r-GO/Al 계면 접합성이 부식 거동에 미치는 영향

Abstract

알루미늄은 경량성과 우수한 전기 전도도 및 열 전도도 특성으로 인해 방열 부품, 전선, 에너지 소자 등 다양한 분야에서적용되고 있다. 하지만 이러한 장점에도 불구하고, 알루미늄은바닷물나 전해질 등 액체환경에서의 부식 저항성이 취약하다는문제점이 있다. 따라서 알루미늄을 다양한 환경에서 적용하기위해서는 부식을 막을 수 있는 표면 처리가 필수적이다. 금속의부식을 막기 위한 표면처리 물질로 불활성 금속이나 전도성 고분자를 적용한 연구가 진행되고 있지만, 표면처리 층의 두께 및재료에 따른 물리적 특성 변화 등의 한계점으로 인해 이에 대한 해결이 시급하다. 한편 그래핀은 탄소원자 한 개의 두께를갖는 이차원 물질로 열 및 전기 전도도가 뛰어나며 구조적인특징으로 인해 불투과성 및 열·화학적 안정성을 갖는다. 따라서알루미늄의 다양한 특성을 유지하며 부식 저항성을 향상 시킬수 있는 표면 처리 물질로 그래핀이 적합하다는 판단을 내릴수 있다. 하지만 그래핀과 알루미늄은 두 물질간의 계면 결합력이 약하다는 문제점이 보고된바 있다. 이에 따라 본 연구에서는두 물질간의 계면 결합력을 향상시키기 위해 결합 보조재료로비닐알코올수지 (PVA, Polyvinyl alcohol)를 사용하여 시편을제작하였다. 두 물질간의 계면 결합력 향상에 따른 부식 저항거동을 관찰하기 위해 보조재 적용 전후의 시편 관찰을 진행하였다. 먼저 표면 및 계면에서의 미세구조, 결합 특성 분석을 위해 주사전자현미경, 라만 분광법 및 X선 광전자 분광법, 고분해능 투과전자현미경 및 전자에너지손실 분광 분석을 각각 진행하였다. 다음으로 계면 결합력 향상에 따른 부식 저항 거동 관찰을 위해 황산 전해액 환경에서 동전위 분극 실험을 진행하였고, 이어서 침지 시간에 따른 코팅층의 변화 관찰을 위해 주사전자현미경 분석을 차례로 진행하였다. 따라서 본 발표에서는알루미늄과 환원산화 그래핀(rGO)의 계면 결합력 향상에 따른부식 저항 거동을 논의할 예정이다.