• 열처리는 MgZn 2의 상변태를 Mg 2 Zn 11로 촉진하여 수증기 산화 반응성을 향상시킨다. • 열처리 후 증가된 표면 친수성은 수증기와의 상호작용 및 산화 효율을 개선한다. • XPS, SEM 및 XRD 분석은 더 두껍고 균일한 산화층의 형성을 확인한다. Zn-Al-Mg 합금 코팅 강판은 우수한 내식성 및 기계적 물성으로 인해 다양한 산업 분야에서 널리 사용된다. 표면 특성을 더 향상시키기 위해, 최근에는 친환경적인 표면 흑화(surface blackening) 및 내식성 향상 방법으로서 수증기 산화 처리에 대한 관심이 높아지고 있다. 그러나 Zn-Al-Mg 코팅의 불균일한 미세구조로 인해 균일하고 치밀한 산화층을 형성하는 데에는 여전히 어려움이 있다. 본 연구는 수증기 산화 반응성을 개선하기 위한 전처리 전략으로서 열처리의 영향을 규명하고자 하였다. 300 °C에서 10분간 열처리한 후 140 °C에서 1시간 동안 수증기 산화를 수행한 결과, MgZn 2에서 열역학적으로 더 안정한 Mg 2 Zn 11로 상변태가 유도되어 표면 반응성이 향상되었다. 이러한 상변태는 접촉각을 감소시켜 젖음성을 개선하는 동시에 산화 속도를 증가시켜 더 두껍고 균일한 산화층의 형성을 촉진하였다. 향상된 젖음성과 증가된 반응 부위는 보다 효율적인 산화 과정을 가능하게 하였다. 본 결과는 수증기 산화를 최적화하는 데 있어 전처리 전략의 중요성을 강조하며, Zn-Al-Mg 합금 코팅에서 보호성 산화층 형성을 향상시키기 위한 통찰을 제공한다.

• 열처리는 MgZn 2의 상변태를 Mg 2 Zn 11로 촉진하여 수증기 산화 반응성을 향상시킨다. • 열처리 후 증가된 표면 친수성은 수증기와의 상호작용 및 산화 효율을 개선한다. • XPS, SEM 및 XRD 분석은 더 두껍고 균일한 산화층의 형성을 확인한다. Zn-Al-Mg 합금 코팅 강판은 우수한 내식성 및 기계적 물성으로 인해 다양한 산업 분야에서 널리 사용된다. 표면 특성을 더 향상시키기 위해, 최근에는 친환경적인 표면 흑화(surface blackening) 및 내식성 향상 방법으로서 수증기 산화 처리에 대한 관심이 높아지고 있다. 그러나 Zn-Al-Mg 코팅의 불균일한 미세구조로 인해 균일하고 치밀한 산화층을 형성하는 데에는 여전히 어려움이 있다. 본 연구는 수증기 산화 반응성을 개선하기 위한 전처리 전략으로서 열처리의 영향을 규명하고자 하였다. 300 °C에서 10분간 열처리한 후 140 °C에서 1시간 동안 수증기 산화를 수행한 결과, MgZn 2에서 열역학적으로 더 안정한 Mg 2 Zn 11로 상변태가 유도되어 표면 반응성이 향상되었다. 이러한 상변태는 접촉각을 감소시켜 젖음성을 개선하는 동시에 산화 속도를 증가시켜 더 두껍고 균일한 산화층의 형성을 촉진하였다. 향상된 젖음성과 증가된 반응 부위는 보다 효율적인 산화 과정을 가능하게 하였다. 본 결과는 수증기 산화를 최적화하는 데 있어 전처리 전략의 중요성을 강조하며, Zn-Al-Mg 합금 코팅에서 보호성 산화층 형성을 향상시키기 위한 통찰을 제공한다.

습윤하고 염분이 있는 환경에서 구리의 부식에 대한 취약성은 장기 사용을 위한 핵심적인 과제로 남아 있다. 본 연구에서는 간단한 습식 화학 산화 공정과 대기압 화학기상증착(APCVD)을 결합하여 과불소화 실란을 코팅함으로써, 초소수성 및 내식성 구리 표면을 제작하기 위한 간소화되고 확장 가능한 접근법을 제시한다. 염기성 산화를 통해 형성되는 계층적 CuO 나노구조는 견고한 층으로 작용하며, 후속 실란 기능화는 낮은 표면 에너지를 부여하여 물 접촉각이 170°를 초과하고 접촉각 히스테리시스가 최소인 표면을 형성한다. SEM과 거칠기 분석을 포함한 포괄적 표면 특성화 결과, 코팅 후에도 계층적 형태가 보존됨이 확인되었다. 젖음성 연구는 친수성에서 초소수성으로의 거동 전이를 보여주며, 나노구조화되고 실란-기능화된 시료에서 Cassie-Baxter 레짐이 달성되어 액적 이동성 증가와 자기세정 효과를 유도한다. 염수 분무 시험 결과, 초소수성 표면은 부식 속도를 85.7% 감소시키는 것으로 나타났는데(무처리 구리의 2.51 mm/년에서 처리 표면의 0.36 mm/년으로 감소), 이는 무처리 구리에 비해 부식 내식성이 7배 향상되었음을 의미한다. 본 방법론은 다기능성 구리 표면을 위한 실용적이고 재현 가능한 경로를 제공하며, 항오염, 자기세정 및 장기 보호 적용 분야에서의 활용 가능성을 한층 발전시킨다.