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KR102040978B1 - Surface treatment method of aluminum metallic materials - Google Patents

Surface treatment method of aluminum metallic materials Download PDF

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KR102040978B1
KR102040978B1 KR1020180075368A KR20180075368A KR102040978B1 KR 102040978 B1 KR102040978 B1 KR 102040978B1 KR 1020180075368 A KR1020180075368 A KR 1020180075368A KR 20180075368 A KR20180075368 A KR 20180075368A KR 102040978 B1 KR102040978 B1 KR 102040978B1
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KR
South Korea
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metal material
aluminum
based metal
hydrogen peroxide
surface treatment
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오상관
강신재
최영보
민병주
Original Assignee
한국항공우주연구원
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Abstract

본 발명은 알루미늄계 금속 재료의 표면 처리 방법 및 이에 따라 제조된 알루미늄계 금속 재료에 관한 것으로, 알루미늄을 포함하는 금속 재료의 표면을 세척하는 세척 단계, 세척된 상기 금속 재료의 표면을 알칼리액 처리하는 알칼리 처리 단계, 알칼리 처리된 상기 금속 재료를 산성 용액에 침지시키고 건조하는 부동화(passivation) 단계 및 부동화된 상기 금속 재료를 저농도의 과산화수소 수용액에서 컨디셔닝(conditioning)한 후, 고농도의 과산화수소 수용액에서 세척하는 컨디셔닝(conditioning) 단계를 포함한다.The present invention relates to a method for treating a surface of an aluminum-based metal material and an aluminum-based metal material prepared according to the present invention. An alkali treatment step, a passivation step of dipping and drying the alkali treated metal material in an acidic solution, and conditioning the immobilized metal material in a low concentration aqueous solution of hydrogen peroxide, followed by washing in a high concentration aqueous solution of hydrogen peroxide (conditioning) step.

Description

알루미늄계 금속 재료의 표면 처리 방법 {SURFACE TREATMENT METHOD OF ALUMINUM METALLIC MATERIALS}Surface treatment method of aluminum-based metal material {SURFACE TREATMENT METHOD OF ALUMINUM METALLIC MATERIALS}

본 발명은, 알루미늄계 금속 재료의 표면 처리 방법 및 이에 따라 제조된 알루미늄계 금속 재료에 관한 것이다.TECHNICAL FIELD This invention relates to the surface treatment method of an aluminum type metal material, and the aluminum type metal material manufactured by this.

인공위성의 위치유지 및 자세제어용 추력기는 인공위성, 발사체, 미사일에 공통적으로 적용될 수 있는 파급효과가 큰 기술이므로 국가의 전략적 육성이 필요한 기술이다. 이런 이유로 우주선진국으로부터의 기술이전이 거의 불가능하며, 향후 자체적인 개발 노력이 요구되는 분야이기도 하다.The propulsion thruster for positioning and attitude control of satellites is a technology that has a strong ripple effect that can be applied to satellites, projectiles, and missiles in common. For this reason, technology transfer from the spacecraft is almost impossible, and it is an area that requires further development efforts in the future.

전기추력기(electric thruster) 또는 젤추력기(gelpropellant thruster) 등과 같은 다른 종류의 추력기에 비해 화학식 추력기는 우주개발 초창기부터 현재까지 꾸준히 사용되어 왔으며, 높은 신뢰성뿐만 아니라 비교적 저가로 상업성이 매우 높다. 또한 다양한 종류의 모델들이 이미 우주 시장(space market)에서 상용품으로 거래되고 있다Compared to other types of thrusters such as electric thrusters or gelpropellant thrusters, chemical thrusters have been used steadily since the early days of space development, and are highly commercially available at a relatively low cost as well as high reliability. In addition, various models are already being traded in the space market.

국내에서는 이미 다목적실용위성(KOMPSAT)의 개발과정을 통해 하이드라진(hydrazine)을 사용하는 5N급 저궤도위성용 단일추력기는 국산화 및 실용화에 성공을 하였고, 발사체 및 항공기용 추력기 시스템은 맹독성인 하이드라진 추력기 시스템이 주로 활용되어져 왔다. 그러나 세계적으로 우주기술을 선도하는 연구 그룹들은 맹독성 추진제가 야기하는 환경적, 기술적 비용들을 인식하고 친환경 추진제와 관련된 연구를 진행하고 있다. In Korea, through the development of KOMPSAT, the 5N-class low-orbit satellite single thruster using hydrazine has been successfully localized and commercialized. The projectile and aircraft thruster system are mainly toxic hydrazine thruster systems. Has been utilized. However, the leading research groups in the world are aware of the environmental and technical costs incurred by toxic propellants and are conducting research on green propellants.

하이드라진을 대체할 수 있도록 개발되어온 단일추진제인 친환경추진제(green propellant)로는 과산화수소와 HAN 계열 및 ADN 계열 등이 있다. 특히, 1950년대 이후 다른 단일 추진체에 비해 낮은 비추력으로 인해 과산화수소를 이용한 단일 추진시스템 개발은 지지부진하였으나 최근 과산화수소도 HAN 계열 추진제와 마찬가지로 친환경적인 특성으로 인해100 kg 급 소형 인공위성 개발용 연구가 많이 이루어지고 있다. 추진제로서 사용되는 과산화수소는 93wt% 이상의 고농도이며 밀도, 어는점 등이 단일 추진제인 하이드라진에 비해 우수하다.Green propellant, a single propellant developed to replace hydrazine, includes hydrogen peroxide, HAN series, and ADN series. In particular, since the 1950s, the development of a single propulsion system using hydrogen peroxide has been poorly supported due to lower non-thrust than other single propellants. However, recently, research on the development of 100 kg small satellites has been carried out due to the eco-friendly nature of hydrogen peroxide. have. Hydrogen peroxide used as propellant has a high concentration of 93wt% or more and is superior to hydrazine, which is a single propellant in density and freezing point.

그러나, 과산화수소는 상온에서 촉매 작용에 의해 쉽게 분해되기 때문에, 추진제 분해를 위한 촉매의 예열이 필요 없고, 분해 반응이 이루어지면서, 산소, 수증기 및 에너지만을 생성하기 때문에 환경 친화적이고, 하이드라진에 비해 물질 자체의 독성이 작다는 장점을 가지지만, 상온에서 자가 분해하는 특성을 가지고 있다. 과산화수소가 분해되면 산소가 생성되는데 이러한 특성 때문에 i) 추력기 시스템이 과산화수소에 적합하지 않은 재질로 제작되거나, ii) 과산화수소가 부적합 용기에 저장되거나, iii) 촉매제나 불순물에 의해 과산화수소가 오염될 경우, 분해 반응이 빠르게 일어나 다량의 열과 가스가 방출되어, 시스템의 파괴와 화재 및 폭발의 발생 우려가 높다. However, since hydrogen peroxide is easily decomposed by catalysis at room temperature, it does not require preheating of the catalyst for propellant decomposition and is environmentally friendly because it generates only oxygen, water vapor and energy as the decomposition reaction takes place, and the material itself is higher than hydrazine. Has the advantage of low toxicity, but has the property of self-decomposing at room temperature. When hydrogen peroxide is decomposed, oxygen is produced, which is why i) the thruster system is made of a material that is not suitable for hydrogen peroxide, ii) hydrogen peroxide is stored in an incompatible vessel, or iii) hydrogen peroxide is contaminated by catalyst or impurities. The reaction occurs rapidly, releasing a large amount of heat and gas, and there is a high risk of system destruction, fire and explosion.

따라서, 추력기 시스템의 제작 소재로 사용되고 있거나 사용 예정인 다양한 소재들과 고농도 과산화수소 사이의 화학적 적합성을 향상시킬 수 있는 기술의 개발이 절실하게 요구된다. 특히, 고농도 과산화수소의 저장과 추력기 등의 제조에 널리 사용되는 알루미늄 합금이 과산화수소의 저장 안정성을 해지치 않고, 동시에 과산화수소의 산화작용에 의해 합금의 표면 구조가 크게 손상되지 않도록 하는 효과적인 표면 처리 기술의 개발이 필요하다. Therefore, there is an urgent need for the development of a technology that can improve the chemical compatibility between various materials and high concentrations of hydrogen peroxide that are used or planned to be used in the manufacture of thruster systems. In particular, the development of an effective surface treatment technology in which aluminum alloys, which are widely used for the storage of high concentration hydrogen peroxide and the manufacture of thrusters, do not undermine the storage stability of hydrogen peroxide and at the same time do not significantly damage the surface structure of the alloy by the oxidation of hydrogen peroxide. This is necessary.

그러나 국내에서 친환경 추진제를 활용한 추력기 시스템은 시작 단계이므로 아직까지는 고농도 과산화수소 추진제를 장기 저장하기 위한 알루미늄 소재의 적합성 개선 표면처리 공법 연구 개발이 활발하지 않은 실정이다.However, since the thruster system using the eco-friendly propellant in Korea is in the beginning stage, research and development of surface treatment method for improving the suitability of aluminum material for long-term storage of high concentration hydrogen peroxide propellant has not been active.

본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 알루미늄을 포함하는 금속 재료의 표면을 세척하는 세척 단계, 세척된 상기 금속 재료의 표면을 알칼리액 처리하는 알칼리 처리 단계, 알칼리 처리된 상기 금속 재료를 산성 용액에 침지시키고 건조하는 부동화(passivation) 단계 및 부동화된 상기 금속 재료를 저농도의 과산화수소 수용액에서 컨디셔닝(conditioning)한 후, 고농도의 과산화수소 수용액에서 세척하는 컨디셔닝(conditioning) 단계를 포함하는 알루미늄계 금속 재료의 표면 처리 방법을 제공하는 것이다.The present invention is to solve the above problems, the cleaning step of washing the surface of the metal material including aluminum, the alkali treatment step of treating the surface of the washed metal material with an alkali solution, the alkali-treated acidic metal material A passivation step of immersing and drying the solution and conditioning the passivated metal material in a low concentration aqueous solution of hydrogen peroxide, followed by conditioning in a high concentration aqueous solution of hydrogen peroxide. It is to provide a surface treatment method.

보다 구체적으로, 상기 알루미늄계 금속 재료의 표면 처리 방법은 압력 상승이 억제되어 과산화수소의 분해를 효과적으로 억제할 뿐만 아니라, 시간이 지날수록 과산화수소의 분해 속도가 느려지는 알루미늄계 금속 재료를 제공할 수 있다.More specifically, the method for treating the surface of the aluminum-based metal material may provide an aluminum-based metal material in which the pressure rise is suppressed to effectively suppress the decomposition of hydrogen peroxide and, as time passes, the decomposition rate of the hydrogen peroxide is lowered.

그러나, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 이상에서 언급한 것들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 해당 분야 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.However, the problem to be solved by the present invention is not limited to those mentioned above, and other problems not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the following description.

본 발명의 일 실시예에 따른 알루미늄계 금속 재료의 표면 처리 방법은, 알루미늄을 포함하는 금속 재료의 표면을 세척하는 세척 단계, 세척된 상기 금속 재료의 표면을 알칼리액 처리하는 알칼리 처리단계, 알칼리 처리된 상기 금속 재료를 산성 용액에 침지시키고 건조하는 부동화(passivation) 단계 및 부동화된 상기 금속 재료를 저농도의 과산화수소 수용액에서 컨디셔닝(conditioning) 한 후, 고농도의 과산화수소 수용액에서 세척하는 컨디셔닝(conditioning) 단계를 포함한다.In accordance with an embodiment of the present invention, a method for treating a surface of an aluminum-based metal material includes: a washing step of washing a surface of a metal material including aluminum, an alkali treatment step of treating an surface of the washed metal material with an alkali liquid, and an alkali treatment A passivation step of immersing the dried metal material in an acidic solution and drying, and conditioning the passivated metal material in a low concentration aqueous solution of hydrogen peroxide, followed by conditioning in a high concentration solution of hydrogen peroxide. do.

본 발명의 일 실시예에 따라, 상기 컨디셔닝 단계 이후의 알루미늄계 금속 재료는, 표면의 산소 원자와 알루미늄 원자의 비율(O/Al ratio)이 1.2 내지 1.49인 것일 수 있다.According to one embodiment of the invention, the aluminum-based metal material after the conditioning step, the ratio of the oxygen atoms and aluminum atoms (O / Al ratio) of the surface may be 1.2 to 1.49.

본 발명의 일 실시예에 따라, 상기 표면의 산소 원자와 알루미늄 원자의 비율(O/Al ratio)은, 알루미늄계 금속 재료의 표면으로부터 5 nm깊이까지, 1 nm 깊이 당 0.01 내지 0.08 감소하는 것일 수 있다.According to one embodiment of the present invention, the ratio of oxygen atoms to aluminum atoms (O / Al ratio) of the surface may be reduced from 0.01 to 0.08 per 1 nm depth, up to 5 nm depth from the surface of the aluminum-based metal material have.

본 발명의 일 실시예에 따라, 상기 세척 단계는, 중성 세제를 사용하여 상기 금속 재료 표면의 이물질을 제거하는 1차 세척 단계, 물(H2O)을 사용하여 세척하는 2차 세척 단계, 탈이온수(DIW)를 사용하여 표면의 이온을 제거하는 3차 세척 단계 및 상기 금속 재료를 건조하는 건조 단계를 포함할 수 있다.According to one embodiment of the invention, the washing step, the first washing step to remove foreign substances on the surface of the metal material using a neutral detergent, the second washing step to wash using water (H 2 O), de The method may include a third washing step of removing ions from the surface using ionized water (DIW) and a drying step of drying the metal material.

본 발명의 일 실시예에 따라, 상기 1차 세척 단계는, 상기 금속 재료의 표면을 러빙(rubbing) 하는 것일 수 있다.According to one embodiment of the present invention, the first washing step may be to rub the surface of the metal material.

본 발명의 일 실시예에 따라, 상기 알칼리액은, 나트륨 이온, 칼륨 이온 및 암모늄 이온으로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상을 포함하는 것일 수 있다.According to one embodiment of the invention, the alkaline liquid may be one or more selected from the group consisting of sodium ions, potassium ions and ammonium ions.

본 발명의 일 실시예에 따라, 상기 알칼리 처리 단계는, 10 ℃ 내지 30 ℃ 온도에서 1분 내지 20분간 수행되는 것일 수 있다.According to one embodiment of the present invention, the alkali treatment step may be performed for 1 minute to 20 minutes at a temperature of 10 ℃ to 30 ℃.

본 발명의 일 실시예에 따라, 상기 알칼리액 용액 100 g에 녹아 있는 나트륨 이온, 칼륨 이온 및 암모늄 이온으로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상을 포함하는 용질의 그램(g)수는, 0.01 내지 0.50 인 것일 수 있다.According to one embodiment of the present invention, the number of grams (g) of the solute containing at least one selected from the group consisting of sodium ions, potassium ions and ammonium ions dissolved in 100 g of the alkaline solution is 0.01 to 0.50 It may be.

본 발명의 일 실시예에 따라, 상기 알칼리 처리 단계는, 물 또는 탈이온수를 이용하여 세척하는 추가 세척 단계를 더 포함하는 것일 수 있다.According to one embodiment of the present invention, the alkali treatment step may further include an additional washing step of washing using water or deionized water.

본 발명의 일 실시예에 따라, 상기 부동화(passivation) 단계는, 25 ℃ 내지 75 ℃의 온도의 산성 용액에 상기 금속 재료를 1 분 내지 120 분 동안 침지시키는 것일 수 있다.According to one embodiment of the invention, the passivation (passivation) step, may be to immerse the metal material for 1 minute to 120 minutes in an acidic solution at a temperature of 25 ℃ to 75 ℃.

본 발명의 일 실시예에 따라, 상기 산성 용액은, 황산, 질산 및 인산으로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상을 포함하는 것일 수 있다.According to one embodiment of the invention, the acidic solution may be one or more selected from the group consisting of sulfuric acid, nitric acid and phosphoric acid.

본 발명의 일 실시예에 따라, 상기 산성 용액 100 g에 녹아 있는 황산, 질산 및 인산으로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상을 포함하는 용질의 그램(g)수는, 40 내지 50 인 것일 수 있다.According to one embodiment of the present invention, the number of grams (g) of the solute containing one or more selected from the group consisting of sulfuric acid, nitric acid and phosphoric acid dissolved in 100 g of the acidic solution may be 40 to 50.

본 발명의 일 실시예에 따라, 상기 부동화(passivation) 단계는, 물 또는 탈이온수 를 이용하여 세척하는 추가 세척 단계를 더 포함하는 것일 수 있다.According to one embodiment of the present invention, the passivation step may further include a further washing step of washing using water or deionized water.

본 발명의 일 실시예에 따라, 상기 고농도의 과산화수소 수용액의 농도는, 상기 저농도 과산화수소 수용액 농도의 2배 내지 3배인 것일 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the concentration of the high concentration of hydrogen peroxide aqueous solution may be two to three times the concentration of the low concentration hydrogen peroxide solution.

본 발명의 일 실시예에 따라, 상기 고농도 과산화수소 수용액을 이용하여 세척하는 단계에서 고농도 과산화수소 수용액의 용량은, 저농도 과산화수소 수용액에서 컨디셔닝시키는 단계에서의 저농도 과산화수소 수용액 용량 대비 1/20 내지 1/5인 것일 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the capacity of the high concentration hydrogen peroxide solution in the washing step using the high concentration hydrogen peroxide aqueous solution, the concentration of the low concentration hydrogen peroxide aqueous solution in the step of conditioning in a low concentration hydrogen peroxide aqueous solution will be 1/20 to 1/5 Can be.

본 발명의 또 다른 측면의 일 실시예에 따른, 과산화수소에 대해 안정성을 갖는 알루미늄계 금속 재료는, 전술한 일 실시예에 따라 표면 처리된 알루미늄계 금속 재료를 포함하며, 상기 알루미늄계 금속 재료는, 표면으로부터 100 nm 깊이까지 산소 원자와 알루미늄 원자의 비율(O/Al ratio)이, 1.2 내지 1.49 인 것을 포함한다.According to another embodiment of the present invention, an aluminum-based metal material having stability against hydrogen peroxide includes an aluminum-based metal material surface-treated according to the above-described embodiment, wherein the aluminum-based metal material, It includes that the ratio of oxygen atoms and aluminum atoms (O / Al ratio) to the depth of 100 nm from the surface is 1.2 to 1.49.

본 발명의 일 실시예에 따라, 상기 알루미늄계 금속 재료는, 전술한 일 실시예에 따라 표면 처리된 것을 포함하며, 표면의 산소 원자와 알루미늄 원자의 비율(O/Al ratio)이 1.2 내지 1.49인 것일 수 있다.According to one embodiment of the present invention, the aluminum-based metal material, the surface-treated according to one embodiment described above, the ratio of the oxygen atoms and aluminum atoms (O / Al ratio) of the surface is 1.2 to 1.49 It may be.

본 발명의 일 실시예에 따라, 상기 알루미늄계 금속 재료는, 표면으로부터 5 nm깊이까지, 1 nm 깊이 당 표면의 산소 원자와 알루미늄 원자의 비율(O/Al ratio)이 0.01 내지 0.08 감소하는 것일 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the aluminum-based metal material may be one in which the ratio of O / Al ratios of oxygen atoms and aluminum atoms on the surface per 1 nm depth is reduced from 0.01 to 0.08 to 5 nm deep from the surface. have.

본 발명은, 알루미늄을 포함하는 금속 재료의 표면을 세척하는 세척 단계, 세척된 상기 금속 재료의 표면을 알칼리액 처리하는 알칼리 처리 단계, 알칼리 처리된 상기 금속 재료를 산성 용액에 침지시키고 건조하는 부동화(passivation) 단계 및 부동화된 상기 금속 재료를 저농도의 과산화수소 수용액에서 컨디셔닝(conditioning)한 후, 고농도의 과산화수소 수용액에서 세척하는 컨디셔닝(conditioning) 단계를 포함하는 알루미늄계 금속 재료의 표면 처리 방법을 제공할 수 있다.The present invention provides a cleaning step of washing the surface of a metal material including aluminum, an alkali treatment step of treating the surface of the washed metal material with an alkali solution, and a passivation method for immersing and drying the alkali-treated metal material in an acidic solution ( It is possible to provide a method for surface treatment of an aluminum-based metal material including a conditioning step in which a passivation step and the passivated metal material are conditioned in a low concentration aqueous solution of hydrogen peroxide and then washed in a high concentration aqueous solution of hydrogen peroxide. .

보다 구체적으로는, 과산화수소의 저장 안정성 및 소재 적합성이 우수하여, 과산화수소가 느리게 분해되고 활성 산소 손실률(Active Oxygen Loss, AOL)이 낮은 알루미늄계 금속 재료를 제공할 수 있다.More specifically, it is possible to provide an aluminum-based metal material which is excellent in storage stability and material suitability of hydrogen peroxide, so that hydrogen peroxide is slowly decomposed and low in active oxygen loss rate (AOL).

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 일루미늄계 금속 재료의 표면 처리 방법 공정도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따라 제조된 알루미늄 합금 시편의 표면 처리 조건에 따른 활성 산소 손실률(Active Oxygen Loss, AOL)의 측정 결과를 나타낸 것이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따라 제조된 알루미늄계 금속 재료의 표면으로부터 100 nm의 깊이까지 산소 원자와 알루미늄 원자의 비율(O/Al ratio)을 측정한 결과이다.
도 4는 도 2 및 도3에서 측정한 활성 산소 손실률(Active Oxygen Loss, AOL)과 알루미늄계 금속 재료의 표면으로부터 100 nm의 깊이까지 산소 원자와 알루미늄 원자의 비율(O/Al ratio)의 관계를 나타낸 표이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따라 제조된 알루미늄계 금속 재료의 표면으로부터 깊이 5 nm까지의 1nm 당 산소 원자와 알루미늄 원자의 비율(O/Al ratio) 감소량을 측정한 결과이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 알루미늄계 금속 재료의 표면 처리 방법을 이용하여 반구형 탱크를 표면 처리한 후, 압력 상승을 관찰한 결과이다.
1 is a process chart of a surface treatment method of an aluminum-based metal material according to an embodiment of the present invention.
Figure 2 shows the measurement results of the active oxygen loss rate (Active Oxygen Loss, AOL) according to the surface treatment conditions of the aluminum alloy specimen prepared according to an embodiment of the present invention.
3 is a result of measuring the ratio of oxygen atoms and aluminum atoms (O / Al ratio) to the depth of 100 nm from the surface of the aluminum-based metal material prepared according to an embodiment of the present invention.
FIG. 4 shows the relationship between the active oxygen loss rate (AOL) measured in FIGS. 2 and 3 and the ratio of oxygen atoms and aluminum atoms (O / Al ratio) to the depth of 100 nm from the surface of the aluminum-based metal material. Table shown.
5 is a result of measuring the amount of reduction in the ratio (O / Al ratio) of oxygen atoms and aluminum atoms per 1 nm from the surface of the aluminum-based metal material prepared according to an embodiment of the present invention to 5 nm depth.
6 is a result of observing the pressure increase after the surface treatment of the hemispherical tank using the surface treatment method of the aluminum-based metal material according to an embodiment of the present invention.

이하에서, 첨부된 도면을 참조하여 실시예들을 상세하게 설명한다. 그러나, 실시예들에는 다양한 변경이 가해질 수 있어서 특허출원의 권리 범위가 이러한 실시예들에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다. 실시예들에 대한 모든 변경, 균등물 내지 대체물이 권리 범위에 포함되는 것으로 이해되어야 한다.Hereinafter, exemplary embodiments will be described in detail with reference to the accompanying drawings. However, various changes may be made to the embodiments so that the scope of the patent application is not limited or limited by these embodiments. It is to be understood that all changes, equivalents, and substitutes for the embodiments are included in the scope of rights.

실시예에서 사용한 용어는 단지 설명을 목적으로 사용된 것으로, 한정하려는 의도로 해석되어서는 안된다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.The terminology used herein is for the purpose of description and should not be construed as limiting. Singular expressions include plural expressions unless the context clearly indicates otherwise. In this specification, terms such as "comprise" or "have" are intended to indicate that there is a feature, number, step, action, component, part, or combination thereof described on the specification, and one or more other features. It is to be understood that the present invention does not exclude the possibility of the presence or the addition of numbers, steps, operations, components, components, or a combination thereof.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 실시예가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.Unless defined otherwise, all terms used herein, including technical or scientific terms, have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art. Terms such as those defined in the commonly used dictionaries should be construed as having meanings consistent with the meanings in the context of the related art and shall not be construed in ideal or excessively formal meanings unless expressly defined in this application. Do not.

또한, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 도면 부호에 관계없이 동일한 구성 요소는 동일한 참조부호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 실시예를 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 실시예의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.In addition, in the description with reference to the accompanying drawings, the same components regardless of reference numerals will be given the same reference numerals and duplicate description thereof will be omitted. In the following description of the embodiment, when it is determined that the detailed description of the related known technology may unnecessarily obscure the gist of the embodiment, the detailed description thereof will be omitted.

구성 요소(element) 또는 층이 다른 요소 또는 층 "상에(on)", "에 연결된(connected to)", 또는 "에 결합된(coupled to)" 것으로서 나타낼 때, 이것이 직접적으로 다른 구성 요소 또는 층에 있을 수 있거나, 연결될 수 있거나 결합될 수 있거나 또는 간섭 구성 요소 또는 층(intervening elements and layer)이 존재할 수 있는 것으로 이해될 수 있다. When an element or layer is represented as "on", "connected to" or "coupled to" another element or layer, this is directly another element or layer. It may be understood that the layers may be present, connected or combined, or there may be intervening elements and layers.

이하, 본 발명의 알루미늄계 금속 재료의 표면 처리 방법 및 이에 따라 표면처리된 과산화수소에 대해 안정성을 갖는 알루미늄계 금속 재료에 대하여 실시예 및 도면을 참조하여 구체적으로 설명하도록 한다. 그러나, 본 발명이 이러한 실시예 및 도면에 제한되는 것은 아니다.Hereinafter, a method of surface treatment of an aluminum-based metal material of the present invention and an aluminum-based metal material having stability with respect to hydrogenated peroxide according to the present invention will be described in detail with reference to Examples and drawings. However, the present invention is not limited to these embodiments and drawings.

본 발명의 일 실시예에 따른 알루미늄계 금속 재료의 표면 처리 방법은, 알루미늄을 포함하는 금속 재료의 표면을 세척하는 세척 단계, 세척된 상기 금속 재료의 표면을 알칼리액 처리하는 알칼리 처리단계, 알칼리 처리된 상기 금속 재료를 산성 용액에 침지시키고 건조하는 부동화(passivation) 단계 및 부동화된 상기 금속 재료를 저농도의 과산화수소 수용액에서 컨디셔닝(conditioning) 한 후, 고농도의 과산화수소 수용액에서 세척하는 컨디셔닝(conditioning) 단계를 포함한다.In accordance with an embodiment of the present invention, a method for treating a surface of an aluminum-based metal material includes: a washing step of washing a surface of a metal material including aluminum, an alkali treatment step of treating an surface of the washed metal material with an alkali liquid, and an alkali treatment A passivation step of immersing the dried metal material in an acidic solution and drying, and conditioning the passivated metal material in a low concentration aqueous solution of hydrogen peroxide, followed by conditioning in a high concentration solution of hydrogen peroxide. do.

일 측에 따를 때, 상기 알루미늄계 금속 재료는, 자동차용, 항공용, 군사용 등의 연료 저장 탱크에 사용될 수 있으며, 바람직하게는 항공기용 추력기 시스템의 추진제 저장 탱크에 적합한 소재일 수 있다.According to one side, the aluminum-based metal material may be used in fuel storage tanks, such as automotive, aviation, military, etc., preferably a material suitable for the propellant storage tank of the aircraft thruster system.

일 측에 따를 때, 상기 알루미늄계 금속 재료는, 안정성과 경제성이 확보된 고강도 알루미늄 라이너로 가능한 것이라면 특별히 제한되지 않으며, 원통형상으로 성형이 가능하며, 그 외곽 표면에 저장 탱크에 작용하는 초고압의 가스 압력 등에도 강도 안전성을 충분히 확보할 수 있도록 복합소재로 제조될 수도 있다.According to one side, the aluminum-based metal material is not particularly limited as long as it can be a high-strength aluminum liner secured stability and economical efficiency, can be molded into a cylindrical shape, the ultra-high pressure gas acting on the storage tank on its outer surface It may be made of a composite material to ensure sufficient strength safety even under pressure.

일 측에 따를 때, 상기 알루미늄 라이너는 고강도사 및 필라멘트사의 와인딩이 용이한 것이라면 특별히 제한되지 않는다.According to one side, the aluminum liner is not particularly limited as long as the winding of the high strength yarn and filament yarn is easy.

일 측에 따를 때, 상기 알루미늄을 포함하는 금속 재료는, 알루미늄, 알루미늄 합금 또는 알루미늄과 탄소섬유 등의 복합 재료를 포함할 수 있으며, 바람직하게는 알루미늄 합금일 수 있다.According to one side, the metal material including aluminum, may include a composite material such as aluminum, aluminum alloy or aluminum and carbon fiber, preferably may be an aluminum alloy.

본 발명의 일 실시예에 따라, 상기 세척 단계는, 중성 세제를 사용하여 상기 금속 재료 표면의 이물질을 제거하는 1차 세척 단계, 물(H2O)을 사용하여 세척하는 2차 세척 단계, 탈이온수(DIW)를 사용하여 표면의 이온을 제거하는 3차 세척 단계 및 상기 금속 재료를 건조하는 건조 단계를 포함할 수 있다.According to one embodiment of the invention, the washing step, the first washing step to remove foreign substances on the surface of the metal material using a neutral detergent, the second washing step to wash using water (H 2 O), de The method may include a third washing step of removing ions from the surface using ionized water (DIW) and a drying step of drying the metal material.

일 측에 따를 때, 상기 1차 세척 단계는, 알루미늄을 포함하는 금속 재료 표면의 이물질 또는 기름기를 제거하기 위하여 중성세제를 이용하는 것일 수 있다.According to one side, the first washing step may be to use a neutral detergent to remove foreign substances or grease on the surface of the metal material including aluminum.

일 측에 따를 때, 상기 1차 세척 단계는, 최소 1분 이상 세척하는 것일 수 있다.According to one side, the first washing step may be to wash for at least 1 minute.

일 측에 따를 때, 상기 중성 세제는, 산성 또는 알칼리성이 아닌 중성을 띄는 세제라면 특별히 제한되지 않으며, 예를 들어 일반 주방용 세제를 포함할 수 있다.According to one side, the neutral detergent is not particularly limited as long as it is a neutral detergent that is not acidic or alkaline, and may include, for example, a general kitchen detergent.

일 측에 따를 때, 상기 1차 세척 단계에서 중성세제가 아닌, 산성 또는 알칼리성 세제를 사용하여 세척할 경우, 금속 표면의 부식이나 변색이 있을 수 있다.According to one side, when washing with an acidic or alkaline detergent, rather than a neutral detergent in the first washing step, there may be corrosion or discoloration of the metal surface.

일 측에 따를 때, 상기 2차 세척 단계는, 물(H2O), 예를 들어 수돗물을 사용하여 세척하는 것일 수 있으며, 2차 세척 단계를 통하여, 표면의 중성세제의 미셸 구조와 결합한 기름기 또는 이물질 등이 가볍게 세척되는 단계일 수 있다.According to one side, the secondary washing step may be to wash using water (H 2 O), for example, tap water, and through the secondary washing step, the greasy combined with the Michelle structure of the neutral detergent on the surface Alternatively, the step may be a step in which foreign matters are lightly washed.

일 측에 따를 때, 상기 3차 세척 단계는, 탈이온수(DIW)를 사용하여, 금속 재료의 표면에 남아있는 잔여 이온을 모두 제거하는 단계일 수 있다.According to one side, the third washing step may be a step of removing all residual ions remaining on the surface of the metal material using deionized water (DIW).

일 측에 따를 때, 상기 2차 및 3차 세척 단계는, 각각 수돗물 및 탈이온수를 사용하여 세척함으로써, 제거 또는 세척하고자 하는 대상이 상이하며, 이와 같은 단계별 세척에 따라 금속 소재의 표면의 오염도를 최소화할 수 있다.According to one side, the secondary and tertiary washing step, by using tap water and deionized water, respectively, the object to be removed or washed is different, the degree of contamination of the surface of the metal material according to such a step washing It can be minimized.

일 측에 따를 때, 상기 세척 단계는, 3차 세척 단계까지 거쳐 중성 세제 및 이물질이 모두 세척된 금속 재료를 알칼리 처리하기 위한 전단계로서, 금속 재료 표면의 이물질을 완전히 제거하여 품질을 담보하기 위함일 수 있으며, 바람직하게는 50 ℃ 내지 70 ℃ 에서 1시간 내지 5시간, 더욱 바람직하게는 60 ℃에서 3시간 건조시킬 수 있다.According to one side, the washing step is a preliminary step for alkali treatment of the metal material in which both the neutral detergent and the foreign substances have been washed through the third washing step, to completely remove the foreign substances on the surface of the metal material to ensure quality. It may be preferably dried at 50 to 70 1 hour to 5 hours, more preferably at 60 3 hours.

본 발명의 일 실시예에 따라, 상기 1차 세척 단계는, 상기 금속 재료의 표면을 러빙(rubbing) 하는 것일 수 있다.According to one embodiment of the present invention, the first washing step may be to rub the surface of the metal material.

일 측에 따를 때, 상기 러빙(rubbing)이란, 금속 소재의 표면에 영향을 줄 수 있는 물건을 사용하지 않고, 손으로 문질러서 세척하는 것을 의미하며, 이는 금속 소재 표면의 마찰을 최소화하여 품질 보존을 위함이다.According to one side, the rubbing (rubbing) means to clean by hand rubbing, without using an object that can affect the surface of the metal material, which minimizes the friction of the surface of the metal material to preserve quality For sake.

본 발명의 일 실시예에 따라, 상기 알칼리액은, 나트륨 이온, 칼륨 이온 및 암모늄 이온으로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상을 포함하는 것일 수 있다.According to one embodiment of the invention, the alkaline liquid may be one or more selected from the group consisting of sodium ions, potassium ions and ammonium ions.

일 측에 따를 때, 상기 알칼리 처리 단계의 알칼리액은, 알루미늄계 금속 재료 표면의 유지(기름) 성분을 효과적으로 제거할 수 있다.According to one side, the alkaline liquid of the alkali treatment step can effectively remove the oil (oil) component on the surface of the aluminum-based metal material.

일 측에 따를 때, 상기 알칼리액은, 알루미늄계 금속 재료 표면의 윤활제를 제거할 수도 있다.According to one side, the alkaline liquid may remove the lubricant on the surface of the aluminum-based metal material.

일 측에 따를 때, 상기 알칼리 처리 단계에서, 알칼리액을 처리함으로 인해 발생하는 알루미늄 금속 재료 표면이 소량 에칭될 수 있으며, 에칭량은, 50 mg/m2미만 일 수 있고, 이는 곧, 알칼리액에 의해서 알루미늄 금속 재료의 표면이 거의 에칭되지 않는 것일 수 있다.According to one side, in the alkali treatment step, the surface of the aluminum metal material generated by treating the alkaline liquid may be etched in small amounts, and the etching amount may be less than 50 mg / m 2 , that is, the alkaline liquid May hardly etch the surface of the aluminum metal material.

일 측에 따를 때, 상기 알칼리 처리 단계에서의 에칭량이 50 mg/m2이상일 경우, 알루미늄 금속 재료의 표면이 백색화될 수 있다.According to one side, when the etching amount in the alkali treatment step is 50 mg / m 2 or more, the surface of the aluminum metal material may be whitened.

일 측에 따를 때, 금속 재료 표면의 에칭량은, 알칼리 처리 단계 전후의 금속 재료의 질량을 정밀하게 측정하고, 알칼리 처리 단계 전후에서의 금속 재료의 질량의 감소량을 금속 재료의 표면적으로 나누는 방법으로 측정할 수 있다.According to one side, the etching amount of the metal material surface is a method of precisely measuring the mass of the metal material before and after the alkali treatment step, and dividing the amount of reduction of the mass of the metal material before and after the alkali treatment step by the surface area of the metal material. It can be measured.

일 측에 따를 때, 상기 알칼리액은 바람직하게는 pH가 9 내지 14, 가장 바람직하게는 10 내지 13일 수 있으며, 상기 범위 내의 알칼리액을 이용함으로써, 금속 재료의 표면에 수산화물의 피막을 형성할 수 있다.According to one side, the alkali liquid may preferably have a pH of 9 to 14, most preferably 10 to 13, by using an alkali liquid in the above range, to form a film of hydroxide on the surface of the metal material Can be.

일 측에 따를 때, 상기 금속 재료 표면의 수산화물 피막은, 부동화 단계에서 산성 용액에 의해 용해될 수 있으며, 알칼리 처리 단계에서 수산화물의 피막을 효율적으로 형성시킴과 동시에 에칭량을 억제하기 위해서 pH가 10 내지 13범위일 수 있다.According to one side, the hydroxide film on the surface of the metal material can be dissolved by the acidic solution in the passivation step, the pH is 10 in order to efficiently form the film of the hydroxide in the alkali treatment step and at the same time to suppress the etching amount To 13;

일 측에 따를 때, 상기 나트륨 이온, 칼륨 이온 및 암모늄 이온으로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상의 이온을 함유함으로써, 알루미늄계 금속 재료의 표면에 효과적으로 피막을 형성할 수 있다.According to one side, by containing one or more ions selected from the group consisting of the sodium ions, potassium ions and ammonium ions, it is possible to effectively form a film on the surface of the aluminum-based metal material.

일 측에 따를 때, 상기 나트륨 이온, 칼륨 이온 및 암모늄 이온의 공급원으로는, 수산화 나트륨, 수산화 칼륨, 탄산나트륨, 탄산수소나트륨, 탄산수소암모늄등의 무기물이나, 글루콘산이나 구연산등의 유기산의 나트륨염, 칼륨염, 암모늄염의 유기물일 수 있으며, 이들 화합물은 2종 이상을 조합하여 사용할 수도 있다.According to one side, as the source of the sodium ions, potassium ions and ammonium ions, minerals such as sodium hydroxide, potassium hydroxide, sodium carbonate, sodium bicarbonate, ammonium bicarbonate, or sodium salts of organic acids such as gluconic acid or citric acid It may be an organic substance of, potassium salt, ammonium salt, these compounds may be used in combination of two or more kinds.

일 측에 따를 때, 상기 알칼리액은, 바람직하게는, 수산화 나트륨을 포함하는 수용액일 수 있으며, 알칼리액으로서 알칼리성이 강한 수산화 나트륨 수용액을 이용함으로써, 알루미늄계 금속 재료 표면에 보다 효과적으로 수산화물의 피막을 형성할 수 있다.According to one side, the alkaline liquid, preferably, may be an aqueous solution containing sodium hydroxide, by using a highly alkaline aqueous sodium hydroxide solution as an alkaline liquid, the coating of the hydroxide on the surface of the aluminum-based metal material more effectively Can be formed.

일 측에 따를 때, 상기 알칼리액은, 유기산, 킬레이트제, 분산제 및 계면활성제로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 하나 이상을 더 포함할 수 있다.According to one side, the alkaline liquid may further include at least one selected from the group consisting of an organic acid, a chelating agent, a dispersing agent and a surfactant.

일 측에 따를 때, 상기 알칼리액이, 유기산, 킬레이트제, 분산제 또는 계면활성제를 더 포함하는 경우, 저온도, 단시간내에 알칼리 처리 단계를 실시해도, 알루미늄계 금속 재료의 표면의 스머트를 효율적으로 제거하여 수산화물의 피막 형성을 촉진할 수 있다.According to one side, when the alkaline liquid further contains an organic acid, a chelating agent, a dispersing agent or a surfactant, even if the alkali treatment step is performed at a low temperature and within a short time, the smut of the surface of the aluminum-based metal material can be efficiently It can be removed to promote the film formation of the hydroxide.

일 측에 따를 때, 상기 유기산은, 글루콘산, 구연산, 옥살산, 사과산, 주석산, 소르빈산, 호박산 및 이들의 나트륨염이나 칼륨염 등의 알칼리 금속염을 포함할 수 있다.According to one side, the organic acid may include an alkali metal salt such as gluconic acid, citric acid, oxalic acid, malic acid, tartaric acid, sorbic acid, succinic acid and sodium or potassium salt thereof.

일 측에 따를 때, 상기 킬레이트제는, 아미노카르본산계 킬레이트제나 포스폰산계 킬레이트제, 축합 인산염이 들 수 있다. 구체적으로는 에틸렌디아민 사아세트산(EDTA), 1-히드록시에틸리덴-1, 1-디포스폰산나트륨(HEDP), 니트릴로트리아세트산(NTA), 트리폴리인산나트륨(STPP)을 포함할 수 있다.According to one side, the chelating agent may be an aminocarboxylic acid chelating agent, phosphonic acid chelating agent, condensed phosphate. Specifically, it may include ethylenediamine tetraacetic acid (EDTA), 1-hydroxyethylidene-1, 1-diphosphonate (HEDP), nitrilotriacetic acid (NTA), sodium tripolyphosphate (STPP).

일 측에 따를 때, 상기 분산제는, 아크릴산말레산코폴리머, 그 나트륨염, 폴리카르본산, 폴리에틸렌글리콜을 포함할 수 있다.According to one side, the dispersant may include a maleic acid acrylic acid copolymer, its sodium salt, polycarboxylic acid, polyethylene glycol.

일 측에 따를 때, 상기 계면활성제는, 비이온계, 양이온계, 음이온계, 양성 이온계의 계면활성제를 포함할 수 있으며, 바람직하게는, 비이온계일 수 있으며, 그 일 예로, 탄화수소 유도체, 아비에트산 유도체, 알코올 에톡실레이트, 변성 폴리에톡시화 알코올을 사용할 수 있다.According to one side, the surfactant may include a nonionic, cationic, anionic, amphoteric surfactant, preferably, may be a nonionic, for example, hydrocarbon derivatives, Abietic acid derivatives, alcohol ethoxylates, modified polyethoxylated alcohols can be used.

본 발명의 일 실시예에 따라, 상기 알칼리 처리 단계는, 10 ℃ 내지 30 ℃ 온도에서 1분 내지 20분간 수행되는 것일 수 있다.According to one embodiment of the present invention, the alkali treatment step may be performed for 1 minute to 20 minutes at a temperature of 10 ℃ to 30 ℃.

일 측에 따를 때, 상기 조건에서의 알칼리 처리 단계를 수행할 때에, 알루미늄계 금속 재료의 표면에 효과적으로 피막을 형성하면서, 극소량의 에칭량을 유지할 수 있다.According to one side, when performing the alkali treatment step under the above conditions, it is possible to effectively form a film on the surface of the aluminum-based metal material, while maintaining a very small amount of etching.

일 측에 따를 때, 상기 알칼리 처리 단계는, 1회 실시할 수도 있고, 복수회 실시할 수도 있다.According to one side, the alkali treatment step may be performed once, or may be performed multiple times.

일 측에 따를 때, 상기 알칼리 처리 단계를 복수회 실시하는 경우에는, 각각의 처리과정에서 처리 조건을 동일하게 할 수도 있으며, 변경할 수도 있다.According to one side, when the alkali treatment step is performed a plurality of times, the treatment conditions may be the same or changed in each treatment process.

본 발명의 일 실시예에 따라, 상기 알칼리액 용액 100 g에 녹아 있는 나트륨 이온, 칼륨 이온 및 암모늄 이온으로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상을 포함하는 용질의 그램(g)수는, 0.01 내지 0.50 인 것일 수 있다.According to one embodiment of the present invention, the number of grams (g) of the solute containing at least one selected from the group consisting of sodium ions, potassium ions and ammonium ions dissolved in 100 g of the alkaline solution is 0.01 to 0.50 It may be.

일 측에 따를 때, 상기 알칼리액의 농도는, 알칼리액 용액 100 g에 녹아 있는 용질의 그램(g)수가, 0.01 내지 0.50 인 것으로, 0.01 wt% 내지 0.50 wt%일 수 있다.According to one side, the concentration of the alkaline liquid, the number of grams (g) of the solute dissolved in 100 g of the alkaline solution, 0.01 to 0.50, may be 0.01 wt% to 0.50 wt%.

일 측에 따를 때, 상기 알칼리액의 농도가 0.01 wt%보다 낮으면 알루미늄계 금속 재료 표면에 수산화물의 피막이 형성되기 어려울 수 있고, 0.50 wt%보다 높으면 알루미늄계 금속 재료 표면이 과도하게 에칭됨으로써 백색화될 수 있다.According to one side, when the concentration of the alkali liquid is lower than 0.01 wt%, it may be difficult to form a hydroxide coating on the surface of the aluminum-based metal material, and when higher than 0.50 wt%, the surface of the aluminum-based metal material is excessively etched to whiten Can be.

본 발명의 일 실시예에 따라, 상기 알칼리 처리 단계는, 물 또는 탈이온수를 이용하여 세척하는 추가 세척 단계를 더 포함하는 것일 수 있다.According to one embodiment of the present invention, the alkali treatment step may further include an additional washing step of washing using water or deionized water.

일 측에 따를 때, 상기 추가 세척 단계는, 금속 재료 표면의 수산화나트륨 수용액을 제거하기 위하여 물(수돗물)을 사용하여 1차 세척을 실시한 후, 탈이온수(DIW)를 이용하여 표면의 알칼리 이온을 제거하는 2차 세척으로 단계별 세척일 수 있다.According to one side, the additional washing step, after the first wash using water (tap water) to remove the aqueous solution of sodium hydroxide on the surface of the metal material, the alkali ions on the surface using deionized water (DIW) The second wash to remove may be a stepwise wash.

본 발명의 일 실시예에 따라, 상기 부동화(passivation) 단계는, 25 ℃ 내지 75 ℃의 온도의 산성 용액에 상기 금속 재료를 1 분 내지 120 분 동안 침지시키는 것일 수 있다.According to one embodiment of the invention, the passivation (passivation) step, may be to immerse the metal material for 1 minute to 120 minutes in an acidic solution at a temperature of 25 ℃ to 75 ℃.

일 측에 따를 때, 상기 부동화(패시베이션, passivation)단계는, 금속 표면에 산화 피막을 형성시켜 부식에 강해지는 공정으로, 일 예로, 스테인레스강으로 만든 구성요소를 페시베이션할 때, 표면에서 철을 제거하지만 크롬 및 니켈과 같은 합금 등의 다른 구성요소는 남겨둠으로써 부식으로부터 보호하는 산화물의 형성을 촉진하는 과정을 의미할 수 있다.According to one side, the passivation step is a process of forming an oxide film on the metal surface to resist corrosion, for example, when passivating a component made of stainless steel, iron is removed from the surface. Removing, but leaving other components such as alloys such as chromium and nickel, may mean a process that promotes the formation of oxides that protect against corrosion.

일 측에 따를 때, 상기 부동화단계를 거친 알루미늄계 금속 재료는 개선된 내식성, 균일하고 매끄러운 외관, 디버링된 표면, 청결 및 제품 수명의 개선의 효과가 있을 수 있다.According to one side, the passivated aluminum-based metal material may have the effect of improved corrosion resistance, uniform and smooth appearance, deburred surface, cleanliness and product life.

일 측에 따를 때, 부동화 처리하기 위한 금속 재료는, 알칼리 처리 단계 이후, 중화되어 있지만, 건조되지 않은 상태일 수 있으며, 전술한 알칼리 처리 단계에서 부동화되지 않고 수산화물의 피막만이 형성된 것일 수 있다.According to one side, the metal material for passivation treatment may be neutralized, but not dried, after the alkali treatment step, and may have only a film of hydroxide formed without passivation in the above-described alkali treatment step.

일 측에 따를 때, 상기 수산화물의 피막은 산성 용액에 의해 용이하게 녹으므로, 부동화 단계에서는 산성 용액에 의해 알루미늄계 금속 재료 표면을 에칭하는 것이 가능하다According to one side, since the film of hydroxide is easily dissolved by an acidic solution, it is possible to etch the surface of the aluminum-based metal material by the acidic solution in the passivation step.

일 측에 따를 때, 상기 조건에서의 부동화 단계는, 금속 재료 표면에 산화 피막을 충분히 형성시키면서도, 과하게 에칭하지 않는 범위일 수 있다.According to one side, the passivation step under the above conditions may be a range that does not excessively etch while sufficiently forming an oxide film on the surface of the metal material.

일 측에 따를 때, 부동화 단계에서의 알루미늄계 금속 재료의 처리 온도(산성 용액 침지 온도)가 75 ℃보다 높으면 금속 재료의 표면 처리에서의 에너지 코스트가 너무 높아지므로 바람직하지 않을 수 있다.According to one side, if the treatment temperature (acid solution immersion temperature) of the aluminum-based metal material in the passivation step is higher than 75 ° C., the energy cost in the surface treatment of the metal material may be too high, which may not be desirable.

일 측에 따를 때, 상기 부동화 단계는, 산성 용액에서 1 분 내지 120 분 동안 침지시키는 것으로, 바람직하게는 1시간 동안 침지시킬 수 있으며, 1시간보다 침지 시간이 적을 경우, 충분한 부식이 일어나지 않아 산화 피막을 형성하기 어려울 수 있다.According to one side, the passivating step is to immerse in an acidic solution for 1 to 120 minutes, preferably can be immersed for 1 hour, if less than 1 hour immersion time, there is not enough corrosion does not occur oxidation It can be difficult to form a coating.

본 발명의 일 실시예에 따라, 상기 산성 용액은, 황산, 질산 및 인산으로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상을 포함하는 것일 수 있다.According to one embodiment of the invention, the acidic solution may be one or more selected from the group consisting of sulfuric acid, nitric acid and phosphoric acid.

일 측에 따를 때, 상기 산성 용액은 pH 2 이상일 수 있으며, 2보다 클 경우, 부동화가 충분히 일어나지 않을 수 있다.According to one side, the acidic solution may be pH 2 or more, if greater than 2, passivation may not occur sufficiently.

일 측에 따를 때, 상기 산성 용액은 무기산을 포함할 수 있으며, 상기 무기산은, 에칭 촉진제의 기능을 가지고, 황산, 질산, 인산을 포함할 수 있으며, 이들 무기산이 단독 사용 혹은 병용될 수 있다.According to one side, the acidic solution may include an inorganic acid, the inorganic acid has the function of an etching accelerator, may include sulfuric acid, nitric acid, phosphoric acid, these inorganic acids may be used alone or in combination.

본 발명의 일 실시예에 따라, 상기 산성 용액 100 g에 녹아 있는 황산, 질산 및 인산으로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상을 포함하는 용질의 그램(g)수는, 40 내지 50 인 것일 수 있다.According to one embodiment of the present invention, the number of grams (g) of the solute containing one or more selected from the group consisting of sulfuric acid, nitric acid and phosphoric acid dissolved in 100 g of the acidic solution may be 40 to 50.

일 측에 따를 때, 상기 산성 용액의 농도는, 산성 용액 100 g에 녹아 있는 용질의 그램(g)수가, 40 내지 50 인 것으로, 40 wt% 내지 50 wt%일 수 있다.According to one side, the concentration of the acidic solution, the number of grams (g) of the solute dissolved in 100 g of the acidic solution, 40 to 50, may be 40 wt% to 50 wt%.

일 측에 따를 때, 상기 산성 용액의 농도가 40 wt%보다 낮으면 산성 피막이 충분히 형성되지 않을 수 있으며, 50 wt%보다 높으면 알루미늄계 금속 재료 표면이 과도하게 에칭됨으로써 품질이 열화될 수 있으며, 가장 바람직하게는 45 wt%일 수 있다.According to one side, when the concentration of the acidic solution is lower than 40 wt%, the acidic coating may not be formed sufficiently, if higher than 50 wt%, the surface of the aluminum-based metal material may be excessively etched, thereby degrading the quality. Preferably 45 wt%.

일 측에 따를 때, 상기 산성 용액은 계면활성제를 더 포함할 수 있으며, 계면활성제는 주로 알루미늄계 금속 재료의 표면에 잔존하는 유지 성분이나 윤활제를 제거하는 기능을 가질 수 있다. 또한 제거된 유지 성분이나 윤활제 성분이 세정 중에 부유하는 것을 방지하는 기능도 가질 수 있으며, 유지 성분이나 윤활제 성분이 세정 중에 부유될 경우에는 알루미늄계 금속 재료의 표면에 재흡착되어 버릴 우려가 있을 수 있다.According to one side, the acidic solution may further include a surfactant, and the surfactant may have a function of removing oils and lubricants remaining mainly on the surface of the aluminum-based metal material. It may also have a function of preventing the removed fat or oil component from floating during cleaning, and if the fat or oil component is suspended during cleaning, it may be resorbed on the surface of the aluminum-based metal material. .

일 측에 따를 때, 상기 계면활성제는, 비이온계, 양이온계, 음이온계, 양성 이온계를 포함할 수 있으며, 바람직하게는 비이온계일 수 있고, 에톡시화 알킬페놀계, 탄화수소 유도체, 아비에트산 유도체, 제1급 에톡시화 알코올, 변성 폴리에톡시화 알코올을 포함할 수 있다.According to one side, the surfactant may include a nonionic, cationic, anionic, zwitterionic, preferably nonionic, ethoxylated alkylphenols, hydrocarbon derivatives, abiet Acid derivatives, primary ethoxylated alcohols, modified polyethoxylated alcohols.

본 발명의 일 실시예에 따라, 상기 부동화(passivation) 단계는, 물 또는 탈이온수를 이용하여 세척하는 추가 세척 단계를 더 포함하는 것일 수 있다.According to one embodiment of the present invention, the passivation step may further include an additional washing step of washing using water or deionized water.

일 측에 따를 때, 상기 추가 세척 단계는, 금속 재료 표면의 산성 용액을 제거하기 위하여 물(수돗물)을 사용하여 10분 이상 충분하게 세척을 실시한 후, 탈이온수(DIW)에 최소 5분 이상 침지 시켜서 잔여 이온을 모두 제거하는 것일 수 있다.According to one side, the additional washing step, after a sufficient washing for 10 minutes using water (tap water) to remove the acidic solution on the surface of the metal material, and then immersed in deionized water (DIW) for at least 5 minutes To remove all residual ions.

일 측에 따를 때, 상기 추가 세척 단계 이후에, 상온 내지 70 ℃의 온도에서 최소 10시간 이상 동안 금속 재료 표면을 건조시킬 수 있다.According to one side, after the further washing step, the metal material surface may be dried for at least 10 hours at a temperature of room temperature to 70 ℃.

일 측에 따를 때, 상기 컨디셔닝 단계는, 부동화된 상기 금속 재료를 저농도 과산화수소 수용액에서 24 시간 내지 48 시간 동안 컨디셔닝시키는 단계 및 금속 재료를 고농도의 과산화수소 수용액을 이용하여 세척하는 단계를 포함하는 것일 수 있다.According to one side, the conditioning step may include the step of conditioning the immobilized metal material in a low concentration aqueous solution of hydrogen peroxide for 24 to 48 hours and washing the metal material using a high concentration aqueous solution of hydrogen peroxide. .

일 측에 따를 때, 상기 컨디셔닝은, 금속 표면에서 산화물 표면 또는 스케일(scale)의 컨디셔닝을 의미할 수 있다.According to one side, the conditioning may refer to conditioning of the oxide surface or scale at the metal surface.

일 측에 따를 때, 상기 컨디셔닝은, 저농도 과산화수소 수용액에 장시간 침지시키는 것일 수 있다.According to one side, the conditioning may be immersed in a low concentration aqueous hydrogen peroxide solution for a long time.

일 측에 따를 때, 상기 저농도 과산화수소 수용액은, 20 ℃ 내지 30 ℃의 온도일 수 있다.According to one side, the low concentration hydrogen peroxide aqueous solution may be a temperature of 20 ℃ to 30 ℃.

일 측에 따를 때, 상기 저농도 과산화수소 수용액에서 24 시간 내지 48 시간 동안 컨디셔닝시킨 이후에, 저농도 과산화수소 수용액을 제거할 수 있다.According to one side, after conditioning for 24 hours to 48 hours in the low concentration aqueous hydrogen peroxide solution, the low concentration aqueous hydrogen peroxide solution can be removed.

일 측에 따를 때, 저농도 과산화수소 수용액을 제거한 금속 재료를 고농도 과산화수소 수용액을 이용하여 세척할 수 있다.According to one side, the metal material from which the low concentration aqueous hydrogen peroxide solution is removed may be washed using a high concentration aqueous hydrogen peroxide solution.

본 발명의 일 실시예에 따라, 상기 고농도의 과산화수소 수용액의 농도는, 상기 저농도 과산화수소 수용액 농도의 2배 내지 3배인 것일 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the concentration of the high concentration of hydrogen peroxide aqueous solution may be two to three times the concentration of the low concentration hydrogen peroxide solution.

일 측에 따를 때, 상기 저농도 과산화수소 수용액의 농도는, 과산화수소 수용액 100 g에 녹아 있는 과산화수소의 그램(g)수가, 25 내지 50 인 것으로, 25 wt% 내지 50 wt%일 수 있으며, 바람직하게는 35 wt%일 수 있다.According to one side, the concentration of the low concentration hydrogen peroxide aqueous solution, the number of grams (g) of hydrogen peroxide dissolved in 100 g of hydrogen peroxide aqueous solution is 25 to 50, may be 25 wt% to 50 wt%, preferably 35 wt%.

일 측에 따를 때, 상기 고농도 과산화수소 수용액의 농도는, 과산화수소 수용액 100 g에 녹아 있는 과산화수소의 그램(g)수가, 50 내지 99 인 것으로, 50 wt% 내지 99 wt%일 수 있으며, 바람직하게는 90 wt%일 수 있다.According to one side, the concentration of the high concentration hydrogen peroxide aqueous solution, the number of grams (g) of hydrogen peroxide dissolved in 100 g of hydrogen peroxide aqueous solution is 50 to 99, may be 50 wt% to 99 wt%, preferably 90 wt%.

일 측에 따를 때, 상기 고농도 및 저농도의 과산화수소 수용액을 이용하여 컨디셔닝 및 세척을 함으로써, 알루미늄계 금속 재료가 과산화수소의 저장 안정성을 해치지 않으면서도, 동시에 과산화수소의 산화작용에 의해 금속 재료의 표면 구조가 크게 손상되지 않을 수 있다.According to one side, by conditioning and washing with the high and low concentration of hydrogen peroxide solution, the aluminum-based metal material does not impair the storage stability of hydrogen peroxide, and at the same time the surface structure of the metal material is greatly increased by the oxidation of hydrogen peroxide It may not be damaged.

본 발명의 일 실시예에 따라, 상기 고농도 과산화수소 수용액을 이용하여 세척하는 단계에서 고농도 과산화수소 수용액의 용량은, 저농도 과산화수소 수용액에서 컨디셔닝시키는 단계에서의 저농도 과산화수소 수용액 용량 대비 1/20 내지 1/5인 것일 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the capacity of the high concentration hydrogen peroxide solution in the washing step using the high concentration hydrogen peroxide aqueous solution, the concentration of the low concentration hydrogen peroxide aqueous solution in the step of conditioning in a low concentration hydrogen peroxide aqueous solution will be 1/20 to 1/5 Can be.

일 측에 따를 때, 상기 고농도 과산화수소 수용액의 용량은, 저농도 과산화수소 수용액에서 컨디셔닝시키는 단계에서의 저농도 과산화수소 수용액 용량 대비 1/20 내지 1/5, 바람직하게는 1/10일 수 있다.According to one side, the capacity of the high concentration hydrogen peroxide aqueous solution may be 1/20 to 1/5, preferably 1/10 of the low concentration hydrogen peroxide aqueous solution in the step of conditioning in a low concentration hydrogen peroxide aqueous solution.

일 측에 따를 때, 상기 저농도 과산화수소 수용액은 30 mL 이상, 바람직하게는 50 mL사용될 수 있으며, 고농도 과산화수소 수용액은 3mL 내지 7mL, 바람직하게는 5mL 가 사용될 수 있다.According to one side, the low concentration hydrogen peroxide aqueous solution may be used more than 30 mL, preferably 50 mL, high concentration hydrogen peroxide aqueous solution 3mL to 7mL, preferably 5mL may be used.

일 측에 따를 때, 상기 고농도 과산화수소 수용액을 이용한 세척은 5mL씩 1회 또는 복수회 세척하는 것일 수 있다.According to one side, the washing using the high concentration hydrogen peroxide aqueous solution may be to wash once or multiple times by 5mL.

본 발명의 또 다른 측면의 일 실시예에 따른, 과산화수소에 대해 안정성을 갖는 알루미늄계 금속 재료는, 전술한 일 실시예에 따라 표면 처리된 알루미늄계 금속 재료를 포함하며, 상기 알루미늄계 금속 재료는, 표면으로부터 100 nm 깊이까지 산소 원자와 알루미늄 원자의 비율(O/Al ratio)이, 1.3 내지 1.7 인 것을 포함한다.According to another embodiment of the present invention, an aluminum-based metal material having stability against hydrogen peroxide includes an aluminum-based metal material surface-treated according to the above-described embodiment, wherein the aluminum-based metal material, It includes that the ratio of oxygen atoms and aluminum atoms (O / Al ratio) to the depth of 100 nm from the surface is 1.3 to 1.7.

일 측에 따를 때, 상기 알루미늄계 금속 재료의 표면에 존재하는 알루미늄 원소는 다른 원자들과 다양한 결합을 이룰 수 있으며, 특히 산소 원자와의 결합 여부에 따라 크게 금속 알루미늄(Al), 산화알루미늄(Al2O3) 및 수산화알루미늄(Al(OH)3 또는 AlOOH)의 3가지 형태로 구분할 수 있다.According to one side, the aluminum element present on the surface of the aluminum-based metal material can form a variety of bonds with other atoms, in particular, depending on whether or not bonded to oxygen atoms, metal aluminum (Al), aluminum oxide (Al 2 O 3 ) and aluminum hydroxide (Al (OH) 3 or AlOOH) can be divided into three forms.

일 측에 따를 때, 상기 표면으로부터 100 nm 깊이까지 산소 원자와 알루미늄 원자의 비율(O/Al ratio)은, XPS와 Ion gun을 이용하여 측정할 수 있으며, 그 결과 알루미늄이 산소와 어떤 형태로 결합되어 있는지 분석할 수 있다.According to one side, the ratio of oxygen atoms to aluminum atoms (O / Al ratio) to the depth of 100 nm from the surface can be measured by using XPS and Ion gun, and as a result, aluminum is combined with oxygen in some form Can be analyzed.

일 측에 따를 때, 상기 알루미늄계 금속 재료는, O/Al ratio이 1.3 내지 1.7, 바람직하게는 1.5에 근접할 수 있으며, 이는 산화알루미늄의 형태로 존재하는 것일 수 있다.According to one side, the aluminum-based metal material may have an O / Al ratio of 1.3 to 1.7, preferably close to 1.5, which may be present in the form of aluminum oxide.

이하, 실시예 및 비교예에 의하여 본 발명을 더욱 상세히 설명하고자 한다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Examples and Comparative Examples.

단, 하기 실시예는 본 발명을 예시하기 위한 것일 뿐, 본 발명의 내용이 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다.However, the following examples are only for illustrating the present invention, and the contents of the present invention are not limited to the following examples.

실시예1 내지 3 . 알루미늄계 금속 재료의 표면 처리 방법Examples 1-3. Surface treatment method of aluminum-based metal material

1. 시편Psalms

1 cm × 1 cm × 1 cm 크기의 Al2024, Al5052, Al6061 및 Al7075 알루미늄 합금 4종류의 시편을 사용하였다.Four specimens of Al2024, Al5052, Al6061, and Al7075 aluminum alloys of 1 cm × 1 cm × 1 cm size were used.

2. 표면처리 방법2. Surface treatment method

(1) 세제 세척 (1) detergent cleaning

알루미늄 합금 시편의 표면의 이물질 또는 기름기를 제거하기 위하여 중성 세제를 사용하여 1분간 세척하였다. 세제를 사용하는 과정에서는 수세미 등 시편표면에 영향을 줄 수 있는 물건을 사용하지 않았고 손으로 문질러서 세척하는 것을 기본으로 하였다. 세제를 사용하여 세척한 후 수돗물을 사용하여 1차 세척을 진행하였고, 탈이온수를 사용하여 시편에 남아있는 이온들을 제거하였다. 세제 세척 후 시편을 60 ℃에서 3시간 건조하였다. In order to remove foreign substances or grease on the surface of the aluminum alloy specimen was washed for 1 minute using a neutral detergent. In the process of using detergent, it was based on washing by hand without using any materials that could affect the surface of the specimen such as loofah. After washing with detergent, a first wash was performed using tap water, and ions remaining in the specimen were removed using deionized water. After washing the detergent, the specimen was dried for 3 hours at 60 ℃.

(2) 알칼리 처리 (2) alkali treatment

세제 세척 후 건조가 완료된 시편은 20℃ ± 10 ℃로 유지되는 0.25 wt%의 수산화나트륨 수용액 50 mL에 시편을 넣고 10분 동안 침지했다. 이후 수산화나트륨 수용액을 제거하고, 수돗물을 사용하여 1차 세척을 실시한 후 탈이온수(Deionized Water)를 이용하여 시편에 남아있는 이온을 제거하였다. After the detergent wash, the dried specimen was placed in 50 mL of 0.25 wt% aqueous sodium hydroxide solution maintained at 20 ° C. ± 10 ° C., and soaked for 10 minutes. Thereafter, an aqueous sodium hydroxide solution was removed, and a first wash was performed using tap water, and then deionized water was used to remove ions remaining in the specimen.

(3) Passivation 처리 (3) Passivation treatment

수산화나트륨 처리 후 완벽히 중화되어 있는 시편들을 건조를 진행하지 않고 각각, 25℃(실시예1), 50℃(실시예2), 75℃(실시예3)의 45wt% 질산 수용액 50mL에 넣고 1시간 동안 침지했다. 이후 45 wt% 질산 수용액을 조심스럽게 제거하고, 시편이 들어있는 플라스크를 수돗물을 사용하여 10~15분간 충분히 세척하고 탈이온수 50 mL를 넣고 상온에서 5분 동안 유지하여 수돗물로 인한 이온을 제거하였다. 뒤이어 세척용 탈이온수를 조심스럽게 따라서 버린 다음, 시편이 들어있는 플라스크를 강제 대류 오븐에 넣고 65 ℃에서 12시간 동안 건조했다. After sodium hydroxide treatment, completely neutralized specimens were placed in 50 mL of 45 wt% aqueous nitric acid solution at 25 ° C. (Example 1), 50 ° C. (Example 2) and 75 ° C. (Example 3) , respectively, without drying. While immersed. After carefully removing the 45 wt% aqueous nitric acid solution, the flask containing the specimen was washed sufficiently with tap water for 10-15 minutes, 50 mL of deionized water was added and kept at room temperature for 5 minutes to remove ions due to tap water. The washing deionized water was then carefully discarded and the flask containing the specimen was placed in a forced convection oven and dried at 65 ° C. for 12 hours.

(4) Conditioning 처리 (4) Conditioning treatment

질산 Passivation 후 건조된 시편이 들어있는 플라스크에 35 wt% 과산화수소 수용액 50 mL를 넣고 상온에서 36시간 동안 유지하여 Conditioning 했다. 이후 35 wt% 과산화수소 수용액을 조심스럽게 따라서 버린 다음, 90 wt%의 고농도 과산화수소를 5 mL 정도씩 넣어 시편을 세척했다.After nitric acid passivation, 50 mL of 35 wt% aqueous hydrogen peroxide solution was added to a flask containing dried specimens, and maintained at room temperature for 36 hours. Thereafter, the aqueous solution of 35 wt% hydrogen peroxide was carefully discarded, and the specimen was washed with 5 mL of 90 wt% of high concentration of hydrogen peroxide.

과산화수소 수용액의 굴절률(refractive index)은 과산화수소 농도에 비례하여 증가하기 때문에, 이러한 성질을 이용하여 과산화수소 수용액의 굴절률로부터 농도를 산출하는 ATAGO사의 굴절계(Refractometer)를 이용하여 과산화수소의 농도를 측정하였다.Since the refractive index of the aqueous hydrogen peroxide solution increased in proportion to the concentration of hydrogen peroxide, the concentration of the hydrogen peroxide was measured using an ATAGO company's Refractometer, which calculates the concentration from the refractive index of the aqueous hydrogen peroxide solution using this property.

비교예 1. Comparative Example 1.

상기 실시예 1 내지 3의 표면 처리 방법 가운데, 세제 세척에 의한 Rinsing단계만 진행하였다.Of the surface treatment method of Examples 1 to 3, only the Rinsing step by washing the detergent was performed.

비교예 2. Comparative Example 2.

상기 실시예 1 내지 3의 표면 처리 방법 가운데, 세제 세척에 의한 Rinsing단계 및 알칼리 처리 단계만 진행하였다.In the surface treatment method of Examples 1 to 3, only the Rinsing step and the alkali treatment step by detergent washing were performed.

실험예1. Experimental Example 1.

Conditioning이 완료된 시편 1개를 삼각 플라스크에 넣고, 90 wt%의 과산화수소 50 mL를 넣어 2시간 이상 반응여부를 관찰했다. 상온에서 2주 동안 유지하면서 반응 여부를 육안으로 관찰하고, 14일에 최종적으로 과산화수소의 무게 감소를 측정했다.One complete sample was placed in an Erlenmeyer flask, and 50 mL of 90 wt% hydrogen peroxide was added to observe the reaction for 2 hours or more. The reaction was visually observed while maintaining at room temperature for 2 weeks, and finally the weight loss of hydrogen peroxide was measured at 14 days.

실험예2. 활성 산소 손실(Active Oxygen Loss, AOL)의 계산 Experimental Example 2. Calculation of Active Oxygen Loss (AOL)

과산화수소의 분해 생성물 중 물(H2O)은 기화열이 커서 기체로 빠져나가기 어렵기 때문에, 분해 반응 이후에도 대부분 용액에 남게 된다. 반면 산소(O2) 기체는 쉽게 용액으로부터 빠져나가기 때문에, 과산화수소의 무게 변화를 측정하면 분해 반응의 정도를 파악할 수 있다.Since water (H 2 O) in the decomposition product of hydrogen peroxide is difficult to escape into the gas due to the heat of vaporization is large, it remains in the solution most after the decomposition reaction. On the other hand, since the oxygen (O 2 ) gas is easily released from the solution, it is possible to determine the degree of decomposition reaction by measuring the weight change of hydrogen peroxide.

활성 산소 손실률(Active Oxygen Loss, AOL)은 이러한 과산화수소의 분해 특성을 나타내며, 과산화수소의 저장 안정성 및 과산화수소에 대한 소재 적합성을 비교하는 정량 지표로 많이 사용된다. 과산화수소의 저장 안정성 및 소재 적합성이 우수할수록 과산화수소가 느리게 분해하여, AOL 값이 작아지게 된다.Active Oxygen Loss (AOL) represents the decomposition characteristics of hydrogen peroxide and is widely used as a quantitative index comparing the storage stability of hydrogen peroxide and the material suitability for hydrogen peroxide. The better the storage stability and material suitability of hydrogen peroxide, the slower hydrogen peroxide decomposes, resulting in a smaller AOL value.

AOL 값은 하기의 식을 사용하여 과산화수소의 무게와 농도 변화로부터 계산할 수 있다.The AOL value can be calculated from the change in weight and concentration of hydrogen peroxide using the following formula.

<식><Expression>

Figure 112018064111589-pat00001
Figure 112018064111589-pat00001

상기 식에서, W1과 W2는 각각 저장 전/후의 과산화산소 무게이며, C1과 C2는 저장 전/후의 과산화탄소 농도이다. 시편이 과산화수소에 대해 높은 화학적 적합성을 나타낼수록 과산화수소의 분해가 느리게 진행되며, 낮은 AOL값을 나타낸다.Wherein W1 and W2 are the oxygen peroxide weights before and after storage, respectively, and C1 and C2 are the carbon peroxide concentrations before and after storage. The higher the chemical compatibility of the specimen with hydrogen peroxide, the slower the decomposition of hydrogen peroxide, resulting in lower AOL.

실험예3. XPS 분석(O/Al ratio 측정)Experimental Example 3. XPS analysis (O / Al ratio measurement)

PHI Quantera II 모델을 이용하여 시편 표면의 XPS를 측정하여, 화학적 조성을 분석하였다. X-ray는 100 um, 25 W 및 15 kV의 조건을 이용하였다. 또한 Ion gun을 이용하여 표면으로부터 깊이 100 nm까지 sputtering하면서 깊이별 조성을 함께 측정하였다. sputtering yield는 0.8 Å/s였다.The chemical composition was analyzed by measuring the XPS of the specimen surface using a PHI Quantera II model. X-rays used conditions of 100 um, 25 W and 15 kV. In addition, by using the ion gun sputtering to a depth of 100 nm from the surface was also measured by the composition by depth. The sputtering yield was 0.8 dl / s.

60 nm 이후에는 O/Al ratio의 변화가 거의 없기 때문에 도3에서는, 60 nm까지 표시하였다.Since there is little change of O / Al ratio after 60 nm, in FIG. 3, it displays to 60 nm.

실험예4. 탱크 모형 실험Experimental Example 4. Tank model experiment

본 발명에서 개발한 표면 처리 방법의 효과를 보다 정확하게 검증하기 위하여, Al5052 소재로 약 20 L 용량의 반구형 탱크 4개를 제작하고, 각 탱크를 서로 다른 방법으로 표면 처리한 후 과산화수소를 채운 다음 약 24시간 동안 과산화수소가 분해되어 발생하는 기체(산소)의 압력을 측정하였다. In order to more accurately verify the effect of the surface treatment method developed in the present invention, four hemispherical tanks of about 20 L capacity were made of Al5052 material, and each tank was surface-treated in a different manner and filled with hydrogen peroxide, followed by about 24 During the time, the pressure of the gas (oxygen) generated by decomposition of hydrogen peroxide was measured.

첫 번째 탱크(A)는 본 발명과 같이 세제 세척 단계, 알칼리 처리단계, 50 ℃에서의 부동화(Passivation)단계 및 컨디셔닝(Conditioning) 준비하였다. The first tank (A) was prepared in the detergent washing step, alkali treatment step, passivation step and conditioning at 50 ° C as in the present invention.

두 번째 탱크(B)는 세제 세척만 진행하였다. The second tank (B) was only detergent cleaning.

세 번째 탱크(C)는 산화막을 형성하는데 효과가 좋다고 잘 알려진 Anodizing 방법으로 표면 처리하였다. The third tank (C) was surface treated by the Anodizing method, which is known to be effective in forming an oxide film.

네 번째 탱크(D)는 과산화수소에 대한 안정성이 매우 우수하다고 알려진 Teflon 용액을 이용하여 탱크 내부를 코팅하였다.The fourth tank (D) was coated inside the tank using a Teflon solution known to be very stable against hydrogen peroxide.

도2는, 상기 실시예 1 내지 3 및 비교예 1, 2에 따른 알루미늄 합금 시편의 실험예2에 따른 AOL(%)의 측정 결과이다. 도2를 참조할 때, 50 ℃에서 Passivation 처리한 시편이 가장 낮은 AOL(%)를 나타내어, 과산화수소의 분해 속도가 가장 낮은 것으로 나타났다. 즉, Passivation 처리 온도가 25 ℃ 초과 70 ℃ 미만, 보다 구체적으로 40 ℃ 내지 60 ℃ 일 때, 화학적 적합성이 우수하다는 것을 알 수 있었다.2 is a measurement result of AOL (%) according to Experimental Example 2 of the aluminum alloy specimens according to Examples 1 to 3 and Comparative Examples 1 and 2. Referring to FIG. 2, the passivation specimen at 50 ° C. showed the lowest AOL (%), resulting in the lowest decomposition rate of hydrogen peroxide. That is, when the passivation treatment temperature is more than 25 ℃ less than 70 ℃, more specifically 40 ℃ to 60 ℃, it was found that the chemical compatibility is excellent.

도 3은 시편의 깊이에 따른 O/Al ratio의 변화를 나타낸 그래프이고, 도 4는 시편 표면(깊이 0 nm)에서의 O/Al ratio 와 AOL(%)를 비교한 결과이다. 또한 도 5는 시편 표면(깊이 0 nm)으로부터 5 nm 깊이까지, 1 nm 깊이 당 O/Al ratio의 감소량을 계산한 결과이다.3 is a graph showing the change of O / Al ratio with the depth of the specimen, Figure 4 is a result of comparing the O / Al ratio and AOL (%) on the surface of the specimen (depth 0 nm). 5 is a result of calculating the amount of decrease in O / Al ratio per 1 nm depth from the specimen surface (0 nm depth) to 5 nm depth.

일반적으로, 시편에 포함된 알루미늄은 금속 알루미늄(Al), 산화알루미늄(Al2O3), 수산화알루미늄(Al(OH)3 또는 AlOOH)의 3가지 상태로 존재할 수 있다. 그리고 알루미늄의 3가지 상태 중에서, 고농도 과산화수소에 대해 높은 안정성을 나타내는 것은 산화알루미늄이라고 알려져 있다. 따라서 고농도 과산화수소에 대한 저항성을 높이기 위해서는, 시편 표면에 두껍고 균일한 산화알루미늄층을 형성하는 중요하다.In general, the aluminum included in the specimen may be present in three states: metal aluminum (Al), aluminum oxide (Al 2 O 3 ), aluminum hydroxide (Al (OH) 3 or AlOOH). Among the three states of aluminum, aluminum oxide is known to exhibit high stability against high concentration of hydrogen peroxide. Therefore, in order to increase the resistance to high concentration of hydrogen peroxide, it is important to form a thick and uniform aluminum oxide layer on the surface of the specimen.

시편에 포함된 알루미늄의 상태는 O/Al ratio를 측정하여 판단할 수 있다. 시편의 알루미늄이 금속 형태이면 O/Al ratio는 0이지만, 시편의 알루미늄이 산화알루미늄 상태로 존재하면 O/Al ratio는 1.5에 가까운 값을 나타낸다. 아울러 수산화알루미늄의 상태인 경우에는 O/Al ratio가 2 ~ 3의 값을 나타낼 수 있다.The state of aluminum in the specimen can be determined by measuring the O / Al ratio. If the aluminum of the specimen is in the form of metal, the O / Al ratio is 0. If the aluminum of the specimen is in the state of aluminum oxide, the O / Al ratio is close to 1.5. In addition, in the state of aluminum hydroxide may exhibit an O / Al ratio of 2 to 3.

도 3을 참조하면, 50 ℃에서 Passivation 처리한 시편들(실시예2)이 다른 온도에서 처리한 시편들(비교예) 보다 시편의 표면에 존재하는 O/Al ratio가 1.5에 가장 가까운 것을 알 수 있다. 또한 시편 표면 근처(깊이 0 ~ 약 5 nm)에서 깊이에 따른 O/Al ratio의 감소가 가장 작다는 것을 알 수 있다. 이러한 결과는 본 발명에 따른 실시예에서 화학적 적합성 및 안정성이 우수한 산화알루미늄층이 가장 두껍게 잘 형성된다는 것을 의미한다.Referring to FIG. 3, it can be seen that the specimens treated with passivation at 50 ° C. (Example 2) were closer to 1.5 than the O / Al ratios present on the surface of the specimens than the specimens treated at other temperatures (Comparative Example). have. It can also be seen that the smallest decrease in O / Al ratio with depth is near the specimen surface (depth 0 to about 5 nm). This result means that in the embodiment according to the present invention, the aluminum oxide layer having excellent chemical suitability and stability is best formed.

도 4 및 5는 도 3의 결과를 더욱 뒷받침한다. 구체적으로, 도 4를 참조하면, 50 ℃에서 Passivation 처리한 실시예의 시편들은 표면에 존재하는 O/Al ratio가 1.28 ~ 1.475이며, 이를 통해 표면의 알루미늄이 대부분 산화알루미늄 상태로 존재하는 것을 알 수 있다. 또한 실시예의 시편들이 가장 낮은 AOL(%) 값을 나타내어, 비교예보다 과산화수소 분해를 효과적으로 억제하는 것을 알 수 있다.4 and 5 further support the results of FIG. 3. Specifically, referring to FIG. 4, the specimens of the passivation example at 50 ° C. have an O / Al ratio of 1.28 to 1.475 on the surface, and it can be seen that most aluminum on the surface is in the state of aluminum oxide. . In addition, the specimens of the example exhibited the lowest AOL (%) value, it can be seen that more effectively inhibit the hydrogen peroxide decomposition than the comparative example.

아울러 도 5를 참고하면, 실시예의 시편들은 표면으로부터 깊이 5 nm 까지 1 nm 당 O/Al ratio의 감소가 약 0.05 ~ 0.07 정도로 매우 적다는 것을 알 수 있다. 반면 비교예의 경우, 1 nm 깊이 당 O/Al ratio가 약 0.1 ~ 0.4 정도로 크게 감소하였다. 도 5의 결과는 실시예에서 안정성이 우수한 산화알루미늄층이 표면 가까이에 가장 두껍게 형성된다는 것을 의미한다.In addition, referring to Figure 5, it can be seen that the specimens of the embodiment has a very small decrease in O / Al ratio per 1 nm to about 5 nm depth from the surface of about 0.05 ~ 0.07. On the other hand, in the comparative example, the O / Al ratio per 1 nm depth was greatly reduced to about 0.1 ~ 0.4. The result of FIG. 5 means that the aluminum oxide layer having excellent stability is formed thickest near the surface in the embodiment.

도 6은, 실험예 4의 탱크 모형 실험에 따른 결과로서, 본 발명에 따라 표면 처리한 탱크에서 압력 상승이 가장 적게 관찰되었다. 특히, Teflon 코팅한 탱크보다도 과산화수소의 분해를 효과적으로 억제할 뿐만 아니라, 시간이 지날수록 과산화수소의 분해 속도(압력 상승 속도)가 느려지는 것을 확인할 수 있었다.6 is the result of the tank model experiment of Experimental Example 4, the least pressure increase was observed in the tank surface-treated according to the present invention. In particular, it was confirmed that not only the Teflon-coated tank more effectively suppresses the decomposition of hydrogen peroxide, but also the decomposition rate (pressure rise rate) of the hydrogen peroxide decreases with time.

전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.The foregoing description of the present invention is intended for illustration, and it will be understood by those skilled in the art that the present invention may be easily modified in other specific forms without changing the technical spirit or essential features of the present invention. will be. Therefore, it should be understood that the embodiments described above are exemplary in all respects and not restrictive. For example, each component described as a single type may be implemented in a distributed manner, and similarly, components described as distributed may be implemented in a combined form.

본 발명의 범위는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.The scope of the present invention is represented by the following claims, and it should be construed that all changes or modifications derived from the meaning and scope of the claims and their equivalents are included in the scope of the present invention.

Claims (17)

알루미늄을 포함하는 금속 재료의 표면을 세척하는 세척 단계;
세척된 상기 금속 재료의 표면에 알칼리액을 이용하여 수산화물 피막을 형성하는 알칼리 처리 단계;
알칼리 처리된 상기 금속 재료를 산성 용액에 침지시키고 건조하는 부동화(passivation) 단계; 및
부동화된 상기 금속 재료를 25 wt% 이상 50 wt% 미만의 저농도의 과산화수소 수용액에서 컨디셔닝(conditioning) 한 후, 50 wt% 이상 99 wt% 이하의 고농도의 과산화수소 수용액에서 세척하는 컨디셔닝(conditioning) 단계;
를 포함하는,
알루미늄계 금속 재료의 표면 처리 방법.
A cleaning step of cleaning the surface of the metal material including aluminum;
An alkali treatment step of forming a hydroxide film on the surface of the washed metal material by using an alkali liquid;
A passivation step of dipping and drying the alkali treated metal material in an acidic solution; And
Conditioning the immobilized metal material in a low concentration aqueous hydrogen peroxide solution of at least 25 wt% and less than 50 wt%, followed by washing in a high concentration aqueous hydrogen peroxide solution of at least 50 wt% and 99 wt% or less;
Including,
Surface treatment method of aluminum-based metal material.
제1항에 있어서,
상기 컨디셔닝 단계 이후의 알루미늄계 금속 재료는,
표면의 산소 원자와 알루미늄 원자의 비율(O/Al ratio)이 1.2 내지 1.49인 것인,
알루미늄계 금속 재료의 표면 처리 방법.
The method of claim 1,
The aluminum-based metal material after the conditioning step,
O / Al ratio of oxygen atoms and aluminum atoms on the surface is 1.2 to 1.49,
Surface treatment method of aluminum-based metal material.
제2항에 있어서,
상기 표면의 산소 원자와 알루미늄 원자의 비율(O/Al ratio)은,
알루미늄계 금속 재료의 표면으로부터 5 nm깊이까지, 1 nm 깊이 당 0.01 내지 0.08 감소하는 것인,
알루미늄계 금속 재료의 표면 처리 방법.
The method of claim 2,
The ratio (O / Al ratio) of oxygen atoms and aluminum atoms on the surface is
0.01 to 0.08 per 1 nm depth, down to 5 nm depth from the surface of the aluminum-based metal material,
Surface treatment method of aluminum-based metal material.
제1항에 있어서,
상기 세척 단계는,
중성 세제를 사용하여 상기 금속 재료 표면의 이물질을 제거하는 1차 세척 단계;
물(H2O)을 사용하여 세척하는 2차 세척 단계;
탈이온수(DIW)를 사용하여 표면의 이온을 제거하는 3차 세척 단계; 및
상기 금속 재료를 건조하는 건조 단계;
를 포함하는 것인,
알루미늄계 금속 재료의 표면 처리 방법.
The method of claim 1,
The washing step,
A first washing step of removing foreign matter on the surface of the metal material using a neutral detergent;
A second washing step using water (H 2 O);
A third washing step of removing ions from the surface using deionized water (DIW); And
A drying step of drying the metal material;
To include,
Surface treatment method of aluminum-based metal material.
제4항에 있어서,
상기 1차 세척 단계는,
상기 금속 재료의 표면을 러빙(rubbing) 하는 것인,
알루미늄계 금속 재료의 표면 처리 방법.
The method of claim 4, wherein
The first washing step,
To rub the surface of the metal material,
Surface treatment method of aluminum-based metal material.
제1항에 있어서,
상기 알칼리액은,
나트륨 이온, 칼륨 이온 및 암모늄 이온으로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상을 포함하는 것인,
알루미늄계 금속 재료의 표면 처리 방법.
The method of claim 1,
The alkaline liquid,
It comprises at least one selected from the group consisting of sodium ions, potassium ions and ammonium ions,
Surface treatment method of aluminum-based metal material.
제1항에 있어서.
상기 알칼리 처리 단계는, 10 ℃ 내지 30 ℃ 온도에서 1분 내지 20분간 수행되는 것인,
알루미늄계 금속 재료의 표면 처리 방법.
The method of claim 1.
The alkali treatment step is to be performed for 1 to 20 minutes at a temperature of 10 ℃ to 30 ℃,
Surface treatment method of aluminum-based metal material.
제1항에 있어서,
상기 알칼리액 용액 100 g에 녹아 있는 나트륨 이온, 칼륨 이온 및 암모늄 이온으로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상을 포함하는 용질의 그램(g)수는,
0.01 내지 0.50 인 것인,
알루미늄계 금속 재료의 표면 처리 방법.
The method of claim 1,
The number of grams (g) of solute containing at least one selected from the group consisting of sodium ions, potassium ions and ammonium ions dissolved in 100 g of the alkaline liquid solution,
0.01 to 0.50,
Surface treatment method of aluminum-based metal material.
제1항에 있어서,
상기 알칼리 처리 단계는,
물 또는 탈이온수 를 이용하여 세척하는 추가 세척 단계를 더 포함하는 것인,
알루미늄계 금속 재료의 표면 처리 방법.
The method of claim 1,
The alkali treatment step,
Further comprising a further washing step of washing with water or deionized water,
Surface treatment method of aluminum-based metal material.
제1항에 있어서,
상기 부동화(passivation) 단계는,
25 ℃ 내지 75 ℃의 온도의 산성 용액에 상기 금속 재료를 1 분 내지 120 분 동안 침지시키는 것인,
알루미늄계 금속 재료의 표면 처리 방법.
The method of claim 1,
The passivation step,
To immerse the metal material for 1 to 120 minutes in an acidic solution at a temperature of 25 ℃ to 75 ℃,
Surface treatment method of aluminum-based metal material.
제1항에 있어서,
상기 산성 용액은,
황산, 질산 및 인산으로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상을 포함하는 것인,
알루미늄계 금속 재료의 표면 처리 방법.
The method of claim 1,
The acidic solution,
One or more selected from the group consisting of sulfuric acid, nitric acid and phosphoric acid,
Surface treatment method of aluminum-based metal material.
제1항에 있어서,
상기 산성 용액 100 g에 녹아 있는 황산, 질산 및 인산으로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상을 포함하는 용질의 그램(g)수는,
40 내지 50 인 것인,
알루미늄계 금속 재료의 표면 처리 방법.
The method of claim 1,
The number of grams (g) of solute containing at least one selected from the group consisting of sulfuric acid, nitric acid and phosphoric acid dissolved in 100 g of the acidic solution,
40 to 50,
Surface treatment method of aluminum-based metal material.
제1항에 있어서,
상기 부동화(passivation) 단계는,
물 또는 탈이온수 를 이용하여 세척하는 추가 세척 단계를 더 포함하는 것인,
알루미늄계 금속 재료의 표면 처리 방법.
The method of claim 1,
The passivation step,
Further comprising a further washing step of washing with water or deionized water,
Surface treatment method of aluminum-based metal material.
제1항에 있어서,
상기 고농도의 과산화수소 수용액의 농도는,
상기 저농도 과산화수소 수용액 농도의 2배 내지 3배인 것인,
알루미늄계 금속 재료의 표면 처리 방법.
The method of claim 1,
The concentration of the high concentration of hydrogen peroxide aqueous solution,
2 to 3 times the concentration of the low concentration hydrogen peroxide solution,
Surface treatment method of aluminum-based metal material.
제14항에 있어서,
상기 고농도 과산화수소 수용액을 이용하여 세척하는 단계에서 고농도 과산화수소 수용액의 용량은,
저농도 과산화수소 수용액에서 컨디셔닝시키는 단계에서의 저농도 과산화수소 수용액 용량 대비 1/20 내지 1/5 인 것인,
알루미늄계 금속 재료의 표면 처리 방법.
The method of claim 14,
The capacity of the high concentration hydrogen peroxide aqueous solution in the washing step using the high concentration hydrogen peroxide solution,
It is 1/20 to 1/5 of the capacity of the low concentration hydrogen peroxide aqueous solution in the step of conditioning in a low concentration aqueous hydrogen peroxide solution,
Surface treatment method of aluminum-based metal material.
제1항 내지 제15항 중 어느 한 항에 따라 표면 처리된 알루미늄계 금속 재료를 포함하며,
상기 알루미늄계 금속 재료는,
표면의 산소 원자와 알루미늄 원자의 비율(O/Al ratio)이, 1.2 내지 1.49 인 것인,
과산화수소에 대해 안정성을 갖는 알루미늄계 금속 재료.
An aluminum-based metal material surface-treated according to any one of claims 1 to 15,
The aluminum-based metal material,
O / Al ratio of oxygen atoms and aluminum atoms on the surface is 1.2 to 1.49,
An aluminum-based metal material having stability against hydrogen peroxide.
제16항에 있어서,
상기 알루미늄계 금속 재료는,
표면으로부터 5 nm깊이까지, 1 nm 깊이 당 표면의 산소 원자와 알루미늄 원자의 비율(O/Al ratio)이 0.01 내지 0.08 감소하는 것인,
과산화수소에 대해 안정성을 갖는 알루미늄계 금속 재료.
The method of claim 16,
The aluminum-based metal material,
To 5 nm deep from the surface, the O / Al ratio of the surface oxygen atoms and aluminum atoms per 1 nm depth is reduced by 0.01 to 0.08,
An aluminum-based metal material having stability against hydrogen peroxide.
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Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20020050154A (en) * 2000-12-19 2002-06-26 레비스 스테픈 이 Compound, non-chromium conversion coatings for aluminum alloys

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20020050154A (en) * 2000-12-19 2002-06-26 레비스 스테픈 이 Compound, non-chromium conversion coatings for aluminum alloys

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102352013B1 (en) * 2021-05-25 2022-01-18 (주)노루페인트 Anti-virus water paint and manufacturing method thereof

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