KR102201920B1 - 필터 및 빗물저장 물 탱크용 초친수성 표면을 갖는 6000계열 알루미늄 합금 제조방법 - Google Patents

필터 및 빗물저장 물 탱크용 초친수성 표면을 갖는 6000계열 알루미늄 합금 제조방법 Download PDF

Info

Publication number
KR102201920B1
KR102201920B1 KR1020190097994A KR20190097994A KR102201920B1 KR 102201920 B1 KR102201920 B1 KR 102201920B1 KR 1020190097994 A KR1020190097994 A KR 1020190097994A KR 20190097994 A KR20190097994 A KR 20190097994A KR 102201920 B1 KR102201920 B1 KR 102201920B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
aluminum alloy
anodization
pillar
pore
minutes
Prior art date
Application number
KR1020190097994A
Other languages
English (en)
Inventor
정찬영
Original Assignee
동의대학교 산학협력단
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 동의대학교 산학협력단 filed Critical 동의대학교 산학협력단
Priority to KR1020190097994A priority Critical patent/KR102201920B1/ko
Priority to PCT/KR2020/010700 priority patent/WO2021029678A1/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102201920B1 publication Critical patent/KR102201920B1/ko

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25D—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
    • C25D11/00—Electrolytic coating by surface reaction, i.e. forming conversion layers
    • C25D11/02—Anodisation
    • C25D11/04—Anodisation of aluminium or alloys based thereon
    • C25D11/12—Anodising more than once, e.g. in different baths
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D39/00—Filtering material for liquid or gaseous fluids
    • B01D39/10—Filter screens essentially made of metal
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65D—CONTAINERS FOR STORAGE OR TRANSPORT OF ARTICLES OR MATERIALS, e.g. BAGS, BARRELS, BOTTLES, BOXES, CANS, CARTONS, CRATES, DRUMS, JARS, TANKS, HOPPERS, FORWARDING CONTAINERS; ACCESSORIES, CLOSURES, OR FITTINGS THEREFOR; PACKAGING ELEMENTS; PACKAGES
    • B65D88/00—Large containers
    • B65D88/02—Large containers rigid
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25D—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
    • C25D11/00—Electrolytic coating by surface reaction, i.e. forming conversion layers
    • C25D11/02—Anodisation
    • C25D11/04—Anodisation of aluminium or alloys based thereon
    • C25D11/18—After-treatment, e.g. pore-sealing
    • C25D11/24—Chemical after-treatment

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Other Surface Treatments For Metallic Materials (AREA)

Abstract

본 발명은 초친수성 표면을 갖는 6000계열 알루미늄 합금 양극산화 피막 제조방법 및 이를 이용하여 제조된 초친수성 표면을 갖는 양극산화 피막이 형성된 6000계열 알루미늄 합금에 관한 것으로, 양극산화 전압 및 시간과 기공확장 시간 조절을 통해 알루미늄 합금 표면에 형성되는 양극산화 알루미늄층을 필라-온-포어의 형태로 구현함으로써, 3차원 형상의 양극산화 피막 구조가 제어된 알루미늄 합금을 저비용으로 짧은 시간 내에 제조할 수 있는 경제적 효과를 가지며, 상기 방법으로 제조된 알루미늄 합금은 초친수성이 우수하므로 다양한 산업 분야에 이용할 수 있다.

Description

필터 및 빗물저장 물 탱크용 초친수성 표면을 갖는 6000계열 알루미늄 합금 제조방법{Manufacturing method of 6000 aluminum alloy having a superhydrophilic surface for filter and rainwater storage tanks}
본 발명은 필터 및 빗물저장 물 탱크용 초친수성 표면을 갖는 6000계열 알루미늄 합금 제조방법에 관한 것으로, 초친수성 표면을 갖는 6000계열 알루미늄 합금 양극산화 피막 제조방법 및 이를 이용하여 제조된 초친수성 표면을 갖는 양극산화 피막이 형성된 6000계열 알루미늄 합금에 관한 것이다.
규칙적인 육각형 구조로 배열된 나노 크기의 기공을 가진 알루미늄 산화 피막은 1995년 처음 연구되어 보고된 이래로, 최근 응용 범위 확대로 알루미늄 양극 산화 공정을 이용하여 탄소 나노 튜브, 나노 와이어 등과 같은 나노 기술에 사용되고 있으며, 그 밖에 다양한 나노 기술 연구가 활발히 진행되고 있다.
알루미늄 양극산화 피막의 기공의 직경(Pore diameter; DP)과 기공과 기공간의 간격(Interpore distance; Dint)은 태양 전지, LED 등 광전소자와 금속 나노 와이어와 같은 나노 기술에 중요한 요소로서, 관련 응용 분야 및 장치에서의 성능에 직접적인 영향을 준다.
전기화학적 양극산화 처리 공정은 70년 이상 금속 재료의 표면 처리에 사용되어 왔다. 양극산화 공정을 통해 제작된 나노 구조물은 값 비싼 전자 리소그래피나 실리콘을 이용한 반도체 식각 공정에 비해 적은 예산과 시간으로 나노 구조물을 구현할 수 있다. 그러나 이러한 양극산화 피막의 경우 측면 치수만 제어 가능한 2차원 다공성 배열을 가지고 있다. 또한, 알루미늄 합금의 산 전해질의 종류 및 농도를 조절한 규칙적으로 배열된 양극산화 알루미늄 피막 제작에 있어서는 수산법, 황산법, 인산법 등 많은 연구와 기술들이 발전되어지고 있으나, 산 전해질 종류와 농도의 변화에 의한 양극산화 공정은 기공의 직경과 기공과 기공의 간격의 증가에 한계가 있으며, 이러한 기술 역시 2차원 다공성 양극산화 피막 제작만이 가능하다.
한편, 기공 상부에 날카로운 기둥(pillar)이 단일(single) 또는 번들(bundle) 형태로 형성된 구조인 필라-온-포어(pillar-on-pore, POP) 구조는, 기존의 평면 육각형 다공성 표면보다 낮은 접촉각(contact angle) 및 높은 접촉이력각(contact angle hysteresis)을 가지며, 이에 따라 우수한 초친수성 특성을 갖는다.
그러나 이러한 필라-온-포어 구조를 반도체 또는 순도 높은 알루미늄 기판 상에 형성하는 기술은 연구된 바 있으나, 합금 상에 형성하는 것은 매우 어려운 실정이며, 아직까지 연구된 바 없다. 일반적으로 순도가 높은 알루미늄 기판으로부터 3차원 형상의 다공성 배열을 가진 구조물을 제조하는 기술에 관한 연구가 많이 이루어져 있으나, 실제 산업에서는 순도 높은 알루미늄 기판보다는 합금 형태로 이용되고 있으며, 순도 높은 알루미늄 기판을 대상으로 연구된 기술을 실제 상용화에 이용되는 알루미늄 합금에 적용할 경우, 형성 제어가 동일하게 재현되기 어렵다는 문제점이 있다.
또한, 금속 소재 표면에 필라-온-포어 구조를 형성하는 것은 고난이도의 기술이며, 필라-온-포어 형성에 중요한 인자(factor)로는 양극산화처리 전압/시간/용매의 종류(단독, 혼합 등)/용매의농도, 그리고 기공확장처리(PW) 시간/용매의 종류(크롬산/인산 혼합비) 등이 있으며, 필라-온-포어 구조 형성을 위해서는 상술한 factor에서 유효한 처리조건 조합을 찾아내는 각고의 노력이 필요한 기술이다.
이와 관련하여, 본 출원인들은 선행연구를 통해 5000계열 알루미늄 합금의 표면에 필라-온-포어 구조를 형성할 수 있는 양극산화 조건을 도출한 바 있다. 그러나, 상기 조건을 6000계열 알루미늄 합금에 적용하여 양극산화 피막을 제조할 경우, 필라-온-포어 형태가 구현되지 않았고, 필라-온-포어 구조 형성을 위한 처리조건이 합금 종류에 따라 상이함을 확인하였다.
이에, 본 출원인은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하고, 6000계열 알루미늄 합금 상에 필라-온-포어 구조 형성 방법을 개발하기 위하여, 프리패터닝(pre-patterning)된 알루미늄 합금에 양극 산화 전압을 조절하여 2차 및 3차 양극 산화 공정을 수행하고 기공확장 시간을 조절함으로써, 필라-온-포어 등 다양한 구조의 3차원 형상의 다공성 피막을 제작하여 본 발명을 완성하였다.
한국등록특허 제10-0935964호
본 발명의 목적은 초친수성 표면을 갖는 6000계열 알루미늄 합금 양극산화 피막 제조방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 상기 방법으로 제조되는 초친수성 표면을 갖는 양극산화 피막이 형성된 6000계열 알루미늄 합금을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 번들형 필라-온-포어(bundled pillar-on-pore) 구조의 초친수성 표면을 갖는 6000계열 알루미늄 합금 양극산화 피막 제조방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 상기 방법으로 제조되는 번들형 필라-온-포어(bundled pillar-on-pore) 구조의 초친수성 표면을 갖는 양극산화 피막이 형성된 6000계열 알루미늄 합금을 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위하여,
본 발명은 6000계열 알루미늄(aluminum) 합금을 30-50V에서 5-15시간 동안 1차 양극산화 처리한 후, 에칭하여 1차 양극산화 피막을 제거하는 프리패터닝(pre-patterning) 단계(단계 1); 상기 단계 1에서 프리패터닝이 완료된 알루미늄 합금을 2차 양극산화 처리하는 단계(단계 2); 상기 단계 2에서 2차 양극산화 처리된 알루미늄 합금을 기공 확장(pore widening)하는 단계(단계 3); 및 상기 단계 3에서 기공 확장이 완료된 알루미늄 합금을 3차 양극산화 처리하는 단계(단계 4);를 포함하고, 상기 단계 2의 2차 양극산화는 30-50V에서 15-45분 동안 양극산화하는 연질 양극산화(mild anodizing) 조건을 이용하여 양극산화 처리하는 것을 특징으로 하고, 상기 단계 3의 기공 확장은 상기 단계 2의 2차 양극산화 처리를 거친 알루미늄 합금을 0.01-10M 인산(H3PO4) 용액에 25-47분 동안 침지하는 것을 특징으로 하고, 상기 단계 4의 3차 양극산화는 30-50V에서 15-45분 동안 양극산화하는 연질 양극산화(mild anodizing) 조건; 및 70-90V에서 15-45초 동안 양극산화하는 경질 양극산화(hard anodizing) 조건; 중 어느 하나의 조건을 이용하여 양극산화 처리하는 것을 특징으로 하는, 초친수성 표면을 갖는 6000계열 알루미늄 합금 양극산화 피막 제조방법을 제공한다.
또한, 본 발명은 상기 방법으로 제조되는 초친수성 표면을 갖는 양극산화 피막이 형성된 6000계열 알루미늄 합금을 제공한다.
나아가, 본 발명은 알루미늄(aluminum) 합금을 30-50V에서 5-15시간 동안 1차 양극산화 처리한 후, 에칭하여 1차 양극산화 피막을 제거하는 프리패터닝(pre-patterning) 단계(단계 1); 상기 단계 1에서 6000계열 알루미늄(aluminum) 합금을 30-50V에서 5-15시간 동안 1차 양극산화 처리한 후, 에칭하여 1차 양극산화 피막을 제거하는 프리패터닝(pre-patterning) 단계(단계 1); 상기 단계 1에서 프리패터닝이 완료된 알루미늄 합금을 2차 양극산화 처리하는 단계(단계 2); 상기 단계 2에서 2차 양극산화 처리된 알루미늄 합금을 0.01-10M 인산(H3PO4) 용액에 38-42분 동안 침지하여 기공 확장(pore widening)하는 단계(단계 3); 및 상기 단계 3에서 기공 확장이 완료된 알루미늄 합금을 3차 양극산화 처리하는 단계(단계 4);를 포함하고, 상기 단계 2의 2차 양극산화 및 상기 단계 4의 3차 양극산화는 각각 38-42V에서 28-32분 동안 양극산화하는 연질 양극산화(mild anodizing) 조건을 이용하여 양극산화 처리하는 것을 특징으로 하는, 번들형 필라-온-포어(bundled pillar-on-pore) 구조의 초친수성 표면을 갖는 6000계열 알루미늄 합금 양극산화 피막 제조방법을 제공한다.
더 나아가, 본 발명은 상기 방법으로 제조되는 번들형 필라-온-포어(bundled pillar-on-pore) 구조의 초친수성 표면을 갖는 양극산화 피막이 형성된 6000계열 알루미늄 합금을 제공한다.
본 발명의 초친수성 표면을 갖는 6000계열 알루미늄 합금 양극산화 피막 제조방법은, 양극산화 전압 및 시간과 기공확장 시간 조절을 통해 알루미늄 합금 표면에 형성되는 양극산화 알루미늄층의 기공 모양, 직경 및 밀도를 필라-온-포어의 형태로 구현함으로써, 3차원 형상의 양극산화 피막 구조가 제어된 알루미늄 합금을 저비용으로 짧은 시간 내에 제조할 수 있는 경제적 효과를 가지며, 상기 방법으로 제조된 양극산화 피막 구조가 제어된 알루미늄 합금은 초친수성이 우수하므로, 다양한 산업 분야에 이용할 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 실시예 1 내지 4의 프리패턴화된 알루미늄 합금 표면에 형성된 알루미늄 합금 양극산화 피막의 상면(top view), 사면(tilted view) 및 횡면(cross view)의 3차원 구조를 촬영한 주사전자 현미경(SEM)이미지이다; 이때, MA는 40V에서 30분, HA는 80V에서 30초 및 PW는 30℃에서 20분 동안 실시하였으며, 상면 및 횡면의 스케일바(scale bar)는 각각 200㎚ 및 1㎛이다.
도 2는 본 발명에 따른 실시예 5 내지 8의 프리패턴화된 알루미늄 합금 표면에 형성된 알루미늄 합금 양극산화 피막의 상면(top view), 사면(tilted view) 및 횡면(cross view)의 3차원 구조를 촬영한 주사전자 현미경(SEM)이미지이다; 이때, MA는 40V에서 30분, HA는 80V에서 30초 및 PW는 30℃에서 30분 동안 실시하였으며, 상면의 스케일바(scale bar)는 200㎚, 사면 및 횡면의 스케일바(scale bar)는 각각 500nm 및 1㎛이다.
도 3은 본 발명에 따른 실시예 9 내지 12의 프리패턴화된 알루미늄 합금 표면에 형성된 알루미늄 합금 양극산화 피막의 상면(top view), 사면(tilted view) 및 횡면(cross view)의 3차원 구조를 촬영한 주사전자 현미경(SEM)이미지이다; 이때, MA는 40V에서 30분, HA는 80V에서 30초 및 PW는 30℃에서 40분 동안 실시하였으며, 상면의 스케일바(scale bar)는 500nm, 사면 및 횡면의 스케일바(scale bar)는 각각 500nm 및 1㎛이다.
도 4는 본 발명에 따른 실시예 1 내지 12의 프리패턴화된 알루미늄 합금 표면에 형성된 알루미늄 합금 양극산화 피막의 물방울에 대한 접촉각을 측정한 결과를 나타낸 이미지이다.
이하, 본 발명을 상세히 설명한다.
초친수성 표면을 갖는 6000계열 알루미늄 합금 양극산화 피막 제조방법
본 발명은 6000계열 알루미늄(aluminum) 합금을 30-50V에서 5-15시간 동안 1차 양극산화 처리한 후, 에칭하여 1차 양극산화 피막을 제거하는 프리패터닝(pre-patterning) 단계(단계 1);
상기 단계 1에서 프리패터닝이 완료된 알루미늄 합금을 2차 양극산화 처리하는 단계(단계 2);
상기 단계 2에서 2차 양극산화 처리된 알루미늄 합금을 기공 확장(pore widening)하는 단계(단계 3); 및
상기 단계 3에서 기공 확장이 완료된 알루미늄 합금을 3차 양극산화 처리하는 단계(단계 4);를 포함하고,
상기 단계 2의 2차 양극산화는 30-50V에서 15-45분 동안 양극산화하는 연질 양극산화(mild anodizing) 조건을 이용하여 양극산화 처리하는 것을 특징으로 하고,
상기 단계 3의 기공 확장은 상기 단계 2의 2차 양극산화 처리를 거친 알루미늄 합금을 0.01-10M 인산(H3PO4) 용액에 25-47분 동안 침지하는 것을 특징으로 하고,
상기 단계 4의 3차 양극산화는 30-50V에서 15-45분 동안 양극산화하는 연질 양극산화(mild anodizing) 조건; 및 70-90V에서 15-45초 동안 양극산화하는 경질 양극산화(hard anodizing) 조건; 중 어느 하나의 조건을 이용하여 양극산화 처리하는 것을 특징으로 하는,
초친수성 표면을 갖는 6000계열 알루미늄 합금 양극산화 피막 제조방법을 제공한다.
일반적으로, 고체 표면에 물방울이 접촉했을 때, 물방울의 접촉각이 90°이하에 해당하는 경우, 친수성(hydrophilic)으로 정의되며, 접촉각이 30° 이하인 경우에는 초친수성(super hydrophilic), 10° 이하인 경우에는 울트라 초친수성(ultra super hydrophilic)이라고 정의된다.
본 발명에 따른 초친수성 표면을 갖는 6000계열 알루미늄 합금 양극산화 피막 제조방법에 있어서, 상기 2차 양극산화에 의해 2차 양극산화 알루미늄층이 형성되고, 상기 3차 양극산화에 의해 3차 양극산화 알루미늄층이 형성될 수 있다. 이때, 2차 양극산화에 의한 2차 양극산화 알루미늄층 영역은 알루미늄 합금 표면과 거리가 먼 외측에 형성되고, 3차 양극산화에 의한 3차 양극산화 알루미늄층 영역은 알루미늄 합금 표면과 가까운 내측에 형성되는 것일 수 있다.
본 발명에 따른 초친수성 표면을 갖는 6000계열 알루미늄 합금 양극산화 피막 제조방법에 있어서, 바람직하게는, 상기 단계 2의 2차 양극산화는 35-45V에서 20-40분 동안 양극산화하는 연질 양극산화(mild anodizing) 조건을 이용하여 양극산화 처리하는 것일 수 있고, 상기 조건으로 양극산화를 실시할 경우, 알루미늄 합금 표면에 필라-온-포어 구조가 형성되어 초친수성을 나타내는 효과가 있으며, 상기 조건 범위를 벗어날 경우, 필라-온-포어 구조가 형성되지 않는다(실험예 1 내지 3 참고).
더 바람직하게는, 상기 단계 2의 2차 양극산화는 37-43V에서 25-35분 동안 양극산화하는 연질 양극산화(mild anodizing) 조건을 이용하여 양극산화 처리하는 것일 수 있고, 상기 조건으로 양극산화를 실시할 경우, 알루미늄 합금 표면에 더 명확한 필라-온-포어 구조가 형성되어 우수한 초친수성을 나타내는 효과가 있다.(실험예 1 내지 3 참고).
보다 더 바람직하게는, 상기 단계 2의 2차 양극산화는 38-42V에서 28-32분 동안 양극산화하는 연질 양극산화(mild anodizing) 조건을 이용하여 양극산화 처리하는 것일 수 있고, 상기 조건으로 양극산화를 실시할 경우, 알루미늄 합금 표면에 번들형 필라 구조가 형성되어 울트라 초친수성을 나타내는 효과가 있고, 상기 조건 범위를 벗어날 경우, 번들형 필라-온-포어 구조가 형성되지 않으며, 싱글형 필라-온-포어 구조가 형성될 수 있고, 혹은 필라-온-포어 구조가 형성되지 않아 초수성이 나타나지 않을 수 있다(실험예 1 내지 3 참고).
본 발명에 따른 초친수성 표면을 갖는 6000계열 알루미늄 합금 양극산화 피막 제조방법에 있어서, 바람직하게는, 상기 단계 3의 기공 확장은 30-45분 동안 침지하는 것일 수 있고, 상기 조건으로 기공확장을 실시할 경우, 알루미늄 합금 표면에 필라-온-포어 구조가 형성되어 초친수성을 나타내는 효과가 있으며, 상기 조건 범위를 벗어날 경우, 필라-온-포어 구조가 형성되지 않는다(실험예 1 내지 3 참고).
더 바람직하게는, 상기 단계 3의 기공 확장은 35-43분 동안 침지하는 것일 수 있고, 상기 조건으로 기공확장을 실시할 경우, 알루미늄 합금 표면에 더 명확한 필라-온-포어 구조가 형성되어 우수한 초친수성을 나타내는 효과가 있다(실험예 1 내지 3 참고).
보다 더 바람직하게는, 상기 단계 3의 기공 확장은 38-42분 동안 침지하는 것일 수 있고, 상기 조건으로 기공확장을 실시할 경우, 알루미늄 합금 표면에 번들형 필라 구조가 형성되어 울트라 초친수성을 나타내는 효과가 있고, 상기 조건 범위를 벗어날 경우, 번들형 필라-온-포어 구조가 형성되지 않으며, 싱글형 필라-온-포어 구조가 형성될 수 있고, 혹은 필라-온-포어 구조가 형성되지 않아 초수성이 나타나지 않을 수 있다(실험예 1 내지 3 참고).
본 발명에 따른 초친수성 표면을 갖는 6000계열 알루미늄 합금 양극산화 피막 제조방법에 있어서, 바람직하게는, 상기 단계 4의 3차 양극산화는 35-45V에서 20-40분 동안 양극산화하는 연질 양극산화(mild anodizing) 조건; 및 75-85V에서 20-40초 동안 양극산화하는 경질 양극산화(hard anodizing) 조건; 중 어느 하나의 조건을 이용하여 양극산화 처리하는 것일 수 있고, 상기 조건으로 양극산화를 실시할 경우, 알루미늄 합금 표면에 필라-온-포어 구조가 형성되어 초친수성을 나타내는 효과가 있으며, 상기 조건 범위를 벗어날 경우, 필라-온-포어 구조가 형성되지 않는다(실험예 1 내지 3 참고).
더 바람직하게는, 상기 단계 4의 3차 양극산화는 37-43V에서 25-35분 동안 양극산화하는 연질 양극산화(mild anodizing) 조건; 및 77-83V에서 25-35초 동안 양극산화하는 경질 양극산화(hard anodizing) 조건; 중 어느 하나의 조건을 이용하여 양극산화 처리하는 것일 수 있고, 상기 조건으로 양극산화를 실시할 경우, 알루미늄 합금 표면에 더 명확한 필라-온-포어 구조가 형성되어 우수한 초친수성을 나타내는 효과가 있다(실험예 1 내지 3 참고).
보다 더 바람직하게는, 상기 단계 4의 3차 양극산화는 38-42V에서 28-32분 동안 양극산화하는 연질 양극산화(mild anodizing) 조건을 이용하여 양극산화 처리하는 것일 수 있고, 상기 조건으로 양극산화를 실시할 경우, 알루미늄 합금 표면에 번들형 필라 구조가 형성되어 울트라 초친수성을 나타내는 효과가 있고, 상기 조건 범위를 벗어날 경우, 번들형 필라-온-포어 구조가 형성되지 않으며, 싱글형 필라-온-포어 구조가 형성될 수 있고, 혹은 필라-온-포어 구조가 형성되지 않아 초수성이 나타나지 않을 수 있다(실험예 1 내지 3 참고).
본 발명에 따른 상기 초친수성 표면을 갖는 알루미늄 합금 양극산화 피막은 표면이 필라-온-포어(pillar-on-pore) 구조를 갖는 것일 수 있다.
본 발명에 따른 초친수성 표면을 갖는 6000계열 알루미늄 합금 양극산화 피막 제조방법에 있어서, 상기 알루미늄 합금 표면에 형성되는 3차원 형상의 양극산화 알루미늄(anodic aluminum oxide) 층의 기공 직경(pore diameter) 및 기공과 기공간의 간격(interpore distance) 중 어느 하나 이상을 제어함으로써 초친수성이 발현되는 것일 수 있다.
본 발명에 따른 초친수성 표면을 갖는 6000계열 알루미늄 합금 양극산화 피막 제조방법에 있어서, 상기 알루미늄 합금 표면의 양극산화 피막 구조 제어는 2차 양극산화 알루미늄층의 기공 직경이 3차 양극산화 알루미늄층의 기공 직경보다 큰 계층적(hierarchical) 구조가 되도록 제어하는 것일 수 있다.
본 발명에 따른 초친수성 표면을 갖는 6000계열 알루미늄 합금 양극산화 피막 제조방법에 있어서, 상기 단계 1의 1차 양극산화, 단계 2의 2차 양극산화 및 단계 3의 3차 양극산화가 이루어지는 전해액은 각각 황산(sulfuric acid, H2SO4), 인산(phosphoric acid, H3PO4), 옥살산(oxalic acid, C2H2O4), 크롬산(chromic acid), 불산(hydrofluoric acid), 인산수소칼륨(dipotassium phosphate, K2HPO4) 중에 어느 하나를 사용하거나 이들의 혼합액 중 어느 하나를 사용할 수 있으며, 상기 전해액이 담긴 산화처리 반응조에 양극산화 하고자 하는 금속이 형성된 재료를 작동 전극으로 하여 양극을 걸어 준 다음, 백금(Pt) 또는 카본(carbon) 전극을 상대(counter) 전극으로 하여 음극을 걸어 주어서 산화시켜 이루어지는 것일 수 있다. 바람직하게 상기 전해액은 0.1-0.5M 옥살산을 전해액으로 사용하여 -5 내지 10℃의 온도에서 이루어지는 것일 수 있고, 더 바람직하게는 0.2-0.4M 옥살산 전해액 및 -2 내지 2℃의 온도에서 이루어지는 것일 수 있다.
본 발명에 따른 초친수성 표면을 갖는 6000계열 알루미늄 합금 양극산화 피막 제조방법에 있어서, 상기 6000계열 알루미늄 합금은 Al 6005, Al 6005A, Al 6020, Al 6060, Al 6061, Al 6063, Al 6082 및 Al 6262로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상인 것일 수 있다.
초친수성 표면을 갖는 양극산화 피막이 형성된 6000계열 알루미늄 합금
또한, 본 발명은 상기 초친수성 표면을 갖는 6000계열 알루미늄 합금 양극산화 피막 제조방법으로 제조되는 초친수성 표면을 갖는 양극산화 피막이 형성된 6000계열 알루미늄 합금을 제공한다.
본 발명에 따른 상기 알루미늄 합금은 표면에 3차원 형상의 양극산화 알루미늄(anodic aluminum oxide)층이 형성되어 있는 것일 수 있다.
본 발명에 따른 상기 알루미늄 합금은 표면이 필라-온-포어(pillar-on-pore) 구조를 갖는 것일 수 있다.
번들형 필라-온-포어(bundled pillar-on-pore) 구조의 초친수성 표면을 갖는 6000계열 알루미늄 합금 양극산화 피막 제조방법
또한, 본 발명은 6000계열 알루미늄(aluminum) 합금을 30-50V에서 5-15시간 동안 1차 양극산화 처리한 후, 에칭하여 1차 양극산화 피막을 제거하는 프리패터닝(pre-patterning) 단계(단계 1);
상기 단계 1에서 프리패터닝이 완료된 알루미늄 합금을 2차 양극산화 처리하는 단계(단계 2);
상기 단계 2에서 2차 양극산화 처리된 알루미늄 합금을 0.01-10M 인산(H3PO4) 용액에 38-42분 동안 침지하여 기공 확장(pore widening)하는 단계(단계 3); 및
상기 단계 3에서 기공 확장이 완료된 알루미늄 합금을 3차 양극산화 처리하는 단계(단계 4);를 포함하고,
상기 단계 2의 2차 양극산화 및 상기 단계 4의 3차 양극산화는 각각 38-42V에서 28-32분 동안 양극산화하는 연질 양극산화(mild anodizing) 조건을 이용하여 양극산화 처리하는 것을 특징으로 하는,
번들형 필라-온-포어(bundled pillar-on-pore) 구조의 초친수성 표면을 갖는 6000계열 알루미늄 합금 양극산화 피막 제조방법을 제공한다.
본 발명의 일실시예에 따르면, 상기 단계 2의 2차 양극산화 및 상기 단계 4의 3차 양극산화의 전압 및 시간 조건과, 상기 단계 3의 기공 확장 시간 조건 범위를 벗어날 경우, 번들형 필라-온-포어 구조가 형성되지 않으며, 싱글형 필라-온-포어 구조가 형성될 수 있고, 혹은 필라-온-포어 구조가 형성되지 않아 초수성이 나타나지 않을 수 있다(실험예 1 내지 3 참고).
본 발명에 따른 번들형 필라-온-포어(bundled pillar-on-pore) 구조의 초친수성 표면을 갖는 6000계열 알루미늄 합금 양극산화 피막 제조방법에 있어서, 바람직하게는, 상기 단계 2의 2차 양극산화 및 상기 단계 4의 3차 양극산화는 각각 39-41V에서 29-31분 동안 양극산화하는 연질 양극산화(mild anodizing) 조건을 이용하여 양극산화 처리하는 것일 수 있고, 상기 조건으로 양극산화를 실시할 경우, 알루미늄 합금 표면에 더 명확한 번들형 필라-온-포어 구조가 형성되어 우수한 울트라 초친수성을 나타내는 효과가 있다(실험예 1 내지 3 참고).
본 발명에 따른 번들형 필라-온-포어(bundled pillar-on-pore) 구조의 초친수성 표면을 갖는 6000계열 알루미늄 합금 양극산화 피막 제조방법에 있어서, 바람직하게는, 상기 단계 3의 기공 확장은 39-41분 동안 침지하는 것일 수 있고, 상기 조건으로 기공확장을 실시할 경우, 알루미늄 합금 표면에 더 명확한 번들형 필라-온-포어 구조가 형성되어 우수한 울트라 초친수성을 나타내는 효과가 있다(실험예 1 내지 3 참고).
본 발명에 따른 번들형 필라-온-포어(bundled pillar-on-pore) 구조의 초친수성 표면을 갖는 6000계열 알루미늄 합금 양극산화 피막 제조방법에 있어서, 상기 2차 양극산화에 의해 2차 양극산화 알루미늄층이 형성되고, 상기 3차 양극산화에 의해 3차 양극산화 알루미늄층이 형성될 수 있다. 이때, 2차 양극산화에 의한 2차 양극산화 알루미늄층 영역은 알루미늄 합금 표면과 거리가 먼 외측에 형성되고, 3차 양극산화에 의한 3차 양극산화 알루미늄층 영역은 알루미늄 합금 표면과 가까운 내측에 형성되는 것일 수 있다.
본 발명에 따른 번들형 필라-온-포어(bundled pillar-on-pore) 구조의 초친수성 표면을 갖는 6000계열 알루미늄 합금 양극산화 피막 제조방법에 있어서, 상기 알루미늄 합금 표면에 번들형 필라-온-포어(bundled pillar-on-pore) 구조의 양극산화 알루미늄(anodic aluminum oxide)층이 형성됨으로써 우수한 울트라 초친수성이 발현되는 것일 수 있다.
본 발명에 따른 번들형 필라-온-포어(bundled pillar-on-pore) 구조의 초친수성 표면을 갖는 6000계열 알루미늄 합금 양극산화 피막 제조방법에 있어서, 상기 단계 1의 1차 양극산화, 단계 2의 2차 양극산화 및 단계 3의 3차 양극산화가 이루어지는 전해액은 각각 황산(sulfuric acid, H2SO4), 인산(phosphoric acid, H3PO4), 옥살산(oxalic acid, C2H2O4), 크롬산(chromic acid), 불산(hydrofluoric acid), 인산수소칼륨(dipotassium phosphate, K2HPO4) 중에 어느 하나를 사용하거나 이들의 혼합액 중 어느 하나를 사용할 수 있으며, 상기 전해액이 담긴 산화처리 반응조에 양극산화 하고자 하는 금속이 형성된 재료를 작동 전극으로 하여 양극을 걸어 준 다음, 백금(Pt) 또는 카본(carbon) 전극을 상대(counter) 전극으로 하여 음극을 걸어 주어서 산화시켜 이루어지는 것일 수 있다. 바람직하게 상기 전해액은 0.1-0.5M 옥살산을 전해액으로 사용하여 -5 내지 10℃의 온도에서 이루어지는 것일 수 있고, 더 바람직하게는 0.2-0.4M 옥살산 전해액 및 -2 내지 2℃의 온도에서 이루어지는 것일 수 있다.
본 발명에 따른 번들형 필라-온-포어(bundled pillar-on-pore) 구조의 초친수성 표면을 갖는 6000계열 알루미늄 합금 양극산화 피막 제조방법에 있어서, 상기 6000계열 알루미늄 합금은 Al 6005, Al 6005A, Al 6020, Al 6060, Al 6061, Al 6063, Al 6082 및 Al 6262로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상인 것일 수 있다.
본 발명의 번들형 필라-온-포어(bundled pillar-on-pore) 구조의 초친수성 표면을 갖는 6000계열 알루미늄 합금 양극산화 피막 제조방법은 알루미늄 합금 표면 상에 번들형 필라-온-포어 형태의 양극산화 피막을 저비용으로 빠른 시간내에 제조할 수 있는 경제적 효과를 갖는다.
번들형 필라-온-포어(bundled pillar-on-pore) 구조의 초친수성 표면을 갖는 양극산화 피막이 형성된 6000계열 알루미늄 합금
또한, 본 발명은 상기 번들형 필라-온-포어(bundled pillar-on-pore) 구조의 초친수성 표면을 갖는 6000계열 알루미늄 합금 양극산화 피막 제조방법으로 제조되는 번들형 필라-온-포어(bundled pillar-on-pore) 구조의 초친수성 표면을 갖는 양극산화 피막이 형성된 6000계열 알루미늄 합금을 제공한다.
본 발명에서는 본 발명에 따른 상기 번들형 필라-온-포어(bundled pillar-on-pore) 구조의 초친수성 표면을 갖는 양극산화 피막이 형성된 6000계열 알루미늄 합금의 물에 대한 젖음성이 매우 높고, 초친수성이 뛰어나, 울트라 초친수성을 발현할 수 있음을 확인하였다(실험예 2 및 3 참고).
번들형 필라-온-포어(bundled pillar-on-pore) 구조의 초친수성 표면을 갖는 양극산화 피막이 형성된 6000계열 알루미늄 합금을 포함하는 필터 및 빗물저장 물 탱크
나아가, 본 발명은 상기 번들형 필라-온-포어(bundled pillar-on-pore) 구조의 초친수성 표면을 갖는 양극산화 피막이 형성된 6000계열 알루미늄 합금을 포함하는 수처리 필터를 제공한다. 상기 필터는 물 부족 국가의 오염된 물을 초친수성을 적용한 나토크기의 필터를 이용하여 식수로 사용할 수 있는 곳에 적용되는 것일 수 있다.
또한, 본 발명은 상기 번들형 필라-온-포어(bundled pillar-on-pore) 구조의 초친수성 표면을 갖는 양극산화 피막이 형성된 6000계열 알루미늄 합금을 포함하는 물탱크를 제공한다. 상기 물탱크는 친수성을 이용하여 물이 필요한 산간지역, 사막 등의 빗물을 쉽게 모을 수 있는 빗물 저장을 위한 물탱크인 것일 수 있다.
이하, 본 발명을 하기의 실시예에 의하여 더욱 상세하게 설명한다. 단, 하기의 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐, 본 발명의 내용이 하기의 실시예에 의해 한정되는 것은 아니다.
< 실시예 > 알루미늄 합금 양극산화 피막 제조
알루미늄 합금 양극산화 피막을 제조하기 위해, 알루미늄 6061 합금을 이용하여 프리패터닝(pre-patterning), 기공 확장(pore widening; PW) 및 전압 변조(voltage modulation)를 수행하였다. 상기 알루미늄 6061 합금(Al 6061, 크기 20×30mm)의 성분 정보는 다음과 같다; Si 0.62%, Fe 0.33%, Cu 0.28%, Mg 0.90%, Mn 0.06%, Ti 0.02%, Zn 0.02%, Cr 0.17% 및 Al Balance.
단계 1: 1차 양극산화 및 화학적 에칭을 통한 프리패터닝 공정
양극산화 피막 제조를 위한 6000계열 알루미늄(Al) 합금판으로서, 알루미늄 6061 합금(McMaster-Carr(Los Angeles, CA, USA)/ 89015K961)을 사용하여, 상기 알루미늄 6061 합금 표면에 있는 불순물을 제거하기 위해 아세톤 및 에탄올 중에서 10분 동안 초음파 처리하여 세척하였다. 표면 조도를 얻기 위하여 상기 초음파 세척된 알루미늄 6061 합금을 에탄올 및 과염소산 혼합 용액(Junsei, C2H5OH:HClO4= 4:1 (v/v))에 넣어 상온(20℃)에서 20V의 전압을 인가하여 1분 동안 전해연마하였다. 전해연마가 완료된 알루미늄 합금 표면은 반사가 잘 이루어져 표면이 평탄해짐을 확인하였다.
상기 전해연마된 알루미늄 6061 합금(두께 1mm, 크기 20×30mm)을 작동 전극으로 하고, 음극으로는 백금(Pt)전극을 사용하여, 상기 두 개의 전극은 5cm 간격으로 극간 거리를 일정하게 유지하여 1차 양극산화를 실시하였다. 상기 1차 양극산화는 0.3M 옥살산을 전해액으로 사용하였고, 이중 비이커를 이용하여 전해액 온도를 0℃로 일정하게 유지하면서 실시하였다. 국부적인 온도 상승으로 인한 안정된 산화물 성장의 방해를 억제하기 위하여 일정 속도로 교반하였으며, 정전압 방식을 사용하여 40V의 전압을 인가하여 6시간 동안 1차 양극산화 공정을 수행하여 알루미나 층을 성장시켰다.
상기 1차 양극산화 처리를 통해 성장된 알루미나 층은 65℃에서 크롬산(1.8wt%) 및 인산(6wt%)을 혼합한 용액에 10시간 동안 침지시켜 에칭(etching)함으로써, 성장된 알루미나 층을 제거하는 프리패터닝(pre-patterning) 공정을 실시하였다.
단계 2- 4: 2차 및 3차 양극산화와 기공 확장 공정
구체적으로, 알루미늄 6061 합금 표면에 원하는 피막 구조를 얻기 위하여, 상기 프리패터닝(pre-pattering)이 완료된 후, 2차 양극산화, 기공확장 및 3차 양극산화를 실시하였다.
구체적으로, 실시예 및 비교예의 2차 및 3차 양극산화 공정은 상기 단계 1의 1차 양극산화 공정과 동일한 산 전해질 조건에서 수행되었고, 40V의 비교적 낮은 전압을 사용한 연질 양극산화(mild anodization; MA) 또는 80V의 높은 전압을 사용한 경질 양극산화(hard anodization; HA)의 두 가지 기술을 사용하여, 2차 및 3차 양극산화시 인가되는 전압의 크기 및 순서를 선택 조절하여 양극산화를 실시하였다. 이때, 연질 양극산화는 40V 30분 동안, 경질 양극산화는 80V에서 30초 동안 수행하였다. 한편, 비교예 2의 2차 및 3차 양극산화 공정은 본 출원인이 기존 선행연구를 통해 5000계열 알루미늄 합금 표면에 필라-온-포어(pillar-on-pore) 형태의 양극산화층을 형성할 수 있는 것으로 확인된 하기 표 1과 같은 조건을 이용하여 양극산화를 실시하였다.
또한, 2차 양극산화를 통해 성장된 알루미나 층은 3차 양극산화를 실시하기 전에 30℃의 0.1M 인산 용액에 20~60분 동안 침지시키는 기공 확장(pore widening; PW) 공정을 수행한 다음, 3차 양극산화를 실시하여 알루미늄 양극산화 피막을 성장시켰다.
2차 양극산화(단계 2), 기공 확장(단계 3) 및 3차 양극산화(단계 4) 공정을 하기 표 1과 같은 조건으로 실시하여, 알루미늄 6061 합금 표면의 구조 모양이 제어된 실시예 1 내지 12 및 비교예 1 내지 2의 알루미늄 합금 양극산화 피막을 수득하였다.
프리패터닝 여부
(단계 1)		 공정모드
(단계 2-4)		 2차 양극산화
(단계 2)		 기공 확장 (단계 3) 3차 양극산화
(단계 4)
전압(V) 시간(min) 시간(min) 전압(V) 시간(min)
실시예 1 수행 MA→PW→MA 40 30 20 40 30
실시예 2 수행 MA→PW→HA 40 30 20 80 0.5
실시예 3 수행 HA→PW→MA 80 0.5 20 40 30
실시예 4 수행 HA→PW→HA 80 0.5 20 80 0.5
실시예 5 수행 MA→PW→MA 40 30 30 40 30
실시예 6 수행 MA→PW→HA 40 30 30 80 0.5
실시예 7 수행 HA→PW→MA 80 0.5 30 40 30
실시예 8 수행 HA→PW→HA 80 0.5 30 80 0.5
실시예 9 수행 MA→PW→MA 40 30 40 40 30
실시예 10 수행 MA→PW→HA 40 30 40 80 0.5
실시예 11 수행 HA→PW→MA 80 0.5 40 40 30
실시예 12 수행 HA→PW→HA 80 0.5 40 80 0.5
비교예 1 수행 MA→PW→MA 40 30 60 40 30
비교예 2 수행 HA→PW→HA 80 0.5 60 80 0.5
< 실험예 1> 2차 및 3차 양극산화 조건(전압 및 시간)과 기공확장 시간에 따른 알루미늄 합금 양극산화 피막의 구조 특성 분석
상기 표 1에 나타난 바와 같이 MA→PW→MA, MA→PW→HA, HA→PW→HA 및 HA→PW→MA의 다양한 모드의 수행 및 기공확장 시간을 달리하여 제조된 실시예 1 내지 12의 다공성 알루미늄 합금 양극산화 피막의 표면 및 단면 형태는 전계 방출 주사 전자 현미경(FE-SEM) 시스템(AURIGA® small dual-bean FIB-SEM, Zeiss)을 사용하여 관찰하였다.
각 알루미늄 합금 양극산화 피막 시편을 작은 조각으로 절단한 다음, 카본 테이프로 스테이지 상에 고정하고, 스퍼터링으로 15초 동안 금(Au)으로 코팅한 후 주사전자현미경(SEM)으로 이미징 하였다. 이때, 피막 시편을 90°로 구부려 평행 균열을 생성시켜 알루미늄 합금 양극산화 피막의 표면 및 횡단면 구조를 관찰하여 도 1 내지 4에 나타내었다.
도 1은 본 발명에 따른 실시예 1 내지 4의 프리패턴화된 알루미늄 합금 표면에 형성된 알루미늄 합금 양극산화 피막의 상면(top view), 사면(tilted view) 및 횡면(cross view)의 3차원 구조를 촬영한 주사전자 현미경(SEM)이미지이다; 이때, MA는 40V에서 30분, HA는 80V에서 30초 및 PW는 30℃에서 20분 동안 실시하였으며, 상면 및 횡면의 스케일바(scale bar)는 각각 200㎚ 및 1㎛이다.
도 2 및 도 3은 각각 본 발명에 따른 실시예 5 내지 8 및 9 내지 12의 프리패턴화된 알루미늄 합금 표면에 형성된 알루미늄 합금 양극산화 피막의 상면(top view), 사면(tilted view) 및 횡면(cross view)의 3차원 구조를 촬영한 주사전자 현미경(SEM)이미지이다; 이때, MA는 40V에서 30분, HA는 80V에서 30초 및 PW는 30℃에서 30분 또는 40분 동안 실시하였으며, 상면의 스케일바(scale bar)는 200㎚ 또는 500nm, 사면 및 횡면의 스케일바(scale bar)는 각각 500nm 및 1㎛이다.
도 1 내지 3에 나타난 바와 같이, 대부분의 경우, PW 공정에 의하여 알루미늄 합금 양극산화 피막의 2차 양극산화 영역에서의 기공의 직경이 증가되는 결과가 나타났으나, 3차 양극산화 영역의 구조에는 영향을 미치지 않았다. 따라서, 실시예 1 내지 12 모두 2차 양극산화 영역과 3차 양극산화 영역의 기공의 크기가 다르기 때문에, 2차 및 3차 양극산화 영역의 기준은 기공의 크기 전이로 구분할 수 있으며, 이에 따라 기공이 계층적으로 형성됨을 확인하였다. 또한, 전압의 종류가 HA가 포함된 양극산화 피막은 전압의 종류가 MA가 포함된 양극산화 피막보다 기공의 직경 및 기공과 기공간의 간격이 큰 것으로 나타났다. 이러한 결과로부터 양극산화 전압의 크기가 기공의 크기에 영향을 미칠 수 있음을 확인하였다.
한편, 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, MA→PW→MA 모드 또는 MA→PW→HA 모드로 기공확장(PW)을 30분 또는 40분 실시하여 제조된 실시예 5, 6, 9 및 10의 경우에는, 횡면(cross-view) 이미지에서 하단 부분의 3차 양극산화 영역에서는 정렬된 직선형 구조의 기공이 형성되어 있고, 직선형 기공 상의 2차 양극 산화 영역에서는 팁(tip)-유사 구조가 형성되어 있음을 확인하였다. 상면(top view) 이미지에는 검은색으로 나타난 기공들 옆에 하얀색(밝은 회색)의 양극산화물이 형성되어 있는 것으로 나타났으며, 해당 부분은 상기 2차 양극 산화 영역에 형성된 팁-유사 구조 부분인 것을 확인하였다.
이들 실시예 5, 6 및 10의 경우 실시예 9의 경우, 다른 실시예와는 다르게 기공 구조 위에 기둥(pillars)이 형성된 필라-온-포어(pillar-on-pore) 형태를 갖는 구조의 양극산화 피막이 제조되었음을 확인하였고, 특히, 실시예 9의 조건으로 제조할 경우 훨씬 명확한 필라-온-포어 형태를 나타내는 것을 확인하였다.
한편, 실시예 9의 조건으로 제조된 경우에는 번들(bundle) 모양의 필라가 형성되었고, 실시예 5, 6 및 10의 조건으로 제조된 경우에는 단일(single) 모양의 필라가 형성된 것을 확인하였다.
상기와 같이 필라-온-포어 구조를 갖는 양극산화 피막이 형성될 경우, 알루미늄 합금 표면에 초친수성이 구현될 수 있다. 이때, 필라-온-포어 형태의 피막이 형성된 알루미늄 합금을 산업에서 사용할시, 사용기간이 길어짐에 따라 필라 부분이 마모되어 사라지고 포어 부분이 드러나면서 초친수성 특성이 저하되는데, 필라의 형태가 번들(bundle)모양일 경우, 필라구조가 뭉쳐진 형태로 있기 때문에, 단일(single)모양의 필라보다 마모 속도가 현저히 감소되어, 내구성이 향상되는 이점이 있다.
한편, 비교예 1 및 2의 경우, 번들형 필라-온-포어 구조가 전혀 나타나지 않았으며, 단일형 필라-온-포어 구조나 팁-유사 구조의 양극산화물 역시 형성되지 않았다. 따라서, 5000계열 및 6000계열의 알루미늄 합금 종류에 따라 필라-온-포어 구조가 형성되는 조건이 상이한 것을 확인하였다.
결과적으로, 매개 변수인 2차 및 3차 양극산화 전압 크기뿐만 아니라, 기공확장 처리 시간은 기공의 크기에 직접적인 영향을 미쳐 기공의 직경 및 기공과 기공간의 간격을 제어할 뿐 아니라, 3차원 형상의 알루미늄 양극산화 피막의 성장을 제어할 수 있음을 확인하였으며, 실시예 9의 MA(40V, 30min)→PW(40min)→MA(40V, 30min) 조건이 가장 명확한 POP 구조, 특히 번들형 필라-온-포어(fillar bundle-on-pore) 구조의 양극산화 피막을 제조할 수 있는 조건임을 확인하였다.
< 실험예 2> 2차 및 3차 양극산화 조건(전압 및 시간)과 기공확장 시간에 따른 알루미늄 합금 양극산화 피막의 친수 특성 분석
알루미늄 합금 양극산화 피막의 구조 형태가 친수 특성에 미치는 영향을 확인하기 위하여, 물에 대한 젖음성을 평가하였다.
상기 실시예 1 내지 12 및 비교예 1 내지 2의 다공성 알루미늄 합금 양극산화 피막 구조물 표면의 젖음성 평가를 위해 접촉각 측정 방법을 사용하여, 상온에서 탈이온수 물방울 3㎕의 접촉각을 측정하여 분석하였다. 또한, 양극산화 처리하지 않은 알루미늄 합금을 대조군(control)으로 하여 동일한 방법으로 접촉각을 측정하였다. 각 시편마다 서로 다른 곳의 접촉각을 최소 5회 이상 측정하여 평균값을 계산하였고, 그 결과를 하기 표 2 및 도 4에 나타내었다.
공정모드
(단계 2-4)		 Contact angle(°)
Control - 89.74
실시예 1 MA→PW(20min)→MA 35.74
실시예 2 MA→PW(20min)→HA 43.22
실시예 3 HA→PW(20min)→MA 73.81
실시예 4 HA→PW(20min)→HA 80.74
실시예 5 MA→PW(30min)→MA 17.24
실시예 6 MA→PW(30min)→HA 19.62
실시예 7 HA→PW(30min)→MA 34.50
실시예 8 HA→PW(30min)→HA 35.48
실시예 9 MA→PW(40min)→MA 4.86
실시예 10 MA→PW(40min)→HA 18.86
실시예 11 HA→PW(40min)→MA 30.66
실시예 12 HA→PW(40min)→HA 32.91
비교예 1 MA→PW(60min)→MA 39.15
비교예 2 HA→PW(60min)→HA 44.32
상기 표 2에 나타난 바와 같이, 2차 및 3차 양극산화 공정에서의 MA, HA 모드 제어와 기공 확장 시간 제어를 통해 제조된 실시예 1 내지 12의 다공성 알루미늄 합금 양극산화 피막은, 양극산화를 실시하지 않은 알루미늄 합금 모재(control)보다 물에 대한 젖음성이 높은 것을 확인하였다.
한편, 비교예 1 및 2의 다공성 알루미늄 합금 양극산화 피막의 경우, 양극산화를 실시하지 않은 경우보다는 젖음성이 높게 나타났으나, 본 발명의 일부 실시예를 제외하고는 대체적으로 본 발명에 따른 실시예 1 내지 12의 다공성 알루미늄 합금 양극산화 피막보다는 오히려 낮은 것으로 나타났다.
또한, 앞서 실험예 1에서 필라-온-포어 형태인 것으로 확인된 실시예 5, 6, 9 및 10의 다공성 알루미늄 합금 양극산화 피막은 접촉각이 30°이하인 것으로 나타나 다른 비교예 및 실시예 대비 물에 대한 젖음성이 높은 것으로 나타났으며, 우수한 초친수성을 나타냄을 확인하였다. 특히, MA→PW(40min)→MA 순서로 제조된 실시예 9의 다공성 알루미늄 합금 양극산화 피막은 10°이하의 가장 우수한 초친수성을 나타내었으며, 0°에 가까운 접촉각을 보여 울트라 초친수성(ultra super hydrophilic)이 구현되었음을 확인하였다.
이러한 결과는 2차 및 3차 양극산화 공정에서의 HA(80V) 모드 및 MA(40V) 모드 조절 및 기공 확장 공정에서의 시간 조절을 통한 기공의 직경 및 기공과 기공간의 간격의 제어가 물에 대한 젖음성에 영향을 미침을 의미하며, 필라-온-포어 구조가 형성될 경우 표면적이 넓어져 solid frction이 작아짐에 따라 초친수 특성을 나타낼 수 있고, 필라-온-포어의 형태가 단일형인 경우보다 번들형일 경우에 초친수성이 더욱 향상될 수 있음을 의미한다. 본 발명의 번들형 필라-온-포어 구조를 갖는 실시예 9의 다공성 알루미늄 합금 양극산화 피막을 제조하는데 이용된 2차 및 3차 양극산화 조건(MA) 및 기공확장 시간(40min)이 초친수성을 구현하기 위한 최적 조건임을 확인하였다.
<실험예 3> 알루미늄 합금 양극산화 피막의 초친수성을 구현하기 위한 최적 조건 조절에 따른 구조 특성 확인
상기 실험예 1 내지 2에서 다공성 알루미늄 합금 양극산화 피막에 초친수성을 구현하기 위한 최적 조건으로 확인된 실시예 9의 조건을 기준으로, 2차 양극산화단계의 전압 및 시간, 기공확장 시간 및 3차 양극산화의 전압 및 시간 조건을 더욱 세분화하여, 이에 따른 구조 특성을 확인하였다.
3-1. 2차 양극산화 전압 조건에 따른 알루미늄 양극산화 피막 구조
먼저, 실시예 9와 동일한 방법으로 알루미늄 합금 양극산화 피막을 제조하되, 2차 양극산화 단계(단계 2)의 전압 크기를 하기 표 3과 같은 조건으로 달리하여, 실시예 13-1 내지 13-6의 알루미늄 합금 양극산화 피막을 수득하였다. 실시예 9 및 상기 방법으로 수득된 각 알루미늄 합금 양극산화 피막을 상기 실험예 1과 동일한 방법으로 표면 및 단면 구조를 관찰하여, 필라-온-포어 구조의 형성 여부와 번들 모양의 필라 형성 여부를 확인하여, 하기 표 3에 함께 나타내었다.
2차 양극산화
(단계 2)		 기공 확장
(단계 3)		 3차 양극산화
(단계 4)		 필라-온-포어 형성 여부 번들형 필라 형성 여부
전압(V) 시간(min) 시간(min) 전압(V) 시간(min)
실시예 13-1 35 30 40 40 30 O X
실시예 13-2 37 30 40 40 30 O X
실시예 13-3 38 30 40 40 30 O O
실시예 9 40 30 40 40 30 O O
실시예 13-4 42 30 40 40 30 O O
실시예 13-5 43 30 40 40 30 O X
실시예 13-6 45 30 40 40 30 O X
상기 표 3에 나타난 바와 같이, 2차 양극산화의 전압 조건을 35 내지 45V로 달르게 실시한 결과, 모두 필라-온-포어 구조가 형성이 되었으나, 실시예 13-1 및 13-6의 경우, 필라 구조가 명확하게 형성되지는 않았고, 실시예 13-2 내지 13-5 및 실시예 9의 조건으로 제조된 알루미늄 양극산화 피막에서 더 명확한 필라 구조가 형성된 것으로 나타났다. 한편, 번들형 필라(bundled pillar) 구조의 경우, 실시예 13-3, 9 및 13-4인 38 내지 42V의 전압 조건에서만 형성되었으며, 특히, 실시예 9의 조건으로 제조한 알루미늄 양극산화 피막에서 가장 명확한 번들형 필라-온-포어 구조가 형성되었음을 확인하였다.
3-2. 2차 양극산화 시간 조건에 따른 알루미늄 양극산화 피막 구조
먼저, 실시예 9와 동일한 방법으로 알루미늄 합금 양극산화 피막을 제조하되, 2차 양극산화 단계(단계 2)의 시간 길이를 하기 표 4와 같은 조건으로 달리하여, 실시예 14-1 내지 14-6의 알루미늄 합금 양극산화 피막을 수득하였다. 실시예 9 및 상기 방법으로 수득된 각 알루미늄 합금 양극산화 피막을 상기 실험예 1과 동일한 방법으로 표면 및 단면 구조를 관찰하여, 필라-온-포어 구조의 형성 여부와 번들 모양의 필라 형성 여부를 확인하여, 하기 표 4에 함께 나타내었다.
2차 양극산화
(단계 2)		 기공 확장
(단계 3)		 3차 양극산화
(단계 4)		 필라-온-포어 형성 여부 번들형 필라 형성 여부
전압(V) 시간(min) 시간(min) 전압(V) 시간(min)
실시예 14-1 40 20 40 40 30 O X
실시예 14-2 40 25 40 40 30 O X
실시예 14-3 40 28 40 40 30 O O
실시예 9 40 30 40 40 30 O O
실시예 14-4 40 32 40 40 30 O O
실시예 14-5 40 35 40 40 30 O X
실시예 14-6 40 40 40 40 30 O X
상기 표 4에 나타난 바와 같이, 2차 양극산화의 전압 조건을 20 내지 40분으로 달리한 결과, 모두 필라-온-포어 구조가 형성이 되었으나, 실시예 14-1 및 14-6의 경우, 필라 구조가 명확하게 형성되지는 않았고, 실시예 14-2 내지 14-5 및 실시예 9의 조건으로 제조된 알루미늄 양극산화 피막에서 더 명확한 필라 구조가 형성된 것으로 나타났다. 한편, 번들형 필라(bundled pillar) 구조의 경우, 실시예 14-3, 9 및 14-4인 28 내지 32분의 시간 조건에서만 형성되었으며, 특히, 실시예 9의 조건으로 제조한 알루미늄 양극산화 피막에서 가장 명확한 번들형 필라-온-포어 구조가 형성되었음을 확인하였다.
3-3. 기공 확장 시간 조건에 따른 알루미늄 양극산화 피막 구조
먼저, 실시예 9와 동일한 방법으로 알루미늄 합금 양극산화 피막을 제조하되, 기공확장 단계(단계 3)의 시간 길이를 하기 표 5와 같은 조건으로 달리하여, 실시예 15-1 내지 15-8의 알루미늄 합금 양극산화 피막을 수득하였다. 실시예 1, 5 및 9와 상기 방법으로 수득된 각 알루미늄 합금 양극산화 피막을 상기 실험예 1과 동일한 방법으로 표면 및 단면 구조를 관찰하여, 필라-온-포어 구조의 형성 여부와 번들 모양의 필라 형성 여부를 확인하여, 하기 표 5에 함께 나타내었다.
2차 양극산화
(단계 2)		 기공 확장
(단계 3)		 3차 양극산화
(단계 4)		 필라-온-포어 형성 여부 번들형 필라 형성 여부
전압(V) 시간(min) 시간(min) 전압(V) 시간(min)
실시예 15-1 40 30 10 40 30 X X
실시예 1 40 30 20 40 30 X X
실시예 5 40 30 30 40 30 O X
실시예 15-2 40 30 35 40 30 O X
실시예 15-3 40 30 37 40 30 O X
실시예 15-4 40 30 38 40 30 O O
실시예 9 40 30 40 40 30 O O
실시예 15-5 40 30 42 40 30 O O
실시예 15-6 40 30 43 40 30 O X
실시예 15-7 40 30 45 40 30 O X
실시예 15-8 40 30 50 40 30 X X
상기 표 5에 나타난 바와 같이, 기공확장 시간을 10 내지 50분으로 달리한 결과, 30 내지 45분동안 기공확장을 실시한 실시예 5, 9 및 15-2 내지 15-7에서만 필라-온-포어 구조가 형성되었다. 이때, 실시예 5 및 15-7의 경우, 필라 구조가 명확하게 형성되지는 않았고, 실시예 15-3 내지 15-5 및 실시예 9의 조건으로 제조된 알루미늄 양극산화 피막에서 더 명확한 필라 구조가 형성된 것으로 나타났다. 한편, 번들형 필라(bundled pillar) 구조의 경우, 실시예 15-4, 9 및 15-5인 38 내지 42분의 조건에서만 형성되었으며, 특히, 실시예 9의 조건으로 제조한 알루미늄 양극산화 피막에서 가장 명확한 번들형 필라-온-포어 구조가 형성되었음을 확인하였다.
3-4. 3차 양극산화 전압 조건에 따른 알루미늄 양극산화 피막 구조
먼저, 실시예 9와 동일한 방법으로 알루미늄 합금 양극산화 피막을 제조하되, 3차 양극산화 단계(단계 4)의 전압 크기를 하기 표 6과 같은 조건으로 달리하여, 실시예 16-1 내지 16-6의 알루미늄 합금 양극산화 피막을 수득하였다. 실시예 9 및 상기 방법으로 수득된 각 알루미늄 합금 양극산화 피막을 상기 실험예 1과 동일한 방법으로 표면 및 단면 구조를 관찰하여, 필라-온-포어 구조의 형성 여부와 번들 모양의 필라 형성 여부를 확인하여, 하기 표 6에 함께 나타내었다.
2차 양극산화
(단계 2)		 기공 확장
(단계 3)		 3차 양극산화
(단계 4)		 필라-온-포어 형성 여부 번들형 필라 형성 여부
전압(V) 시간(min) 시간(min) 전압(V) 시간(min)
실시예 16-1 40 30 40 35 30 O X
실시예 16-2 40 30 40 37 30 O X
실시예 16-3 40 30 40 38 30 O O
실시예 9 40 30 40 40 30 O O
실시예 16-4 40 30 40 42 30 O O
실시예 16-5 40 30 40 43 30 O X
실시예 16-6 40 30 40 45 30 O X
상기 표 6에 나타난 바와 같이, 3차 양극산화의 전압 조건을 35 내지 45V로 달르게 실시한 결과, 모두 필라-온-포어 구조가 형성이 되었으나, 실시예 16-1 및 16-6의 경우, 필라 구조가 명확하게 형성되지는 않았고, 실시예 16-2 내지 16-5 및 실시예 9의 조건으로 제조된 알루미늄 양극산화 피막에서 더 명확한 필라 구조가 형성된 것으로 나타났다. 한편, 번들형 필라(bundled pillar) 구조의 경우, 실시예 16-3, 9 및 16-4인 38 내지 42V의 전압 조건에서만 형성되었으며, 특히, 실시예 9의 조건으로 제조한 알루미늄 양극산화 피막에서 가장 명확한 번들형 필라-온-포어 구조가 형성되었음을 확인하였다.
3-5. 3차 양극산화 시간 조건에 따른 알루미늄 양극산화 피막 구조
먼저, 실시예 9와 동일한 방법으로 알루미늄 합금 양극산화 피막을 제조하되, 3차 양극산화 단계(단계 4)의 시간 길이를 하기 표 7과 같은 조건으로 달리하여, 실시예 17-1 내지 17-6의 알루미늄 합금 양극산화 피막을 수득하였다. 실시예 9 및 상기 방법으로 수득된 각 알루미늄 합금 양극산화 피막을 상기 실험예 1과 동일한 방법으로 표면 및 단면 구조를 관찰하여, 필라-온-포어 구조의 형성 여부와 번들 모양의 필라 형성 여부를 확인하여, 하기 표 7에 함께 나타내었다.
2차 양극산화
(단계 2)		 기공 확장
(단계 3)		 3차 양극산화
(단계 4)		 필라-온-포어 형성 여부 번들형 필라 형성 여부
전압(V) 시간(min) 시간(min) 전압(V) 시간(min)
실시예 17-1 40 30 40 40 20 O X
실시예 17-2 40 30 40 40 25 O X
실시예 17-3 40 30 40 40 28 O O
실시예 9 40 30 40 40 30 O O
실시예 17-4 40 30 40 40 32 O O
실시예 17-5 40 30 40 40 35 O X
실시예 17-6 40 30 40 40 40 O X
상기 표 7에 나타난 바와 같이, 2차 양극산화의 전압 조건을 20 내지 40분으로 달리한 결과, 모두 필라-온-포어 구조가 형성이 되었으나, 실시예 17-1 및 17-6의 경우, 필라 구조가 명확하게 형성되지는 않았고, 실시예 17-2 내지 17-5 및 실시예 9의 조건으로 제조된 알루미늄 양극산화 피막에서 더 명확한 필라 구조가 형성된 것으로 나타났다. 한편, 번들형 필라(bundled pillar) 구조의 경우, 실시예 17-3, 9 및 17-4인 28 내지 32분의 시간 조건에서만 형성되었으며, 특히, 실시예 9의 조건으로 제조한 알루미늄 양극산화 피막에서 가장 명확한 번들형 필라-온-포어 구조가 형성되었음을 확인하였다.
이제까지 본 발명에 대하여 그 바람직한 실시예들을 중심으로 살펴보았다. 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 개시된 실시예들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 특허 청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims (15)

  1. 6000계열 알루미늄(aluminum) 합금을 30-50V에서 5-15시간 동안 1차 양극산화 처리한 후, 에칭하여 1차 양극산화 피막을 제거하는 프리패터닝(pre-patterning) 단계(단계 1);
    상기 단계 1에서 프리패터닝이 완료된 알루미늄 합금을 37-43V에서 25-35분 동안 2차 양극산화 처리하는 단계(단계 2);
    상기 단계 2에서 2차 양극산화 처리된 알루미늄 합금을 0.01-10M 인산(H3PO4) 용액에 29-31분 또는 37-42분 동안 기공 확장(pore widening)하는 단계(단계 3); 및
    상기 단계 3에서 기공 확장이 완료된 알루미늄 합금을 37-43V에서 25-35분 동안 또는 78-82V에서 25-35초 동안 3차 양극산화 처리하는 단계(단계 4);를 포함하고,
    상기 단계 3에서 침지 시간이 29-31분일 경우 상기 단계 4에서 37-43V에서 25-35분 동안 3차 양극산화 처리하는 것을 특징으로 하고,
    상기 단계 3에서 침지 시간이 29-31분일 경우 상기 단계 4에서 78-82V에서 25-35초 동안 3차 양극산화 처리하는 것을 특징으로 하고,
    상기 단계 3에서 침지 시간이 37-42분일 경우 상기 단계 4에서 37-43V에서 25-35분 동안 3차 양극산화 처리하는 것을 특징으로 하고,
    상기 단계 3에서 침지 시간이 37-42분일 경우 상기 단계 4에서 78-82V에서 25-35초 동안 3차 양극산화 처리하는 것을 특징으로 하는,
    필라-온-포어(bundled pillar-on-pore) 구조의 초친수성 표면을 갖는 6000계열 알루미늄 합금 양극산화 피막 제조방법.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 삭제
  9. 제1항에 있어서,
    상기 6000계열 알루미늄 합금은 Al 6005, Al 6005A, Al 6020, Al 6060, Al 6061, Al 6063, Al 6082 및 Al 6262로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상인 것을 특징으로 하는, 초친수성 표면을 갖는 6000계열 알루미늄 합금 양극산화 피막 제조방법.
  10. 제1항의 방법으로 제조되는 필라-온-포어(bundled pillar-on-pore) 구조의 초친수성 표면을 갖는 양극산화 피막이 형성된 6000계열 알루미늄 합금.
  11. 삭제
  12. 6000계열 알루미늄(aluminum) 합금을 30-50V에서 5-15시간 동안 1차 양극산화 처리한 후, 에칭하여 1차 양극산화 피막을 제거하는 프리패터닝(pre-patterning) 단계(단계 1);
    상기 단계 1에서 프리패터닝이 완료된 알루미늄 합금을 38-42V에서 28-32분 동안 2차 양극산화 처리하는 단계(단계 2);
    상기 단계 2에서 2차 양극산화 처리된 알루미늄 합금을 0.01-10M 인산(H3PO4) 용액에 38-42분 동안 침지하여 기공 확장(pore widening)하는 단계(단계 3); 및
    상기 단계 3에서 기공 확장이 완료된 알루미늄 합금을 38-42V에서 28-32분 동안 3차 양극산화 처리하는 단계(단계 4);를 포함하는,
    번들형 필라-온-포어(bundled pillar-on-pore) 구조의 초친수성 표면을 갖는 6000계열 알루미늄 합금 양극산화 피막 제조방법.
  13. 제12항의 방법으로 제조되는 번들형 필라-온-포어(bundled pillar-on-pore) 구조의 초친수성 표면을 갖는 양극산화 피막이 형성된 6000계열 알루미늄 합금.
  14. 제13항의 번들형 필라-온-포어(bundled pillar-on-pore) 구조의 초친수성 표면을 갖는 양극산화 피막이 형성된 6000계열 알루미늄 합금을 포함하는 수처리 필터.
  15. 제13항의 번들형 필라-온-포어(bundled pillar-on-pore) 구조의 초친수성 표면을 갖는 양극산화 피막이 형성된 6000계열 알루미늄 합금을 포함하는 물탱크.
KR1020190097994A 2019-08-12 2019-08-12 필터 및 빗물저장 물 탱크용 초친수성 표면을 갖는 6000계열 알루미늄 합금 제조방법 KR102201920B1 (ko)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020190097994A KR102201920B1 (ko) 2019-08-12 2019-08-12 필터 및 빗물저장 물 탱크용 초친수성 표면을 갖는 6000계열 알루미늄 합금 제조방법
PCT/KR2020/010700 WO2021029678A1 (ko) 2019-08-12 2020-08-12 필터 및 빗물저장 물 탱크용 초친수성 표면을 갖는 6000계열 알루미늄 합금 제조방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020190097994A KR102201920B1 (ko) 2019-08-12 2019-08-12 필터 및 빗물저장 물 탱크용 초친수성 표면을 갖는 6000계열 알루미늄 합금 제조방법

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR102201920B1 true KR102201920B1 (ko) 2021-01-11

Family

ID=74129198

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020190097994A KR102201920B1 (ko) 2019-08-12 2019-08-12 필터 및 빗물저장 물 탱크용 초친수성 표면을 갖는 6000계열 알루미늄 합금 제조방법

Country Status (2)

Country Link
KR (1) KR102201920B1 (ko)
WO (1) WO2021029678A1 (ko)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20090035891A (ko) * 2007-10-08 2009-04-13 재단법인서울대학교산학협력재단 알루미늄 소재의 자가세정능 부여를 위한 표면 개질 방법
KR100935964B1 (ko) 2005-05-18 2010-01-08 가부시키가이샤 알박 알루미늄 또는 알루미늄합금의 내식처리방법
KR20110074269A (ko) * 2009-12-24 2011-06-30 고려대학교 산학협력단 물방울의 표면부착 특성 조절이 가능한 알루미늄의 표면 처리방법
KR20120041253A (ko) * 2009-09-11 2012-04-30 미쯔비시 레이온 가부시끼가이샤 스탬퍼용 알루미늄 원형용 소재, 스탬퍼용 알루미늄 원형 및 스탬퍼
KR20130134826A (ko) * 2012-05-31 2013-12-10 고려대학교 산학협력단 정밀 액적 디스펜서용 자기 세정가능 초소수성 팁의 제조방법 및 그 방법에 의해 제조된 팁

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2012054039A1 (en) * 2010-10-21 2012-04-26 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Article with controlled wettability

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100935964B1 (ko) 2005-05-18 2010-01-08 가부시키가이샤 알박 알루미늄 또는 알루미늄합금의 내식처리방법
KR20090035891A (ko) * 2007-10-08 2009-04-13 재단법인서울대학교산학협력재단 알루미늄 소재의 자가세정능 부여를 위한 표면 개질 방법
KR20120041253A (ko) * 2009-09-11 2012-04-30 미쯔비시 레이온 가부시끼가이샤 스탬퍼용 알루미늄 원형용 소재, 스탬퍼용 알루미늄 원형 및 스탬퍼
KR20110074269A (ko) * 2009-12-24 2011-06-30 고려대학교 산학협력단 물방울의 표면부착 특성 조절이 가능한 알루미늄의 표면 처리방법
KR20130134826A (ko) * 2012-05-31 2013-12-10 고려대학교 산학협력단 정밀 액적 디스펜서용 자기 세정가능 초소수성 팁의 제조방법 및 그 방법에 의해 제조된 팁

Also Published As

Publication number Publication date
WO2021029678A1 (ko) 2021-02-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102204255B1 (ko) 엔진 및 자동차 휠 용 초소수성 6000계열 알루미늄 합금 제조방법
US11499243B2 (en) Method for manufacturing aluminum alloy anodized film having superhydrophobic surface
Jagminas et al. Growth peculiarities of aluminum anodic oxide at high voltages in diluted phosphoric acid
Chen et al. Fabrication and characterization of highly-ordered valve-metal oxide nanotubes and their derivative nanostructures
KR20100075032A (ko) 자기 정렬된 양극 산화 타이타늄 나노튜브 배열 제조방법 및 그에 의한 양극산화 타이타늄 나노튜브 구조 제어
KR102176791B1 (ko) 인산을 이용하여 필라-온-포어 구조를 갖는 알루미늄 양극산화 피막 제조방법
Mebed et al. Electrochemical fabrication of 2D and 3D nickel nanowires using porous anodic alumina templates
JP2007231405A (ja) 規則化ナノホール構造を有するアルミニウムの製造方法
Yoo et al. Critical factors in the anodic formation of extremely ordered titania nanocavities
KR102181037B1 (ko) 기능성 표면처리를 적용한 면도기날, 면도기 및 절단기구
KR102179028B1 (ko) 열교환기용 외판 또는 부품 표면의 초소수성화 방법
KR102201920B1 (ko) 필터 및 빗물저장 물 탱크용 초친수성 표면을 갖는 6000계열 알루미늄 합금 제조방법
KR102242764B1 (ko) 초친수 알루미늄 합금 표면에 선명한 색상 구현 개선방법
Macak Growth of anodic self-organized titanium dioxide nanotube layers
KR102184877B1 (ko) 발전기 또는 운송수단의 알루미늄 합금 외판 또는 부품의 표면 개질 방법
KR102181086B1 (ko) 초소수성 처리된 맨홀덮개
KR102179027B1 (ko) 양극산화 처리를 이용한 초발수 파이프용 합금 제조 방법
KR102361922B1 (ko) 금속가구 또는 주방용품용 알루미늄 합금 표면에 선명한 색상 구현 개선방법
KR102181085B1 (ko) 도로 구조물 또는 건축 구조물용 기능성 알루미늄 소재 제조방법
KR102176122B1 (ko) 조명장치용 커버 및 이의 스마트 표면 제조 방법
KR102181035B1 (ko) 기능성 발수 표면처리를 이용한 센서용 외장케이스
Yuferov et al. Forming complex geometry of nanopore by anodic oxidation of aluminum by pulsation method
KR102242763B1 (ko) 기능성 표면처리된 가스켓
JP2001213700A (ja) ナノ構造体及びその製造方法
KR102562889B1 (ko) 프리패터닝 공정을 생략한 알루미늄 5000계열 합금에 균일한 pop 나노구조물 생성을 위한 최적의 양극산화 피막 제조 방법

Legal Events

Date Code Title Description
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant