KR101551406B1 - Surface treatment method for magnesium or magnesium alloy - Google Patents

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    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
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Abstract

본 발명은 마그네슘 또는 마그네슘 합금을, 75 ~ 160℃의 온도 범위 내에서, 100℃ 이하에서는 85 ~ 100 RH% 습도이고, 100℃ 이상에서는 50 ~ 100 RH% 의 조건으로 가습 분위기 속에서 열처리하여 상기 마그네슘 또는 마그네슘 합금의 표면에 브루사이트(Brucite) 피막을 형성하는 단계와 상기 가습 열처리한 상기 마그네슘 또는 마그네슘 합금의 표면을 프라이머 코팅하는 단계, 및 상기 프라이머 코팅한 상기 마그네슘 또는 마그네슘 합금의 표면에 알루미늄을 증착하는 단계를 포함하는 마그네슘 또는 마그네슘 합금의 표면처리 방법을 제공한다.The present invention is characterized in that magnesium or a magnesium alloy is heat treated in a humidifying atmosphere at a temperature of 75 to 160 캜 at a humidity of 85 to 100% RH at a temperature of 100 캜 or lower and at 50 to 100% RH at a temperature of 100 캜 or higher, Forming a brucite coating on the surface of the magnesium or magnesium alloy, primer coating the surface of the magnesium or magnesium alloy subjected to the humidification heat treatment, and coating the surface of the magnesium or magnesium alloy coated with the primer with aluminum And depositing the magnesium or magnesium alloy on the surface of the magnesium or magnesium alloy.

Description

마그네슘 또는 마그네슘 합금의 표면처리 방법{SURFACE TREATMENT METHOD FOR MAGNESIUM OR MAGNESIUM ALLOY}TECHNICAL FIELD [0001] The present invention relates to a surface treatment method of magnesium or magnesium alloy,

본 발명은 마그네슘 또는 마그네슘 합금의 표면처리 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 내식성을 향상시키기 위하여 마그네슘 또는 마그네슘 합금을 프라이머 도장처리한 다음 진공으로 알루미늄 증착층을 형성하여 표면 처리하는 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for surface treatment of magnesium or a magnesium alloy, and more particularly, to a method of priming a magnesium or magnesium alloy to improve corrosion resistance, followed by forming an aluminum deposition layer in a vacuum.

일반적으로 마그네슘 또는 마그네슘 합금은 알루미늄보다 가벼우면서도 기계적 강도가 높으며 아울러 치수 안정성이 높고 기계적 물성이 좋기 때문에 자동차 부품이나 컴퓨터나 휴대폰과 같은 전자기기의 제조에 사용되고 있는 신소재 중 하나이다.Generally, magnesium or magnesium alloy is one of the new materials used in the manufacture of automobile parts and electronic devices such as computers and mobile phones because of its high mechanical strength, high dimensional stability and good mechanical properties.

또한 마그네슘 또는 마그네슘 합금은 경량화가 가능하고 내충격성이 높으며 진동 흡수성 및 전자파 차단성이 우수하여 가전제품에도 많이 사용될 수 있다.In addition, magnesium or magnesium alloy can be lightly used, has a high impact resistance, is excellent in vibration absorbing property and electromagnetic wave shielding property, and can be widely used in household electric appliances.

그러나 이러한 마그네슘은 25℃에서 수소전극에 대해 -2.363V의 표준전극전위를 갖기 때문에 부식 저항성이 낮고 다른 전기적 양성원소와 접촉할 경우 부식 속도가 증가는 단점이 있다.However, such magnesium has a low corrosion resistance because it has a standard electrode potential of -2.363 V for a hydrogen electrode at 25 ° C. and has a disadvantage in that the corrosion rate increases when contacted with other electrically positive elements.

따라서 마그네슘 합금의 내식성을 향상시키기 위한 연구가 많이 이루어 지고 있다.Therefore, many studies have been made to improve the corrosion resistance of magnesium alloys.

마그네슘 합금의 내식성을 향상시키는 방법으로는 합금원소를 첨가하여 마그네슘 합금의 부식 저항성을 개선하거나, 표면처리 공정을 실시하여 내식성을 향상시키는 방법이 알려져 있다.As a method for improving the corrosion resistance of a magnesium alloy, there is known a method of improving the corrosion resistance of a magnesium alloy by adding an alloying element or improving a corrosion resistance by performing a surface treatment process.

표면처리 공정을 통한 마그네슘 합금의 내식성 향상 방법으로는 아노다이징 처리나 크로메이트 처리가 있다. Examples of methods for improving the corrosion resistance of a magnesium alloy through a surface treatment process include anodizing and chromate treatment.

아노다이징 처리는 전기화학적 방법을 이용하여 소재의 표면에 마그네슘 산화층을 형성시켜 내식성과 내마모성 그리고 전기저항성을 향상시키는 표면처리 방법이다. 이 방법은 제조경비가 저렴하고 공정이 간단하며 관리하기가 용이하다는 장점이 있으나 처리 공정의 효율이 좋지 않고 시간이 많이 소요된다는 단점이 있다. The anodizing treatment is a surface treatment method of improving the corrosion resistance, abrasion resistance and electrical resistance by forming a magnesium oxide layer on the surface of a material by using an electrochemical method. This method has the advantages of low manufacturing cost, simple process and easy management, but it is disadvantageous in that the process efficiency is not good and it takes time.

그리고 크로메이트 처리는 전기적인 방법에 의하지 않고 처리액과 알루미늄과의 화학반응을 이용하여 화성하는 방법으로 비교적 낮은 비용으로 간단한 처리가 가능하고 내식성이 좋으며 외관이 균일하다는 장점이 있다. 그러나 크로메이트 처리는 크롬등의 중금속을 사용하기 때문에 환경을 오염시킨다는 문제가 있다.The chromate treatment is a method of chemical conversion using a chemical reaction between a treatment liquid and aluminum without using an electrical method, which enables a simple treatment at a relatively low cost, has a good corrosion resistance and uniform appearance. However, since the chromate treatment uses a heavy metal such as chromium, there is a problem that the environment is contaminated.

또 다른 마그네슘 합금의 표면처리 방법으로는 마그네슘 합금의 표면을 기계적으로 연마하거나, 도장 전처리에 의하여 합금의 표면에 도장을 실시하는 방법이 있지만, 이와 같은 방법으로 표면을 처리한 마그네슘 합금의 표면에는 항상 마그네슘의 산화로 인한 표층이 존재하고 이러한 표층은 치밀하지 못하여 도장 밀착성이 낮아 내식성을 향상시키는 데에는 한계가 있다. Another method for surface treatment of magnesium alloys is to mechanically polish the surface of the magnesium alloy or to paint the surface of the alloy by pretreating the coating. However, the surface of the magnesium alloy treated with such a method is always There is a surface layer due to the oxidation of magnesium and the surface layer is not densified and the coating adhesion is low, so there is a limit to improve the corrosion resistance.

따라서 마그네슘 합금의 중요한 단점인 내식성을 향상시키기 위하여 효과적으로 합금 표면의 산화막을 치밀하게 만드는 등 새로운 표면처리 방법의 개발이 요구되고 있다. Therefore, in order to improve the corrosion resistance, which is an important disadvantage of the magnesium alloy, development of a new surface treatment method such as making the oxide film on the surface of the alloy to be dense is required.

상기와 같은 문제를 해결하기 위한 본 발명은 마그네슘 또는 마그네슘 합금을 프라이머 도장 처리한 다음 알루미늄 등의 금속을 증착하는 방법으로 표면을 처리하였을 때 마그네슘 판재, 주조재, 압출재 및 3차원 성형품 등 다양한 종류의 마그네슘 합금의 표면에 도면 밀착성이 높은 치밀한 내식성 피막을 형성시킬 뿐만 아니라, 온도와 습도를 조절함으로써 브루사이트 결정 피막 두께를 다양하게 제어 가능하고, 아울러 알루미늄 등의 진공증착에 의하여 금속의 질감과 금속의 경면을 나타내는 외관을 구현하여 내식성과 도막 밀착성 그리고 금속의 광택 질감을 강화시킨 마그네슘 또는 마그네슘 합금의 표면처리 방법을 제공하고자 한다.In order to solve the above-mentioned problems, the present invention provides a method of coating a magnesium or magnesium alloy with a primer coating and then depositing a metal such as aluminum on the surface thereof to produce various kinds of magnesium plates, castings, extruded materials, It is possible not only to form a dense corrosion resistant film having high adhesion to the surface of the magnesium alloy but also to control the thickness of the brucite crystal film by controlling the temperature and the humidity and also to control the thickness of the brucite crystal film by the vacuum deposition of aluminum, The present invention provides a surface treatment method of a magnesium or magnesium alloy which enhances corrosion resistance, adhesion to a film, and glossiness of a metal by realizing a mirror-like appearance.

본 발명의 일 측면에 따르면, 마그네슘 또는 마그네슘 합금을, 75 ~ 160℃의 온도 범위 내에서, 100℃ 이하에서는 85 ~ 100 RH% 습도이고, 100℃ 이상에서는 50 ~ 100 RH% 의 조건으로 가습 분위기 속에서 열처리하여 상기 마그네슘 또는 마그네슘 합금의 표면에 브루사이트(Brucite) 피막을 형성하는 단계와 상기 가습 열처리한 상기 마그네슘 또는 마그네슘 합금의 표면을 프라이머 코팅하는 단계 및 상기 프라이머 코팅한 상기 마그네슘 또는 마그네슘 합금의 표면에 알루미늄을 증착하는 단계를 포함하는 마그네슘 또는 마그네슘 합금의 표면처리 방법이 제공된다.According to one aspect of the present invention, magnesium or a magnesium alloy is heated to a humidity of 85 to 100% RH at a temperature of 100 ° C or lower and a temperature of 50 to 100% RH at a temperature of 100 ° C or higher within a temperature range of 75 to 160 ° C A step of forming a brucite coating on the surface of the magnesium or magnesium alloy, a step of primer coating the surface of the magnesium or magnesium alloy subjected to the humidification heat treatment, and a step of coating the surface of the magnesium or magnesium alloy There is provided a method for surface treatment of a magnesium or magnesium alloy comprising depositing aluminum on a surface thereof.

이 때, 프라이머는 아크릴계 프라이머 또는 변성 실리콘계 프라이머 중 어느 하나인 것이 바람직하다.In this case, the primer is preferably any one of an acrylic primer and a modified silicone primer.

이 때, 상기 프라이머 코팅한 코팅층의 두께는 1 ~ 5 ㎛ 인 것이 바람직하다.At this time, the thickness of the coating layer coated with the primer is preferably 1 to 5 탆.

그리고, 상기 알루미늄 증착은 아르곤 가스 분위기에서 스퍼터링에 의하여 증착하고 증착된 알루미늄 코팅층의 두께는 1 ~ 5 ㎛ 인 것이 바람직하다.It is preferable that the aluminum deposition is deposited by sputtering in an argon gas atmosphere and the thickness of the deposited aluminum coating layer is 1 to 5 탆.

또한 가습열처리는, 100℃이하의 온도에서는 1시간 이상 및 120시간 이하로 가습 열처리를 실시하며, 100℃ 이상의 온도에서는 2시간 이하로 가습 열처리를 실시할 수 있다. In the humidifying heat treatment, the humidifying heat treatment is performed at a temperature of 100 ° C or less for 1 hour or more and 120 hours or less, and the humidification heat treatment can be performed at a temperature of 100 ° C or more for 2 hours or less.

한편, 상기 마그네슘 합금은 AZ31, AZ61, Ca이 첨가된 AZ31 난연재 또는 AM60으로부터 선택되는 하나 이상일 수 있다.On the other hand, the magnesium alloy may be at least one selected from AZ31 flame retardant added with AZ31, AZ61, Ca, or AM60.

본 발명의 실시예에 따르면 3차원 구조의 마그네슘 및 마그네슘 합금의 내식 피막 처리가 가능하다.According to the embodiment of the present invention, corrosion-resistant coating of magnesium and magnesium alloy of three-dimensional structure is possible.

또한, 온도와 습도를 조절함으로써 피막 두께를 다양하게 조절할 수 있으며, 칼로 엑스 컷(X-cut)하여 표면에 크랙을 발생시켜도 부식을 방지할 수 있다.In addition, by controlling the temperature and humidity, the thickness of the film can be adjusted in various ways, and corrosion can be prevented by generating a crack on the surface by X-cut.

또한 본 발명의 일 실시예는 마그네슘 판재에 가습열처리와 프라이머 도장 그리고 계속해서 알루미늄을 증착시키고 여기에 투명 도장층을 형성하여 미려한 금속 질감과 광택을 발휘하는 마그네슘 판재를 제조할 수 있어서 각종 모바일 외장재로 직접 적용하는 것이 가능하다. In addition, one embodiment of the present invention can produce a magnesium plate which exhibits a beautiful metallic texture and gloss by applying a humidification heat treatment, a primer coating, a aluminum coating, and a transparent coating layer on the magnesium plate, It is possible to apply it directly.

뿐만 아니라, 열처리 된 마그네슘 및 마그네슘 합금의 표면을 프라이머 처리 한 다음 알루미늄을 증착하여 내식성과 도막 밀착성 및 금속 광택을 동시에 구현할 수 있다.In addition, the surface of the heat-treated magnesium and magnesium alloy can be treated with a primer and then aluminum can be deposited to simultaneously achieve corrosion resistance, film adhesion, and metallic luster.

도 1은 본 발명의 비교예에 따라 가습열처리 후 알루미늄 증착만 시킨 시편의 사진이다.
도2는 본 발명의 실시예에 따른 마그네슘 합금에 가습열처리와 프라이머 처리후 알루미늄을 증착시킨 시편의 사진이다.
FIG. 1 is a photograph of a specimen subjected to aluminum deposition only after a humidification heat treatment according to a comparative example of the present invention.
FIG. 2 is a photograph of a specimen in which aluminum is deposited after a humidification heat treatment and a primer treatment on a magnesium alloy according to an embodiment of the present invention.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. Advantages and features of the present invention and methods of achieving them will become apparent with reference to the embodiments described in detail below. However, it is to be understood that the present invention is not limited to the disclosed embodiments, but may be embodied in many different forms and should not be construed as limited to the embodiments set forth herein. It is intended that the disclosure of the present invention be limited only by the terms of the appended claims.

본 발명에 따른 실시예는 알루미늄 합금의 경우 자연적으로 생성되는 산화막이 마그네슘과 달리 치밀하여 내식성이 유지되는 것에 착안하여 마그네슘 합금을 고온 다습한 환경에 노출시킴으로써 자연 산화막에 비해 치밀한 산화막을 형성시킬 수 있다.In the case of the aluminum alloy according to the embodiment of the present invention, a naturally occurring oxide film is dense and different from magnesium in that the corrosion resistance is maintained, and the magnesium alloy is exposed to a high temperature and high humidity environment, thereby forming a dense oxide film .

본 발명에 따른 실시예는 알루미늄 합금의 경우 자연적으로 생성되는 산화막이 마그네슘과 달리 치밀하여 내식성이 유지되는 것에 착안하여 마그네슘 합금을 고온 다습한 환경에 노출시킴으로써 자연 산화막에 비해 치밀한 산화막을 형성시킬 수 있다.In the case of the aluminum alloy according to the embodiment of the present invention, a naturally occurring oxide film is dense and different from magnesium in that the corrosion resistance is maintained, and the magnesium alloy is exposed to a high temperature and high humidity environment, thereby forming a dense oxide film .

본 발명에 따른 실시예는 마그네슘, AZ31, AZ61, Ca재(Ca첨가된 AZ31 난연재), AM60 등을 포함하는 마그네슘 판재, 주조재, 압출재 및 3차원 성형품(주방용기, Mg PCB, 자동차 부품) 등 다양한 마그네슘 합금을 사용한다. 온간 성형을 위해 사용되었던 고온 윤활제 등이 표면에 남아있는 상태에서도 가습 열처리 가능하다. 마그네슘 합금의 표면 전처리에 사용되는 산세 조건에 따라서 피막의 성장을 가속화시키거나 방해할 수 있다. 이렇게 제조된 마그네슘 합금 또한 내식성을 유지할 수 있다.Examples according to the present invention are magnesium sheet, magnesium alloy, AZ31, AZ61, magnesium sheet materials including Ca (AZ31 flame retardant added with Ca), AM60 and the like, extruded materials and three-dimensional molded articles (kitchen container, Mg PCB, Various magnesium alloys are used. It is possible to perform humidification heat treatment even in a state where a hot lubricant or the like used for warm molding remains on the surface. Depending on the pickling conditions used in the surface pretreatment of the magnesium alloy, the growth of the coating can be accelerated or hindered. The magnesium alloy thus produced can also maintain corrosion resistance.

또한 본 발명의 일 실시예는 마그네슘 판재에 가습열처리와 프라이머 도장 그리고 계속해서 알루미늄을 증착시키고 여기에 투명 도장층을 형성하게 되면 미려한 금속 질감과 광택을 발휘하여 각종 모바일 외장재로 직접 적용하는 것이 가능하다. Further, according to one embodiment of the present invention, when the magnesium plate is subjected to the humidification heat treatment, the primer coating, and the aluminum is continuously deposited and the transparent paint layer is formed thereon, it can be directly applied to various mobile exterior materials .

이하에서는 본 발명의 본 발명에 따른 실시예는 내식성 피막을 생성하기 위하여 만들어진 가압 가습 열처리 피막의 도장 밀착성 과 내식성 그리고 금속의 미려한 질감을 동시에 구현하기 위하여, 마그네슘 합금의 표면에 가습 열처리를 실하여 브루사이트 피막을 형성한 다음 프라이머 도장과 알루미늄을 계속하여 증착시키는 공정을 순차적으로 실시할 수 있다. 이를 통해 가습 열처리 단계에서 마그네슘 또는 마그네슘 합금 표면에 형성되는 브루사이트(Brucite) 피막의 두께를 조절하고 표면 흑화 현상을 방지할 수 있으며 동시에 금속 광택을 갖도록 그 표면을 처리 할 수 있다.Hereinafter, in order to simultaneously realize the coating adhesion and corrosion resistance of the pressurized and humidified heat-treated film made to produce the corrosion-resistant film, and the beautiful texture of the metal, the embodiment according to the present invention implements a humidification heat treatment on the surface of the magnesium alloy, A step of sequentially forming the primer coating and aluminum and then continuously depositing the primer coating and aluminum can be carried out sequentially. This makes it possible to control the thickness of the brucite coating formed on the surface of the magnesium or magnesium alloy in the humidification heat treatment step, to prevent the surface blackening phenomenon, and to treat the surface of the brucite coating so as to have metallic luster.

본 발명의 일 실시예에 따른 마그네슘 합금의 표면처리 방법에 대하여 설명하기로 한다.A method of surface-treating a magnesium alloy according to an embodiment of the present invention will be described.

이하에서 마그네슘 합금이라 함은 마그네슘을 포함하여 마그네슘 합금의 판재 봉재 파이프 등을 통칭한다.Hereinafter, the magnesium alloy refers to a magnesium alloy casting pipe or the like including magnesium.

본 발명의 일 실시예에 따른 마그네슘 합금의 표면처리 방법은, 마그네슘 합금의 표면을 가습 열처리하고 여기에 프라이머 코팅 및 알루미늄을 증착하는 순서로 표면을 처리한다. A surface treatment method of a magnesium alloy according to an embodiment of the present invention is a surface treatment method in which a surface of a magnesium alloy is subjected to a humidifying heat treatment and a primer coating and aluminum are deposited thereon.

먼저, 마그네슘 합금의 표면에 가습열처리를 실시하는 공정을 설명한다.First, a step of performing a humidifying heat treatment on the surface of the magnesium alloy will be described.

마그네슘 합금의 가습열처리는 가습 분위기 속에서 가열 처리하여, 마그네슘 합금의 표면에 Mg(OH)2의 브루사이트(Brucite) 피막을 형성하는 것이다. 이러한 가습 열처리에 의하여 마그네슘 합금의 표면에 내식성이 높고 흑화된 피막을 형성할 수 있다. 이 때, 순수 마그네슘(Pure Mg)과 AZ31, AZ61, AZ91D, AM60 등의 다양한 마그네슘 합금은 같은 온도, 습도에서 피막의 두께는 상당한 차이가 있으나 흑화가 진행되어 내식성이 나타나는 점에서는 일치한다.The humidification heat treatment of the magnesium alloy is to heat treatment in a humidifying atmosphere to form a brucite coating of Mg (OH) 2 on the surface of the magnesium alloy. Such a humidifying heat treatment can form a blackened film having a high corrosion resistance on the surface of the magnesium alloy. At this time, various magnesium alloys such as Pure Mg and AZ31, AZ61, AZ91D, and AM60 have a considerable difference in the thickness of the coating at the same temperature and humidity, but coincide with the point that the blackening proceeds and corrosion resistance appears.

본 발명의 일 실시예에서 가습 열처리의 온도는 75℃ 이상 160℃ 이하이고, 가습 분위기는 100℃ 이하의 저온에서는 85 RH% 이상 100 RH% 이하이며, 100℃ 이상의 고온에서는 50 RH% 이상 100 RH% 이하에서 실시하는 것이 바람직하다. 이 때, 100℃ 이하의 온도에서는 1시간 이상 및 120시간 이하로 가습 열처리 해야 하며, 100℃ 이상의 온도에서는 2시간 이하의 짧은 시간으로도 생성된 흑화 피막이 염수분무시험에서 48시간 이상 안정하다. 저온에서는 생성되는 흑화 피막의 두께가 얇아 내식성이 나타나지 않으며, 160℃ 이상의 고온에서는 생성되는 흑화 피막이 부피가 커져서 부스러진다. In an embodiment of the present invention, the temperature of the humidification heat treatment is not less than 75 ° C. and not more than 160 ° C., and the humidifying atmosphere is not less than 85 RH% and not more than 100 RH% at a low temperature of 100 ° C. or lower, % Or less. At this time, a humidifying heat treatment should be performed at a temperature of 100 ° C or lower for not less than 1 hour and not more than 120 hours, and a blackening film formed even at a time of not more than 2 hours at a temperature of 100 ° C or higher is stable for at least 48 hours in a salt spray test. The blackening film produced at a low temperature is thin and corrosion resistance is not exhibited, and the blackening film produced at a high temperature of 160 캜 or higher becomes bulky and crumbles.

다음, 가습열처리를 수행한 마그네슘 합금에 대하여 프라이머 코팅을 실시한다. Next, a primer coating is applied to the magnesium alloy subjected to the humidification heat treatment.

프라이머 코팅은 일반적으로 하도 처리를 의미하고, 방청 도료, 방청 프라이머 또는 단순히 프라이머(Primer)라고 하는 도료를 사용할 수 있다. 이러한 프라이머는 방청안료를 포함하며 후술하는 알루미늄 증착층과 결합이 잘 되는 프라이머를 사용하는 것이 바람직하다. Primer coating generally means undercoating, and paints such as anticorrosive coatings, anticorrosive primers or simply primers can be used. It is preferable that such a primer includes a rust preventive pigment and a primer that is well-coupled with an aluminum deposition layer described later.

이와 같은 프라이머는 후술하는 알루미늄 증착층과 마그네슘 합금의 표면에 최대한 부착이(Maximun Adhesion) 잘되어야 하고 아울러 후술하는 알루미늄 증착층과의 접착력을 강화하며 선택적으로 녹청에 대한 저항성 (Corrosion Resistance)도 좋아야 한다. Such a primer should be maximally adhered to the surfaces of the aluminum deposition layer and the magnesium alloy to be described later, and also to enhance the adhesion with the aluminum deposition layer described later, and also to have a good resistance to cyan (Corrosion Resistance) .

이러한 목적을 위하여 본 발명의 일 실시예에서 사용한 프라이머는 알루미늄 증착층과의 접착성이 충분히 유지될 수 있는 아크릴계 프라이머 또는 변성 실리콘계 프라이머를 사용 할 수 있다.For this purpose, the primer used in one embodiment of the present invention may be an acrylic primer or a modified silicone primer capable of sufficiently maintaining adhesiveness to the aluminum deposition layer.

마그네슘 합금의 표면에 이러한 프라이머를 도장할 경우 금속 질감을 나타내는데 문제가 없도록 1 ~ 10 ㎛ 의 두께로 형성할 수 있으며, 바람직하게는 마그네슘 합금과의 밀착력을 유지하도록 1 ~ 5 ㎛의 두께로 형성하는 것이 바람직하다. When the primer is coated on the surface of the magnesium alloy, it may be formed to a thickness of 1 to 10 탆 so that there is no problem in showing the texture of the metal. Preferably, the primer is formed to a thickness of 1 to 5 탆 so as to maintain the adhesion with the magnesium alloy .

다음, 이상과 같이 마그네슘 합금의 표면에 프라이머 층을 도장한 다음 알루미늄 증착층을 형성할 수 있다. 알루미늄 증착층은 열증착, 스퍼터링, 이온빔 방식, 필라멘트 방식 등을 사용하여 형성할 수 있다.Next, as described above, a primer layer can be coated on the surface of the magnesium alloy, and then an aluminum vapor deposition layer can be formed. The aluminum deposition layer can be formed by thermal evaporation, sputtering, ion beam method, filament method, or the like.

프라이머 층이 형성된 마그네슘 합금의 표면에 알루미늄을 증착할 경우 스퍼터링 방식을 적용하는 것이 바람직하다. 이온빔 방식은 밀폐식이므로 연속생산 공정에 불리하기 때문이다. 그러나 모바일용 외장재를 소량 생산하고자 할 경우에는 이온빔 방식을 적용하는 것도 가능하므로 본 발명의 범위에서 이온빔 방식을 제외하는 것은 아니다. When aluminum is deposited on the surface of the magnesium alloy on which the primer layer is formed, it is preferable to apply the sputtering method. This is because the ion beam method is disadvantageous to the continuous production process because it is an airtight type. However, when a small amount of outer casing for mobile is to be produced, it is also possible to apply the ion beam method, so that the ion beam method is not excluded from the scope of the present invention.

스퍼터링 방식으로 마그네슘 표면에 알루미늄을 증착할 경우 아르곤 가스가 충진된 저온 플라즈마 방식을 적용하는 것이 바람직하다. When aluminum is deposited on the magnesium surface by the sputtering method, it is preferable to apply the low temperature plasma method filled with argon gas.

이와 같이 스퍼터링 방식으로 아르곤 가스 분위기에서 스퍼터링에 의하여 마그네슘 표면에 알루미늄을 증착할 경우 증착층의 두께는 1 ~ 5 ㎛로 형성하는 것이 바람직하다.As described above, when aluminum is deposited on the magnesium surface by sputtering in an argon gas atmosphere by a sputtering method, the thickness of the deposition layer is preferably 1 to 5 mu m.

알루미늄을 스퍼터링으로 진공 증착시 진공도는 2×10-3 torr이며, 인가 전압은 350V 내지 400V 이다. When aluminum is vacuum deposited by sputtering, the degree of vacuum is 2 x 10 < -3 > torr, and the applied voltage is 350V to 400V.

또한 필라멘트 방식의 경우 진공도는 10-5torr 내지 10-4 torr이며 전류는 60 A 내지 80A, 전압은 1.6V가 인가된다. 이때의 알루미늄 증착층의 두께는 1~5 ㎛로 형성하는 것이 바람직하다. In the case of the filament type, the degree of vacuum is 10 -5 torr to 10 -4 torr, the current is 60 A to 80 A, and the voltage is 1.6 V. At this time, the thickness of the aluminum deposition layer is preferably 1 to 5 mu m.

이상과 같이 프라이머 층이 형성된 마그네슘 합금의 표면에 알루미늄을 증착하게 되면 증착된 알루미늄 증착층은 광반사층으로 작용하여 금속의 광택과 질감을 구현할 수 있다. As described above, when aluminum is deposited on the surface of the magnesium alloy on which the primer layer is formed, the deposited aluminum deposited layer acts as a light reflecting layer, thereby realizing the luster and texture of the metal.

이상에서는 마그네슘 합금의 표면에 증착되는 물질로서 알루미늄을 예로 들었으나 동일한 목적으로 크롬을 증착하여 크롬 증착층을 형성할 수도 있다. In the above description, aluminum is used as a material to be deposited on the surface of the magnesium alloy, but chromium may be deposited for the same purpose to form a chromium deposition layer.

본 발명의 일 실시예에서는 마그네슘 합금의 표면에 프라이머 층을 도장하고 그 다음 알루미늄 층을 증착한 다음 그 상부에 투명한 도장층을 형성시켜서 금속 코팅층을 보호하면서 금속질감을 유지하게 할 수도 있다. In an embodiment of the present invention, a primer layer may be coated on the surface of a magnesium alloy, and then an aluminum layer may be deposited. Then, a transparent paint layer may be formed on the aluminum layer to maintain the metal texture while protecting the metal coating layer.

이하에서는 본 발명의 다른 실시예에 대해서 구체적으로 설명한다.Hereinafter, another embodiment of the present invention will be described in detail.

본 발명에 따른 실시예에서는 마그네슘 합금을 탈지처리하고 산세 처리한 후에 가습 열처리 하면 쉽게 흑화를 방지 할 수 있다. 즉, 가습 열처리 공정 전에 산세 처리만 추가하여도 흑화 성장을 방해할 수 있다. 이 때, 불산은 마그네슘 합금 표면과 쉽게 반응하여 MgF2 피막을 생성하므로 브루사이트로의 변화를 막아 흑화를 쉽게 방지 할 수 있다. 이는 한 면은 열전도를 유리하게 하고, 다른 면은 방열을 유리하게 할 때 중요하다. In the embodiment according to the present invention, blackening can be easily prevented by performing the humidification heat treatment after the degreasing treatment and the pickling treatment of the magnesium alloy. That is, even if only pickling treatment is added before the humidification heat treatment process, blackening growth can be prevented. At this time, the hydrofluoric acid easily reacts with the surface of the magnesium alloy to form the MgF 2 coating, so that the blackening can be easily prevented by preventing the change to the brucite. This is important when one side benefits heat conduction and the other side benefits heat dissipation.

도 1은 본 발명의 비교예에 따라 가습열처리 후 알루미늄 증착만 시킨 시편의 사진이고, 도2는 본 발명의 실시예에 따른 마그네슘 합금에 가습열처리와 프라이머 처리 후 알루미늄을 증착시킨 시편의 사진이다. 이때 사용한 마그네슘 합금은 AZ31 합금이었다.FIG. 1 is a photograph of a specimen subjected to aluminum deposition only after humidification heat treatment according to a comparative example of the present invention, and FIG. 2 is a photograph of a specimen having aluminum deposited thereon after a humidification heat treatment and a primer treatment on a magnesium alloy according to an embodiment of the present invention. The magnesium alloy used was AZ31 alloy.

도 1에서와 같이 마그네슘 판재를 휴대폰 형상으로 성형한 다음 가습열처리를 실시하여 브루사이트 피막을 형성시킨 다음 바로 알루미늄을 진공 증착시켰다. 이와 같은 조건에서는 금속 고유의 광택이 있는 질감을 구현하지 못하고 있다는 것을 알 수 있다.As shown in FIG. 1, the magnesium plate was molded into a cell phone shape, and then subjected to humidification heat treatment to form a bustite film, followed immediately by vacuum evaporation of aluminum. It can be seen that under these conditions, the metal does not have a glossy texture.

이에 반하여 도 2에서와 같이, 마그네슘 판재를 볼록한 원형으로 성형한 다음 가습열처리를 실시하여 브루사이트 피막을 형성시킨 다음 프라이머 도장을 한 다음 알루미늄을 진공 증착시켰다. 이와 같은 조건에서는 금속 고유의 광택이 있는 반짝이는 질감을 구현하고 있다는 것을 알 수 있다.On the contrary, as shown in FIG. 2, the magnesium plate was formed into a convex circular shape, followed by humidification heat treatment to form a bustite coating, followed by primer coating, followed by aluminum vacuum deposition. It can be seen that under these conditions, the metal has a shiny, glossy texture inherent to the metal.

이상 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.While the present invention has been described in connection with certain exemplary embodiments, it will be understood by those skilled in the art that various changes and modifications may be made without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims.

그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변경된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다. It is therefore to be understood that the above-described embodiments are illustrative in all aspects and not restrictive. The scope of the present invention is defined by the appended claims rather than the detailed description, and all changes or modifications derived from the meaning and scope of the claims and their equivalents should be interpreted as being included in the scope of the present invention .

Claims (7)

마그네슘 또는 마그네슘 합금을, 75 ~ 160℃의 온도 범위 내에서, 100℃ 이하에서는 85 ~ 100 RH% 습도이고, 100℃ 이상에서는 50 ~ 100 RH% 의 조건으로 가습 분위기 속에서 열처리하여 상기 마그네슘 또는 마그네슘 합금의 표면에 브루사이트(Brucite) 피막을 형성하는 단계;
상기 가습 열처리한 상기 마그네슘 또는 마그네슘 합금의 표면을 프라이머 코팅하는 단계;
상기 프라이머 코팅한 상기 마그네슘 또는 마그네슘 합금의 표면에 알루미늄을 증착하는 단계;
를 포함하는
마그네슘 또는 마그네슘 합금의 표면처리 방법.
The magnesium or magnesium alloy is heat-treated in a humidifying atmosphere under the conditions of 85 to 100% RH at 100 DEG C or lower and 50 to 100% RH at 100 DEG C or higher within the temperature range of 75 to 160 DEG C, Forming a brucite coating on the surface of the alloy;
Primer coating the surface of the magnesium or magnesium alloy subjected to the humidification heat treatment;
Depositing aluminum on the surface of the primer-coated magnesium or magnesium alloy;
Containing
A method for surface treatment of magnesium or a magnesium alloy.
제1항에 있어서,
상기 프라이머는 아크릴계 프라이머 또는 변성 실리콘계 프라이머 중 어느 하나인 마그네슘 또는 마그네슘 합금의 표면처리 방법.
The method according to claim 1,
Wherein the primer is any one of an acrylic primer and a modified silicone primer.
제2항에 있어서,
상기 프라이머 코팅은 1 ~ 5 ㎛ 의 두께로 코팅하는 마그네슘 또는 마그네슘 합금의 표면처리 방법.
3. The method of claim 2,
Wherein the primer coating is applied to a thickness of 1 to 5 占 퐉.
제3항에 있어서,
상기 알루미늄 증착은
아르곤 가스 분위기에서 스퍼터링에 의하여 증착하는 마그네슘 또는 마그네슘 합금의 표면처리 방법.
The method of claim 3,
The aluminum deposition
A surface treatment method of a magnesium or magnesium alloy deposited by sputtering in an argon gas atmosphere.
제4항에 있어서,
상기 마그네슘 또는 마그네슘 합금의 표면에 증착되는 알루미늄 코팅층의 두께는 1 ~ 5 ㎛ 인 마그네슘 또는 마그네슘 합금의 표면처리 방법.
5. The method of claim 4,
Wherein the thickness of the aluminum coating layer deposited on the surface of the magnesium or magnesium alloy is 1 to 5 占 퐉.
제1항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 가습열처리는 100℃이하의 온도에서는 1시간 이상 및 120시간 이하로 열처리를 실시하며, 100℃ 이상의 온도에서는 2시간 이하로 열처리를 실시하는 마그네슘 또는 마그네슘 합금의 표면처리 방법.
6. The method according to any one of claims 1 to 5,
Wherein the humidifying heat treatment is performed at a temperature of 100 ° C or less for 1 hour or more and 120 hours or less and a heat treatment is performed at a temperature of 100 ° C or more for 2 hours or less.
제6항에 있어서,
상기 마그네슘 합금은 AZ31, AZ61, Ca이 첨가된 AZ31 난연재 또는 AM60으로부터 선택되는 것을 사용하는 마그네슘 또는 마그네슘 합금의 표면처리 방법.
The method according to claim 6,
Wherein the magnesium alloy is selected from AZ31 flame retardant having AZ31, AZ61, Ca added thereto, or AM60, or a magnesium or magnesium alloy using the same.
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