3. 표면처리기능사 문제 풀이 (2013년)

24년 마지막 4회 기능사 필기 접수가 저번주에 끝나고, 이제 필기 시험이 얼마 남지 않은 상태일겁니다.

응시자들에게 조금 더 접근이 쉽게 문제풀이를 할려고 합니다.

관련 서적은 문제와해설 참고 하시면 됩니다.

ㆍ2013년 기출

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1. 특수 주철 중 가단주철의 종류가 아닌 것은?

① 마텐자이트 가단주철

② 흑심 가단주철

③ 백심 가단주철

④ 펄라이트 가단주철

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해설 :

가단주철의 종류는 백심가단주철, 흑심가단주철, 펄라이트 가단주철이 있다.

백심가단주철은 백주철을 철광성, 밀스케일과 함께 풀림상자에 넣고 40~100시간, 약 950~1000℃의 고온으로 가열한 후 서냉하여 시멘타이트를 탈탄시켜 가단성을 부여하는 주철이고, 흑심가단주철은 저탄소, 저규소의 백주철을 풀림하여 풀림상자 속에서 열처리하여 Fe3C를 분해시켜 흑연을 입상으로 석출시킨 주철이다. 펄라이트 가단주철은 흑심가단주철 공정에서 제 1단계의 흑연화처리만 한 다음 955℃ 정도까지 가열하여 뜨임탄소를 구상화하고 시멘타이트를 오스테나이트안에 용해되도록 7시간 정도 유지하며 2시간 안에 900℃로 노냉을 시킨 후 급속히 공냉한다. 펄라이트를 구상화하여 필요한 기계적 성질을 얻기 위하여 일정한 온도에서 뜨임하거나 공냉하여 870℃까지 재가열을 한 다음 유냉 또는 뜨임을 한다.

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2. 금속재료의 표면에 강이나 주철의 작은 입자 (∮0.5mm~1.0mm)를 고속으로 분사시켜, 표면의 경도를 높이는 방법은?

① 침탄법

② 쇼트피닝

③ 질화법

④ 폴리싱

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해설 :

침탄법은 탄소의 함유량(0.2%이하)이 적은 저탄소강을 탄소 또는 탄소를 많이 함유한 목탄, 골탄 등으로 표면에 탄소를 침투시켜 고탄소강으로 만든 다음에, 이것을 급랭시켜 표면을 경화시키는 방법이다.

질화법은 어떤 합금강을 암모니아 가스와 같이 질소를 포함하고 있는 물질로 강의 표면을 경화시키는 방법이다.

폴리싱은 버프 연삭에서 공작물 표면에 윤을 내는 연마 작업을 말한다.

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3. 다음의 동합금 중 석출경화(시효경화) 현상을 나타내며, 강도와 경도가 가장 큰 합금은?

① 청동

② 황동

③ 알루미늄 구리 합금

④ 베릴륨 구리 합금

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해설 :

석출경화란 적당한 온도에서 급랭한 합금이 포화 상태 이상으로 고용하고 있는 합금원소를 시간의 경과나 온도의 영향으로 서서리 석출해 단단하게 되는 현상이다.

베릴륨구리 합금은 구리 3% 이내의 베릴륨을 첨가한 것을 주체로 하고, 여기에 코발트, 은, 니켈 등을 필요에 따라 소량 첨가한 구리 합금을 통틀어 이르는 말이다. 강도는 특수강과 비슷하며, 내피로성, 내마모성, 내식성이 뛰어나고 전기 전도성을 띤다.

문제와해설 개정 9판 319P 참조

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4. 합금강의 첨가원소 중 담금질성을 향상시키는데 가장 효과적인 것은?

① S

② Pb

③ Mn

④ Cu

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해설 :

주철의 화학성분 중 Mn의 영향으로는

Mn과 Fe은 완전히 고용하여 Mn은 보통주철 중에 0.4~1.0% 정도 함유하며 흑연화를 방해하여 백주철화를 촉진한다.

Mn은 S과 친화력이 크므로 FeS+Mn → MnS+Fe로 되어 S의 해를 억제한다.

Mn 1.0% 이상 첨가하면 주철의 질과 경도 증가로 절삭성을 해치고 수축율이 크다.

Mn의 증가로 펄라이트는 미세화하고 페라이트의 석출을 억제한다.

시멘타이트의 안정화 및 강도, 경도, 수축율을 증가시킨다.

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5. 그림과 같은 결정격자의 금속 원소는?

① Ni

② Mg

③ Al

④ Au

해설 :

금속의 결정 구조는 체심입방격자 (BCC), 면심입방격자 (FCC), 조밀육방격자 (HCP)로 나눠진다.

체심입방격자 : Cr, Fe, K, Li, Mo, Nb, Ta, V 등으로 면심입방격자보다 융점이 높은 것이 많고, 가공에 의한 경화는 없으나 전연성이 떨어진다.

면심입방격자 : Ag, Al, Au, Cu, Ni, Pd, Ir, Pt 등으로 전연성 및 가공성은 좋으나 강도가 충분하지 못하다.

조밀육방격자 : Cd, Co, Mg, Ti, Zn, Be 등으로 전연성이 떨어지고 접착성도 좋지 못하다.

문제와해설 개정 9판 385P 참조

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6. 그림에서 후크의 법칙이 적용되는 한계(탄성한도)는?

① M점 이내

② Y1점 이내

③ E점 이내

④ Y2점 이내

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해설 :

후크의 법칙이란 고체에 힘을 가해 변형 시키는 경우, 힘의 크기가 어떤 한도를 넣지 않는 한 변형의 양은 힘의 크기에 비례한다는 법칙이다.

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7. 다음 중 고속도공구강의 재료 기호로 옳은 것은?

① SCM

② STS

③ SKH

④ STC

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해설 :

고속도공구강(SKH)이란 고탄소강에 크롬, 몰리브덴, 텅스텐, 바나듐, 코발트등의 합금 워소를 비교적 다량으로 첨가하고, 절삭공구 및 금형 등에 쓰이는 공구강이다. 특히 고속 절삭에 적합하며 마찰열에 의한 고온에 잘 견딘다.

W계 고속도강 18%(W)-4%(Cr)-1%(V) 적당한 담금질 후 뜨임하면 고온경도를 높이고 내마모성이 증가한다.

Co계 고속도강 W계의 표준 고속도강에 Co를 3% 첨가하면 경도가 더욱 크고 동시에 인성이 우수해진다.

Mo계 고속도강 Mo을 4~10.0% 첨가하면 인성이 높으며 담금질 온도가 낮고 열전도율이 좋아 열처리가 쉽다.

SS재(330,400 등) 일반 구조용 압연 강재, SM재(SM45C) 기계 구조용 탄소강, STC재(STC60~140) 탄소공구강, SF재 단강, SC재 주강, STS, STD, STF 합금 공구강, SPS 스프링강, STR 내열강, STB 고탄소 크로뮴 베어링강

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8. 두 종류 이상의 금속 특성을 복합적으로 얻을 수 있고 바이메탈 재료 등에 사용되는 합금은?

① 클래드 합금

② 제진 합금

③ 비정질 합금

④ 형상 기억 합금

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해설 :

금속판을 겹쳐 압연하여 기계적으로 접착한 것이다. 티타늄 클래드 강판, 스테이렌스 클래드 강판, 알루미늄 클래드 등이 있다. 특히 알루미늄 합금은 기계적 성질은 뛰어나지만 응력, 부식, 파열을 일으키기 때문에 순수한 알루미늄판과 클래드하여 이것을 해결하고 있다.

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9. 열전대 중 가장 높은 온도를 측정할 수 있는 것은?

① 백금 - 백금 로듐

② 크루멜 - 알루멜

③ 철 - 콘스탄탄

④ 구리 - 콘스탄탄

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해설 :

열전대는 제베크효과를 이용하여 넓은 범위의 온도를 측정하기 위해 두 종류의 금속으로 만든 장치이다. 발전소, 제철소 등에서 온도를 측정하기 위해 사용한다. 내구성이 좋아 극한상황에서 많이 이용된다

제베크효과 : 두 종류의 금속을 고리 모양으로 연결하고, 한쪽 접점을 고온, 다른쪽을 저온으로 했을 때 그 회로에 전류가 생기는 현상

 

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10. 다음 중 저용융점 합금에 대한 설명으로 틀린 것은?

① 저용융점 합금의 재료로는 Pb이 있다

② 용융점이 낮은 합금은 Bi를 많이 품는다.

③ 화재경보기, 압축 공기용 안전밸브 등에 사용한다.

④ 저용융점 합금은 거의 약 650℃ 이하의 용융점을 갖는다.

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해설 :

저용융점합금은 232℃ 이하에서 용융점은 갖는 합금의 총칭이다. 합금의 종류로는 우드메탈, 피로위쯔합금, 로우즈합금, 비스므트땜납 등이 있고, 고용융점합금은 W(3410℃)과 그 합금, Mo(2610 ℃)과 그 합금, Re(3180 ℃))과 그 합금, Ta(2996 ℃)과 그 합금, V(1800 ℃)과 그 합금이 있다.

저용융점합금의 종류로는 Pb, Bi, Sn, In 등이 있다.

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11. 내식성이 가장 우수한 Al 합금으로는 하이드로날륨 및 알민 등이 있다. 이때 알민(almin)에 함유되는 주요 성분 원소로 옳은 것은?

① Al - Si

② Al - Cu

③ Al - Na

④ Al - Mn

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해설 :

알민 (Al-Mn 계 합금)은 실용합금으로는 1.0~1.5%의 합금이 많이 사용된다.

Al-Mn(1.5%)의 3003 합금은 가공 가공성, 용접성이 좋다.

풀림상태의 강도는 순수한 Al과 유사하나 가공상태에서는 비교적 강하고 내식성도 거의 같고 저장탱크, 기름탱크 등에 이용한다.

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12. 다음 중 내열용 알루미늄 합금이 아닌 것은?

① Y-합금

② 코비탈륨

③ 플래티나이트

④ 로엑스(Lo-Ex) 합금

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해설 :

플래티나이트 (Ni42~48%)의 Fe-Ni계 합금으로 백금선 대용으로 전구 도입선에 사용된다.

Y합금은 (Al-Cu-Ni-Mg계) 시효경화합금으로 적당한 온도에서 시효를 하여 사용할 때 강력하다.

코비탈륨은 Y합금의 일종으로 Ti와 Cu를 0.2% 정도씩 첨가하며 피스톤에 사용한다.

로엑스합금은 (Al-Si-Cu-Mg계) 내열성이 우수하며 열팽창계수, 비중이 작고 내마모성이 좋고, 고온강도가 크며 피스톤용으로 사용한다.

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13. 다음 중 유성연마재인 백봉의 주성분으로 옳은 것은?

① MgO

② SiO2

③ Al2O3

④ Fe2O3

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해설 :

트리폴리(Tripoli) : 중연마용으로 무수규산 규석분이 주성분 (SiO2)

크로커스(Crocus) : 산화철 (Fe2O3)의 미분말 혼합

비엔나라임(Vienna lime) : 광택 연마용 (MgO, CaO)

백봉 : 비금속용 (Al2O3)

청봉(Green rouge) : 광택 연마용, 산화크롬 (Cr2O3)이 주원료

적봉(Rouge) : 금, 은 광택연마 (Fe2O3)

흑봉 : 고무, 플라스틱 연마용

문제와해설 개정 9판 39P 참조

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14. 다음 중 크롬 도금액의 기본이 되는 서전트액의 주요 조성으로 가장 옳은 것은?

① 무수크롬산 + 염산

② 무수크롬산 + 아세트산

③ 무수크롬산 + 황산

④ 무수크롬산 + 질산

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해설 :

크롬도금의 주성분으로는 무수크롬산과 황산을 100:1로 한다.

무수크롬산은 크롬의 보급원이며, 일부가 +6가에서 +3가로 환원된다.

황산은 촉매 작용을 하며 황산의 양은 전류효율, 광택 전류 밀도 범위, 피복력에 영향력이 크다.

문제와해설 개정 9판 150P 참조

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15. 다음 중 트리클로로에틸렌을 사용하여 탈지할 때 가장 주의해야 할 것은?

① 인화

② 독성

③ 폭발성

④ 자연발화

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해설 :

트리클로르에틸렌, 퍼클로에틸렌을 사용할 때에는 증기를 장시간 흡입하는 것은 위험하므로 배기장치가 좋은 장소에서 보호구를 사용하고, 물이 들어가면 유해가스가 발생하므로 물이 들어가지 않도록 해야 한다. 그리고 눈이나 피부에 접촉되지 않도록 해야 한다.

문제와해설 개정 9판 339P 참조

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16. 다음 중 도금액 관리나 시험용으로 가장 많이 사용되고 있는 시험법은?

① EC 시험

② 헐셀 시험

③ 페록실 시험

④ 염수분무 시험

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해설 :

헐셀시험은 여러가지 전류밀도와 도금조건에서 첨가제, 불순물, pH, 액조성 변동 등의 예측이고, 하링셀은 균일 전착시험. 즉 균일한 두께의 도금을 할 수 있는 능력을 판단한다.

문제와해설 개정 9판 303P 참조

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17. 다음 중 도금액 제조시에 보조약품의 역할과 가장 거리가 먼 것은?

① 도금액의 pH를 유지한다.

② 양극의 용해를 좋게 한다.

③ 도금액의 불순물을 제거한다.

④ 도금면에 발생한 수소를 이용하여 피트를 만든다.

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해설 :

도금액을 작성할 때는 한 종류의 약품만을 첨가하며 도금액을 작성하는 것이 아니라 반드시 2가지 이상의 약품을 용해하여 각각의 역할을 할 수 있도록 되어 있으며 주성분과 보조성분으로 나눌 수 있다.

문제와해설 개정 9판 34P 참조

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18. 니켈 도금액 중 0.008g/L 이상이 되면 구름이 끼고 전류밀도가 높은 곳에 탄 현상이 발생하는 불순물의 종류는?

① 알루미늄

② 크롬산

③ 칼슘

④ 구리

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해설 :

니켈도금의 불순물의 영향

Cu의 허용 한도 0.03g/L 이상 존재하면 암갈색의 거친도금, 밀착성 저하 → 약전해 제거

Zn의 허용 한도 0.03g/L 소량 일때에는 광택효과, 이상 일때는 어두운 색깔의 도금, 밀착성 저하 → 약전해, 여과 제거

Fe의 허용 한도 0.05g/L 이면 제1철 이온으로 용해, 이상 일때는 거친도금, 밀착성 저하 → 여과 제거

Pb의 허용 한도 0.01g/L 이상 존재하면 암흑색 도금 → 약전해 제거

Cr의 허용 한도 0.005g/L 이면 음극전류 효율 저하, 밀착성 저하 → 6가3가 환원하여 제거, 침전 여과 제거

문제와해설 개정 9판 146P 참조

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19. 다음 중 걸이(Rack)의 재료로서 가장 적당한 것은?

① 구리

② 니켈

③ 크롬

④ 아연

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해설 :

걸이의 재료는 굵은 것, 재료로는 구리, 황동을 사용하고, 가는 것은 피아노선, 인청동, 스테인리스강, 티타늄등을 사용 한다.

문제와해설 개정 9판 53P 참조

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20. 다음 중 스트라이크 도금에 대한 설명으로 적절하지 않은 것은?

① 주로 크롬 도금 후에 실시한다.

② 비교적 높은 전류밀도에서 실시한다.

③ 1분 이내의 짧은 시간 동안 실시한다.

④ 전착성이 우수한 얇은 도금 피막이 만들어진다.

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해설 :

스트라이크도금은 정상전류밀도보다 높은 전류밀도에서 짧은 시간에 (1분 이내) 도금 하는 것을 말하며, 전착성(밀착성)이 우수한 얇은 도금 피막이 형성된다.

문제와해설 개정 9판 32P 참조

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21. 다음 중 금도금 결합에서 갈색도금의 원인과 가장 관계가 먼 것은?

① 금의 함유량이 너무 낮다.

② 액 온도가 너무 높다.

③ 액이 너무 노화 되었다.

④ 전류밀도가 너무 낮다.

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해설 :

금도금 표면에 갈색이나 검은색이 나타나는 원인 및 대책

-금의 함유량 저하 : 금도금의 금 함량이 낮을 경우, 도금이 갈색을 띠게 됩니다. 이는 도금액의 조성이나 사용된 금의 순도와 관련이 있다.

-시안화물 함량 저하 : 도금액 내 시안화물의 농도가 낮아지면, 도금의 색상이 변할 수 있다. 시안화물은 금 이온을 안정화 시키는 역할을 하므로, 농도가 낮으면 도금의 품질이 저하 된다.

-온도 및 전류밀도 : 도금 과정에서의 온도가 전류 밀도가 적절하지 않을 경우, 도금의 색상이 변할 수 있다. 낮은 온도나 전류 밀도에서는 엷은 황색의 도금이 형성 되고, 높은 경우에는 붉은색에서 적갈색으로 변할 수 있다.

-밀착성 불량 : 도금층이 제대로 밀착 되지 않으면 갈색도금이 발생 할 수 있다. 이는 세정 처리나 중간 도금층의 밀착 불량으로 인해 발생한다.

금도금이 엷거나, 진한 황색을 나타내는 원인은 양극면적이 적거나, 클 때이고 양극면적을 맞춘다.

문제와해설 개정 9판 157P 참조

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22. 다음 중 황산구리도금액의 성분별 역할이 잘못 연결된 것은?

① 황산 – 도금의 전도도를 향상시켜 준다.

② 황산구리 – 도금에 필요한 구리이온을 공급해 준다.

③ 첨가제 – 결정의 미세화, 광택 등의 증가를 도모한다.

④ 염소이온 – 도금액 내의 불순물과 결합하여 침전한다.

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해설 :

염소이온이 과잉일 경우에는 황산은(Ag2SO4) 또는 아연분말을 3~5g/L를 도금액중에 첨가시킨 후 온도를 40~50℃ 가열 교반하여 제거한다.

문제와해설 개정 9판 144P 참조

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23. 다음 중 최종 완성 탈지에 가장 적합한 탈지방법은?

① 에멀젼 탈지

② 용제 탈지

③ 전해 탈지

④ 알칼리 탈지

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해설 :

탈지 순서는 예비 탈지 (용제, 에멀젼) → 중간 탈지 (알칼리 탈지) → 완성 탈지, 최종 탈지 (전해 탈지)

문제와해설 개정 9판 45P 참조

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24. 알칼리성 용액에 사용하는 도금 탱크 및 탈지 장치에서 염화비닐을 라이닝한 탱크의 경우 용액의 온도는 약 얼마 이하로 하여야 하는가?

① 70℃

② 90℃

③ 100℃

④ 120℃

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해설 :

라이닝은 금속 표면에 합성수지 등의 피복하여 내산성을 향상시켜 주는 방법이다.

문제와해설 개정 9판 240P 참조

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25. 다음 중 금 도금층의 두께를 측정하는 방법이 아닌 것은?

① ß선법

② 적하법

③ 전해법

④ 압입강구시험

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해설 :

도금 두께 측정 비파괴시험은 맴돌이시험, 자기력식, 형광 X선, ß선식, 중량차에 의한 방법이 있다.

문제와해설 개정 9판 307P 참조

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26. 다음 중 아연도금을 한 상태로는 변색이 되기 쉽고 지문이 묻기 쉬우며 습기가 있는 공기 중에서는 백색 반점이 생기기 쉬우므로 이를 방지하기 위하여 실시하는 처리 방법은?

① 크로메이트 처리

② 촉매화 처리

③ 정면 처리

④ 새틴 처리

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해설 :

아연, 카드뮴 도금은 도금한 상태로는 변색이 되기 쉽고, 지문이 묻기 쉬우며, 습기가 있는 공기중에서는 백색 반점이 생기기 쉬우므로, 광택 및 내식성을 향상시키기 위하여 크로메이트 처리르 한다.

문제와해설 개정 9판 152P 참조

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27. 와트액을 작성하고자 할 때 다음 중 붕산의 사용량으로 가장 적합한 것은?

① 니켈도금액 100L에 붕산 6kg → 6000g / 100L = 60g/L

② 니켈도금액 200L에 붕산 6kg → 6000g / 200L = 30g/L

③ 니켈도금액 200L에 붕산 2kg → 2000g / 200L = 10g/L

④ 니켈도금액 100L에 붕산 5kg → 5000g / 100L = 50g/L

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해설 :

와트액(Watts bath)은 황산니켈, 염화니켈, 붕산의 세 가지 성분으로 이루어져 있다.

황산니켈 225~410g/L, 염화니켈 30~60g/L, 붕산 30~45g/L

문제와해설 개정 9판 147P 참조

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28. 다음 중 기계적 연마에 해당하지 않는 것은?

① 버프연마

② 전해연마

③ 배럴연마

④ 샌드블라스트

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해설 :

연마의 방법으로는 버프연마, 벨트연마, 배럴연마, 분사연마, 전해연마, 화학연마가 있다.

문제와해설 개정 9판 39P 참조

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29. 금도금시 색 조절을 위하여 시안화코발트칼륨의 금속착 화합물을 이용하였을 때 색의 변화를 올바르게 나열한 것은?

① 황색 → 녹색 → 백색

② 황색 → 연한황색 → 백색

③ 황색 → 오렌지색 → 녹색

④ 황색 → 분홍색 → 묽은색

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해설 :

금도금에서 색 조절은 전류밀도를 조정하여 어느 정도 색깔을 조정할 수도 있으나, 일반적으로 한두 가지 합금 성분을 첨가함으로써 색깔 및 경도를 조절한다. 액 중에 시안화 착화물을 어떤걸 넣느냐에 따라서 색깔이 달라지는데

구리이온을 첨가 (황색 → 분홍색 → 붉은색) 구분붉

니켈이온을 첨가 (황색 → 연한황색 → 백색) 니황백

은, 카드뮴이온을 첨가 (황색 → 녹색 → 백색) 은(카)녹백

코발트이온을 첨가 (황색 → 오렌지색 → 녹색) 코오녹

문제와해설 개정 9판 157P 참조

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30. 다음 중 도금액 내의 유기불순물 제거와 가장 관계가 깊은 것은?

① 여과

② 약전해

③ 활성탄

④ 시안화나트륨

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해설 :

유기불순물은 활성탄처리 후 여과실시

무기불순물은 약전해에 의한 방법, 소소원통에 의한 방법, 약품에 의한 제거

문제와해설 개정 9판 33P 참조

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31. 다음 중 도금제품의 외관검사와 관계가 가장 먼 것은?

① 광택

② 유공도

③ 부풀음

④ 탄도금

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해설 :

도금 외관 검사로는 광택도, 무도금, 피복 불량, 벗겨짐, 부풂, 탐, 거칢, 구름낌, 피트, 핀홀, 얼루기 반점, 연마 자국, 연마에 의한 변형, 소지 흠, 긁힌 흠 등의 결함을 육안이나 확대경으로 검사하여 검출한다.

문제와해설 개정 9판 307P 참조

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32. 다음 중 도금용 걸이로 가장 양호한 것은?

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해설 :

걸이는 치구라고도 부르며 도금될 물건을 거는 기구이다.

문제와해설 개정 9판 53P 참조

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33. pH 3과 pH 5인 수용액에서 pH 3의 수소이온 농도는 pH 5 수소이온 농도의 몇 배인가?

① 2

② 100

③ 150

④ 200

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해설 :

pH=-log 수소이온농도로 정의

pH 3일 경우 수소이온농도는 10^-3

pH 5일 경우 수소이온농도는 10^-5

차이는 pH 5의 수소이온농도가 100배이다.

pH 1단위당 10의 배수이다.

예) pH2와 PH6의 수소 이온 농도는 10000배이다.

 

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34. 다음 중 분극 현상을 없애는데 사용되는 중크롬산칼륨, 과산화수소와 같은 산화제를 무엇이라고 하는가?

① 볼타전지

② 다니엘전지

③ 분극제

④ 감극제

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해설 :

분극현상을 일으키는 수소를 산소와 화합시킴으로서 분극현상을 없애주는 것은 감극현상, 산화제를 감극제라고 한다.

문제와해설 개정 9판 101P 참조

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35. 다음 중 이온화 경향이 가장 작은 금속은?

① 아연

② 철

③ 니켈

④ 구리

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해설 :

이온화경향이란 원자 또는 분자가 이온이 되려고 하는 경향을 말한다.

K > Ca > Na > Mg > Al > Zn > Cr > Fe > Cd > Co > Ni > Sn > Pb > (H) > Cu > Hg > Ag > Pt > Au

칼 카 나 마 / 알 아 크 철 / 카 코 니 / 주 납 / 수 구 / 수 은 백 금

이온화 경향이 큰 금속일수록 전자를 잃고 양이온이 되려는 경향이 있다. (반응성이 크다)

이온화 경향이 작은 금속일수록 쉽게 전자를 얻어 환원이 잘 된다. (반응성이 작다)

문제와해설 개정 9판 96P 참조

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36. 전기구리도금을 하여 도금 두께를 측정한 결과 실제 도금 두께는 9.5㎛이었고, 이론석출량이 10㎛이었다면 이 도금조의 음극전류효율은 얼마인가?

① 9.5%

② 10.5%

③ 95%

④ 105%

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해설 :

전류효율이란 도금에 사용된 전기량의 몇 %가 실제적으로 도금에 소비되었는가를 백분율로 나타낸 것으로 음극전류효율을 Effc, 양극전류효율을 Effa로 표시한다.

음극전류효율(Effc)% = (도금량(g) / 이론석출량(g)) * 100

양극전류효율(Effa)% = 양극용해량(g) / 이론석출량(g) * 100

Effc(%) = (9.5 / 10) * 100 = 95

문제와해설 개정 9판 99P 참조

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37. 다음 전압-전류 곡선에서 분해전압을 나타내는 것은?

① A

② B

③ C

④ D

해설 :

전해질 용액 속에 설치한 두 전극 사이의 전압을 서서히 증가 시키면 어느 전압까지는 전류의 증가가 완만하다가 갑자기 전류가 증가하게 되는 지점을 분해전압이라 한다.

문제와해설 개정 9판 100P 참조

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38. 소금을 물과 같은 용매에 녹이게 되면 이온화가 되어 용액이 하전을 전달할 수 있는 능력을 가지게 만들어 전기를 흐르게 할 수 있는데 이와 같은 물질을 무엇이라 하는가?

① 전해질

② 비전해질

③ 무기질

④ 유기질

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해설 :

전해질의 종류 황산, 염산, 질산, 수산화나트륨, 암모니아 등의 무기산 및 유기산

비전해질의 종류 알코올, 설탈, 포도당, 글리세린

문제와해설 개정 9판 95P 참조

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39. 다음 중 환원 반응을 나타내는 것은?

① 수소를 잃는다.

② 산소와 결합한다.

③ 전자를 얻는다.

④ 산화수가 증가한다.

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해설 :

​	산소	수소	산화수	전자
산화	O	X	O	X
환원	X	O	X	O

문제와해설 개정 9판 97P 참조

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40. 다음 중 음극전극으로 사용했을 때 수소 과전압이 가장 작은 것은?

① 백금

② 니켈

③ 구리

④ 아연

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해설 :

음극면의 수소발생이 금속의 재질, 표면상태 등에 의해서 석출 전압이 달라지는 것을 수소 과전압이라 한다. 양극면의 산소가 발생할 경우의 석출전압 차이를 산소 과전압이라 한다.

과전압은 전극면이 거칠고 온도가 높을수록, 또 전류밀도가 작을수록 작다.

←작다 Pt, Au, W, Ni, Mo, Fe, Ag, Al, Cu, C, Pb, Sn Hg, Cd 크다→

문제와해설 개정 9판 100P 참조

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41. 다음 중 철강의 인산염 피막법에 관한 설명으로 틀린 것은?

① 내식성이 향상된다.

② 별도의 전처리가 필요 없다.

③ 제품의 크기에 따라 처리방법이 다르다.

④ 액에 침지하거나 액을 분사하여 행한다.

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해설 :

인산염피막의 목적은 내식성을 지니는 피막을 형성하기 위함이다.

인산염피막의 공정 순서는 사전처리 → 표면청정 → 수세 → 피막화성 → 수세 → 봉공처리 → 건조 → 사후처리 인산염피막 처리 방법으로는 바스켓에 물품을 넣어서 침지하는 방법, 솔로 바르는 방법, 스프레이 방법이 있다.

문제와해설 개정 9판 213P 참조

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42. 작업 중 주변의 타인이 감전되었을 때 가장 우선적으로 해야 할 일은?

① 즉시 상관에게 알린다.

② 따뜻한 물을 요청하여 마시도록 한다.

③ 감전된 사람을 빨리 맨손으로 끌어낸다.

④ 전원을 끊고 감전된 사람에게 응급처치를 실시한다.

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해설 :

약품취급 잘못에 의한 상해, 유독 가스에 의한 중독 상해, 인화물, 위험물에 의한 화재 사고, 감전에 의한 인체 상해 및 화재 사고, 연마기 등 기계에 의한 상해, 물품 이동, 운반, 낙하 전도 등에 의한 상해

문제와해설 개정 9판 337P 참조

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43. 다음 중 위험물의 취급방법으로 적절하지 않은 것은?

① 약품 취급 후에는 손, 얼굴 등을 흐르는 물에 닦는다.

② 약품 사용 후에는 뚜껑을 완전히 막고, 지정된 장소에 놓는다.

③ 독극물 등은 사용 이력을 기록하고, 자물쇠 등을 채워 보관한다.

④ 큰 병마개를 열 때에는 빠른 내용 확인을 위하여 얼굴을 병 입구 근처에 둔다.

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해설 :

약품취급 잘못에 의한 상해, 유독 가스에 의한 중독 상해, 인화물, 위험물에 의한 화재 사고, 감전에 의한 인체 상해 및 화재 사고, 연마기 등 기계에 의한 상해, 물품 이동, 운반, 낙하 전도 등에 의한 상해

문제와해설 개정 9판 337P 참조

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44. 다음 중 금속침투법에서 일반적으로 사용되지 않는 금속은?

① 아연

② 크롬

③ 니켈

④ 알루미늄

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해설 :

금속침투법은 피복하고자 하는 물품을 가열하여 그 표면에 다른 종류의 피복 금속을 부착 시키는 동시에 확산에 의해 합금 피복층을 얻는 방법이다.

아연침투법 (세라다이징),

크롬침투법 (크로마이징),

알루미늄침투법 (칼로라이징),

규소침투법 (실리코나이징),

붕소침투법 (보로나이징)

문제와해설 개정 9판 223P 참조

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45. 다음 중 크롬 폐수처리에서 3가 크롬의 침전반응에 사용 되는 약품은?

① MgO3

② NaOCl

③ NaOH

④ H2SO4

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해설 :

크롬산 폐수 처리는 6가크롬을 3가크롬으로 환원 시킨 후 수산화물로 침전하고 pH를 2~3으로 유지시킨다.

처리 약품으로는 산성아황산나트륨, 아황산나트륨, 아황산가스, 황산제일철이 있다.

3가크롬의 침전 반응에는 수산화나트륨을 이용한다.

문제와해설 개정 9판 313P 참조

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46. 다음 중 용융아연도금시 도금의 광택 향상, 합금층 성장억제, 유동성의 향상 등을 목적으로 첨가하는 것 은?

① 니켈

② 티타늄

③ 알루미늄

④ 텅스텐

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해설 :

알루미늄의 첨가 목적은 도금의 광택향상, 합금의 발달층 저지, 유동성 향상이다.

문제와해설 개정 9판 229P 참조

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47. 다음 중 양극산화에 사용되는 알루미늄 소재에 관한 설명으로 틀린 것은?

① 불순물이 많으면 산화막의 질이 저하된다.

② 합금으로 구리는 내식성을 현저히 증가시킨다.

③ 합금으로 마그네슘과 망간은 기계적 성질을 향상시킨다.

④ 알루미늄의 순도가 높을수록 균일하고 우수한 피막이 생긴다.

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해설 :

Cu-Si는 외관에는 영향이 거의 없으나, 피막의 상태는 대단히 저하되고, 구리는 내식성을 매우 나쁘게 한다.

문제와해설 개정 9판 223P 참조

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48. 다음 중 전기도금과 비교한 용융도금의 특징으로 틀린 것은?

① 전처리과정이 매우 중요하다.

② 선, 판재는 연속도금이 가능하다.

③ 비교적 두꺼운 도금층이 얻어진다.

④ 소재보다 용융점이 높은 금속을 이용한다.

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해설 :

용융도금의 처리공정은 탈 스케일 → 탈지 → 세정 → 산세 → 용제처리 → 용융도금

용융도금은 강판, 강선의 연속도금이 가능하다.

용융도금의 목적은 내식, 내산화성의 향상을 목적으로 비교적 두꺼운 도금층을 얻기 위함이다.

이용 되는 금속으로는 아연, 주석, 납, 알루미늄이 있다.

문제와해설 개정 9판 229P 참조

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49. 다음 중 물리적 기상도금(PVD)의 종류가 아닌 것은?

① 진공증착법

② 음극스퍼터링

③ 이온도금

④ 수소환원법

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해설 :

물리적기상도금의 종류로는 진공증착, 음극스퍼터링, 이온도금이 있고,

화학적기상도금의 종류로는 열분해법, 수소환원법, 화학반응법, 광화학반응법이 있다.

문제와해설 개정 9판 234P 참조

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50. 다음 중 플라스틱상 도금의 전처리 과정에 있어 성형품의 표면에 미세한 요철을 주고, 밀착강도를 가장 많이 좌우하는 공정은?

① 탈지

② 에칭

③ 촉매화처리

④ 중화

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해설 :

화학도금의 전처리중 화학 에칭은 표면에 미세한 요철을 주는 공정으로 기계적 방법도 있지만 보통 화학적 방법이 사용 된다. 이 방법으로는 표면 조화하여 접촉 면적을 넓혀 갈쿠리 효과를 이용해서 전착성을 향상 시킨다.

문제와해설 개정 9판 219P 참조

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51. 무전해 니켈 도금액의 pH를 측정하니 pH값이 4이었다. 도금액의 수소 이온농도[H+]는 몇 M인가?

① 0.1

② 0.01

③ 0.001

④ 0.0001

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해설 :

pH=-log 수소이온농도로 정의

pH 4일 경우 수소이온농도는 10^-4 = 0.0001

pH 2일 경우 수소이온농도는 10^-4 = 0.01

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52. 다음 중 반응을 빨리하기 위하여 촉진제로 구리이온을 함유한 액에서 처리하는 인산염 피막처리법은?

① 본데라이징

② 파커라이징

③ 크로마이징

④ 칼로라이징

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해설 :

인산염피막에 의한 철강의 방청법을 파커라이징이라고 한다.

반응을 빨리하기 위하여 촉진제로 구리이온을 함유한 액에서 처리하는 것을 본데라이징이라 하고,

촉진제로는 아질산염, 질산염, 염산염을 사용한다.

문제와해설 개정 9판 213P 참조

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53. 다공질인 피막을 그대로 사용하면 부식성 물질에 의하여 부식, 변색, 오물의 흡착 등의 염려가 있는데 이러한 피막의 흡착성을 감소시켜 내식성, 내오염성 등을 향상시키는 처리를 무엇이라 하는가?

① 화성 처리

② 봉공 처리

③ 사전 처리

④ 활성화 처리

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해설 :

아노다이징 피막은 다공질이며 흡착성이 있어서 염색이 가능하다. 이 때문에 양근산화 된 그대로의 상태로 사용하면 부식성 물질에 의하여 부식 및 변색, 오물의 부착, 흡착 염료가 흘러나와 탈색 되기 때문에 다공질의 구멍을 메워줘야 하는데 이를 봉공처리라 한다.

봉공처리의 종류로는 증기봉공처리, 순수봉공처리, 니켈-코발트봉공처리, 중크롬산봉공처리, 저온봉공처리, 합성봉공처리 등이 있다.

문제와해설 개정 9판 228P 참조

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54. 다음 중 화학구리도금에 관한 설명으로 틀린 것은?

① 석출속도가 빠르다.

② 자기분해 하기 쉽다.

③ 환원제로는 포르말린이 사용된다.

④ 금속 이온 공급은 황산구리로 한다.

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해설 :

화학구리도금의 결점으로는 석출속도가 늦다.

도금액을 사용하지 않고 방치하여도 분해가 된다. (자기분해)

황산구리는 금속이온의 공급원이다.

환원제로는 포르말린을 사용한다.

문제와해설 개정 9판 220P 참조

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55. 인산염 피막의 처리 공정 중 봉공 처리에 이용되는 액의 관리시 전산도와 유리산도의 비가 얼마 이상이 되면 폐기, 교환하여야 하는가?

① 2 : 1

② 3 : 1

③ 5 : 1

④ 7 : 1

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해설 :

촉진제가 함유되지 않은 액은 산의 비가 5~7, 촉진제가 함유된 액은 산의 비를 10~20으로 관리한다.

산의 비가 낮으면 (유리산이 많으면) 거친 결정성 피막이 형성되고, 높으면 (유리산이 적으면) 피막 형성이 잘 되지 않는다.

문제와해설 개정 9판 214P 참조

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56. 다음 중 양극산화법에서 황산법의 특징으로 틀린 것은?

① 폐액처리가 비교적 용이하다.

② 합금 성분에 의한 악영향이 크다.

③ 소모전력량이 적고 약품가격이 저렴하다.

④ 피막의 색상이 투명하여 착색에 적합하다.

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해설 :

황산법의 장점으로는 사용 전압이 낮다. 약품 가격이 저렴하다. 소모 전력량이 적다. 폐액처리비가 적게 든다.

피막의 색상도 옥살산보다 엷어 투명도가 좋아 이름 판이나 장식용에 적합하다. 피막이 지니는 내식성과 내마멸성이 좋다. 단점으로는 설비비가 많이 든다. 양극 산화 후 암모니아수나 탄산수소 나트륨등으로 충분히 중화를 처리를 해서 염색해야 한다.

문제와해설 개정 9판 225P 참조

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57. 다음 중 황동에 흑색의 금속착색을 하기 위한 조성으로 가장 적절한 것은?

① 황산니켈, 염산

② 수산화나트륨, 질산

③ 황화바륨, 질산칼륨

④ 탄산구리, 암모니아수

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해설 :

황동의 착색 사용 약품

-갈색은 황화암모늄 5g/L 액에 상온에서 5~20분간 침지한다.

-녹청색은 황산니켈암모늄 60g/L, 티오황산나트륨 60g/L의 액 70℃에 침지한다.

-흑색은 황산구리 25~50g/L, 암모니아수 100~200ml/L의 액에 80~90℃ 침지 한후 5~10ml/L 황산에 침지하거나,

탄산구리 100g, 암모니아수 200ml, 물 1L의 액에 80℃에서 침지 한 다음 2.5% 수산화나트륨 용액에 침지한다.

문제와해설 개정 9판 216P 참조

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58. 구리의 착색 중 3~10g/L의 황화칼륨에 염화암모늄을 5~10g/L를 가하고 10~30℃로 1~3분간 담그면

어떤 색으로 착색되는가?

① 갈색

② 녹청색

③ 검은색

④ 흑자색

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해설 :

구리의 착색 사용 약품

-검은색은 3~10g/L의 황화칼륨에 염화암모늄 5~10g/L를 가하고, 10~30℃로 1~3분간 침지하거나,

황화나트륨 또는 다황화나트륨 1.8g/L액에 상온에서 수분간 침지한다.

-갈색은 황산구리 180g/L, 황산니켈 20g/L, 염소산칼륨 41g/L의 액에 90~100℃로 2~5분간 침지한다.

-녹청색은 20~30℃의 온도로 황화칼륨 3~5g/L의 액에 2~3분간 처리하는데,

이 때 10초 동안 담그고 5초 동안 공기 중에 방치하는 조작을 반복한다. 다음, 염화암모늄 200g/L, 탄산암모늄 200g/L의 액에 10~25℃로 20초간 담그고, 다시 40~50℃로 1주일 동안 방치한다.

문제와해설 개정 9판 216P 참조

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59. 다음 중 도금할 소재 표면 외에는 환원반응이 일어나는 것을 억제하기 위해 첨가하는 것을 무엇이라 하는가?

① 안정제

② 착화제

③ 촉진제

④ 개량제

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해설 :

착화제는 일반적으로 금속이온 주위에 배위하여 착이온을 생선하는 분자 또는 이온을 말한다.

촉진제는 화학 반응을 촉진시키는 물질을 말한다.

개량제는 흡수능력을 개선함으로서 원하는 상태로 물리적 성질을 변화시키는 것을 말한다.

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60. 알루미늄 양극산화법 중에서 특히 순수한 알루미늄에 대해서는 내식성, 경도 등의 우수한 피막을 얻는 방법은?

① 옥살산법

② 황산법

③ 크롬산법

④ 슬파민산법

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해설 :

옥살산법의 장점으로는 순 알루미늄에 대해서는 경도, 내식성 등 최우수한 피막을 얻고, 탈지력이 좋고 순도가 낮은 알루미늄에도 광택이 좋다. 그리고 예비탈지가 필요 없다. 방법은 직류, 교류, 교직류 중첩법 등이 있다. 단점으로는 약품값이 비싸고 전력비가 많이 든다.

양극산화법의 종류로는 황산법, 수산법(옥살산법), 크롬산법, 혼산법(황산-옥살산), 붕산법, 인산법 등이 있다.

문제와해설 개정 9판 226P 참조