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수정크로메이트 처리

Chromate Treatment

 

크롬산 (chromate) 염의 총칭이다. 보통은 아연도금 또는 알루미늄의 방식의 목적으로 한 크롬산 처리를 말한다. 소재 금속을 6가크롬이 함유된 용액 (크롬산 또는 중크롬산 주성분) 에 침지하여 부동태화 하여 자기 수복성의 피막을 만들면, 처리전에 비하여 내식은 몇 배 이상 좋아지게 된다.  

 

현재는 6가크롬이 환경 파괴 물질로 규제 되어 3가크롬으로 전환되고 있다.

 

처리 방법에 따라
  • 반응형 크로메이트 처리 (화성처리에 따라 피막을 형성하는 방법)
  • 전해형 크로메이트 처리 (음극전해에 따라 피막을 석출 형성하는 방법)
  • 도포형 크로메이트 처리 (침지 또는 스프레이로 도포하고, 크로메이트 액을 에어나이프로 마무리하거나, 롤코다로 도포한 후 가열하는 방법 등이 있다. 

 

철강의 표면에는 부동태화가 만들어질 정도의 두께를 가진 크로메이트 피막의 형성은 어려우나, 아연 도금 등의 표면에는 크롬산으로 용해된 6가 크롬(Cr6+)의 일부가 환원된 3가크롬 (Cr3+)이 수화산화크롬 Cr(OH)3 으로 되어 무기 고분자 피막을 만든다.

 

표준전극전위를 비교하면

단순하게 Cr+2/Cr 과 Zn2+/Zn 의 전위는3

Cr3+/Cr : Eo = -0.67 V(vs SHE)
Zn2+/Zn : Eo = -0.763 V (vs SHE)

로  Cr+3 쪽이 전위가 높아, 이온화경향 만을 생각했을 때는, Cr 의 석출로 Zn 이 용해되는 것으로 생각되지만 실제 크로메이트 피막은 금속이 아니라 Cr 로 석출되지는 않는다.

 

Cr 의 경우 Zn 의 석출 반응식 Zn2+ + 2e → Zn 과 같이 간단한 반응이 아니며, Cr3+ 의 환원 물질로 Cr2+ 가 생성되는 것으로도 생각할 수 있으나, Cr2+ 의 화합물이 안정된 것은 아직 발견되지 않아, 크로메이트 피막이 Cr2+Cr0 화합물일 가능성은 낮다고 한다.

 

크로메이트는 아연도금 외에도 무전해니켈도금후 변색방지, 알루미늄 등에도 사용하고 있다.

 

 

수정참고

 

 

수정보충자료

  1. ^ 일본 특허청에서 만든 금속표면처리에 있어서 6가 크롬등의 환경대응 기술Confrontation of hexavalent chromium in metal finishing

 


'크로메이트' 관련 용어