도금
Plating도금은 금속이 전도성 표면에 퇴적되는 표면 피복입니다.도금은 수백 년 동안 행해져 왔으며, 현대 기술에도 매우 중요합니다.도금은 물체 장식, 부식 방지, 납땜성 개선, 경화, 마모성 개선, 마찰 감소, 페인트 접착성 개선, 전도성 변경, 적외선 반사율 개선, 방사선 차폐 및 기타 목적으로 사용됩니다.주얼리는 일반적으로 도금을 사용하여 은색이나 금색으로 마감합니다.
박막 증착은 [1]원자 크기의 도금 물체를 가지고 있기 때문에 도금은 나노기술에서 활용된다.
도금 방법에는 여러 가지가 있으며 다양한 종류가 있습니다.한 가지 방법에서는 고체 표면을 금속 시트로 덮은 후 열과 압력을 가하여 융착한다(이 버전은 셰필드 플레이트).다른 도금 기술에는 전기 도금, 진공 상태에서의 증기 증착 및 스패터 증착이 포함됩니다.최근 도금이란 액체를 사용하는 것을 말합니다.금속화는 비금속 물체에 금속을 코팅하는 것을 말한다.
전기 도금
전기도금에서 이온금속은 전자를 공급받아 기판상에 비이온성 피막을 형성한다.일반적인 시스템은 금속의 이온 형태를 가진 화학용액, 도금되는 금속(용매성 양극) 또는 불용성 양극(통상 탄소, 백금, 티타늄, 납 또는 강철)으로 구성될 수 있는 양극(양전하) 및 마지막으로 전자가 공급되어 비이온성 막을 생성하는 음극(음전하)을 포함한다.c 금속
무전해도금
화학 또는 자동 촉매 도금이라고도 알려진 무전해 도금은 외부 전력을 사용하지 않고 발생하는 수용액에서 여러 가지 동시 반응을 수반하는 비갈바닉 도금 방법입니다.이 반응은 환원제, 보통 하이포인산나트륨(주: 수소화물 이온으로서의 수소 잎) 또는 티오요소에 의해 수소가 방출되고 산화되어 부분 표면에 음전하가 생성될 때 이루어진다.가장 일반적인 무전해 도금 방법은 무전해 니켈 도금이지만, 은, 금 및 구리 층도 엔젤 도금 기술과 같이 이러한 방식으로 도금할 수 있습니다.
구체적인 경우
금도금
금도금은 유리나 금속(대부분 구리나 은)의 표면에 금을 얇게 쌓는 방법이다.
금 도금은 일반적으로 전기 커넥터와 프린트 회로 기판 등 구리에 부식 방지 전기 전도층을 제공하기 위해 전자 제품에서 자주 사용됩니다.구리 원자는 직접 금을 도금할 경우 금층을 통해 확산되어 표면의 변색 및 산화물/황화물 층의 형성을 일으킨다.따라서 구리-니켈-골드 샌드위치를 형성하기 위해 구리 기판 위에 적합한 장벽 금속(보통 니켈) 층을 쌓아야 합니다.
금속과 유리는 또한 장식 목적으로 금으로 코팅될 수 있으며, 일반적으로 금도금이라고 불리는 여러 가지 다른 과정을 사용한다.
사파이어, 플라스틱 및 탄소 섬유는 고급 도금 기술을 사용하여 도금할 수 있는 다른 재료입니다.사용할 수 있는 기판은 거의 [2]무제한입니다.
은도금
은도금은 18세기부터 식기류, 다양한 종류의 그릇, 촛대를 포함하여 단단한 은으로 만들어졌을 가정 용품들의 값싼 버전을 제공하기 위해 사용되어 왔다.영국에서는 은 도금이 스페인어로 은 "플라타"를 뜻하는 단어에서 유래된 은으로 만든 물품에 대해 "은판"이라는 용어를 사용합니다. 은은 당시 미국에서 은을 실은 스페인 선박에서 압수된 은이 큰 은 공급원이었습니다.이는 은색 아이템(플레이트 또는 도금)에 대해 설명할 때 혼동을 일으킬 수 있습니다.영국에서는 은도금 아이템을 '실버'라고 하는 것은 불법입니다.은도금 항목을 "은판"으로 표기하는 것은 불법이 아니며, 이는 문법에 어긋나므로 혼동을 방지하기 위해 피해야 합니다.
은 도금의 가장 초기 형태는 셰필드 판으로, 얇은 은판을 비금속의 층이나 심에 융합시켰지만, 19세기에 새로운 제조 방법(전기도금 포함)이 도입되었다.브리타니아 금속은 은 도금용 모재로 개발된 주석, 안티몬 및 구리의 합금이다.
유리 같은 물체에 은을 얇게 입힐 수 있는 또 다른 방법은 톨렌스의 시약을 유리 안에 넣고 포도당/덱스트로스를 첨가한 후 병을 흔들어 반응을 촉진하는 것이다.
- AgNO3 + KOH → AgOH + KNO3
- AgOH + 2 NH3 → [Ag(NH3)]2+ + [OH]− (참고: 톨렌스 시약 참조)
- [Ag(NH3)]2+ + [OH]− + 알데히드(보통 포도당/덱스트로오스) → Ag + 2 NH3 + HO2
전자제품 분야에서 은은 전기 저항이 낮기 때문에 구리 도금에 사용되기도 합니다(다양한 재료의 저항률 참조). 피부 효과로 인해 높은 주파수에서 더 많이 사용됩니다.가변 캐패시터는 은 도금된 플레이트를 사용하는 경우 최고 품질로 간주됩니다.마찬가지로 은도금 케이블 또는 솔리드 실버 케이블은 오디오 애호가의 애플리케이션에서도 중시됩니다.그러나 일부 전문가들은 실제로 도금이 제대로 구현되지 않아 비슷한 가격의 구리 [3]케이블에 비해 성능이 떨어진다고 보고 있습니다.
이러한 환경에서는 은층이 다공성이거나 균열이 있는 경우 기초 구리 자체가 급속하게 갈바닉 부식되어 도금이 벗겨지고 구리 자체가 노출되기 때문에 고습도 환경에 노출되는 부품에 주의해야 합니다. 이 프로세스를 레드 페스트라고 합니다.습기가 없는 환경에서 유지되는 은 도금 구리에는 이러한 유형의 부식이 발생하지 않습니다.
동도금
구리 도금은 물건의 표면에 구리 층을 전기적으로 형성하는 과정입니다.그것은 은보다 훨씬 저렴하기 때문에 은 도금의 훨씬 더 저렴한 대안으로 흔히 사용된다.
로듐 도금
로듐 도금은 때때로 백금, 은 또는 구리와 그 합금에 사용됩니다.니켈 장벽층은 보통 은에 먼저 퇴적되지만, 이 경우 로듐을 통한 은 이동을 방지하기 위한 것이 아니라 로듐 욕조의 은과 구리에 의한 오염을 방지하기 위한 것이다. 은은 보통 욕조 [4]조성물에 존재하는 황산에 약간 용해된다.
크롬 도금
크롬 도금은 크롬의 전해 퇴적을 이용한 마감 처리입니다.크롬 도금의 가장 일반적인 형태는 얇고 장식적인 밝은 크롬으로, 일반적으로 니켈 플레이트 위에 10μm 층을 형성합니다.철이나 강철을 도금할 때, 구리 도금이 니켈을 접착시킬 수 있습니다.니켈 및 크롬 층의 모공(작은 구멍)은 열팽창 불일치로 인한 응력을 완화하지만 코팅의 내식성도 손상시킵니다.내식성은 이른바 패시베이션 층에 의존합니다. 패시베이션 층은 화학 성분과 가공에 의해 결정되며 균열과 모공에 의해 손상됩니다.특별한 경우, 미세공은 니켈과 크롬 층 사이에 갈바닉 부식을 가속화하는 전기화학적 전위를 분배하는 데 도움을 줄 수 있습니다.용도에 따라 두께가 다른 코팅은 앞서 언급한 특성의 다른 균형을 필요로 한다.얇고 밝은 크롬은 금속 가구 프레임이나 자동차 트림 등의 아이템을 거울처럼 마무리합니다.최대 1000μm의 두꺼운 침전물은 하드 크롬이라고 불리며 마찰과 마모를 줄이기 위해 산업 장비에 사용됩니다.
산업용 하드 크롬 도금에 사용되는 기존 용액은 약 250g/L의 CrO와3 약 2.5g/L의4− SO로 구성되어 있습니다.용액에서 크롬은 6가 크롬으로 알려진 크롬산으로 존재한다.도금 워크의 표면에 크롬(+2)의 얇은 층을 안정시키기 위해 부분적으로 고전류를 이용한다.산성 크롬은 투사력이 떨어지고 미세한 디테일이나 구멍이 멀어져 전류를 덜 받아 도금이 잘 되지 않습니다.
아연 도금
아연 코팅은 장벽을 형성하여 보호 금속의 산화를 방지하고 장벽이 손상되었을 때 희생 양극 역할을 합니다.산화아연은 (산화철과 대조적으로) 형성 시 기판의 표면 무결성에 손상을 일으키지 않는 미세 백색 먼지입니다.실제로 산화아연은 방해받지 않을 경우 산화물 층에 의해 알루미늄 및 스테인리스강에 제공되는 보호와 유사한 방식으로 추가 산화의 장벽으로 작용할 수 있습니다.대부분의 하드웨어 부품은 카드뮴 [5]도금이 아닌 아연 도금입니다.
아연 니켈 도금
아연-니켈 도금은 기존의 아연 도금보다 5배 이상 보호되고 최대 1,500시간의 중성 염분 분사 테스트 성능을 제공하는 최고의 내식성 마감재 중 하나입니다.이 도금은 고니켈 아연-니켈 합금(10~15% 니켈)과 크롬산염의 일부 변형 조합입니다.가장 일반적인 혼합 크롬산염은 6가 무지개색, 3가 또는 검은색 3가 크롬산염이다.강철, 주철, 황동, 구리 및 기타 재료를 보호하는 데 사용되는 이 산성 도금은 환경적으로 안전한 [6]옵션입니다.6가 크롬산염은 EPA와 [7][8]OSHA에 의해 인간 발암물질로 분류되었다.
주석 도금
주석 도금 공정은 철 표면과 비철 표면 모두를 보호하기 위해 광범위하게 사용됩니다.주석은 무독성, 연성 및 내식성이 있기 때문에 식품 가공 산업에 유용한 금속입니다.주석의 뛰어난 연성으로 주석 코팅된 모재판을 표면 주석층을 손상시키지 않고 다양한 형태로 형성할 수 있습니다.구리, 니켈 및 기타 비철금속에는 희생적 보호를 제공하지만 강철에는 적용되지 않습니다.
주석 또한 산화로부터 모재를 보호하고 납땜성을 보존하기 때문에 전자 산업에서도 널리 사용되고 있습니다.전자 애플리케이션에서는 납땜성을 개선하고 압축 응력 침전물에서 금속 "수염"의 성장을 방지하기 위해 3% ~ 7%의 납을 추가할 수 있으며, 그렇지 않으면 전기 합선을 일으킬 수 있습니다.그러나 2006년부터 제정된 RoHS(Restriction of Hazardous Substances) 규제는 의도적으로 납을 첨가하지 않고 최대 1%를 넘지 않도록 규정하고 있다.주석 수염 형성의 결과로 발생한 것으로 알려진 고장으로 인해 중요한 전자 기기의 RoHS 요건에 대한 일부 면제가 발행되었다.
합금 도금
경우에 따라서는 2개 이상의 금속을 동시에 퇴적시켜 전기도금 합금을 퇴적시키는 것이 바람직하다.합금 시스템에 따라서는 도금의 물리적, 화학적 특성을 개선하기 위해 전기 도금 합금이 고체 용액 강화되거나 열처리에 의해 석출 경화될 수 있습니다.니켈-코발트는 일반적인 전기 도금 합금이다.
복합 도금
세라믹 입자의 현탁액을 포함한 욕조에 기판을 도금하면 금속매트릭스 복합도금을 제조할 수 있다.입자의 크기와 구성을 신중하게 선택하면 내마모성, 고온 성능 또는 기계적 강도를 위해 침전물을 미세 조정할 수 있습니다.복합 전기도금에는 텅스텐 탄화물, 탄화규소, 탄화크롬 및 산화알루미늄(알루미나)이 일반적으로 사용된다.
카드뮴 도금
카드뮴 도금은 카드뮴 금속의 환경 독성 때문에 정밀 조사를 받고 있다.카드뮴 도금은 항공우주, 군사 및 항공 분야에서 일부 응용 분야에서 널리 사용됩니다.그러나 [9]독성으로 인해 점차 폐기되고 있다.Amphenol Aerospace와 같은 군사 및 항공 우주 부품 제조업체는 위험한 마감의 단계적 폐기를 지원하기 위해 최근 현재 현장 장비에서 사용할 수 있는 드롭인 전기 도금 교체를 모색하고 있습니다.[10]
카드뮴 도금(또는 카드 도금)은 비교적 낮은 두께와 염분 분위기에서도 뛰어난 부식 저항성, 부드러움과 가단성, 끈적임 및/또는 부피가 큰 부식 제품으로부터의 자유, 알루미늄과의 갈바닉 호환성, 스틱-슬립으로부터 자유롭기 때문에 신뢰할 수 있는 토킹이 가능합니다.도금된 나사산은 다양한 색상으로 투명하게 염색할 수 있으며 윤활성과 납땜성이 우수하며 최종 마감 또는 페인트 [5][11]베이스로 잘 작동합니다.
환경 문제가 중요한 경우 카드뮴 도금은 대부분의 재료 특성을 공유하기 때문에 대부분의 경우 금 도금으로 직접 대체할 수 있지만 금은 더 비싸고 도료 기반 역할을 할 수 없습니다.
니켈 도금
니켈 양극과 황산니켈, 염화니켈,[12] 붕산을 포함한 전해질을 가진 와츠욕(Watts bath)을 이용해 니켈을 전기도금한다.황산니켈 대신 황산니켈 암모늄과 같은 다른 니켈 소금을 사용하기도 한다.
무전해 니켈 도금
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enickel 및 NiP라고도 하는 무전해 니켈 도금은 복잡한 표면에서 균일한 층 두께, 철(철)의 직접 도금, 전기 도금 니켈 또는 크롬에 비해 뛰어난 마모 및 내식성 등 많은 이점을 제공합니다.항공우주 산업에서 이루어지는 크롬 도금의 대부분은 무전해 니켈 도금으로 대체될 수 있으며, 환경 비용, 6가 크롬 폐기물 처리 비용 및 고르지 않은 전류 분포 경향은 무전해 니켈 [13]도금으로 대체될 수 있습니다.
무전해 니켈 도금은 자가 촉매 과정이며, 생성된 니켈 층은 NiP 화합물이며, 인 함량은 7~11%입니다.결과 층 경도 및 내마모성의 특성은 욕조 구성 및 퇴적 온도에 따라 크게 변화하며, 일반적으로 91°C에서 1°C 정밀도로 조절해야 합니다.
욕조 순환 중에는 그 안에 있는 입자도 니켈 도금이 됩니다. 이 효과는 탄화규소(SiC) 또는 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE)과 같은 입자로 도금을 하는 공정에서 사용됩니다.다른 많은 도금 공정에 비해 우수하지만 공정이 복잡하기 때문에 비용이 많이 듭니다.또한 얇은 레이어에서도 공정이 오래 걸립니다.내식성 또는 표면 처리만 고려되는 경우에는 매우 엄격한 욕조 구성과 온도 관리가 필요하지 않으며 한 번에 여러 톤을 도금하는 데 사용됩니다.
무전해 니켈 도금층은 적절히 도금할 경우 표면 접착력이 매우 높은 것으로 알려져 있습니다.무전해 니켈 도금은 비자성이고 비정질이다.무전해 니켈 도금층은 쉽게 납땜할 수 없으며 다른 금속이나 다른 무전해 니켈 도금 공작물에 압력을 가해도 고착되지 않습니다.이 효과는 티타늄과 같은 가단성 재료로 만들어진 무전해 니켈 도금 나사에 도움이 됩니다.순수 금속 도금에 비해 전기 저항이 높습니다.
「 」를 참조해 주세요.
레퍼런스
- ^ Kuo, Hong-Shi; Hwang, Ing-Shouh; Fu, Tsu-Yi; Lin, Yu-Chun; Chang, Che-Cheng; Tsong, Tien T. (7 November 2006). "Noble Metal/W(111) Single-Atom Tips and Their Field Electron and Ion Emission Characteristics". Japanese Journal of Applied Physics. 45 (11): 8972–8983. Bibcode:2006JaJAP..45.8972K. doi:10.1143/JJAP.45.8972.
- ^ "Plating on Plastics". Epner Technology, Inc. Archived from the original on 2013-11-01. Retrieved 2013-10-30.
- ^ Clint DeBoer (2009-07-23). "Silver Saboteurs - Are Silver Audio Cables Better?". Audioholics. Archived from the original on 2012-01-30. Retrieved 2011-12-11.
- ^ Pushpavanam, M; Raman, V; Shenoi, B (1981). "Rhodium — Electrodeposition and applications". Surface Technology. 12 (4): 351. doi:10.1016/0376-4583(81)90029-7.
- ^ a b 카드뮴 vs. 아연과 니켈 도금 비교 2009년 5월 15일 Wayback Machine에서 아카이브" Finishing.com
- ^ Inc., Gatto Industrial Platers. "Zinc Nickel Plating - Zinc Nickel Electroplating - Gatto Industrial Platers, Inc". www.gattoplaters.com. Archived from the original on 2016-02-07.
- ^ "Health Effects Notebook for Hazardous Air Pollutants". EPA.gov. 25 April 2016. Retrieved 2020-03-03.
- ^ "Chemical Sampling Information - Chromium (VI) (Hexavalent Chromium) - Occupational Safety and Health Administration". www.osha.gov. Archived from the original on 2016-03-05.
- ^ 항공 분야에서 카드뮴 도금 고정 장치를 사용하는 이유는 웨이백 기계에서 아카이브된 2008-07-02입니다.finishing.com
- ^ "Summary of Cadmium's Compatibility with Dissimilar Metal Finishes".
{{cite web}}: CS1 maint :url-status (링크) - ^ 카드뮴 도금 2008-10-01년 웨이백 머신에 보관.Erie Plating Company
- ^ "Watts Nickel Bath: Basis for Modern Nickel Plating". Asterion Inc. Retrieved 6 July 2022.
- ^ Kanigen은 Wayback Machine에서 2011-07-20을 아카이브했습니다.schnarr.eu
