초록
본 연구에서는 시판용 99.8% 금속알루미늄을 황산전해액에서 정전류 방식에 막을 제조하는 실험을 하였다. 반응온도 $20^{\circ}C$에서 $150C/cm^2$의 전기량으로 양극산화를 함에 있어 전해질에 의한 막의 용해작용을 저하시킬 목적으로 전해질 속에 알루미늄 이온의 형태로 존재할 수 있는 $Al_2(SO_4)_3$, $AlPO_4$, $Al(NO_3)_3$를 첨가제로 사용하였다. 황산 전해질의 농도를 5, 10, 15, 20 wt%로 전류밀도를 10, 20, 30, 40, $50mA/cm^2$로 조절하여 양극산화를 할 때 각 전해조에 첨가제를 각각 5, 10, 15, 20 g/L를 용해시켜 막제조에 따른 첨가제의 종류 및 양의 영향을 고찰하고자 하였다. 전해질과 공통이온으로 존재하는 $Al_2(SO_4)_3$를 첨가제로 사용하여 양극산화를 하여 막 표면에 손상이 없는 다공성 알루미나 막을 얻을 수 있었으며, 그 외 첨가제에서는 각 실험조건에서 막의 표면이 심하게 손상되어 첨가제로서 효과를 얻을 수 없었다. 한편, 동일한 전해질의 농도, 전류밀도 조건에서 $Al_2(SO_4)_3$의 첨가량에 따른 세공직경의 변화는 거의 없는 것으로 나타났다.
The porous alumina membrane was prepared from aluminum metal(99.8%) by anodic oxidation using DC power supply of constant current mode in an aqueous solution of sulfuric acid. To prevent the chemical dissolution of alumina membrane, $Al_2(SO_4)_3$, $AlPO_4$ and $Al(NO_3)_3$ which could be considered to supply $Al^{3+}$ ions were added to electrolyte solution at a reaction temperature of $20^{\circ}C$ and cumulative charge of $150C/cm^2$. Effects of these additives on the formation of porous alumina membrane were evaluated under various electrolyte concentration(5~20 wt%) and current densities($10{\sim}50mA/cm^2$). The membrane surfaces which were prepared in electrolyte solution with all the additives except $Al_2(SO_4)_3$ were damaged. However, when $Al_2(SO_4)_3$ was added to the $H_2SO_4$ solution, an uniform surface of porous alumina was obtained. Also, it was shown that the pore size of membrane was nearly independent on the quantity of $Al_2(SO_4)_3$ added at same electrolyte concentration and current density.
