KR20100002745A - 마그네슘재 표면처리액, 이를 이용한 마그네슘재 표면처리방법 및 이에 의하여 처리된 마그네슘재 - Google Patents

Abstract

마그네슘재 표면처리액, 이를 이용한 마그네슘재 표면처리방법 및 이에 의하여 표면처리된 마그네슘재가 제공된다.

본 발명에 따른 마그네슘재 표면처리액은 수산화칼륨; 불화칼륨; 규산나트륨 및 과망간산칼륨을 포함하며, pH가 11 내지 13이다. 본 발명에 따른 마그네슘재 표면처리액은 내식성 및 고경도 특성을 가질 뿐만 아니라 처리조건에 따라 갈색계통의 미려한 외관을 갖는 마그네슘재를 제조할 수 있게 한다. 더 나아가 본 발명에 따른 마그네슘재 표면처리액은 인체 및 환경에 유해한 중금속 6가 크롬을 함유하지 않는 비크롬산염계이면서도, 크롬산염계 피막과 같은 충분한 내식성, 피막경도를 부여할 수가 있으므로 친환경적인 방식으로 마그네슘재를 표면처리할 수 있게 하며, 또한 상대적으로 높은 온도(50~60℃)에서 처리되는 종래 비-크로메이팅 기술에 비하여 상대적으로 낮은 온도인 20~30℃의 온도 범위에서도 전처리 공정이 필요 없이 간단한 방식으로 마그네슘재를 효과적으로 표면처리할 수 있으므로, 매우 경제적이다.

Description

마그네슘재 표면처리액, 이를 이용한 마그네슘재 표면 처리방법 및 이에 의하여 처리된 마그네슘재{Solution for surface treatment of magnesium material, method for surface treatment of magnesium material, and magnesium material treated by using the same}

본 발명은 마그네슘재 표면처리액, 이를 이용한 마그네슘재 표면처리방법 및 이에 의하여 처리된 마그네슘재에 관한 것으로, 보다 상세하게는 우수한 내식성 및 피막 경도와 함께 미려한 외관을 달성할 수 있을 뿐만 아니라, 보다 친환경적이고, 경제적인 방식으로 마그네슘재를 표면처리할 수 있게 하는 마그네슘재 표면처리액, 이를 이용한 마그네슘재 표면처리방법 및 이에 의하여 처리된 마그네슘재에 관한 것이다.

마그네슘 또는 마그네슘 합금(이하, "마그네슘재"라 한다)은 밀도가 알루미늄합금의 2/3정도인 1.8g/cm³정도로서 상용 구조용 합금 중에서 최소의 밀도를 가짐과 동시에 우수한 비강도 및 비탄성 계수를 갖추고 있으며 주조성이나 절삭가공성, 치수 안정성 등이 우수하다. 또한 진동, 충격에 대한 흡수성이 탁월하고 전기 및 열전도도, 가공성 및 고온에서의 피로, 충격 특성 등이 우수하고 각종 전기 기기 부품 등에서 발생하는 전자파를 효율적으로 차폐할 수 있는 전자파 차폐 특성을 보유하고 있어서 현재 경량화에 요구되는 자동차 부품과 정밀 전자기기 부품 등에도 수요가 가중되고 있는 추세이다.

하지만, 마그네슘재는 실용금속 중 전기화학적으로 매우 큰 활성을 나타내기 때문에 표면처리되지 않을 경우 대기 중이나 용액 중에서 매우 빠르게 부식되는 특징을 나타낸다. 따라서 마그네슘 제품을 실용화하기 위해서는 제품의 표면을 화학적, 전기화학적 혹은 물리적으로 처리하여 부식 저항성을 높이는 표면처리법이 요구된다.

마그네슘재의 내식성을 위한 코팅 기술로는 크로메이팅 코팅 기술이 최근까지 적용되어 왔지만, 크롬 성분이 환경 유해물질로 분류되어 모바일 산업에선 더 이상 적용하지 못하게 되었으며, 기타 다른 산업 분야에서도 크로메이팅 기술의 적용이 점차 줄어들고 있다. 이에 대한 대체 기술로 크롬성분을 함유하지 않은 인산염 계통의 비-크로메이팅(non-chromate) 기술이 개발되어 현재 상용화되어 사용되고 있지만, 마그네슘재에 적용할 경우 기술 자체의 불안정성과 더불어 제품 양산시 코팅 불량으로 인하여 제품의 회수율이 크게 떨어지고, 복잡한 공정으로 인한 생산성 저하에 따른 가격상승의 문제점이 있어서, 대체 기술에 대한 요구가 절실한 상황이다.

최근에 이러한 마그네슘재 표면처리 방법으로 아노다이징 공정과 유사한 플라즈마 전해산화 공정이 개시된다. 특히 마그네슘재의 플라즈마 전해산화 공정에서 피막층의 형성은 물리적인 파열에 의하여 형성되며, 산화 피막 두께 증가에 따라 전기 저항이 급격히 증가되므로 알루미늄 아노다이징 공정 등에 비하여 높은 전압이 요구된다. 특히 아노다이징 공정이 보다 일반적으로 사용되는 알루미늄재의 경우 아노다이징 생성물이 주로 산화알루미늄의 형태이지만, 마그네슘재인 경우 피막층이 보다 복잡한 화학종으로 구성되는 특징이 있다. 따라서 구성되는 전해액의 조성성분이 복잡한 형태로 피막층을 구성하는 점에서 요구되는 내식성 및 피막 경도와 미려한 외관을 동시에 달성할 수 있는 기술은 현재 개시되어 있지 않은 실정이다.

따라서, 본 발명이 해결하고자 하는 첫 번째 과제는 우수한 내식성 및 피막 경도와 함께 미려한 외관을 달성할 수 있을 뿐만 아니라, 보다 친환경적이고, 경제적인 방식으로 마그네슘재를 표면처리할 수 있게 하는 마그네슘재 표면처리액을 제공하는 데 있다.

본 발명이 해결하고자 하는 두 번째 과제는 우수한 내식성 및 피막 경도와 함께 미려한 외관을 달성할 수 있을 뿐만 아니라, 보다 친환경적이고, 경제적인 방식의 마그네슘재 표면처리 방법을 제공하는 데 있다.

본 발명이 해결하고자 하는 세 번째 과제는 우수한 내식성, 피막 경도 및 미려한 외관을 갖는 마그네슘재를 제공하는 데 있다.

상기 첫 번째 과제를 해결하기 위하여, 본 발명은 수산화칼륨; 불화칼륨; 규산나트륨 및 과망간산칼륨을 포함하며, pH가 11 내지 13인 것을 특징으로 하는 마그네슘재 표면처리액을 제공하는 데 있다. 이때 상기 과망간산칼륨의 농도는 0.05 내지 0.1M, 수산화칼륨의 농도는 0.1 내지 0.3M, 불화칼륨의 농도는 0.05 내지 0.15M, 규산나트륨의 농도는 0.05 내지 0.15M일 수 있다.

상기 두 번째 과제를 해결하기 위하여, 본 발명은 수산화칼륨; 불화칼륨; 규산나트륨 및 과망간산칼륨을 포함하며, pH가 11 내지 13인 것을 특징으로 하는 마그네슘재 표면처리액 내에 마그네슘재를 침지시키는 단계; 및 상기 마그네슘재를 플라즈마 전해산화시킴으로써 상기 마그네슘재 표면 상에 마그네슘 산화 피막층을 형성시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 마그네슘재 표면처리 방법을 제공한다. 이때 상기 플라즈마 전해산화는 상기 마그네슘재에 2 내지 20A/dm2의 전류밀도로 전류를 2 내지 8분간 인가함으로써 수행되며, 상기 마그네슘 표면처리액에서 상기 과망간산칼륨의 농도는 0.05 내지 0.1M, 수산화칼륨의 농도는 0.1 내지 0.3M, 불화칼륨의 농도는 0.05 내지 0.15M, 규산나트륨의 농도는 0.05 내지 0.15M일 수 있다.

상기 세 번째 과제를 해결하기 위하여, 본 발명은 수산화칼륨; 불화칼륨; 규산나트륨 및 과망간산칼륨을 포함하며, pH가 11 내지 13인 마그네슘재 표면처리액에서 플라즈마 전해산화시킴으로써 형성된 마그네슘 피막층을 표면상에 포함하는 마그네슘재를 제공한다. 이때 상기 마그네슘 피막층은 5% 이상의 망간을 포함하며, 상기 마그네슘 피막층의 두께가 커질수록 상기 망간의 함량이 커지는 특징을 갖는다.

본 발명에 따른 마그네슘재의 표면처리액에 의하여 표면처리된 마그네슘재는 염수분무 200시간 이상 및 나노인덴테이션 실험에 의해 5.86 GPa의 표면경도를 가지므로, 고내식성 및 고경도 특성을 가질 뿐만 아니라 처리조건에 따라 갈색계통의 미려한 외관을 동시에 부여할 수 있다. 더 나아가 본 발명에 따른 마그네슘재 표면처리액은 인체 및 환경에 유해한 중금속 6가 크롬을 함유하지 않는 비크롬산염계이면서도, 크롬산염계 피막과 같은 충분한 내식성, 피막경도를 부여할 수가 있으므로 친환경적인 방식으로 마그네슘재를 표면처리할 수 있게 하며, 또한 상대적으로 높은 온도(50~60℃)에서 처리되는 종래 비-크로메이팅 기술에 비하여 상대적으로 낮은 온도인 20~30℃의 온도 범위에서도 전처리 공정이 필요 없이 간단한 방식으로 마그네슘재를 효과적으로 표면처리할 수 있으므로, 매우 경제적이다.

상기 과제를 해결하기 위하여 본 발명은 수산화칼륨, 불화칼륨 및 규산나트륨을 포함하는 염기성 전해용액에 과망간산칼륨을 첨가한 전해액에서 마그네슘재를 플라즈마 전해산화시킴으로써, 망간을 포함하는 2~5㎛의 마그네슘 산화 피막층을 형성시켜 내식성 및 표면경도를 부여할 수 있는 표면처리액을 제공한다.

마그네슘재의 플라즈마 전해산화 기술은 전해액 중에서 적정 전류와 상대적으로 높은 전압이 가해졌을 때 일어나는 방전 현상을 이용하여 마그네슘 복합 산화물층을 형성시키는 기술로서, 기존의 아노다이징과 같이 마그네슘의 수산화물 부동태 피막이 생성되는 양극산화 기술과는 구분되는 기술이다. 이와 같은 플라즈마 전해산화 공정은 통전이 가능한 액체(전해액: Electrolyte)속에 두 개의 서로 다른 금속을 분리시켜 직류 또는 교류 전원을 부가 하였을 경우 전원의 극성(polarity)에 따라 음극과 양극으로 분리된 금속면에서 발생하는 전기 화학적 반응을 이용한다. 즉, 기형성된 양극산화막(또는 유전막)에 통전할 수 있는 전압(Dielectric Breakdown Voltage: 200~500V) 이상의 고전압을 가하면, 산화막 내부에서 반응된 가스(O₂ 또는 H₂ gas)에서는 국부적으로 형성된 강한 전류장에 의해 아크(Arc, spark 또는 Plasma도 가능)가 발생하게 되고, 이들 플라즈마 에너지가 순간 형성된 산화물을 융착시키는 역할을 하게 되어 양극 표면에서는 기체상태의 산소 발생과 금속의 산화반응이 발생하게 되고, 이로 인하여 양극 표면의 이온화 또는 산화물 피막이 형성된다.

이러한 플라즈마 전해산화 공정을 반응성이 매우 큰 금속인 마그네슘 등에 적용하는 경우, 전해액의 조성 등에 따라 마그네슘의 부식이나 갈바닉 부식 등이 발생할 수 있으므로 매우 조심스럽고 신중한 전해액의 선택이 요구된다.

따라서, 본 발명은 수산화칼륨, 불화칼륨 및 규산나트륨을 필수적으로 포함하는 염기성 전해질에 과망간산칼륨을 첨가한 마그네슘재 표면처리액을 마그네슘재의 플라즈마 전해산화를 위한 전해액으로 제공하는 경우, 플라즈마 전해산화된 마그네슘재는 내식성뿐만 아니라 표면경도 또한 크게 향상되게 되며, 더 나아가 20 내지 30℃ 수준의 온도범위에서 안정된 방식으로 피막층을 형성할 수 있다는 놀라운 사실에 기초한 것이다.

본 발명에 따른 마그네슘재의 피막처리방법의 일 실시예에서 상기 과망간산칼륨의 농도는 0.05 내지 0.1M이며, 수산화칼륨의 농도는 0.1 내지 0.3M, 불화칼륨의 농도는 0.05 내지 0.15M, 규산나트륨의 농도는 0.05 내지 0.15M이다.

특히 본 발명은 이러한 마그네슘재의 내식성과 표면경도 향상을 동시에 향상시킬 수 있는 전해액 첨가물로 과망간산 칼륨을 제공하고 이때 농도는 0.05 내지 0.1M이다. 만약 상기 농도보다 낮은 경우 피막층 내의 망간 함량이 충분하지 못하게 되므로 효과적인 내식성 향상을 달성할 수 없고, 반대로 상기 농도범위를 초과 하는 경우 전해액에 침전이 발생하거나 피막층이 형성되지 않고 국부적으로 피팅과 같은 부식이 발생하는 현상이 생겨 원활한 코팅공정이 이루어지지 않는 문제가 있다. 또한 본 발명에 따른 마그네슘재 표면처리액은 상술한 농도 범위의 수산화칼륨, 불화칼륨 및 규산나트륨을 포함하는데, 만약 수산화칼륨, 불화칼륨 및 규산나트륨이 상기 조건범위를 벗어나는 경우 충분한 전해산화가 구현되지 않거나, 또는 pH 조건 변화에 따른 공정 중의 마그네슘재 부식 등이 발생할 수 있다. 따라서 마그네슘 내식성 및 표면경도 향상에 있어 표면처리액에 존재하는 망간 이온이 피막층에 형성되기 위해서는 염기성 전해액의 구성성분 및 그 비율이 매우 중요하며, 특히 본 발명은 수산화칼륨, 불화칼륨과 규산나트륨을 포함하는 전해액과 과망간산칼륨을 동시에 사용하여 마그네슘재를 플라즈마 전해산화시키는 경우 망간이 포함된 피막층을 가진 마그네슘재는 우수한 내식성 및 표면경도를 가지는 점에 착안한 것임을 고려하여 볼 때, 상기 표면처리액의 선택과 그 조성비는 본 발명에 있어 매우 중요하다는 것을 알 수 있다. 특히 본 발명은 알루미늄과는 달리 수산화물 형태가 아닌 복잡하고 다양한 조성의 배리어층이 형성되는 마그네슘재에 관한 것임을 고려하여 볼 때, 상기 전해액의 종류 및 이들 상호 간의 조성비율에 따른 내식성 및 표면경도의 동시 향상은 본 발명이 가지는 매우 우수하고 특유한 효과 중 하나이다.

또한 본 발명에 따른 마그네슘재 표면처리액의 pH는 11 내지 13 수준이며, 만약 pH 11 미만인 경우 마그네슘재의 부식 반응이 일어나게 된다. 반대로 13을 초과하는 경우 과망간산칼륨이 효율적으로 피막층에 첨가되지 않고 국부적으로만 첨 가가 되는 현상이 발생하게 되고, 코팅 시간이 짧아져서 지속적으로 코팅공정을 수행할 수 없게 되며, 피막층의 박리 등과 같은 문제가 발생하게 된다. 이와 같이 적절한 pH 범위의 선택은 본 발명에 있어 매우 중요한 요소이다.

본 발명에 따른 마그네슘재 표면처리방법에서 상기 마그네슘재의 플라즈마 전해산화는 상기 마그네슘재를 양극으로 하여 2 내지 20A/dm²의 전류밀도로 전류를 인가함으로써 진행된다. 만약 전류밀도가 상기 범위보다 적은 경우 충분한 전해산화가 달성되기 어렵고 상기 범위보다 높은 경우 과도한 전류인가로 인한 표면 특성 저하(예를 들면 피트 부식(pit corrosion))가 발생할 수 있으며, 이는 내식성과 표면경도 향상을 동시에 달성하려는 본 발명의 목적에 반할 수 있다. 또한, 플라즈마 전해산화의 공정 시간은 2분 내지 8분의 시간범위가 바람직한데, 상기 시간범위보다 짧은 경우에는 충분한 플라즈마 전해산화가 달성되기 어렵고 상기 시간 범위보다 긴 경우 과도한 전류인가로 인한 표면 특성 저하(pit corrosion)가 발생할 수 있으며, 이 또한 상술한 바와 같이 내식성과 표면경도 향상을 동시에 달성하려는 본 발명의 목적에 반할 수 있다.

이하 실시예 등을 이용하여 본 발명을 상세히 설명한다. 하지만, 하기 실시예 등은 본 발명을 예시하기 위한 것일 뿐, 본 발명을 제한하지 않는다.

실시예 1

마그네슘 합금 시편의 준비

AZ91의 마그네슘 합금(알루미늄 8.29 중량%, 아연 0.83 중량%, 망간 0.31 중량%, 잔부 Mg)을 350℃에서 12시간 균질화 열처리한 후 냉각시키고, 열처리 후 시편을 가로 30mm, 세로 40mm, 두께 2mm의 판재로 제작하였다. 플라즈마 전해산화를 수행하기 전에 샘플의 표면은 SiC 페이퍼 #1000을 이용하여 표면을 균일하게 연마 후, 알코올로 세척한 후 건조를 실시하였다.

플라즈마 전해산화

표면처리액의 조성은 수산화칼륨 0.18M, 불화칼륨 0.09M, 규산나트륨은 0.08M 및 0.07M의 과망간산칼륨 첨가된 염기성 전해액 (pH= 12.31)에 상기 마그네슘 합금 시편을 담근 후, 20KW의 출력전압과 교반 및 냉각장치를 보유하는 장치를 이용하여 플라즈마 전해산화를 수행하였다. 상기 마그네슘 합금 시편은 양극에, 스테인레스 강은 음극에 위치시킨 후, 교류 전원을 사용하여 10 A/dm²의 전류밀도에서 플라즈마 전해산화를 5분 동안 실시하였고, 이때 전해질의 온도는 20℃로 유지하였다. 피막층의 상 분석을 위해 Cu-Kα 선을 이용한 X선 회절기를 이용하였다.

비교예 1

실시예 1에서 과망간산칼륨을 함유하지 않는 동일한 조성의 표면처리액에 대하여 동일한 조건의 플라즈마 전해산화를 실시하여 마그네슘 합금 표면에 백색의 색상을 띠는 마그네슘 산화피막층을 제조하였다.

실험예 1

표면분석

도 1a 내지 1c는 각각 실시예 1로 피막처리된 마그네슘 합금의 피막층에 대한 표면과 단면의 SEM 사진, EDS 분석결과이다. 도 1a를 참조하면, 플라즈마 전해산화에 의해 나타나는 전형적인 표면 사진으로서 표면에 기공들이 형성된 것을 관찰할 수 있다. 그러나 일부 기공들에서는 새로운 생성물들이 형성되어 기공이 막혀있는 것을 관찰할 수 있다. 이러한 표면 형상의 특징은 과망간산칼륨이 첨가된 표면처리액에서 관찰할 수 있는 독특한 형상의 표면으로 이해된다. 도 1b의 단면 사진에서도 기존의 플라즈마 전해산화에 의해 나타나는 피막층보다 상당히 조밀한 구조의 피막층이 형성되어있는 것을 알 수 있다. 이때 5분 동안 피막처리하였을 때 피막층의 두께는 약 5㎛수준으로 나타났다. 또한 상기 피막층의 구성성분은 마그네슘, 산소, 망간, 규소, 알루미늄으로 구성되어 있는 것을 알 수 있다 (도 1c).

상분석

도 2는 실시예 1로 피막처리된 마그네슘 합금의 피막층에 대한 상분석 결과이다.

도 2를 참조하면, 피막층에 존재하는 상은 MgO, Mn₂O₃, Mg₂SiO₄, MgF₂의 상이 존재하였다. 피막층 전체는 대부분 MgO로 존재하는 것으로 판단되고 Mn₂O₃는 망간이 첨가된 표면처리액에서 존재하는 MnO₄ ^- 이온이 플라즈마 전해산화시 망간 산화물(Mn₂O₃)의 형태로 피막층에 형성된 것으로 판단된다.

염수분무 측정

5 중량%의 NaCl 용액에서 실시예 1 과 비교예 1의 마그네슘 합금에 대한 200시간 동안 염수분무 측정을 실시하였고, 그 결과를 도 3에 나타내었다.

도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 과망간산칼륨의 첨가 없이 동일한 염기성 전해액 내에서 플라즈마 전해산화된 백색의 마그네슘 합금은 표면에서 피트 부식(pit corrosion)이 발생한 것을 알 수 있다. 하지만, 과망간산칼륨이 첨가된 표면처리액에 플라즈마 전해산화된 갈색의 마그네슘 합금의 피막층은 상기 피트 부식(pit corrosion)이 상당히 제거된 매끈한 표면 특성을 나타내는 것을 알 수 있다.

전기화학적 분극 실험

본 발명에 따른 망간이 함유된 마그네슘 합금의 피막층이 가지는 우수한 내식효과를 보다 정량적으로 나타내고자, 전기화학적인 분극실험을 실시하여 그 결과를 도 4에 나타내었다.

도 4를 참조하면, 실시예 1에서 피막처리된 플라즈마 전해산화 처리된 갈색의 마그네슘 합금의 부식 전위(-1.42V vs SCE)는 비교예 1에서 피막처리된 백색의 마그네슘 합금의 부식전위(-1.48V vs SCE)보다 높게 나타났고 부식 전류밀도도 한 차수 이상 느리게 나타나는 것을 알 수 있다. 또한 피막처리되지 않은 마그네슘 합금의 부식전위(-1.56V vs SCE)보다 상당히 높은 부식전위를 나타내고 있고 부식 전류밀도는 세 차수 이상 느리게 나타나는 것을 관찰할 수 있다.

표면경도 측정

본 발명에 따른 망간이 함유된 마그네슘 합금의 피막층이 가지는 우수한 표면 경도를 보다 정량적으로 나타내고자, 나노인덴테이션 실험을 실시하여 그 결과를 도 5에 나타내었다.

도 5를 참조하면, 실시예 1에서 5분 동안 플라즈마 전해산화되어, 약 5㎛정도의 피막층을 가지는 마그네슘 합금의 경도를 측정한 결과, 400mN으로 측정되었는데, 과망간산칼륨을 포함하지 않은 전해액에서 전해산화된 비교예 1의 경우 260mN정도 수준에 불과하였다. 이를 Oliver-Pharr 방법에 의해 경도값으로 환산한 결과, 실시예 1과 비교예 1의 경도값은 각각 5.86 GPa, 3.47GPa로 나타났다.

표면 색상 변화

본 발명에 따른 망간이 함유된 마그네슘 합금의 피막층이 나타내는 또 다른 특징은 피막층의 두께 변화에 따른 표면 색상의 변화인데, 이를 나타내기 위하여 실시예 1과 비교예 1의 인가전압의 상승에 따른 마그네슘 합금 피막층의 표면에 대한 사진을 도 6에 나타내었다.

도 6을 참조하면 비교예 1의 표면처리액에서 플라즈마 전해산화 처리된 마그네슘 합금의 표면은 코팅 전압의 변화에 상관없이 백색의 색상을 나타내고 있다. 그러나 실시예 1의 표면처리액에서 처리된 플라즈마 전해산화 처리된 마그네슘 합금의 표면은 인가전압이 상승함에 따라 갈색의 색상이 점점 두드러지게 나타나는 것을 관찰할 수 있다. 이는 피막층의 두께가 증가할수록 피막층에 함유되는 망간의 첨가량이 점점 상승하여 나타나는 것으로 판단된다.

도 1a 내지 1c는 실시예 1의 마그네슘 합금 피막층의 주사전자현미경 사진 및 EDS 분석 결과를 나타내는 사진 및 그래프이다.

도 2은 실시예 1의 마그네슘 합금 피막층의 상분석 결과를 나타내는 그래프이다.

도 3은 실시예 1과 비교예 1의 마그네슘 합금 피막층의 200시간동안 염수분무를 실시한 결과를 나타내는 표면 사진이다.

도 4는 실시예 1과 비교예 1의 마그네슘 합금 피막층의 전기화학적 분극실험 결과를 나타내는 그래프이다.

도 5는 실시예 1과 비교예 1의 마그네슘 합금 피막층의 표면경도를 측정하기 위한 하중-변위 곡선을 나타내는 그래프이다.

도 6은 실시예 1과 비교예 1의 인가전압의 상승에 따른 마그네슘 합금 피막층의 표면 사진이다.

Claims (8)

1. 수산화칼륨; 불화칼륨; 규산나트륨 및 과망간산칼륨을 포함하며, pH가 11 내지 13인 것을 특징으로 하는 마그네슘재 표면처리액.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 과망간산칼륨의 농도는 0.05 내지 0.1M, 수산화칼륨의 농도는 0.1 내지 0.3M, 불화칼륨의 농도는 0.05 내지 0.15M, 규산나트륨의 농도는 0.05 내지 0.15M인 것을 특징으로 하는 마그네슘재 표면처리액.
3. 수산화칼륨; 불화칼륨; 규산나트륨 및 과망간산칼륨을 포함하며, pH가 11 내지 13인 것을 특징으로 하는 마그네슘재 표면처리액 내에 마그네슘재를 침지시키는 단계; 및

   상기 마그네슘재를 플라즈마 전해산화시킴으로써 상기 마그네슘재 표면 상에 마그네슘 산화 피막층을 형성시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 마그네슘재 표면처리 방법.
4. 제 3항에 있어서,

   상기 플라즈마 전해산화는 상기 마그네슘재에 2 내지 20A/dm2의 전류밀도로 전류를 2 내지 8분간 인가함으로써 수행되는 것을 특징으로 하는 마그네슘재 표면 처리 방법.
5. 제 3항에 있어서,

   상기 마그네슘 표면처리액에서 상기 과망간산칼륨의 농도는 0.05 내지 0.1M, 수산화칼륨의 농도는 0.1 내지 0.3M, 불화칼륨의 농도는 0.05 내지 0.15M, 규산나트륨의 농도는 0.05 내지 0.15M인 것을 특징으로 하는 마그네슘재 표면처리 방법.
6. 수산화칼륨; 불화칼륨; 규산나트륨 및 과망간산칼륨을 포함하며, pH가 11 내지 13인 마그네슘재 표면처리액에서 플라즈마 전해산화됨으로써 형성된 마그네슘 피막층을 표면상에 포함하는 것을 특징으로 하는 마그네슘재.
7. 제 6항에 있어서,

   상기 마그네슘 피막층은 5% 이상의 망간을 포함하는 것을 특징으로 하는 마그네슘재.
8. 제 7항에 있어서,

   상기 마그네슘 피막층의 두께가 커질수록 상기 망간의 함량이 커지는 것을 특징으로 하는 마그네슘재.

Images