과 동일하게 표면 처리를 한 마그네슘을 포함한 합금의 표면 근방에 다이아몬드칼을 사용한 초정밀 마이크로톰에 의해 경면 단면을 형성하였다.
그 후 이 단면의 원소 분석을 전자선 프로브 마이크로 애널라이저(EPMA)에 의해 수행하였다. 이 EPMA에 의한 원소 분석 조건을 마그네슘(Mg), 불소(F), 알루미늄(Al), 산소(O)를 중심으로 라인 분석폭 15㎛로 하였다.
결과를 도 2에 나타낸다.
도 2에 의하면, 표면 처리를 한 마그네슘을 포함한 합금의 표면층에는 마그네슘 및 불소의 가파른 피크가 검출되는 것에 의하여 마그네슘 및 불소가 많이 존재한다는 것이 확인되었다. 또 표면층의 모재측, 즉 마그네슘을 포함한 합금측에는 산소의 피크도 검출되는 것으로부터 산소도 포함된다는 것이 확인되었다. 그리고 모재, 즉 마그네슘을 포함한 합금의 층에는 알루미늄의 가파른 피크가 검출되고, 마그네슘 및 불소의 피크는 급격하게 작아져 이들은 미량만이 검출됨에 따라 마그네슘을 포함한 합금의 층은 대부분이 알루미늄으로 구성되어 있다는 것이 확인되었다. 이상의 결과로부터 마그네슘을 포함한 합금의 표면층은 불화물 부동태막이라는 것이 확인되었다.
또한 마그네슘을 포함한 합금의 층에서의 마그네슘의 피크 강도는 이 합금 중의 마그네슘의 첨가량인 5중량% 미만이었다.
실시예 3
A5052합금 대신에 마그네슘 합금인 A6061합금을 사용하고, 이 A6061의 표면에 폴리테트라플루오로에틸렌 이외의 불화탄소계 화합물을 사용하여 표면 처리를 한 것 외에는 실시예 1 및 실시예 2와 동일하게 하여 마그네슘 합금의 표면에 형성된 표면층의 관찰 및 원소 분석을 수행하였다.
그 결과, 마그네슘 합금의 표면에도 불화물 부동태막이 형성되어 있다는 것이 확인되었다.
실시예 4
실시예 1에서 제작한 불화물 부동태막이 붙어있는 마그네슘을 포함한 합금을 석영제 진공 용기 중에서 집중적으로 550℃까지의 가열을 반복 수행하였다.
그러나 진공 용기의 내벽에는 마그네슘의 비산으로 인한 흐림이 관찰되지 않았다.
또한 승온 이탈 방출 가스 스펙트럼 측정법에 의해 이 불화물 부동태막이 붙어있는 마그네슘을 포함한 합금을 가열함으로써 방출되는 가스의 성분을 분석하였다.
결과를 도 3에 나타낸다.
도 3의 결과로부터 방출물은 주로 물이고, 테트라플루오로에틸렌의 미반응 성분이나 불소계 가스의 방출 성분은 검출되지 않았다. 이상의 결과로부터 마그네슘을 포함한 합금을 가열하더라도 불화물 부동태막의 존재에 의해 마그네슘을 포함한 합금에 포함된 마그네슘의 비산이 억제된다고 생각된다. 따라서 이 불화물 부동태막은 진공 용도의 표면층으로서도 유효하다고 생각된다.
본 발명의 마그네슘을 포함한 알루미늄 합금의 표면 처리법 및 마그네슘 합금의 표면 처리법은 플라즈마 CVD 이외의 진공 장치를 구성하는 진공 용기 내의 부재가 되는 알루미늄 합금이나 마그네슘 합금의 표면 처리에도 적용할 수 있다.

Claims (6)

  1. 마그네슘을 포함한 알루미늄 합금의 표면에 불화탄소계 화합물이 분산된 용액을 도포한 후, 산소 분위기중에서 가열함으로써 불화물 부동태막을 형성하고, 상기 가열 온도는 350℃ 내지 500℃인 알루미늄 합금의 표면 처리법.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 불화물 부동태막은 마그네슘 및 불소를 포함한 금속 화합물로 이루어진 알루미늄 합금의 표면 처리법.
  4. 마그네슘 합금의 표면에 불화탄소계 화합물이 분산된 용액을 도포한 후, 산소 분위기 중에서 가열함으로써 불화물 부동태막을 형성하고, 상기 가열 온도는 350℃ 내지 500℃인 마그네슘 합금의 표면 처리법.
  5. 삭제
  6. 제4항에 있어서,
    상기 불화물 부동태막은 마그네슘 및 불소를 포함한 금속 화합물로 이루어진 마그네슘 합금의 표면 처리법.
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