▶후처리 및 도금에 대해 다루는 포스팅
1.1 전기도금 (Electroplating)
전기도금은 대상 물체의 표면에 금속 층을 전기화학적 방법으로 코팅하는 과정입니다. 이 공정은 미적 외관 개선, 부식 방지, 마모 저항성 향상 등 다양한 목적으로 널리 사용됩니다. 본 섹션에서는 전기도금의 기본 원리, 공정 변수, 응용 분야 및 계산 예제를 상세하게 다룹니다.
기본 원리
전기도금은 양극(Anode)과 음극(Cathode) 사이에 전기적 전위차를 가하여, 도금액(전해액) 속의 금속 이온이 대상 물체(음극)의 표면에 코팅되도록 하는 전기화학 반응 과정입니다. 양극은 보통 도금하려는 금속으로 만들어지며, 전류가 흐르면 양극에서 금속 이온이 용해되어 전해액으로 방출됩니다. 이 금속 이온들은 음극으로 이동하여 대상 물체의 표면에 금속 층을 형성합니다.
공정 변수
- 전류 밀도: 이는 단위 면적당 흐르는 전류의 양을 의미하며, 도금 속도와 표면 품질에 큰 영향을 미칩니다. 적절한 전류 밀도의 선택은 균일하고 결함 없는 도금층 형성에 중요합니다.
- 도금액 조성: 도금액은 도금할 금속의 이온, 전해질, pH 조절제, 밝기 조절제 등으로 구성됩니다. 조성은 도금층의 품질, 결합 강도, 두께 등에 영향을 줍니다.
- 온도: 도금액의 온도는 금속 이온의 활성도와 전해액의 전도성에 영향을 미치며, 도금 공정의 효율과 속도를 결정합니다.
- pH: 도금액의 pH는 금속 이온의 안정성과 전해액의 전도성에 영향을 미치며, 이는 도금층의 질과 두께에 직접적으로 영향을 줍니다.
응용 분야
- 자동차 부품: 크롬, 니켈, 구리 등이 부식 방지와 장식적 목적으로 사용됩니다.
- 전자 제품: 도금은 회로 기판의 전도성 경로 형성 및 커넥터의 내마모성 증가에 사용됩니다.
- 보석류 및 장식품: 은, 금, 백금 등 귀금속의 도금이 장식적 목적으로 널리 사용됩니다.
| 도금 금속 | 특징 | 주요 응용 분야 |
|---|---|---|
| 구리(Cu) | 우수한 전기 전도성, 쉬운 가공성 | 전자 회로, 장식용 |
| 니켈(Ni) | 내마모성, 내부식성 | 자동차 부품, 주방 도구 |
| 크롬(Cr) | 경도, 광택, 내부식성 | 자동차 장식, 산업 장비 |
| 금(Au) | 우수한 전기 전도성, 부식 방지 | 전자 부품, 장식용 |
| 은(Ag) | 최고의 전기 전도성, 열 전도성 | 전자 부품, 보석 |
| 아연(Zn) | 부식 방지 | 강철 구조물, 자동차 바디 |
| 주석(Sn) | 낮은 독성, 용접 용이성 | 식품 포장, 전자 부품 |
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