KR20200076509A - 마그네슘 부재의 표면처리방법 및 이를 이용하여 처리된 마그네슘 부재 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 마그네슘 부재의 표면처리방법 및 이를 이용하여 처리된 마그네슘 부재에 관한 것이다.
본 발명의 일 실시예에 의한 마그네슘 부재의 표면처리방법은, 마그네슘이 포함된 제1금속재 및 제1금속재보다 산화성이 같거나 낮은 제2금속재를 결합하는 단계; 결합된 제1금속재 및 제2금속재를 알칼리 용액으로 탈지하는 단계; 및 탈지된 제1금속재 및 제2금속재의 표면에 지르코늄 화합물이 포함된 표면처리용액을 이용하여 표면처리층을 형성하는 단계;를 포함한다.

Description

마그네슘 부재의 표면처리방법 및 이를 이용하여 처리된 마그네슘 부재 {SURFACE TREATMENT PROCESS FOR MAGNESIUM PARTS AND MAGNESIUM PARTS TREATED BY USING THE SAME}
본 발명은 마그네슘 부재의 표면처리방법 및 이를 이용하여 처리된 마그네슘 부재에 관한 것이다. 보다 구체적으로 갈바닉 부식 제어가 가능하도록 하는 마그네슘 부재의 표면처리방법 및 이를 이용하여 처리된 갈바닉 부식 제어가 가능한 마그네슘 부재에 관한 것이다.
마그네슘은 지구상에 존재하는 물질 중 8번째로 풍부하며 비중이 낮고 인체에 무해할 뿐만 아니라, 경량화에 이점이 있어 다양한 제품의 내장재 및 외장재로 응용할 수 있는 잠재력을 가지고 있다. 또한, 마그네슘 합금은 경량화뿐만 아니라, 높은 진동 감쇠능력, 진동 및 충격에 대한 탁월한 흡수성, 우수한 전자파 차폐 특성, 경량성, 높은 비강도 등의 우수한 특성 또한 가지고 있다.
그러나 마그네슘 합금은 산화성이 높아, 이종 금속과 접합 시, 갈바닉 부식에 의해 다른 금속을 보호하면서 자신이 산화되는 성질이 있다. 대부분의 제품은 접합부가 꼭 필요하므로, 제품의 신뢰성을 위해서는, 접합부의 내식 성능은 반드시 필요하다.
이를 위해, 많은 연구자들이 갈바닉 부식을 제어하는 전기적 절연에 대한 연구를 시행하였으나, 절연을 위한 다양한 고분자 패드 등은 모두 가격 경쟁력이 없다.
본 발명은 마그네슘 부재의 표면처리방법 및 이를 이용하여 처리된 마그네슘 부재를 제공하고자 한다. 보다 구체적으로 갈바닉 부식 제어가 가능하도록 하는 마그네슘 부재의 표면처리방법 및 이를 이용하여 처리된 갈바닉 부식 제어가 가능한 마그네슘 부재를 제공하고자 한다.
본 발명의 일 실시예에 의한 마그네슘 부재의 표면처리방법은, 마그네슘이 포함된 제1금속재 및 제1금속재보다 산화성이 같거나 낮은 제2금속재를 결합하는 단계; 결합된 제1금속재 및 제2금속재를 알칼리 용액으로 탈지하는 단계; 및 탈지된 제1금속재 및 제2금속재의 표면에 지르코늄 화합물이 포함된 표면처리용액을 이용하여 표면처리층을 형성하는 단계;를 포함한다.
마그네슘이 포함된 제1금속재 및 제1금속재보다 산화성이 같거나 낮은 제2금속재를 결합하는 단계;에서, 제1금속재보다 산화성이 낮은 제2금속재는 Al, Fe, Zn, Mg 및 이들의 조합 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
알칼리 용액으로 탈지하는 단계;에서, 알칼리 용액은, 수산화나트륨(NaOH), 인산나트륨(Na3PO4ㆍ12H2O) 및 이들의 혼합물 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
표면처리층을 형성하는 단계;에서, 표면처리용액은, 지르코늄 화합물, 무기 금속졸 및 수용성 용매를 포함할 수 있다.
표면처리층을 형성하는 단계;에서, 지르코늄 화합물은, 지르코늄 산화물을 포함할 수 있다.
표면처리층을 형성하는 단계;에서, 표면처리용액의 pH는, 2.5 내지 4일 수 있다.
표면처리층을 형성하는 단계;이후에, 표면처리층을 도장하는 단계;를 더 포함할 수 있다.
표면처리층을 도장하는 단계;에서, 도장은, 전착 도장 및 스프레이 도장 중 어느 하나일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 의한 마그네슘 부재는, 마그네슘이 포함된 제1금속재; 제1금속재와 결합되며, 제1금속재보다 산화성이 같거나 낮은 제2금속재; 및 결합된 제1금속재 및 제2금속재 표면에 형성된 표면처리층;을 포함하고, 표면처리층은 지르코늄 화합물을 포함한다.
제2금속재는, 양측에 한 쌍의 결합홈이 형성된 리벳이고, 제1금속재는 한 쌍으로 구성되어 상기 결합홈에 각각 결합된 것일 수 있다.
제2금속재는, Al, Fe, Zn, Mg 및 이들의 조합 중 적어도 하나를 포함하는 것일 수 있다.
지르코늄 화합물은, 지르코늄 산화물을 포함할 수 있다.
표면처리층은, ZrO2 피막층일 수 있다.
표면처리층의 두께는, 20 내지 200nm일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 의한 마그네슘 부재의 표면처리방법은, 산세 및 디스머트 공정을 시행하지 않고 화학적 처리가 적어, 내식성이 높은 표면처리된 마그네슘 부재를 제조할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 의한 마그네슘 부재의 표면처리방법은, 마그네슘의 반응성을 고려하여 단독처리제를 수행하는 것이 아니며, 본 발명의 일 실시예에 의한 마그네슘 부재의 표면처리방법에서 사용하는 표면처리용액은 Fe, Al, Zn, Mg을 동시에 처리할 수 있으므로, 볼트 등 접합부가 꼭 필수적으로 나타나는 경우에 산화성이 큰 Mg까지 내식성을 가질 수 있다.
도 1은 금속의 산화, 환원 전위를 나타내는 그림이다.
도 2는 마그네슘 합금과 철 볼트가 포함된 접합부에서의 염수 분무 시험 후 부식 모습을 나타낸 사진이다.
도 3은 본 발명의 실시예 1의, 마그네슘 판재에 ZrO2 표면처리한 후의 외관 사진이다.
도 4는 본 발명의 실시예 1의, 마그네슘 판재에 ZrO2 표면처리한 후의 단면 분석 사진이다.
도 5는 본 발명의 실시예 1의, 마그네슘 판재에 ZrO2 표면처리한 후, 전착 도장을 시행한 후의 전착 도장 물성을 평가한 결과를 나타내는 사진이다.
도 6은 본 발명의 실시예 2의, 마그네슘 판재에 알루미늄 리벳을 접합한 마그네슘 부재를 ZrO2 표면처리한 후, 전착 도장을 시행한 후의 개략적인 설계 그림이다.
도 7은 본 발명의 실시예 2의, ZrO2 표면처리한 마그네슘 부재의 염수분무시험 결과를 나타낸 사진이다.
도 8은 본 발명의 실시예 2의, 마그네슘 판재에 알루미늄 리벳을 접합한 부재, 알루미늄 판재에 알루미늄 리벳을 접합한 부재의 염수분무시험 결과를 나타낸 사진이다.
도 9는 본 발명의 비교예의, 마그네슘 판재에 인산염 표면처리한 후의 단면 분석 사진이다.
도 10은 본 발명의 비교예의, 마그네슘 판재에 인산염 표면처리한 후, 전착 도장을 시행한 후의 전착 도장 물성을 평가한 결과를 나타내는 사진이다.
본 명세서에서, 제1, 제2 및 제3 등의 용어들은 다양한 부분, 성분, 영역, 층 및/또는 섹션들을 설명하기 위해 사용되나 이들에 한정되지 않는다. 이들 용어들은 어느 부분, 성분, 영역, 층 또는 섹션을 다른 부분, 성분, 영역, 층 또는 섹션과 구별하기 위해서만 사용된다. 따라서, 이하에서 서술하는 제1 부분, 성분, 영역, 층 또는 섹션은 본 발명의 범위를 벗어나지 않는 범위 내에서 제2 부분, 성분, 영역, 층 또는 섹션으로 언급될 수 있다.
본 명세서에서, 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 붙이도록 한다.
본 명세서에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 “포함”한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
본 명세서에서, 사용되는 전문 용어는 단지 특정 실시예를 언급하기 위한 것이며, 본 발명을 한정하는 것을 의도하지 않는다. 여기서 사용되는 단수 형태들은 문구들이 이와 명백히 반대의 의미를 나타내지 않는 한 복수 형태들도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함하는"의 의미는 특정 특성, 영역, 정수, 단계, 동작, 요소 및/또는 성분을 구체화하며, 다른 특성, 영역, 정수, 단계, 동작, 요소 및/또는 성분의 존재나 부가를 제외시키는 것은 아니다.
본 명세서에서, 마쿠시 형식의 표현에 포함된 "이들의 조합"의 용어는 마쿠시 형식의 표현에 기재된 구성 요소들로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상의 혼합 또는 조합을 의미하는 것으로서, 상기 구성 요소들로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상을 포함하는 것을 의미한다.
본 명세서에서, 어느 부분이 다른 부분의 "위에" 또는 "상에" 있다고 언급하는 경우, 이는 바로 다른 부분의 위에 또는 상에 있을 수 있거나 그 사이에 다른 부분이 수반될 수 있다. 대조적으로 어느 부분이 다른 부분의 "바로 위에" 있다고 언급하는 경우, 그 사이에 다른 부분이 개재되지 않는다.
다르게 정의하지는 않았지만, 여기에 사용되는 기술용어 및 과학용어를 포함하는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 일반적으로 이해하는 의미와 동일한 의미를 가진다. 보통 사용되는 사전에 정의된 용어들은 관련기술문헌과 현재 개시된 내용에 부합하는 의미를 가지는 것으로 추가 해석되고, 정의되지 않는 한 이상적이거나 매우 공식적인 의미로 해석되지 않는다.
또한, 특별히 언급하지 않는 한 %는 중량%를 의미하며, 1ppm 은 0.0001중량%이다.
이하, 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어있는 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. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조부호는 동일 구성요소를 지칭한다.
따라서, 몇몇 실시예들에서, 잘 알려진 기술들은 본 발명이 모호하게 해석되는 것을 피하기 위하여 구체적으로 설명되지 않는다. 다른 정의가 없다면 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다.
먼저, 도 1은 금속의 산화, 환원 전위를 나타내는 그림이다. 도 1에서 볼 수 있는 바와 같이, 마그네슘 또는 마그네슘 합금은 구조재 중 가장 산화, 환원 전위가 낮아, 다른 금속과 접합 시 마그네슘이 녹아나는 성질이 있다. 예를 들어, 도 2는 마그네슘 합금과 철 볼트가 포함된 접합부에서의 염수 분무 시험 후 부식 모습을 나타내는데, 도 2에서 볼 수 있는 바와 같이, 철 보다는 마그네슘 합금의 부식이 먼저 일어난다. 본 발명의 일 실시예에서는 마그네슘 합금과 접합부 부재를 포함하는 상태에서 내식성을 유지하는 표면처리방법 및 표면처리된 마그네슘 부재를 제공하고자 한다.
본 발명의 일 실시예에 의한 마그네슘 부재의 표면처리방법은, 마그네슘이 포함된 제1금속재 및 제1금속재보다 산화성이 같거나 낮은 제2금속재를 결합하는 단계; 결합된 제1금속재 및 제2금속재를 알칼리 용액으로 탈지하는 단계; 및 탈지된 제1금속재 및 제2금속재의 표면에 지르코늄 화합물이 포함된 표면처리용액을 이용하여 표면처리층을 형성하는 단계;를 포함한다.
종래의 마그네슘 부재의 표면처리방법에는 탈지 후 산세 및 디스머트 공정이 포함되었다. 또한, 산세 및 디스머트 공정 후의 화성 처리 공정을 디핑(Dipping) 등의 방식으로 수행하였기 때문에 연속 공정으로 진행하기 어려운 문제점이 있었다. 즉, 표면처리공정을 블랭킹 및 성형 공정과 별도로 진행하였기 때문에 제조 공정이 복잡하고 이로 인해 생산 수율이 저하되는 단점이 있었다.
그러나, 본 발병의 일 실시예에서는 이러한 산세 및 디스머트 공정을 거치지 않고도 우수한 내식성을 갖는 표면처리를 수행할 수 있다. 보다 구체적으로, 표면처리층을 형성하는 단계는 탈지하는 단계 후 별도의 추가 공정 없이, 즉, 산세 및 디스머트 등의 공정을 거치지 않고, 연속 공정으로 수행될 수 있다. 연속 공정으로 수행되면, 불량 발생률을 현저하게 저감시킬 수 있고, 제조 공정 단순화에 따라 생산성을 획기적으로 향상시킬 수 있다.
종래의 방법으로는 철, 알루미늄, 아연, 마그네슘 등의 소재와 마그네슘 판재를 접합부 부재(예를 들면, 알루미늄 리벳, SUS 볼트 등)를 사용하는 상태에서, 제품인 자동차의 내식성을 만족시키는 경우는 없었다. 이에, 본 발명의 발명자들은 마그네슘은 반응성이 매우 뛰어나 화학약품과 격렬히 반응하므로, 이러한 반응을 최소화할 수 있도록 공정을 최소화하는 것이 중요하다고 생각하였다. 즉, 기존의 탈지-산세-디스머트-화성의 공정이 아닌, 탈지-표면처리(피막제처리)의 두 가지 공정으로 화성처리를 수행함으로써 산화막을 조절한다면, 마그네슘보다 산화성이 낮은 철과 알루미늄에 사용되는 자동차용 전처리 용액으로도 마그네슘의 전착 도장 물성을 확보할 수 있으리라 생각하여, 본 발명의 일 실시예에 의한 표면처리방법을 고안하였다.
먼저, 마그네슘이 포함된 제1금속재 및 제1금속재보다 산화성이 같거나 낮은 제2금속재를 결합하는 단계를 포함한다.
이때, 마그네슘이 포함된 제1금속재는 마그네슘 또는 마그네슘 합금일 수 있다.
이때, 제1금속재보다 산화성이 낮은 제2금속재는 Al, Fe, Zn, Mg 및 이들의 조합 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
다음으로, 결합된 제1금속재 및 제2금속재를 알칼리 용액으로 탈지하는 단계를 포함한다.
이때, 알칼리 용액은, 수산화나트륨(NaOH), 인산나트륨(Na3PO4ㆍ12H2O) 및 이들의 혼합물 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 보다 구체적으로 수산화나트륨(NaOH) 40g/L 내지 80g/L를 포함하는 알칼리 용액을 이용하여 40℃ 내지 60℃에서 1분 내지 5분간 탈지 공정을 수행할 수 있다. 보다 구체적으로 수산화나트륨(NaOH) 50g/L 내지 70g/L일 수 있다. 이러한 농도 조건에서는 마그네슘 부재가 변색되지 않으면서 기름 성분을 쉽게 제거할 수 있다.
다음으로, 탈지된 제1금속재 및 제2금속재의 표면에 지르코늄 화합물이 포함된 표면처리용액을 이용하여 표면처리층을 형성하는 단계를 포함한다.
마그네슘 부재를 기존의 철, 알루미늄 등에 사용되던 지르코늄 화합물이 포함된 표면처리용액으로 표면처리한다면, 얇은 지르코늄이 포함된 피막으로도 전착 도장의 밀착력 및 내식성이 나타날 수 있다. 또한, 지르코늄계 화성처리의 경우, 알루미늄, 철, 아연, 마그네슘 등을 동시에 처리할 수 있는 신개념 화성처리이다. 종래의 기술인 인산염을 이용한 화성처리는 중금속 유해성의 단점이 있는데, 지르코늄계 화성처리는 이러한 단점이 없다.
이때, 표면처리용액은, 지르코늄 화합물, 무기 금속졸 및 수용성 용매를 포함할 수 있다. 보다 구체적으로, 표면처리용액은, 지르코늄 화합물 2 내지 10 중량%, 무기 금속졸 1 내지 5 중량% 및 잔부 수용성 용매를 포함하는 조성일 수 있다.
이때, 지르코늄 화합물은, 지르코늄 산화물을 포함할 수 있다. 더욱 구체적으로, 지르코늄 화합물은 산성일 수 있다.
이때, 무기 금속졸은, 실리카졸, 알루미나졸, 티타니아졸 및 지르코니아졸 중 어느 하나 이상을 포함할 수 있다.
또한, 표면처리용액의 pH는, 2.5 내지 4일 수 있다. 즉, 산성일 수 있다.
다음으로, 표면처리층을 형성하는 단계 이후에, 표면처리층을 도장하는 단계를 더 포함할 수 있다.
이때, 도장은, 전착 도장 및 스프레이 도장 중 어느 하나일 수 있다.
보다 구체적으로, 도장은 상온에서 1 내지 3분간 처리하는 것일 수 있다.
한편, 본 발명의 일 실시예에 의한 마그네슘 부재는, 마그네슘이 포함된 제1금속재; 제1금속재와 결합되며, 제1금속재보다 산화성이 같거나 낮은 제2금속재; 및 결합된 제1금속재 및 제2금속재 표면에 형성된 표면처리층;을 포함하고, 표면처리층은 지르코늄 화합물을 포함한다.
제2금속재는, 양측에 한 쌍의 결합홈이 형성된 리벳이고, 제1금속재는 한 쌍으로 구성되어 상기 결합홈에 각각 결합된 것일 수 있다.
제2금속재는, Al, Fe, Zn, Mg 및 이들의 조합 중 적어도 하나를 포함하는 것일 수 있다.
지르코늄 화합물은, 지르코늄 산화물을 포함할 수 있다.
표면처리층은, ZrO2 피막층일 수 있다.
표면처리층의 두께는, 20 내지 200nm일 수 있다. 보다 구체적으로 20 내지 100nm일 수 있고, 더욱 구체적으로 20 내지 70nm일 수 있다.
이하, 실시예를 통하여 본 발명을 보다 구체적으로 설명하고자 한다. 다만, 하기의 실시예는 본 발명을 예시하여 보다 상세하게 설명하기 위한 것일 뿐, 본 발명의 권리범위를 한정하기 위한 것이 아니라는 점에 유의할 필요가 있다. 본 발명의 권리범위는 특허청구범위에 기재된 사항과 이로부터 합리적으로 유추되는 사항에 의해 결정되는 것이기 때문이다.
실시예 1
마그네슘 판재를 성형유와 압연유를 제거하기 위하여 NaOH 60g/L의 용액으로 40 내지 60℃에서 2분간 처리하여 탈지하였다. 그 후, pH 2.4 내지 4 정도의 표면처리용액으로 표면처리하였는데, 이때 표면처리용액은 Zr화합물로서 H2ZrO2 2 내지 10 중량%, 무기 금속졸 1 내지 5 중량% 및 여분의 수용성 용매를 포함하는 조성이고, 이러한 표면처리용액으로 상온에서 2분간 처리하여, 전기를 걸어 도장을 수행하였다. 이러한 실험을 통하여 피막 형성된 마그네슘 소재를 제조하였다.
이때의 반응식은 하기와 같다.
H2ZrO2 + 2H2O -> ZrO2 + 6HF
Metal + 3HF -> MeF3 + 3/2H2
도 3은 마그네슘 판재에 ZrO2 표면처리한 후의 외관 사진이며, 도 4는 마그네슘 판재 (E-form)에 코팅된 ZrO2 피막을 볼 수 있는 단면 분석 사진이다.
도 3에서 볼 수 있는 바와 같이, 표면처리 후에도 외관에는 변화가 없었다. 그러면서도, 도 4에서 볼 수 있는 바와 같이, ZrO2 피막 처리 후 Mg 소재 위에 균일한 세라믹 피막인 ZrO2 피막이 형성되었고, 전면적에서 균일한 피막을 확보할 수 있었다. 이러한 피막은 그 두께가 매우 얇아 표면의 외관 변화나, 미세 분석에서도 외관 변화는 없었다. 그 두께는 50 nm 정도이다.
이러한 표면처리 후, 자동차사들이 사용하는 전착 도장을 수행하였고, 이에 따라 도 5와 같이 내충격성, 내염온수성, 염수분무성 등의 전착 도장 물성을 만족함을 알 수 있었다.
도 5는 마그네슘 판재에 ZrO2 표면처리 후 전착 도장을 시행한 후, 전착 도장 물성을 평가한 결과를 나타내는 사진이다.
실시예 2
마그네슘 또는 마그네슘 합금에 알루미늄 리벳을 포함하여 접합부를 구성한 후, 탈지-Zr계 표면처리 후 전착 도장을 시행하였다. 마그네슘 판재 대신에 마그네슘 또는 마그네슘 합금에 알루미늄 리벳을 포함하여 접합부를 구성한 부재를 사용하였다는 점을 제외하고는 실시예 1과 같은 조건으로 실험하였다.
도 6은 실시예 2에 의한 마그네슘 판재와 알루미늄 리벳을 접합한 마그네슘 부재를 탈지-ZrO2 표면처리-전착 도금한 후의 개략적인 설계 그림이다.
이렇게 표면처리된 마그네슘 부재를 염수분무시험을 1000시간 동안 진행하였다. 도 7은 표면처리된 마그네슘 부재를 염수분무시험을 1000시간 동안 진행한 후의 결과 사진이다.
도 7에서 볼 수 있는 바와 같이, 알루미늄 리벳은 염수분무시험 1000시간 진행한 후에도 전혀 부식 진행이 없었지만, SUS 볼트의 갈바닉 절연을 위한 고분자 패드를 투입한 상태에서도 부식이 진행됨을 알 수 있었다.
또한, 도 8은 알루미늄 판재와 마그네슘 판재를 알루미늄 리벳으로 접합한 제품을 모사한 후 Zr계 표면처리 후 전착 도장을 시행하여 염수분무시험을 자동차사 규격인 1000시간 동안 진행한 후의 결과를 보여주는 사진이다.
도 8에서 볼 수 있는 바와 같이, 알루미늄 판재에 알루미늄 리벳을 접합한 때와 같이, 마그네슘 판재에 알루미늄 리벳을 접합한 경우에도 내식성이 확보됨을 알 수 있었다. 이는 Blister size가 3mm 이하일 때도 내식성이 확보된다.
비교예
마그네슘 판재를 성형유와 압연유를 제거하기 위하여 NaOH 60g/L의 용액으로 40 내지 60℃에서 2분간 처리하여 탈지한 후, 표면 조정하고, 인산염 처리하여 인산염 피막을 형성시켰다.
도 9는 마그네슘 판재(E-form)에 코팅된 인산염 피막을 볼 수 있는 단면 분석 사진이다. 도 9에서 볼 수 있는 바와 같이, 인산염 처리하는 공정에서는 MgO로 구성된 산화막이 매우 두터워져 밀착력 확보가 어려워 내식성을 확보하기가 어렵다.
도 10은 마그네슘 판재(E-form)에 인산염 처리한 후 전착 도장을 시행한 후의 전착 도장 물성을 평가한 결과를 나타내는 사진이다. 도 5에서 볼 수 있는 바와는 다르게 내충격성, 내염온수성, 염수분무성 등의 전착 도장 물성의 결과가 나빠 실제로 사용할 수 없었다.
본 발명은 상기 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 제조될 수 있으며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.

Claims (14)

  1. 마그네슘이 포함된 제1금속재 및 상기 제1금속재보다 산화성이 같거나 낮은 제2금속재를 결합하는 단계;
    상기 결합된 제1금속재 및 제2금속재를 알칼리 용액으로 탈지하는 단계; 및
    상기 탈지된 제1금속재 및 제2금속재의 표면에 지르코늄 화합물이 포함된 표면처리용액을 이용하여 표면처리층을 형성하는 단계;를 포함하는 마그네슘 부재의 표면처리방법.
  2. 제1항에 있어서,
    마그네슘이 포함된 제1금속재 및 상기 제1금속재보다 산화성이 같거나 낮은 제2금속재를 결합하는 단계;에서,
    상기 제1금속재보다 산화성이 같거나 낮은 제2금속재는 Al, Fe, Zn, Mg 및 이들의 조합 중 적어도 하나를 포함하는 것인 마그네슘 부재의 표면처리방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 알칼리 용액으로 탈지하는 단계;에서,
    상기 알칼리 용액은,
    수산화나트륨(NaOH), 인산나트륨(Na3PO4ㆍ12H2O) 및 이들의 혼합물 중 적어도 하나를 포함하는 것인 마그네슘 부재의 표면처리방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 표면처리층을 형성하는 단계;에서,
    상기 표면처리용액은,
    지르코늄 화합물, 무기 금속졸 및 수용성 용매를 포함하는 것인 마그네슘 부재의 표면처리방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 표면처리층을 형성하는 단계;에서,
    상기 지르코늄 화합물은,
    지르코늄 산화물을 포함하는 것인 마그네슘 부재의 표면처리방법.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 표면처리층을 형성하는 단계;에서,
    상기 표면처리용액의 pH는,
    2.5 내지 4인 마그네슘 부재의 표면처리방법.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 표면처리층을 형성하는 단계;이후에,
    상기 표면처리층을 도장하는 단계;를 더 포함하는 마그네슘 부재의 표면처리방법.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 표면처리층을 도장하는 단계;에서,
    상기 도장은,
    전착 도장 및 스프레이 도장 중 어느 하나인 마그네슘 부재의 표면처리방법.
  9. 마그네슘이 포함된 제1금속재;
    상기 제1금속재와 결합되며, 상기 제1금속재보다 산화성이 같거나 낮은 제2금속재; 및
    상기 결합된 제1금속재 및 제2금속재 표면에 형성된 표면처리층;을 포함하고,
    상기 표면처리층은 지르코늄 화합물을 포함하는 마그네슘 부재.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 제2금속재는,
    양측에 한 쌍의 결합홈이 형성된 리벳이고,
    상기 제1금속재는 한 쌍으로 구성되어 상기 결합홈에 각각 결합된 마그네슘 부재.
  11. 제9항에 있어서,
    상기 제2금속재는,
    Al, Fe, Zn, Mg 및 이들의 조합 중 적어도 하나를 포함하는 것인 마그네슘 부재.
  12. 제9항에 있어서,
    상기 지르코늄 화합물은,
    지르코늄 산화물을 포함하는 것인 마그네슘 부재.
  13. 제9항에 있어서,
    상기 표면처리층은,
    ZrO2 피막층인 마그네슘 부재.
  14. 제9항에 있어서,
    상기 표면처리층의 두께는,
    20 내지 200nm인 마그네슘 부재.
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