KR102465479B1 - Development of Water-repellent Stainless Steel (SUS 316L) Surface by Stepwise Anodizing Technique - Google Patents

Development of Water-repellent Stainless Steel (SUS 316L) Surface by Stepwise Anodizing Technique Download PDF

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정찬영
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Abstract

The present invention relates to a technology for the development of a surface of functional water-repellent stainless steel (SUS 316L) for improving corrosion prevention (corrosion resistance) efficiency. According to the present invention, the method for forming a hydrophobic and corrosion-resistant oxide film on a surface of stainless steel is able to form a uniform porous oxide film even without the conventional pre-patterning process for forming a uniform porous oxide film, have remarkably excellent hydrophobic property and corrosion resistance, be applicable to medical devices, marine transportation means, land-based transportation means, aviation transportation means, water supply and sewer pipes, water supply and sewer pipes filters, and the like including stainless steel, and be useful for a machine learning database for developing a technology for treating a surface of stainless steel.

Description

부식방지 효율 향상을 위한 기능성 발수 스테인리스 스틸 (SUS 316L) 표면개발{Development of Water-repellent Stainless Steel (SUS 316L) Surface by Stepwise Anodizing Technique}Development of Water-repellent Stainless Steel (SUS 316L) Surface by Stepwise Anodizing Technique to improve corrosion prevention efficiency

본 발명은 부식방지(내식성) 효율 향상을 위한 기능성 발수 스테인리스 스틸 (SUS 316L) 표면 개발 기술에 관한 것으로, 스테인리스 스틸을 포함하는 의료기기, 해상용 운송수단, 지상용 운송수단, 항공 운송수단, 상하수도 파이프, 상하수도 필터 등에 응용할 수 있고, 나아가 스테인리스 스틸 표면처리 기술 개발을 위한 머신러닝(Machine Learning) 데이터베이스로도 유용할 수 있다.The present invention relates to a technology for developing a functional water-repellent stainless steel (SUS 316L) surface for improving corrosion prevention (corrosion resistance) efficiency. It can be applied to pipes, water and sewage filters, and furthermore, it can be useful as a machine learning database for the development of stainless steel surface treatment technology.

스테인리스 스틸은 크롬을 첨가하여 녹이 슬지 않는 금속 합금으로 가공성, 경제성 및 우수한 내식성 등의 특성을 가지므로 해양, 기계, 전자 부품, 배관, 발전, 원자력 등 여러 산업분야에서 활용되고 있다. 그러나 스테인리스 스틸은 이와 같은 장점에도 불구하고 가스 배관 및 해양산업 등 혹독한 환경과 같은 환경에서 내식성이 취약하다는 단점을 가지고 있다.Stainless steel is a metal alloy that does not rust by adding chromium, and has characteristics such as machinability, economy, and excellent corrosion resistance. However, despite these advantages, stainless steel has a disadvantage in that it has poor corrosion resistance in harsh environments such as gas pipelines and marine industries.

이런 단점을 해결하기 위해 내식성을 향상하기 위한 부식 방지 표면처리 기술 연구가 활발히 이루어지고 있다. 최근 젖음성 거동을 이용한 연구를 통해 초발수성 표면을 구현하는 연구가 주목받고 있다.In order to solve these shortcomings, research on anti-corrosion surface treatment technology to improve corrosion resistance is being actively conducted. Recently, research using a wettability behavior to implement a superhydrophobic surface is attracting attention.

초발수성 표면은 발수성(Water-repellency), 자기세정(Self-cleaning), 발유성(Oil-repellency), 결빙방지(Anti-icing), 착상방지(Anti-frost)등 여러가지 특성을 활용할 수 있으며, 첨단 디스플레이, 광학필름, 반도체, 박막 코팅 등 다양한 산업에서 이용할 수 있다.The super water-repellent surface can utilize various properties such as water-repellency, self-cleaning, oil-repellency, anti-icing, anti-frost, etc. It can be used in various industries such as advanced displays, optical films, semiconductors, and thin film coatings.

젖음성 거동은 소재의 표면에너지에 의해 결정되며, 표면 에너지를 감소시켜 표면 접촉각이 150° 이상이 되어 초발수성이 구현된다. 이와 같은 초발수성 표면은 연 꽃잎, 매미날개, 벼 잎 등 여러가지 자연 소재를 보고 개발되었으며, 마이크로 및 나노크기의 구조를 제작하여 표면에너지를 감소시켜 제작하는 등 다양한 방법들이 연구되고 있다.Wettability behavior is determined by the surface energy of the material, and by reducing the surface energy, the surface contact angle becomes more than 150° to realize super water repellency. Such a superhydrophobic surface was developed by looking at various natural materials such as lotus petals, cicada wings, and rice leaves, and various methods are being studied, such as fabricating micro- and nano-sized structures to reduce surface energy.

하지만 금속에 마이크로 및 나노 크기의 구조물을 균일하게 구현할 수 있는 방법이 제한적이다. 다양한 표면처리법 중 양극산화 방법은 금속에 인위적으로 균일하고 두꺼운 산화 피막을 형성시킬 수 있다.However, methods for uniformly implementing micro- and nano-sized structures on metal are limited. Among the various surface treatment methods, the anodization method can artificially form a uniform and thick oxide film on the metal.

양극산화법으로 만들어진 산화피막은 장벽형 피막과 기공형 피막으로 나누어지며, 장벽형 피막은 기공과 같은 빈 공간 없이 산화막 내부가 치밀하게 형성된 피막을 말하며, 기공형 피막은 기공구조가 규칙적으로 배열되는 나노 구조를 가지는 다공성 피막과 기공과 기공사이에 빈공간이 존재하는 나노 튜브형 피막으로 나누어진다.The oxide film made by the anodization method is divided into a barrier-type film and a pore-type film. The barrier-type film refers to a film in which the inside of the oxide film is densely formed without empty spaces such as pores. It is divided into a porous film having a structure and a nanotubular film in which pores and empty spaces exist between pores.

여기서, 상기 양극산화는 금속의 표면 처리방법 중 가장 널리 알려진 처리방법의 하나로서, 전해액에 침적된 금속 모재를 양극으로 하여 통전하는 경우, 양극에서 발생하는 산소에 의하여 모재의 표면이 산화되면서 산화피막을 형성하여 모재의 물성을 향상하는 처리방법이다.Here, the anodic oxidation is one of the most widely known treatment methods among the surface treatment methods of metal. When electricity is energized using a metal base material immersed in an electrolyte as an anode, the surface of the base material is oxidized by oxygen generated from the anode to form an oxide film. It is a treatment method to improve the physical properties of the base material by forming

즉, 상기 전해액 중의 산소이온이나 수산이온이 모재의 표면에 형성되어 있던 산화피막으로 침투하여 금속이온과 결합하여 산화층을 형성함으로써, 상기 모재와 상기 산화층의 계면 부근에 기공성의 산화피막과 수산화피막이 성장하여 상기 모재의 물성을 더욱 향상시키게 되는 것이다.That is, oxygen ions or hydroxide ions in the electrolyte penetrate into the oxide film formed on the surface of the base material and combine with metal ions to form an oxide layer, whereby a porous oxide film and hydroxide film grow near the interface between the base material and the oxide layer. Thus, the physical properties of the base material are further improved.

양극산화에 의해 금속 모재의 물성을 증대함에 있어서, 상기 양극산화의 가장 핵심적인 변수로는 양극산화처리 전압, 시간, 그리고 모재 금속의 순도와 같은 다양한 함수를 적절히 세팅하는 것이 무엇보다도 중요하다.In increasing the physical properties of the metal base material by anodization, it is most important to properly set various functions such as anodization voltage, time, and purity of the base metal as the most essential parameters of the anodization.

스테인리스 스틸에도 성분 함량에 따라 다양한 합금 종류가 있고, 성분 함량에 따라서 목적하는 양극산화처리의 조건은 달라질 수 있어, 처리대상 모재의 성분 함량은 매우 중요하다 할 수 있다.Stainless steel also has various types of alloys depending on the component content, and the desired conditions for anodization may vary depending on the component content, so the component content of the base material to be treated is very important.

본 발명자는 스테인리스 스틸 (SUS 316L)을 모재로 하여 양극산화처리 시간 및 전압을 최적화하여 나노구조의 산화막을 형성한 다음, 소수성 SAM(Self-assembled Monolayer) 코팅제로 코팅함에 따라서, 소수성 및 내식성(부식 억제율)이 현저히 향상됨을 확인하고 본 발명을 완성하였다.The present inventor forms a nanostructured oxide film by optimizing the anodization time and voltage using stainless steel (SUS 316L) as a base material, and then coating it with a hydrophobic SAM (Self-assembled Monolayer) coating agent. Inhibition rate) was confirmed to be significantly improved, and the present invention was completed.

등록특허 10-1832059호Registered Patent No. 10-1832059

본 발명의 목적은 스테인리스 스틸 표면에 소수성 및 내식성(Corrosion Resistance) 산화막을 형성하는 방법을 제공하는 것이다.It is an object of the present invention to provide a method for forming a hydrophobic and corrosion-resistant oxide film on a stainless steel surface.

본 발명의 다른 목적은 상기 방법으로 제조된 소수성 양극산화막이 형성된 스테인리스 스틸을 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a stainless steel having a hydrophobic anodized film prepared by the above method.

본 발명의 또 다른 목적은 상기 방법으로 제조된 내식성 양극산화막이 형성된 스테인리스 스틸을 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a stainless steel with a corrosion-resistant anodized film manufactured by the above method.

본 발명의 다른 목적은 상기 방법으로 제조된 스테인리스 스틸을 포함하는 의료기기, 해상용 운송수단, 지상용 운송수단, 항공 운송수단, 상하수도 파이프, 및 상하수도 필터를 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a medical device, a marine transportation means, a ground transportation means, an air transportation means, a water and sewage pipe, and a water and sewage filter including the stainless steel manufactured by the above method.

상기 목적을 달성하기 위하여,In order to achieve the above object,

본 발명은 스테인리스 스틸 표면을 세척하고 건조하는 단계(단계 1);The present invention comprises the steps of washing and drying a stainless steel surface (step 1);

80-100 V 인가 전압에서 2.5-3.5 시간 동안 양극산화처리하여, 스테인리스 스틸 표면에 양극산화막을 형성하는 단계(단계 2);forming an anodization film on the stainless steel surface by anodizing at an applied voltage of 80-100 V for 2.5-3.5 hours (step 2);

상기 단계 2의 양극산화처리된 스테인리스 스틸을 0.05-1.0 M의 인산 용액에 침지하여 기공확장 처리하는 단계(단계 3);pore expansion treatment by immersing the anodized stainless steel of step 2 in a 0.05-1.0 M phosphoric acid solution (step 3);

플라즈마 처리하여 유기 잔여물을 제거하고 양극산화막 표면을 친수성으로 만드는 단계(단계 4); 및Plasma treatment to remove organic residues and make the surface of the anodized film hydrophilic (step 4); and

SAM(Self-assembled Monolayer) 코팅 가능한 소수성 코팅제로 코팅하는 단계(단계 5);를 포함하는,Including; coating with a hydrophobic coating agent capable of self-assembled monolayer (SAM) coating (step 5);

스테인리스 스틸 표면에 소수성 및 내식성(Corrosion Resistance) 산화막을 형성하는 방법을 제공한다.A method for forming a hydrophobic and corrosion-resistant oxide film on a stainless steel surface is provided.

상기 스테인리스 스틸은 다양한 스테인리스 스틸에 모두 적용가능하나, 바람직하게는 SUS 316 또는 SUS 316L일 수 있고, 특히 바람직하게는 SUS 316L일 수 있다.The stainless steel is applicable to various stainless steels, but may preferably be SUS 316 or SUS 316L, and particularly preferably SUS 316L.

상기 단계 2의 양극산화처리에서 전해질(Electrolyte)은 0.05-0.15M의 NH4F, 0.05-0.15M의 물이 포함된 에틸렌글리콜을 사용할 수 있고, 바람직하게는 0.08-0.12M의 NH4F, 0.08-0.12M의 물이 포함된 에틸렌글리콜을 사용할 수 있으며, 더욱 바람직하게는 0.09-0.11M의 NH4F, 0.09-0.11M의 물이 포함된 에틸렌글리콜을 사용할 수 있고, 본 발명에서는 일례로서 0.1M의 NH4F, 0.1M의 물이 포함된 에틸렌글리콜을 전해질로서 사용하였으나 이에 제한하지 않는다.In the anodizing treatment of step 2, the electrolyte (Electrolyte) may use ethylene glycol containing 0.05-0.15M of NH 4 F, 0.05-0.15M of water, preferably 0.08-0.12M of NH 4 F, Ethylene glycol containing water of 0.08-0.12M may be used, and more preferably, ethylene glycol containing water of 0.09-0.11M NH 4 F and 0.09-0.11M water may be used, and in the present invention, as an example Ethylene glycol containing 0.1M of NH 4 F and 0.1M of water was used as an electrolyte, but is not limited thereto.

상기 단계 2는 세척된 스테인리스 스틸을 80-100 V에서 2.5-3.5시간 동안 양극산화처리할 수 있고, 바람직하게는 85-95 V에서 2.8-3.2시간, 더욱 바람직하게는 88-92 V에서 2.9-3.1시간 실시할 수 있다.In step 2, the washed stainless steel can be anodized at 80-100 V for 2.5-3.5 hours, preferably at 85-95 V for 2.8-3.2 hours, more preferably at 88-92 V for 2.9- It can be performed for 3.1 hours.

소수성 및 부식 억제율 90% 이상을 구현하기 위해서는, 88-92 V에서 2.9-3.1시간 양극산화처리하는 것이 바람직하고, 이 조건을 벗어날 경우 소수성 및 부식 억제율이 저하하는 문제점이 있을 수 있다.In order to realize a hydrophobicity and corrosion inhibition rate of 90% or more, it is preferable to anodize at 88-92 V for 2.9-3.1 hours, and if this condition is exceeded, there may be a problem in that the hydrophobicity and corrosion inhibition rate decrease.

상기 단계 3의 기공확장 처리는 0.05-1.0M의 인산용액에서 1-60분 동안 침지하여 실시할 수 있다.The pore expansion treatment of step 3 may be performed by immersion in a 0.05-1.0M phosphoric acid solution for 1-60 minutes.

상기 단계 5의 SAM 코팅 가능한 소수성 코팅제로는 표면에너지가 6mJ/m2 내지 20mJ/m2인 플루오르카본 체인 수가 1 내지 20개인 퍼플로로알킬실란, 탄소수가 1 내지 20개인 알킬실란 등을 사용할 수 있고, 일례로 1H,1H,2H,2H-퍼플로로데실트리클로로실란(FDTS), 트리클로로옥틸실란(OTS), 옥타데실트리클로로실란(ODTS) 등을 사용할 수 있다.As the hydrophobic coating agent capable of SAM coating in step 5, perfluoroalkylsilane having 1 to 20 fluorocarbon chains having a surface energy of 6mJ/m 2 to 20mJ/m 2 , alkylsilane having 1 to 20 carbon atoms, etc. may be used. and, for example, 1 H , 1 H , 2 H , 2 H -Perfluorodecyltrichlorosilane (FDTS), trichlorooctylsilane (OTS), octadecyltrichlorosilane (ODTS), and the like may be used.

또한, 본 발명은 상기 방법으로 제조된 소수성 양극산화막이 형성된 스테인리스 스틸을 제공한다.In addition, the present invention provides a stainless steel with a hydrophobic anodized film prepared by the above method.

나아가, 본 발명은 상기 방법으로 제조된 내식성 양극산화막이 형성된 스테인리스 스틸을 제공한다.Furthermore, the present invention provides a stainless steel with a corrosion-resistant anodized film manufactured by the above method.

또한, 본 발명은 상기 방법으로 제조된 스테인리스 스틸을 포함하는 의료기기, 해상용 운송수단, 지상용 운송수단, 항공 운송수단, 상하수도 파이프, 및 상하수도 필터를 제공한다.In addition, the present invention provides a medical device, a marine transportation means, a ground transportation means, an air transportation means, a water and sewage pipe, and a water and sewage filter including the stainless steel manufactured by the above method.

본 발명에 따른 스테인리스 스틸 표면에 소수성 및 내식성(Corrosion Resistance) 산화막을 형성하는 방법은, 종래의 균일한 다공성 산화막을 형성하기 위한 프리패터닝(Pre-patterning) 공정 없이도 균일한 다공성 산화막을 형성할 수 있어 소수성 및 내식성이 현저히 우수한 효과가 있다.The method of forming a hydrophobic and corrosion-resistant oxide film on a stainless steel surface according to the present invention can form a uniform porous oxide film without the conventional pre-patterning process for forming a uniform porous oxide film. It has a remarkably excellent effect in hydrophobicity and corrosion resistance.

도 1은 실시예 1-4의 단계 1 내지 단계 4까지만 실시한 후 얻은 샘플에 대한 EDS 측정 결과이다.
도 2는 실시예에서 단계 1 내지 4까지만 실시한 후 얻은 4개의 샘플 표면에 형성된 산화막의 표면 형상을 FE-SEM으로 관찰한 이미지이다.
도 3은 실시예에서 단계 1 내지 단계 4까지만 실시한 샘플(SAM 코팅 미실시)의 접촉각을 측정한 결과이다.
도 4는 실시예에서 단계 1 내지 단계 5까지 모두 실시한 샘플(SAM 코팅 실시)의 접촉각을 측정한 결과이다.
도 5는 실시예에서 단계 1 내지 단계 5까지 모두 실시한 샘플의 동전위분극 곡선을 나타낸 도면이다.
1 is an EDS measurement result for a sample obtained after performing only steps 1 to 4 of Example 1-4.
2 is an image observed by FE-SEM of the surface shape of the oxide film formed on the surfaces of four samples obtained after performing only steps 1 to 4 in Example.
3 is a result of measuring the contact angle of the sample (SAM coating not carried out) carried out only to steps 1 to 4 in Examples.
4 is a result of measuring the contact angle of the sample (SAM coating is performed) all performed from steps 1 to 5 in the Example.
5 is a view showing the co-potential polarization curve of the samples performed all the steps 1 to 5 in the Example.

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.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to the following examples. However, the following examples only illustrate the present invention, and the content of the present invention is not limited by the following examples.

<실시예 1-1 내지 1-4> 스테인리스 스틸(SUS 316L)의 양극산화처리<Examples 1-1 to 1-4> Anodizing of stainless steel (SUS 316L)

단계 1: 스테인리스 스틸(SUS 316L) 기판의 준비Step 1: Preparation of stainless steel (SUS 316L) substrate

3cm × 3cm × 0.05cm 크기의 스테인리스 스틸(SUS 316L)을 사용하였다. 표면 이물질 제거 및 표면 클리닝을 위해 에탄올과 아세톤에 침지시켜 초음파 세척을 실시하였으며, 증류수를 이용하여 한번 더 세척한 후 건조하였다.A stainless steel (SUS 316L) having a size of 3 cm × 3 cm × 0.05 cm was used. Ultrasonic cleaning was performed by immersing in ethanol and acetone to remove foreign substances on the surface and cleaning the surface. After washing again with distilled water, it was dried.

SUS 316L 등의 스테인리스 스틸의 성분을 하기에 나타내었다. 참조로, 금속의 종류, 그리고 합금의 종류에 따라서 초친수성 산화막을 형성하기 위한 최적의 양극산화 처리조건에는 상당한 차이가 있고, 본 발명에서는 SUS 316L에 초점을 맞추어 초친수성 산화막을 형성하기 위한 최적의 양극산화 처리조건을 찾아내었다.Components of stainless steel such as SUS 316L are shown below. For reference, there is a significant difference in the optimum anodization treatment conditions for forming a superhydrophilic oxide film depending on the type of metal and the type of alloy. Anodizing treatment conditions were found.

Figure 112021084344651-pat00001
Figure 112021084344651-pat00001

단계 2: 양극산화 처리Step 2: Anodizing

양극산화 공정은 양극에 스테인리스 스틸, 음극에 백금(2.5cm × 4cm × 0.05cm)을 사용하였으며, 전극간 거리는 5cm 로 유지했다. 에틸렌글리콜 용액을 기반으로 0.1 M NH4F, 0.1 M H2O을 첨가한 전해질 용액에서 이중 자켓 비커와 수냉식 냉각기를 이용하여 0℃의 온도로 유지하였다. 인가전압을 30V(실시예 1-1), 50V(실시예 1-2), 70V(실시예 1-3), 90V(실시예 1-4)로 하여 3시간 동안 진행하였으며, 양극산화 후 시편을 증류수로 세척, 건조하였다.For the anodization process, stainless steel for the positive electrode and platinum (2.5 cm × 4 cm × 0.05 cm) for the negative electrode were used, and the distance between the electrodes was maintained at 5 cm. Based on the ethylene glycol solution, 0.1 M NH 4 F, 0.1 MH 2 O was added to the electrolyte solution, which was maintained at a temperature of 0° C. using a double jacket beaker and a water-cooled cooler. The applied voltage was 30V (Example 1-1), 50V (Example 1-2), 70V (Example 1-3), and 90V (Example 1-4) for 3 hours, and the specimen after anodization was washed with distilled water and dried.

단계 3: 기공확장 처리Step 3: Stomach Expansion Treatment

상기 단계 2의 양극산화 처리로 제작된 나노 구조물의 기공 확장을 위해 0.1 M의 인산(Phosphoric Acid, Junsei)에 10분간 침지시켜 기공을 확장시키고, 시편을 증류수로 세척, 건조하였다.To expand the pores of the nanostructure manufactured by the anodization treatment of step 2, the pores were expanded by immersion in 0.1 M phosphoric acid (Junsei) for 10 minutes, and the specimen was washed with distilled water and dried.

단계 4: 플라즈마 처리Step 4: Plasma Treatment

플라즈마 장치를 이용하여 표면에 15분 동안 산소 플라즈마로 유기 잔여물 제거하고 친수성으로 만든 후 공기 중에서 가열 교반기를 사용하여 150℃에서 10분 동안 건조하였다. 플라즈마 처리 조건은 200W, 50KHz, O2 50sccm, RIE 모드로 15분 동안 플라즈마 처리하였다.Using a plasma apparatus, organic residues were removed from the surface with oxygen plasma for 15 minutes, made hydrophilic, and then dried in air at 150° C. for 10 minutes using a heating stirrer. Plasma treatment conditions were 200W, 50KHz, O 2 50sccm, plasma treatment for 15 minutes in RIE mode.

단계 5: 자기조립 단분자막(Self-assembled Monolayer, SAM) 코팅Step 5: Self-assembled Monolayer (SAM) coating

플라즈마 처리가 완료된 양극산화 샘플에 발수 특성을 부여하기 위해, 자기조립 단분자막(Self-assembled Monolayer, SAM) 코팅을 낮은 표면에너지를 가지는 물질인 FDTS(1H, 1H, 2H, 2H-Perfluorodecyltrichlorosilane) 용액을 사용하여 수행하였다.In order to impart water-repellent properties to the plasma-treated anodized sample, the self-assembled monolayer (SAM) coating was applied with FDTS (1H, 1H, 2H, 2H-Perfluorodecyltrichlorosilane) solution, which is a material with low surface energy. was performed.

<실험예 1> EDS(Energy dispersive spectroscopy)를 이용한 산화막 형성 평가<Experimental Example 1> Evaluation of oxide film formation using EDS (Energy dispersive spectroscopy)

실시예 1-4(양극산화 90V, 3시간)에서 단계 1 내지 단계 4까지(SAM 코팅 미실시) 실시한 후 얻은 스테인리스 스틸(SUS 316L) 샘플에 대해서 EDS(모델명: X-MAX, 제조사: OXFORD) 측정을 하여, 산화막 형성 여부를 평가하였고, 그 결과를 도 1에 나타내었다.EDS (model name: X-MAX, manufacturer: OXFORD) measurement on a stainless steel (SUS 316L) sample obtained after carrying out steps 1 to 4 (without SAM coating) in Example 1-4 (anodic oxidation 90V, 3 hours) to evaluate whether an oxide film was formed, and the results are shown in FIG. 1 .

도 1은 실시예 1-4의 단계 1 내지 단계 4까지 실시한 후 얻은 샘플에 대한 EDS 측정 결과이다.1 is an EDS measurement result of a sample obtained after performing steps 1 to 4 of Example 1-4.

도 1에 나타난 바와 같이, 양극산화 후에 산소와 철이 주성분으로 나타나 있으며, 그 외에 크롬, 망간, 니켈 등이 검출되었으며 탄소는 샘플을 스테이지에 고정하기 위한 카본테이프에 영향으로 노이즈에 해당한다. 이 결과를 통해 스테인리스 스틸 표면에 산화막이 형성된 것을 확인할 수 있다.As shown in FIG. 1, after anodization, oxygen and iron are shown as main components, and in addition, chromium, manganese, nickel, etc. were detected, and carbon corresponds to noise due to the influence of the carbon tape for fixing the sample to the stage. From this result, it can be confirmed that an oxide film is formed on the surface of the stainless steel.

<실험예 2> FE-SEM(Field Emission Scanning Electron Microscope)을 이용한 표면 형상 관찰<Experimental Example 2> Observation of surface shape using FE-SEM (Field Emission Scanning Electron Microscope)

실시예에서 단계 1 내지 단계 4까지(SAM 코팅 미실시) 실시한 스테인리스 스틸(SUS 316L) 표면에 형성된 산화막의 표면 형상을 FE-SEM(모델명: MIRA 3 LMH In-Beam Detector, 제조사: TESCAN)을 이용하여 관찰하였고, 그 결과를 도 2에 나타내었다.In the example, the surface shape of the oxide film formed on the surface of the stainless steel (SUS 316L) performed from steps 1 to 4 (SAM coating not performed) was measured using FE-SEM (model name: MIRA 3 LMH In-Beam Detector, manufacturer: TESCAN) was observed, and the results are shown in FIG. 2 .

구체적으로, 샘플의 표면 형상을 관찰하기 위하여 샘플을 절단하여 카본 테이프로 스테이지에 고정하고, 양극산화로 만들어진 구조물은 비전도성인 산화물이므로 백금 코팅을 40초간 수행한 후 관찰하였다.Specifically, in order to observe the surface shape of the sample, the sample was cut and fixed to the stage with carbon tape, and the structure made by anodization was a non-conductive oxide, so platinum coating was performed for 40 seconds and then observed.

도 2는 실시예에서 단계 1 내지 4까지 실시한 후 얻은 4개의 샘플 표면에 형성된 산화막의 표면 형상을 FE-SEM으로 관찰한 이미지이다.2 is an image observed by FE-SEM of the surface shape of the oxide film formed on the surfaces of four samples obtained after performing steps 1 to 4 in Example.

도 2에 나타난 바와 같이, (c), (d)의 표면과 달리 (a)와 (b)에서는 표면에서는 장벽형 산화피막이 형성되었기 때문에 표면에 기공을 형성하지 않는 것을 확인 할 수 있다. 그러나 (c)와 (d)의 경우엔 앞의 두 시편과 달리 다공성 구조가 형성된 것을 확인할 수 있다. 다공성 구조가 형성되는 이유로는 산성을 띄는 용액과 산화피막이 접촉하여 피막 표면에서 일어나는 부분적 용해로 인해 산화피막의 표면 거칠기가 증가하며 거칠어진 산화피막중 피막의 두께가 얇은 곳에서 전기장의 집중이 일어나게 된다. 전기장의 집중은 산화피막의 용해반응을 촉진시키게 되어 더 얇은 산화피막을 형성하게 되고 이러한 반응의 연속적 거동으로 인해 국부적 산화로 기공을 형성하게 된다As shown in FIG. 2, it can be confirmed that, unlike the surfaces of (c) and (d), in (a) and (b), since a barrier type oxide film is formed on the surface, pores are not formed on the surface. However, in the case of (c) and (d), it can be confirmed that a porous structure is formed unlike the previous two specimens. The reason for the formation of the porous structure is that the surface roughness of the oxide film increases due to partial dissolution that occurs on the surface of the film when the acidic solution and the oxide film come into contact, and the concentration of the electric field occurs in the place where the thickness of the film is thin among the roughened oxide film. Concentration of the electric field accelerates the dissolution reaction of the oxide film to form a thinner oxide film, and the continuous behavior of this reaction forms pores due to local oxidation.

표 1에 도 2의 FE-SEM 이미지를 이용하여 양극산화 후 표면에 생성되어진 기공 직경(Pore Diameter, Dp), 기공사이의 간격(Interpore Distance, Dint), 고체분율(Solid Fraction)을 측정한 결과를 나타내었다. 기공의 직경과 기공간 거리는 평균값으로 나타낸 것이며, 고체분율은 하기 수학식 (1)에 의해 산출하였다.In Table 1, using the FE-SEM image of FIG. 2, the pore diameter (Pore Diameter, D p ), the interpore distance (D int ), and the solid fraction created on the surface after anodization were measured. One result was shown. The diameter of the pores and the interstitial distance are expressed as average values, and the solid fraction was calculated by the following Equation (1).

[수학식 1][Equation 1]

Figure 112021084344651-pat00002
Figure 112021084344651-pat00002

f SL : 고체 분율(Solid Fraction) f SL : Solid Fraction

a: 기공간의 거리a: distance of air space

r: 기공의 반지름r: the radius of the pore

Dp(nm)D p (nm) Dint(nm)D int (nm) 고체분율solid fraction 30V30V NoneNone NoneNone NoneNone 50V50V NoneNone NoneNone NoneNone 70V70V 68.62±8.0768.62±8.07 89.78±8.3089.78±8.30 0.45590.4559 90V90V 89.17±8.2589.17±8.25 106.45±7.22106.45±7.22 0.34660.3466

표 1에 나타난 바와 같이, 장벽형 피막으로 이루어진 인가전압 30 V, 50 V시편의 산화피막에서는 기공이 발견되지 않아 DP, Dint, 고체분율값은 구할 수 없으며, 70 V와 90 V의 경우 다공성 기공이 생성됨에 따라 DP, Dint, 고체분율값을 구할 수 있었다. 70 V에서의 DP, Dint, 고체분율값은 각각 68.62±8.07 nm, 89.78±8.30 nm, 0.4559 이며, 90 V에서의 값은 89.17±8.25 nm, 106.45±7.22 nm, 0.3466 으로 산출되었다. 70V 및 90V 전압 조건에서 규칙적인 기공을 가지는 다공성 피막이 형성됨을 관찰하였다. 고체분율은 거칠기율을 의미한다. As shown in Table 1, no pores were found in the oxide film of the 30 V and 50 V specimens with applied voltages made of barrier films, so D P, D int, and solid fraction values could not be obtained. In the case of 70 V and 90 V, As the porous pores were created, D P, D int, and solid fraction values were obtained. D P, D int, and solid fraction values at 70 V were 68.62±8.07 nm, 89.78±8.30 nm, and 0.4559, respectively, and the values at 90 V were calculated as 89.17±8.25 nm, 106.45±7.22 nm, and 0.3466. It was observed that a porous film having regular pores was formed under voltage conditions of 70V and 90V. The solid fraction means the roughness ratio.

<실험예 3> 접촉각 평가<Experimental Example 3> Contact angle evaluation

실시예에서 단계 1 내지 단계 4까지만 실시한 샘플과 단계 1 내지 단계 5까지 모두 실시한 샘플의 표면 젖음성을 알아보기 위해 접촉각을 측정하였고, 그 결과를 도 3, 도 4 및 표 2에 나타내었다.In Examples, the contact angle was measured to determine the surface wettability of the samples subjected to steps 1 to 4 only and the samples subjected to all steps 1 to 5, and the results are shown in FIGS. 3, 4 and Table 2.

구체적으로, 측정 시에 기준 액체로 3.5㎕의 증류수를 사용하였다. 표면 위에 액적을 떨어뜨린 후 5초의 시간후에 접촉각을 측정하였고, 시편 당 10번 측정을 하였다.Specifically, 3.5 μl of distilled water was used as a reference liquid in the measurement. After dropping the droplet on the surface, the contact angle was measured after 5 seconds, and measurements were made 10 times per specimen.

도 3은 실시예에서 단계 1 내지 단계 4까지만 실시한 샘플(SAM 코팅 미실시)의 접촉각을 측정한 결과이다.3 is a result of measuring the contact angle of the sample (SAM coating not carried out) carried out only to steps 1 to 4 in Examples.

도 4는 실시예에서 단계 1 내지 단계 5까지 모두 실시한 샘플(SAM 코팅 실시)의 접촉각을 측정한 결과이다.4 is a result of measuring the contact angle of the sample (SAM coating is performed) all performed from steps 1 to 5 in the Example.

도 3 및 도 4의 결과를 하기 표 2에 정리하여 나타내었다.The results of FIGS. 3 and 4 are summarized in Table 2 below.

SAM 코팅전 (°)Before SAM coating (°) SAM 코팅후 (°)After SAM coating (°) 30V30V 21.4±0.9121.4±0.91 115.5±2.85115.5±2.85 50V50V 18.5±1.5918.5±1.59 123.4±1.63123.4±1.63 70V70V 16.5±0.9816.5±0.98 130.3±1.82130.3±1.82 90V90V 8.56±0.688.56±0.68 140.3±1.46140.3±1.46

표 2에 나타난 바와 같이, SAM 코팅후 샘플에서 인가전압이 증가할수록 접촉각이 높아지는 것을 볼 수 있다. Cassie-Baxter 이론에 의하여 시편 표면의 다공성 산화막에서의 코팅으로 인해 공기가 기공 또는 고체 표면의 물방울을 밀어내는 형상이 되는 것이므로 다공성 산화피막을 형성하는 표면에 코팅한 시편에서 접촉각이 높게 나온 것으로 판단된다.As shown in Table 2, it can be seen that the contact angle increases as the applied voltage increases in the sample after SAM coating. According to the Cassie-Baxter theory, it is judged that the contact angle is high in the specimen coated on the surface forming the porous oxide film because the air becomes a shape that pushes the pores or water droplets on the solid surface due to the coating on the porous oxide film on the surface of the specimen. .

<실험예 4> 내식성(Corrosion Resistance) 평가<Experimental Example 4> Corrosion Resistance Evaluation

실시예에서 단계 1 내지 단계 5까지 모두 실시한 샘플의 내식성을 평가하였고, 그 결과를 도 5 및 표 3에 나타내었다.In Examples, the corrosion resistance of the samples performed from steps 1 to 5 were evaluated, and the results are shown in FIG. 5 and Table 3.

구체적으로, 내식성은 전기화학적 방법인 동전위분극시험(Potentio-Dynamic Polarization Test, PDP)으로 상온의 3.5 wt% NaCl 용액에서 진행하였다. 분석 시험 진행 전 1시간 동안 상온에서 3.5 wt.% NaCl 용액에 샘플을 침지 시킨 후 측정하였다. 분극 시험은 3전극 시스템으로 작업전극으로는 샘플을 사용하였고 상대전극으로는 백금(Pt)을 사용하였으며 기준전극으로는 은/염화은(Ag/AgCl) 전극을 이용하였다. 측정 조건은 -500 mV 내지 +14000 mV(vs. Ag/AgCl) 범위를 1 mV/sec의 주사 속도로 전기화학적 특성 분석을 통해 내식성을 평가하였다.Specifically, corrosion resistance was conducted in a 3.5 wt% NaCl solution at room temperature by an electrochemical method, Potentio-Dynamic Polarization Test (PDP). Measurements were made after immersing the sample in 3.5 wt.% NaCl solution at room temperature for 1 hour before proceeding with the analysis test. The polarization test is a three-electrode system, using a sample as a working electrode, platinum (Pt) as a counter electrode, and a silver/silver chloride (Ag/AgCl) electrode as a reference electrode. The measurement conditions were -500 mV to +14000 mV (vs. Ag/AgCl) range, and corrosion resistance was evaluated through electrochemical characterization at a scanning rate of 1 mV/sec.

도 5는 실시예에서 단계 1 내지 단계 5까지 모두 실시한 샘플의 동전위분극 곡선을 나타낸 도면이다.5 is a view showing the co-potential polarization curve of the samples performed all the steps 1 to 5 in the Example.

도 5의 결과를 정리하여 하기 표 3에 나타내었다.The results of FIG. 5 are summarized and shown in Table 3 below.

Ecorr (mV)E corr (mV) Icorr (A/cm2)I corr (A/cm 2 ) IE (%)IE (%) 무처리 SUS 316LUntreated SUS 316L -404-404 2.36×10-7 2.36×10 -7 00 30V30V -232-232 1.67×10-7 1.67×10 -7 29.2329.23 50V50V -192-192 2.96×10-8 2.96×10 -8 87.4687.46 70V70V -144-144 2.49×10-8 2.49×10 -8 89.4489.44 90V90V -38-38 9.02×10-9 9.02×10 -9 96.1896.18

Ecorr: 부식전위E corr : corrosion potential

Icorr: 질량의 손실을 나타내는 부식전류밀도I corr : Corrosion current density representing the loss of mass

IE: 무처리 SUS 304 대비 실시예 처리 샘플의 부식 억제율(Inhibition Efficiency)IE: Inhibition Efficiency of Example Treated Samples vs. Untreated SUS 304

부식전위란 부식이 일어나는 속도를 보여주는 수치이며 값이 낮을수록 산화경향이 크기 때문에 부식이 빨리 발생하는 경향이 있다Corrosion potential is a number that shows the rate at which corrosion occurs. The lower the value, the greater the oxidation tendency, so corrosion tends to occur faster.

부식전류밀도는 전류밀도 값이 커질수록 전류가 많이 흐르기 때문에 부식이 많이 발생하는 경향이 있다.Corrosion current density tends to cause a lot of corrosion because more current flows as the current density value increases.

부식 억제율은 부식전류밀도값을 이용하여 수치화한 것으로, i는 양극산화처리 및 코팅된 시편의 전류밀도값이며 i0는 무처리 시편의 전류밀도값으로 하기 수학식 2에 의해 산출하였다.The corrosion inhibition rate is quantified using the corrosion current density value, i is the current density value of the anodized and coated specimen, and i 0 is the current density value of the untreated specimen, which was calculated by Equation 2 below.

[수학식 2][Equation 2]

Figure 112021084344651-pat00003
Figure 112021084344651-pat00003

i: 실시예에서 단계 1 내지 단계 5까지 모두 실시한 샘플의 부식전류밀도i: Corrosion current density of all samples performed from steps 1 to 5 in the example

i0: 무처리 SUS 316L의 부식전류밀도i 0 : Corrosion current density of untreated SUS 316L

IE: 무처리 SUS 316L 대비 실시예 처리 샘플의 부식 억제율IE: Corrosion Inhibition Rate of Example Treated Samples vs. Untreated SUS 316L

표 3에 나타난 바와 같이, 인가전압이 높아질수록 내식성이 우수해지는 경향을 확인할 수 있으며, 부식억제율 또한 30 V의 경우 29.23 %, 50 V는 87.46 %, 70 V는 89.44 %, 90 V에선 96.18 % 으로 인가전압이 증가함에 따라 상승하는 경향을 확인할 수 있다. 이는 부식성 물질(Cl-)과 접촉하는 물질의 계면 구조의 변화 및 발수처리된 다공성 산화피막의 젖음성과 관련이 있다. 부식성 물질과 접촉하는 물질의 계면구조 변화의 경우 낮은 표면에너지를 가지는 코팅 물질은 극성을 가지지 않기 때문에 물 분자가 표면에 부착되기 어려워지며, 그에 따라 물 분자 속의 부식성 이온들은 코팅된 금속에서 반응을 일으키기 어려워진다. 또한 다공성 산화피막의 발수처리시 Cassie-Baxter의 형상에 따라 구조물과 부식성 물질이 접촉하더라도 기공 내부에 채워진 공기로 인해 부식성 물질이 기공 내부로 침투하기 어려운 상황을 구현함으로써, 부식 방지 효율이 증가한 것으로 판단된다. As shown in Table 3, it can be seen that the corrosion resistance tends to be excellent as the applied voltage increases, and the corrosion inhibition rate is also 29.23% at 30 V, 87.46% at 50 V, 89.44% at 70 V, and 96.18% at 90 V. It can be seen that there is a tendency to increase as the applied voltage increases. This is related to the change of the interfacial structure of the material in contact with the corrosive material (Cl ) and the wettability of the water-repellent treated porous oxide film. In the case of a change in the interfacial structure of a material in contact with a corrosive material, it becomes difficult for water molecules to attach to the surface because the coating material with low surface energy does not have polarity. it gets difficult In addition, according to the shape of Cassie-Baxter during water-repellent treatment of the porous oxide film, even if the structure and the corrosive material come into contact with the structure, it is difficult to penetrate the corrosive material into the pores due to the air filled in the pores. do.

<실험예 5> 내식성을 위한 양극산화 최적 조건(시간 및 전압) 평가<Experimental Example 5> Evaluation of optimal conditions for anodization (time and voltage) for corrosion resistance

상기 실험예 1 내지 4를 통해 양극산화 처리 조건으로 3시간 및 90V 처리할 경우 내식성이 가장 우수함을 확인하였다. 이에, 본 실험예 5에서는 양극산화 처리 조건 3시간 및 90V를 기준으로 하여 최적 조건을 알아보았고, 그 결과를 표 4 및 표 5에 나타내었다. 양극산화 처리 시간 및 전압을 달리한 것을 제외하고는 실시예와 동일하게 샘플(SAM 코팅 실시)을 제조하였다.Through Experimental Examples 1 to 4, it was confirmed that the corrosion resistance was the best when treated with anodizing conditions for 3 hours and 90V. Therefore, in this Experimental Example 5, the optimum conditions were investigated based on the anodization treatment conditions of 3 hours and 90V, and the results are shown in Tables 4 and 5. A sample (SAM coating) was prepared in the same manner as in Example, except that the anodization treatment time and voltage were changed.

시간(h)time (h) 전압(V)Voltage (V) IE(%)IE (%) 실시예 2-1Example 2-1 2.82.8 9090 82.2382.23 실시예 2-2Example 2-2 2.92.9 95.8795.87 실시예 2-3
(= 실시예 1-4)
Example 2-3
(= Examples 1-4)
3.03.0 96.1896.18
실시예 2-4Example 2-4 3.13.1 95.4895.48 실시예 2-5Example 2-5 3.23.2 85.4785.47

시간(h)time (h) 전압(V)Voltage (V) IE(%)IE (%) 실시예 3-1Example 3-1 3.03.0 8686 89.9989.99 실시예 3-2Example 3-2 8888 95.3195.31 실시예 3-3
(= 실시예 1-4)
Example 3-3
(= Examples 1-4)
9090 96.1896.18
실시예 3-4Example 3-4 9292 95.7495.74 실시예 3-5Example 3-5 9494 87.4987.49

표 4 및 표 5에 나타난 바와 같이, 내식성 측면에서 양극산화 처리 시간 2.9-3.1 h 및 인가 전압 88-92 V에서 가장 우수한 결과를 확인할 수 있었다.As shown in Tables 4 and 5, in terms of corrosion resistance, the best results were confirmed at an anodization time of 2.9-3.1 h and an applied voltage of 88-92 V.

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.So far, with respect to the present invention, the preferred embodiments have been looked at. Those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains will understand that the present invention can be implemented in a modified form without departing from the essential characteristics of the present invention. Therefore, the disclosed embodiments are to be considered in an illustrative rather than a restrictive sense. The scope of the present invention is indicated by the claims rather than the foregoing description, and all differences within the scope of equivalents thereto should be construed as being included in the present invention.

Claims (15)

스테인리스 스틸 표면을 세척하고 건조하는 단계(단계 1);
88-92 V 인가 전압에서 2.9-3.1 시간 동안 양극산화처리하여, 스테인리스 스틸 표면에 양극산화막을 형성하는 단계(단계 2);
상기 단계 2의 양극산화처리된 스테인리스 스틸을 0.05-1.0 M의 인산 용액에 침지하여 기공확장 처리하는 단계(단계 3);
플라즈마 처리하여 유기 잔여물을 제거하고 양극산화막 표면을 친수성으로 만드는 단계(단계 4); 및
SAM(Self-assembled Monolayer) 코팅 가능한 소수성 코팅제로 코팅하는 단계(단계 5);를 포함하고,
상기 단계 1의 스테인리스 스틸은 SUS 316 또는 SUS 316L인 것을 특징으로 하는,
스테인리스 스틸 표면에 소수성 및 내식성(Corrosion Resistance) 산화막을 형성하는 방법.
cleaning and drying the stainless steel surface (step 1);
anodizing at an applied voltage of 88-92 V for 2.9-3.1 hours to form an anodized film on the stainless steel surface (step 2);
pore expansion treatment by immersing the anodized stainless steel of step 2 in a 0.05-1.0 M phosphoric acid solution (step 3);
Plasma treatment to remove organic residues and make the surface of the anodized film hydrophilic (step 4); and
Including; coating with a hydrophobic coating agent capable of self-assembled monolayer (SAM) coating (step 5);
The stainless steel of step 1 is characterized in that SUS 316 or SUS 316L,
A method of forming a hydrophobic and corrosion-resistant oxide film on a stainless steel surface.
삭제delete 제1항에 있어서,
상기 단계 2의 양극산화처리는 NH4F, 물 및 에틸렌글리콜의 혼합물을 전해질로 사용하는 것을 특징으로 하는 방법.
According to claim 1,
The anodizing treatment of step 2 is characterized in that using a mixture of NH 4 F, water and ethylene glycol as an electrolyte.
삭제delete 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 SAM 코팅 가능한 소수성 코팅제는 1H,1H,2H,2H-퍼플로로데실트리클로로실란(FDTS), 트리클로로옥틸실란(OTS) 및 옥타데실트리클로로실란(ODTS) 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 방법.
According to claim 1,
The SAM coatable hydrophobic coating agent is any one of 1 H ,1 H ,2 H ,2 H -perfluorodecyltrichlorosilane (FDTS), trichlorooctylsilane (OTS) and octadecyltrichlorosilane (ODTS) A method characterized in that.
삭제delete 제1항에 있어서,
스테인리스 스틸 표면에 부식 억제율 90% 이상의 양극산화막이 형성되는 것을 특징으로 하는 방법.
According to claim 1,
A method, characterized in that an anodization film having a corrosion inhibition rate of 90% or more is formed on the surface of the stainless steel.
제1항의 방법으로 제조된 소수성 양극산화막이 형성된 스테인리스 스틸.
A stainless steel with a hydrophobic anodized film manufactured by the method of claim 1 .
제1항의 방법으로 제조된 내식성 양극산화막이 형성된 스테인리스 스틸.
A stainless steel with a corrosion-resistant anodized film manufactured by the method of claim 1 .
제1항의 방법으로 제조된 스테인리스 스틸을 포함하는 의료기기.
A medical device comprising stainless steel manufactured by the method of claim 1 .
제1항의 방법으로 제조된 스테인리스 스틸을 포함하는 운송수단.
A vehicle comprising stainless steel manufactured by the method of claim 1 .
제12항에 있어서,
상기 운송수단은 해상용 운송수단, 지상용 운송수단 또는 항공 운송수단인 것을 특징으로 하는 운송수단.
13. The method of claim 12,
The means of transportation is a means of transportation, characterized in that the sea transportation means, ground transportation means or air transportation means.
제1항의 방법으로 제조된 스테인리스 스틸을 포함하는 상하수도 파이프.
A water and sewage pipe comprising stainless steel manufactured by the method of claim 1 .
제1항의 방법으로 제조된 스테인리스 스틸을 포함하는 상하수도 필터.A water and sewage filter comprising stainless steel manufactured by the method of claim 1 .
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Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101832059B1 (en) 2016-06-24 2018-02-23 인하대학교 산학협력단 Method for fabrication of TiO2 films with anti-finger property

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Chanyoung Jeong외 1명, ‘Single-Step Direct Fabrication of Pillar-on-Pore Hybrid Nanostructures in Anodizing Aluminum for Superior Superhydrophobic Efficiency’, Mater. Interfaces 2012, 4, 842~848. 1부.* *
박영주외 1명, ‘내식성 향상을 위한 기능성 초발수 스테인리스 스틸 (SUS 304) 표면 연구’, 대한금속·재료학회지(Korean J. Met. Mater.), Vol. 59, No. 4(2021) pp.217-222, 2021.3.24. 1부.* *

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