Journal of the Korean Crystal Growth and Crystal Technology Vol. 24, No. 2 (2014) 65-69 http://dx.doi.org/10.6111/JKCGCT.2014.24.2.065 p-ISSN 1225-1429 e-ISSN 2234-5078 Effect of process conditions on crystal structure of Al PEO coating. II. Bipolar and electrolyte Bae-Yeon Kim* ,† , Jae-Ho Ham* , *****, Deuk Yong Lee**, Min-Seok Jeon***, Yong-Nam Kim***, Kiyoon Kim* , ****, Ji-Won Choi****, Sung Youp Kim***** and Kwang Youp Kim***** *Dept. of Adv. Mat. Eng., Incheon National University, Incheon 406-772, Korea **Dept. of Biomedical Eng., Daelim University College, Anyang 431-715, Korea ***Material Testing Center, Korea Testing Laboratory, Seoul 152-718, Korea ****Electronic Mat. Res. Center, KIST, Seoul 136-791, Korea *****MST Technology, Incheon 407-821, Korea (Received March 31, 2014) (Revised April 8, 2014) (Accepted April 11, 2014) Abstract Crystallographic phases of Plasma electrolytic oxidized Al alloy, A1100, A5052, A6061, A6063, A7075, were investigated. Two types of electrolyte Na 2 Si 2 O 3 and Na 2 P 2 O 7 were also compared. Bipolar pulse, 2000 µsec with 400 µsec + 420 V impulse and 300 µsec − impulse were applied for 20 min. α-Alumina, γ-alumina, η-alumina, Al 4.95 Si 1.05 O 9.52 , and (Al 0.9 Cr 0.1 ) 2 O 3 were mainly observed. Si, component of electrolyte, were moved into the PEO layer by bipolar pulse. Glassy phase was also observed at the surface of Na 2 Si 2 O 3 electrolyte treated PEO layer, and increased with the Mg content of Al alloy. It is concluded that at first glassy phase was formed by the micro plasma, and the high temperature of plasma turns glassy phase to several crystalline phases. And we could expect that many other crystalline phase could be formed by PEO process. Key words PEO, Al, Coating, Crystal structure, Bipolar pulse 알루미늄 PEO 코팅의 결정상에 미치는 공정 조건에 대한 연구 II. Bipolar 펄스 와 전해액 김배연* ,† , 함재호* , *****, 이득용**, 김용남***, 전민석***, 김기윤* , ****, 최지원****, 김성엽*****, 김광엽***** * 인천대학교 신소재공학과, 인천, 406-772 ** 대림대학교 의공융합과, 안양, 431-715 *** 한국산업기술시험원, 서울, 152-718 **** 한국과학기술연구원, 서울 136-791 *****MST Technology, 인천, 407-821 (2014 년 3 월 31 일 접수) (2014 년 4 월 8 일 심사완료) (2014 년 4 월 11 일 게재확정) 요 약 A1100, A5052, A6061, A6063, A7075 규격의 시판 알루미늄 합금 판재를 Na 2 SiO 3 와 Na 2 P 2 O 7 전해질에서 pulse 폭 2000 µsec, + impulse 420 V, 400 µsec, − impulse 300 µsec 의 bipolar pulse 로 플라즈마 전해 산화 코팅(plasma electrolytic oxidation coating) 한 산화피막의 결정상을 분석하였다. 표면에 형성된 산화물의 결정상은 α-alumina, γ-alumina, η-alumina, Al 4.95 Si 1.05 O 9.52 , 그리고 (Al 0.9 Cr 0.1 ) 2 O 3 가 관찰되었다. Bipolar pulse 에 의해서 전해액의 성분인 Si 가 산화피막에 포함되며, 포함 된 Si 는 결정상을 형성하기도 하지만 유리상을 형성시킨다. 이때 합금의 Mg 성분은 유리상의 양을 증가시킨다. Micro plasma 에 의해서 용융된 표면은 유리상이 먼저 형성되고 이후 계속된 micro plasma 의 열에 의하여 새로운 결정상으로 전이 가 일어나는 과정을 거치며, 이에 따라 기존에 보고된 결정상이외에도 다양한 결정상이 형성될 수 있음을 추측할 수 있다. † Corresponding author † Tel: +82-32-835-8273 † Fax: +82-32-835-0778 † E-mail: bykim@incheon.ac.kr