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소재를 열처리나 장기간의 방치로 금속표면에 발생한 산화피막이나 수산화물 등의 오여물을 산으로 제거하는 화학적인 방법을 말한다.

 

수정 산처리 · Acid Pickling

 

도금 전처리로서 산처리는 산세척 (활성화) 와 산처리의 두가지가 있다. 이들은 정도의 차이는 있을 뿐, 소재 금속면에 생긴 산화층을 제거하고 새로운 금속면을 노출시켜 도금의 외관과 밀착성을 향상시키는 처리방법이다.

 

산처리는 매우 강한 산을 높은 농도와 온도를 이용하여 금속 표면을 세척하는 공정으로 밀 스케일ㆍ산화물ㆍ불순물 및 얼룩 등을 제거한다.

  • 금속 표면의 산화 피막, 수산화물을 산으로 세척
  • 대부분 금속 표면 산화 피막은 산세 반응으로 제거 가능

 

수정 Acid Dip (산침지)

 

금속을 산에 단시간 침지하는 방법

 

표면 산화층을 제거하여 활성 상태로 만든다.

HCl + H2→ HCl 이 우선 휘발되므로 점점 묽어진다.

  • 상온의 HCl 은 보통 15∼50 % 로 사용

황산인 경우는 H2SO4 + H2O​​ ​​​​​→ 점점 강산이 된다. (50∼70 ℃ 황산 : 10%)

 

산세 반응 pickling

 

염산에 의한 산세반응

1) Fe + 2HCl → FeCl2 + H2
2) FeO + 2HCl → FeCl2 + H2O : 불안정 상으로 고온에서만 존재
3) Fe2O3 + 6HCl → 2FeCl3 + 3H2O
4) Fe3O4 + 8HCl → FeCl2 + 2FeCl3 + 4H2O

  • 1) 식 반응에서 발생하는 수소는 녹이나 스케일을 제거시키는 기계적 작용을 촉진시키는 역할도 하지만, 산화물을 금속으로 환원시키는 역할도 한다.
  • 2)~4) 식은 철강의 산화물을 용해시키는 반응이지만, 능률은 그다지 좋지 않다.
  • 일반적으로 HCl 을 사용하는 경우 HCl 의 휘발성 때문에 농도를 일정하게 만들기 어렵다.
  • 특히 황산은 스케일을 용해시키는 능력이 적다. 온도를 올리는 것이 효과적이기 때문에 경제적인 효율이 떨어진다
  • 산소의 반경은 Fe 의 반경보다 크다. 부식이 진행되면서 스케일을 밖으로 밀어 내므로 녹이 벗겨지게 된다.

260420002.gif

 

수정 문제점

  • 산에 의한 소지 용해로 금속표면을 거칠게 하여, 도금의 외관을 손상시킴.
  • 억제제 사용함으로써 소지 용해를 방지한다.
  • 스머트 현상 발생 (외관 손상)
  • 용해할 때 발생한 수소 가스가 소지의 원자 사이 빈공간에 들어가 수소취성 야기

 

수정 참고