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습식도금기술과 관련된 기술을 정리한 노트로, 책을 보듯 그대로 읽으면서 링크를 클릭하면 됩니다.
크롬도금은 150여년전인 1854년 Prof. Robert Bunsen 에 의하여 3가크롬-염화크롬용액에서의 크롬 전착이 최초로 보고되었으며, 6가크롬도금법은 2년후에 Anton Geuther가 크롬도금한 것이 최초로 되어 있다. 1920년 경에 G.Sargent 가 크롬산과 황산크롬의 용액에서 크롬도금이 보고되어 있다.

 

 

수정크롬 도금

Chromium Plating Bath

 

C.F.Fink 및 C.Eldrige 가 크롬산과 촉매로서 황산근의 관계를 밝히고 특허를 취득하여 공업적으로 이용하게 되었다. 이 도금액은 현재까지도 6가 크롬의 기본욕으로 사용되고 있다. 촉매근으로는 불화물을 첨가한 불화물욕이 고전류효율의 도금이 가능한것으로 판명되었으나, 불화물의 관리가 까다로워 많은 보급이 되지 못하였다.

 

이 문제를 해결한것이 SRHS욕(Self Regulating High Speed Bath/자동조정 고속욕)이 J.Stareck, F.Passal, H.Mahlstedt 가 특허를 출원하여 혼합 촉매욕으로 보급되었다. 그후 분석기술의 향상으로 불화물의 관리가 쉬워졌으며, 불화물 이온 완전 가용화형의 혼합 촉매욕이 장식용 공업욕으로 넓게 사용도고 있다.

3가크롬 도금은 Bunsen의 최초 도금이래 복잡한 착체형성에 의하여 도금액관 리가 어려웠으며, 1975년 영국 Albright & Wilson 사가 최초로 실용적인 장식용3가크롬도금 "ALECRA 3 Process"를 실용화 하였다.

1980년도에 할로겐 또는 유기산을 첨가한 고전류효율의 욕이 발표되었으나, 모두 철강소재의 밀착성에 문제가 있어, 일부특수분야에만 적용되었다. 1985년 H.Chessin, K.Newby 가 고효율(25%) 도금욕이 개발되었다. 비불화물로 25 % 고전류효율을 달성하였여 대폭적인 생산성의 향상과 도금전력비를 절감하게 되었다.

 

이욕에서의 도금은 내싱석이 우수하며, 많은 제품에 적용되었다. 초기에는 연합금 아노드가 급격히 소모 되었으나, 1989년 K.Newby 가 개량한 도금액이 이 문제점을 해결되었다. 최근에는 전류효율 30%로 향상된 도금액도 있으며, 최고 5 um/min 이라는 초고속 크롬도금도 발표되어 자동차 부품에 도입되고 있다.

 

수정크롬도금의 전해 반응

 

■ 음극반응 에서

 

금속크롬의 석출 :

Cr2O72- + 14 H+ + 12e-  → 2Cr + 7H2O


수소의 발생 :

2H+ + 2e- → H2 ↑


Cr+6의 환원반응 :

Cr2O72- + 14 H+ + 6e- → 2 Cr3+ + 7H2O

 

■ 양극반응 에서

 

산소의발생 :

4OH- - 4e- → O2 ↑ + 2H2O


Cr+3 재산화반응 :

2 Cr3+ + 7H2O - 6e- → Cr2O72- + 14H+


연이온의 방전및 금속의 산화 :

Pb2+ + 2H2O - 2e- PbO2 + 4H + / Pb + 2H2O - 2e- → PbO2 + 4H+

 

 

수정참고