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수정 니켈도금액의 개요

^ Review to Nickel Plating Baths|1|

 

장식용으로는 광택니켈도금, 사틴니켈도금, 반광택니켈도금 또는 흑색니켈도금 등 다양한 니켈 도금 방법이 있다.

 

부식보호

  • 부드럽게 전착된 니켈은 부품이 마모되지 않도록 보호한다.
  • 니켈 도금의 경도는 도금 공정 변수에 따라 관리할 수 있다.

 

낮은 마찰계수

  • 강자성 부품 (강철) 은 자기 특성을 변경하지 않고 니켈도금을 할 수 있다.
  • 낮은 응력의 도금 피막은 피로강도가 중요한 전기주조 및 응용분야에서 중요한 도금 방법이다.

 

니켈도금의 기본

  • 전기 도금은 가장 널리 사용되는 니켈 도금 방법이다. (대체 방법은 무전해 니켈도금).

 

니켈도금욕 종류

  • 와트욕
  • 설파민산욕
  • 염화물욕
  • 황산-염화물욕
  • 황산욕

 

양극

  • 티타늄바스켓 용으로 절단된 고순도 니켈 (니켈 라운드 또는 니켈 사각형)을 양극으로 사용한다.
  • 니켈 라운드 치수: 직경 25 mm 및 최대 두께 12 mm.
    니켈 사각형의 치수: 25×25 mm 및 최대 12 mm 두께.
  • 니켈 판과 니켈 봉도 양극으로 사용된다.

 

전류효율

  • 니켈욕의 양극전류효율은 거이 100 % 가 된다. 니켈 용해가 수산기 이온 (OH-) 방출을 동반할 때 높은 ㏗ 에서는 감소할 수도 있다.
  • 니켈욕의 음극전류효율은 90~97 % 다. 전류의 3~10 % 는 수소 이온 (H+) 을 방출하여 음극 표면에 기체 상태의 수소 (H2) 기포를 형성함으로써 소모된다.

 

피트 방지제

  • 음극표면에 부착된 수소기포는 표면에 피트를 발생할 수 있다. 기포 제거를 향상시키기 위해 도금액에 피트방지제를 사용한다.
  • 피트 방지제로 라우릴황산소다는 음극의 표면장력을 감소시키고 표면에서 수소 기포를 빨리 떨어지게 한다.

 

여과

  • 활성탄이 장착된 필터로 연속 여과하면 외부로 부터 흡입된 입자와 유기 오염 (광택제 분해생성물 등) 물질을 관리할 수 있다. 여과 펌프의 용량은 도금액을 시간당 최소 도금액량의 1~2 배를 여과할 수 있어야 하며 4배 이상이 바람직하다.

 

공기 교반

  • 저압 송풍기에 의한 공기교반은 음극에서 배출되는 수소가스를 제거하며, 효율적인 광택작업을 돕는다. 압축공기는 사용해서 않된다.

 

온도

  • 니켈 전기도금 공정은 온도가 높게되면 전해액의 저항이 낮아지므로 전압을 낮출 수 있고, 액중에 용해를 돕고 붕산 및 기타 성분의 침전도 방지한다.

 

니켈 도금두께

  • 니켈 도금의 두께는 패러데이법칙으로 계산할 수 있다.
  • Nickel coating thickness:

니켈도금 두께:

H = 0.205 X C X D X T


H - 도금두께, ㎛
C - 음극전착계수 (about 0.95)
D - 전류밀도 A/dm²
T - 시간 min.

 

 

수정 도금욕의 종류

 

 
와트 (Watte ) 니켈도금욕

Watts 와트욕은 1916년 Oliver P. Watts 에 의해 개발되었다. 지금까지도 사용되는 니켈 전기도금욕으로는 비교적 비용이 저렴하고 간단하다.

 

도금욕 조성

240~300 g/l Nickel sulphate
30~90 g/l Nickel chloride
30~45 g/l Boric acid

㏗ : 3.0~4.5

  • 온도 : 40~65 ℃
  • 음극전류밀도 : 2~10 A/dm²
  • 인장응력 : 345~485 MPa
  • 신율 : 10~30 %
  • 경도 : 130~200 HV
  • 내부응력 : 125~185 MPa

 

광택제

  • 캐리어 광택제 첨가량 0.75~23 g/l
    paratoluene sulfonamide, benzene sulphonic acid) - 미세입자 형성
  • 레벨러 첨가량 0.0045~0.15 g/l (2차 광택제)
    allyl sulfonic acid, formaldehyde chloral hydrate) - 캐리어와 함께 광택 형성
  • 보조광택제 첨가량 0.075~3.8 g/l
    sodium allyl sulfonate, pyridinum propyl sulfonate
  • 무기첨가제 첨가량 0.075~3.8 g/l
    Cobalt, zinc - 추가적인 광택효과
 
설파민산니켈욕
 
전염화물욕
 
황산-염화욕
 
붕불화욕
 
전황산욕
 
경질 니켈욕

 

수정 참고

 

수정 보충자료

  1. ^ 오래된 웹자료로 출처를 알수없습니다.