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수정 시안화 구리도금

^ Cyanide Copper Plating

 

시안화 구리도금은 가장 널리 사용되는 것으로, 가장 오래된 구리도금 방법으로 시안화구리 복합체로 구성된다.

 

Cu(CN)32- 및 시안화나트륨을 착화제로 하고 복합 구리이온인 강알칼리성을 갖는 일정량의 프리시안화(CN-) 욕이다.

 

시안화욕 기반의 전기 구리도금은 엔지니어링 또는 장식용 마감재와 아연 다이캐스팅 금속 등의 하지도금으로 오랫동안 사용되어 왔다.

 

이 도금액은 철강, 아연 합금, 알루미늄 합금, 구리 합금, 마그네슘 합금, 니켈 합금, 납 합금 등 다양한 소재에 사용된다. 시안화물 기반의 구리 도금액의 중요한 특성은 여러 합금 소재에 우수한 밀착력을 가지고 있다.

 

장점

  • 철 소지상에 직접도금이 가능하다.
  • 시안화물에 의한 자체 세정력이 있다.
  • 저전류부의 피복성이 우수하다
  • 도금속도가 빠르다
  • 대부분의 금속에 직접 도금이 가능하다

 

단점

  • 시안화물을 함유하므로 유독성이다
  • 취급과 폐수 처리에 유의해야 한다
  • 금속구리 농도가 상승되며, 유리시안화 이온의 관리가 필요하다

 

수정 기본욕 조성

 

고농도욕

25~45 g/l 시안화구리 (금속구리 14~32 g/l)

27~65 g/l 시안화소다 (유리시안 5~15 g/l)

30 g/l 탄산칼륨

60 g/l 로셀염

첨가제 적량

㏗ : 10.5~11

  • 액온도 : 40~55 ℃
  • 음극전류밀도 : 1.0~2.5 A/dm2
  • 양극전류밀도 : 음극면적의 1~2 배
  • 액교반 : 공기ㆍ기계교반

 

중농도욕

45~60 g/l 시안화구리 (금속구리 32~42 g/l)

50~68 g/l 시안화소다 (유리시안 15~22.5 g/l)

15 g/l 탄산칼륨

첨가제 적량

  • 알칼리도 : 7.5~22.5
  • 액온도 : 60~70 ℃
  • 양극전류밀도 : 음극면적의 1~2 배

 

저농도욕

60~80 g/l 시안화구리 (금속구리 42~56 g/l)

70~98 g/l 시안화소다 (유리시안 5~10 g/l)

15 g/l 탄산칼륨

45 g/l 로셀염

첨가제 적량

㏗ : 12.4~12.6

  • 액온도 : 60~70 ℃
  • 음극전류밀도 : 8 A/dm이상
  • 양극전류밀도 : 음극면적의 1~2 배
  • 액교반 : 공기 · 기계교반

 

수정 프리(유리)시안

 

CuCN + NaCN ↔ NaCu(CN)2

NaCu(CN)2 + NaCN ↔ Na2Cu(CN)3

Na2Cu(CN)3 + NaCN ↔ Na3Cu(CN)4

 

위의 반응에 따라 시안화소다를 사용하는 경우 1 Kg 의 CuCN 에 대하여 약 1.1 kg 의 NaCN 이 필요하게 된다. 이 반응에 따라 추가 되는 NaCN프리시안이 되므로 실제 10~30 g/l 의 NaCN 을 추가하여야 한다.

 

수정 각 성분의 영향

 

시안화구리소다

 

시안화 구리도금욕 중의 대부분은 Cu(CN)32- 의 형태인 시안화 구리이온으로 되어 있다. 이 Cu(CN)32- 는, 도금욕중에 다시 해리되어 1가의 구리 이온으로 존제하며

 

Cu(CN)32-↔ Cu+ 3CN-

 

로 되어 도금이 되며, Cu+ 는 음극으로 1개의 전자를 가지게 되어(환원) 구리도금이 된다.

 

Cu+ + e(전자) = Cu

 

탄산소다

 

액중의 시안이 가수분해하여 탄산염을 만들며, 가성소다도 탄산가스를 흡수하여 탄산염을 만든다. 액중의 탄산염이 증가하면 전도도가 감소하며 양극효율이 낮아 광택도금시 전류범위가 좁게되어 제거해야 한다.

 

탄산염의 제거는 동결 침전 제거 또는 화학적 침강 제거가 이용되며, 수산화칼슘ㆍ수산화바륨 등을 첨가하여 탄산칼슘ㆍ탄산바륨으로 제거한다.

 

Na2CO3 + Ca(OH)2 → CaCO3 + 2NaOH

Na2CO3 + Ba(OH)2 → Ba(CO)3 + 2NaOH

 

첨가제

 

아셀렌산소다 (Na2SeO3)

일반적으로 0.5~2 g/l 를 사용하며, 광택은 있으나 레벨링이 좋지 않다.

 

삭산연 (CH3CO2)2 Pb

일반적으로 0.01~0.5 g/l 을 사용하며, 광택 레벨링이 좋으나 내부응력을 크게하므로, 응력 감소제로 티오시안산칼륨을 첨가한다.

 

 

수정 참고

Copper Cyanide Additives, DC

CCB 1610 시안화구리 첨가제

 아세트산납