5. 표면처리기능사 문제 풀이 (2010년)

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ㆍ2010년 기출

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1. 다음 중 청동 (bronze) 합금에 해당 되는 조성은?

① Sn-Be

② Zn-Mn

③ Cu-Zn

④ Cu-Sn

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해설 :

Cu + Zn = 황동, Cu + Sn = 청동 / 황아청주

문제와해설 개정 9판 391P 참조

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2. 탄소강은 900℃ 전후의 고온에서 불순물이 모여 있으면 가공 중에 균열이 생겨 열간 가공이 어려워 적열 메짐이 나타나는데, 이는 어떤 원소의 영향인가?

① W

② Mn

③ P

④ S

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해설 :

인은 편석, 상온취성(저온취성) 의 원인이 되고, 화합물을 만든다. 그리고 상온에서 충격치를 저하시킨다.

황은 고온으로 가열시 저융점인 황이 액상이 되어 유동성을 해치고, 적열취성(고온취성)의 원인이 된다. 그걸 방지하는건 망간을 첨가하면 적열취성을 방지할 수있다.

질소는 표면이 청색으로 변화하는 청열취성의 원인이 되며, 인장강도가 최대가 되는 점에서 충격치가 최저값을 나타내며 취약해지게 된다.

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3. 다음 중 비중이 가장 큰 금속은?

① Ni

② Al

③ Pt

④ Mg

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해설 :

비중은 물질의 고유 특성으로서 기준이 되는 물질의 밀도에 대한 상대적인 비를 나타낸다. 일반적으로 액체의 경우 1기압 하에서 4℃ 물을 기준으로 하고, 기체의 경우에는 20℃ 공기를 기준으로 한다.

철 7.87, 구리 8.96, 니켈 8.9, 납 11.35, 수은 13.56, 마그네슘 1.74, 티타늄 4.5 (경금속, 중금속의 기준)

(나트륨 0.97, 칼륨 0.86, 리튬 0.53) 나칼리 < 물

물 < *20배 (금 19.3. 텅스텐 19.3, 백금 21.5, 이리듐 22.5) 금텅백이

문제와해설 개정 9판 379P 참조

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4. 금속을 자석에 접근 시킬 때, 금속에 같은 극이 생겨 서로 반발하는 금속의 성질은 갖지 않는 것은?

① Sb

② Fe

③ Au

④ Bi

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해설 :

강자성체는 외부에서 자기장을 걸어주었을 때 그 자기장의 방향으로 강하게 자화된 뒤 외부 자기장이 사라져도 자화가 남아 있는 물질을 말한다. Fe, Ni, Co (강철니코)

상자성체는 외부의 자기장이 있으면 자기적 성질을 가지지만, 외부의 자기장이 사라지면 다시 자기적 성질을 잃는 성질이다. Al, Pt, Sn, Mn, Cr (상알백주망크)

반자성체는 외부 자기장에 반대 반향으로 자기모멘트를 가지는 물질을 말한다.

Cu, Sb, Zn, Ag, Au, Bi (반구안아은금비)

문제와해설 개정 9판 383P 참조

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5. 다음 중 라우탈 (Lautal) 합금의 특징을 설명한 것 중 틀린 것은?

① 시효경화성이 있는 합금이다.

② 규소를 첨가하여 주조성을 개선한 합금이다.

③ 주조 균열이 크므로 사형 주물에 적합하다.

④ 구리를 첨가하여 피삭성을 좋게 한 합금이다.

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해설 :

라우탈 합금(Al-Cu-Si 계 합금)은 실루민 결점인 가공면의 거칢은 보완 한 주조용 알루미늄 합금으로 기계적 성질이 좋고 열처리와 가공을 적당히 조합함으로서 두랄루민과 같은 정도의 강도를 갖는다.

문제와해설 개정 9판 398P 참조

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6. 금속의 상변태에 관한 설명으로 틀린 것은?

① 확산형 상변태에는 공석 변태와 석출 현상 등이 있다.

② 상변태를 일으키기 위해서는 핵성성과 핵성장이 필요하다.

③ 상변태로 인한 새로운 상의 크기가 증대함에 따라 실제 자유에너지는 점차 증가한다.

④ 고체상태에서 하나 이상의 결정구조가 존재할 때 온도와 압력에 따라 결정구조가 바뀌는 것을 상변

태라 한다.

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해설 :

금속의 상변태는 물질의 집합 상태가 다른 상으로 변화하는 것을 말한다.

자유에너지는 시스템의 내부 에너지에서 엔트로피에 온도를 곱한 값을 뺀 것이다. (G=U-TS, Gibbs 자유 에너지)에서 엔트로피가 증가하면 자유 에너지가 감소할 수 있다. 상변태가 일어날 때는 엔트로피의 증가가 자유 에너지의 증가를 상쇄할 수 있다.

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7. 담금질한 강을 뜨임 열처리하는 이유로 옳은 것은?

① 강도를 증가시키기 위하여

② 경도를 증가시키기 위하여

③ 인성을 증가시키기 위하여

④ 취성을 증가시키기 위하여

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해설 :

뜨임을 하는 이유는 담금질에 의해 강해진 강에 인성을 부여할 목적으로 한다.

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8. Al의 양극산화 처리 방법이 아닌 것은?

① 망간산법

② 수산법

③ 황산법

④ 크롬산법

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해설 :

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

문제와해설 개정 9판 223P 참조

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9. 다음 중 전기 저항이 0(Zero)에 가까워 에너지 손실이 거의 없기 때문에 자기부상열차, 핵자기공명 단층 영상 장치 등에 응용할 수 있는 것은?

① 초전도 재료

② 제진 합금

③ 비정질 합금

④ 형상 기억 합금

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해설 :

초전도재료는 절대온도에 가까운 온도에 도달하면 전기저항이 0(Zero)이 되는 성질을 가지고 있는 재료를 말한다.

따라서 이 금속을 전선으로 쓸 경우 전력손실을 0으로 할 수 있으므로 경제적으로 많은 이익을 가져올 수 있으며 발전기도 또한 최고효율을 낼 수 있다. 에너지 고갈 위기에 있는 현재의 상황에서 신재료의 하나로 수소에너지와 함께 많은 연구가 진행되고 있는 재료이다.

문제와해설 개정 9판 406P 참조

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10. 다음 중 비정질 합금에 대한 설명으로 틀린 것은?

① 균질한 재료이고 결정이방성이 없다.

② 강도는 높고 연성도 크나 가공경화는 일으키지 않는다.

③ 제조법에는 단롤법, 쌍롤법, 원심 급냉법 등이 있다.

④ 액체 급냉법에서 비정질재료를 용이하게 얻기 위해서는 합금에 함유된 이종원소의 원자반경이 같

아야 한다.

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해설 :

비정질합금의 특성은

-장거리의 규칙성이 없다.

-균질하고 결정이방성이 있다.

-넓은 조성에 걸쳐서 단산의 균질한 재료가 얻어지며 그 특성이 조성 변화에 따라 변화한다.

-강도와 연성이 크고 가공결화를 일으키지 않는다.

-전기저항이 크고 그 온도 의존성이 작다.

-열에 약해 고온에서는 결정화하여 다른 재료가 된다.

합금에서 이종원소의 원자반경이 같아야 한다는 말은 대체 원자와 관련이 있다. 대체 원자가 주 원소와 비슷한 원자반경을 가져야 격자 구조가 안정적으로 유지될 수 있다. 원자반경이 너무 다르면, 원자가 격자에 적절히 자리잡지 못하고 격자 결함이 발생할 수 있다.

비정질 재료는 규칙적인 결정 구조가 없는 상태로, 원자들이 무작위로 배열 되어 있다. 이종원소의 원자 반경이 크게 다르면, 서로 다른 원소들이 격자에 자리 잡을 때 격자구조가 불규칙해져 비정질 상태로의 전환이 용이해진다.

문제와해설 개정 9판 404P 참조

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11. 회주철의 인장 강도 범위는 10~40kgf/㎟이다. 이를 MPa로 환산하면 몇 MPa 인가?

① 9.8 ~ 39.2 MPa

② 98 ~ 392 MPa

③ 980 ~ 3920 MPa

④ 9800 ~ 39200 MPa

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해설 :

압력 단위 환산

1kgf/㎠ = 0.967atm(기압) = 98kPa = 14.2 psi = 0.98MPa = 0.98bar = 735.56mmHg

1kgf㎟ = 9.8MPa

9.8 * 10 = 98

9.8 * 40 = 392

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12. 재료에 어떤 일정한 하중을 가하고 어떤 온도에서 긴 시간 동안 유지하면 시간이 경과함에 따라 스트레인이 증가 하는 것을 측정하는 시험 방법은?

① 피로 시험

② 충격 시험

③ 비틀림 시험

④ 크리프 시험

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해설 :

크리프시험은 일정 응력 또는 하중하에서 시간의 경과와 함께 증가하는 변형을 측정하고, 또 재료의 내크리프성의 정도는 나타내는 크리프 강도 등을 구하는 것이다.

 

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13. 다음 중 고온에서 철강의 표면에 생기는 스케일은?

① Fe3O4

② ZnO

③ CuO

④ MnO

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해설 :

산화철(II, III)은 화학식 Fe3O4 를 갖는 화합물이다. 자연에서는 광물 자철광으로 생성된다.

많은 산화철 중 하나이며, 생성이 어려운 철(II) 산화물(FeO)과 적철광이라고도 알려진 산화 철 (Fe2O3) 모두 함유한 구조이다. 이것은 Fe^2+ 와 Fe^3+ 이온을 모두 함유하므로 FeO, Fe2O3로 표시하기도 한다.

적철광 (Fe2O3), 자철광 (Fe3O4), 갈철광 (Fe2O3ㆍnH2O) 능철광 (FeCO2)

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14. 다음 중 용제탈지(solvent cleaning)에 사용하는 용제로 가장 적합한 것은?

① 수산화나트륨

② 탄산나트륨

③ 시안화나트륨

④ 트리클로로에틸렌

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해설 :

용제탈지의 용제 구비 조건

-유성에 대한 용해 능력이 클 것

-불연성이며 인화성이 없어야 한다.

-도금재료를 부식, 침식 시키지 말 것

-독성이 적고 냄새가 없어야 한다.

-안전하며 비점이 낮을 것

-증기 밀도 및 액상 비중이 클 것

-점도가 낮으며 표면장력이 작을 것

-회수가 쉬울 것

-유지비가 적고 가격이 저렴해야 한다.

문제와해설 개정 9판 48P 참조

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15. 다음 중 도금액의 주성분으로서의 조건으로 적절하지 않은 것은?

① 용해도가 높아야 한다.

② 장기간 변질되지 않아야 한다.

③ 금속 성분이 많이 함유되어야 한다.

④ 음극을 녹여 양극에 금속이온이 석출 되도록 해야 한다.

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해설 :

주 약품의 역할, 보조 성분의 역할 이해하기

문제와해설 개정 9판 34P 참조

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16. pH가 1인 수용액의 수소이온 농도는 pH가 3인 수용액의 수소이온 농도의 몇배가 되겠는가?

① 10

② 100

③ 1000

④ 10000

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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 1단위의 차이는 10의 배수이다.

예) pH2와 PH6의 수소 이온 농도는 10000배이다.

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17. 다음 중 징케이트욕에서 ZnO 과 NaOH의 가장 이상적인 조성 (g/L)은?

① ZnO : NaOH = 10 : 100

② ZnO : NaOH = 10 : 150

③ ZnO : NaOH = 1 : 200

④ ZnO : NaOH = 1 : 250

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해설 :

시안화아연도금액의 조성은 Zn 7.5~12g/L, 시안화나트륨 7.5~30g/L, 수산화나트륨 75~90g/L

징케이트욕(노시안액)의 조성은 Zn 7.5~12g/L, 수산화나트륨 65~150g/L 이다.

문제와해설 개정 9판 154P 참조

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18. 다음 중 도금액의 농도를 높였을 때의 장점으로 틀린 것은?

① 도금 시간이 단축된다.

② 도금의 색깔이 균일하다.

③ 도금액 조성의 변동이 적다.

④ 도금액 내의 저항이 크므로 전류가 잘 흐르지 않는다.

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해설 :

농도를 높였을 때 장점

-도금액의 저항이 적어 전류가 잘 흐른다. 따라서 도금 시간이 단축 된다.

-도금의 색깔이 균일하다.

-도금액 조성의 변동이 적다.

농도를 높였을 때 단점

-금속분이 묻어 나오는 양이 많이 손실이 크다.

문제와해설 개정 9판 34P 참조

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19. 시안화구리 도금액 중에서 시안화나트륨이 부족할 때의 현상으로 옳은 것은?

① 양극 과잉 용해현상이 생긴다.

② 걸이에 열이 발생한다.

③ 음극전류밀도가 증가된다.

④ 도금액의 색이 청색이고, 도금이 잘되지 않는다.

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해설 :

시안화구리 및 시안화나트륨은 구리 이온의 보급원이다. (시안화구리와 반응하고 남은 과잉의 시안화나트륨을 유리시안화나트륨이라고 한다.)

수산화나트륨은 pH를 높이고 액의 전도율과 피복력을 좋게 해준다.

주석산염(롯셀염)은 칼륨이온의 공급원이고, 양극 용해를 촉진한다.

티오시안화칼륨은 광택제로 첨가 되며, 도금면의 광택 및 평활성을 개선해준다.

문제와해설 개정 9판 143P 참조

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20. 크롬 도금시 3가 크롬이 부족할 때 적당량의 3가 크롬을 만들어 주는 방법으로 틀린 것은?

① 3가 크롬 자체를 첨가하는 방법

② 약전해에 의해서 환원하는 방법

③ 음극 면적을 양극보다 작게 하는 방법

④ 약품을 첨가하여 환원시키는 방법

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해설 :

크롬도금액의 3가크롬 보충 방법은

약전해에 의해 환원 시키는 방법, 약품을 첨가 시키는 방법, 3가 크롬 자체를 첨가하는 방법 등 있다.

일반적으로 약전해에 의한 방법이 많이 사용 되며, 3가 크롬이 적을 때 색상은 간장색이 아니고 붉은 기가 있다.

문제와해설 개정 9판 151P 참조

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21. 다음 중 도금두께 측정 방법에 속하지 않는 것은?

① 현미경단면 시험법

② 전해 시험법

③ 페록실 시험법

④ 자기력 시험법

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해설 :

내식성 시험의 종류는 유공도(페록실)시험, 염수분무시험(중성, 아세트산, CASS), 코로드코트시험, EC시험, 옥외방치시험, 아황산가스시험 등이 있다.

도금두께 시험 방법으로는 파괴식으로는 현미경 측정법, 분사시험법, 적하시험법, 전해시험법이 있고,

비파괴식으로는 맴돌이시험, 자기력식, 형광 X선, β선식, 중량차에 의한 방법 등이 있다.

참조 자료 <문제와 해설 307P. 도금 두께 시험>

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22. 녹을 제거하기 위해 산세 작업시 부식 억제제(inhibitor)를 첨가할 때의 장점으로 볼 수 없는 것은?

① 산세 속도가 빨라진다.

② 소지 금속의 용해를 억제한다.

③ 스머트의 발생을 방지한다.

④ 수소취성의 원인을 방지한다.

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해설 :

부식 억제제는 산세척 공정에서 오버 피클링 (산세척 과잉이 되어 소재를 거칠게 부식시켜 버리는 상태)이 되어 노출 된 소재 표면을 보호하면서 스케일의 제거를 계속하기 위하여 첨가하는 것이다.

문제와해설 개정 9판 44P 참조

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23. 니켈 도금액 중에서 H3BO3의 역할로 볼 수 없는 것은?

① pH의 변동을 완화시킨다.

② 광택의 범위를 확대시킨다.

③ 내부 응력을 작게 한다.

④ 양극의 용해를 촉진시킨다.

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해설 :

와트액 성분은 황산니켈, 염화니켈, 붕산이 있다.

황산니켈은 니켈이온의 주공급원이며, 니켈이온의 농도가 높을수록 고전류 밀도로 작업이 가능하게 한다.

염화니켈은 염소이온과 니켈이온을 공급하여 양극용해를 좋게 해주며, 전도성을 좋게 하여 도금의 효율과 피복력을 좋게 하며, 과잉일 때는 내부응력을 증대 시킨다.

붕산은 니켈 도금액중의 pH 변화를 적게 해주는 완충제 역할을 해주며, 내부 응력, 연성 등 물성도 개선 되며, 도금 색상을 백색으로 내는데 중요한 역할을 한다.

문제와해설 개정 9판 146P 참조

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24. 전처리 과정 중 활성화처리에 관한 설명으로 틀린 것은?

① 소재 표면에 남아 있는 알칼리를 중화한다.

② 전처리 중에 발생한 엷은 산화층을 제거한다.

③ 도금의 밀착력을 향상시킨다.

④ 도금의 속도를 향상시킨다.

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해설 :

알칼리 탈지나 전해 탈지 후 금속표면에 얇은 피막이 남아 도금의 밀착성을 나쁘게 하는데 이와 같은 미세한 산화 피막을 도금 직전에 제거하는 처리를 활성화처리라고 한다.

문제와해설 개정 9판 45P 참조

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25. 다음 중 피로인산구리 도금액에서 피로인산칼륨과 피로인산구리가 반응하여 만든 착이온은?

① [Cu(P2O7)2]^-6

② [Cu4(P2O7)8]^-7

③ [K2(P2O7)4]^-4

④ [K(P2O7)2]^-6

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해설 :

피로인산구리 도금액 성분의 역할

피로인산칼륨은 피로인산구리와 반응하여 착이온 [Cu(P2O7)2]^-6 을 만들어 물에 용해되도록 하는 매개체 역할을 한다.

문제와해설 개정 9판 145P 참조

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26. 다음 중 광택 니켈 도금에서 와트액의 주요 성분이 아닌 것은?

① 황산니켈

② 에틸알콜

③ 염화니켈

④ 붕산

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해설 :

와트액 성분은 황산니켈, 염화니켈, 붕산이 있다.

황산니켈은 니켈이온의 주공급원이며, 니켈이온의 농도가 높을수록 고전류 밀도로 작업이 가능하게 한다.

염화니켈은 염소이온과 니켈이온을 공급하여 양극용해를 좋게 해주며, 전도성을 좋게 하여 도금의 효율과 피복력을 좋게 하며, 과잉일 때는 내부응력을 증대 시킨다.

붕산은 니켈 도금액중의 pH 변화를 적게 해주는 완충제 역할을 해주며, 내부 응력, 연성 등 물성도 개선 되며, 도금 색상을 백색으로 내는데 중요한 역할을 한다.

문제와해설 개정 9판 146P 참조

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27. 다음 중 은(Ag) 도금에서 광택제로 가장 많이 사용 되는 것은?

① 탄산나트륨

② 규산

③ 마그네슘

④ 이황화탄소

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해설 :

은도금 성분 및 역할

시안화은은 무게비로 ½ 의 시안화칼륨과 반응하여 시안화은칼륨 착염이 되어 물에 용해된다. 따라서 시안화은 무게의 ½에 상당하는 시안화카륨이 꼭 필요하다. 그 이상의 시안화칼륨은 유리 시안화칼륨으로 액 중에 남아 도금액에 전도성을 주고, 은 양극의 용해를 촉진한다.

유리 시안화칼륨의 양은 시안화구리 도금액과는 달리 엄격히 관리하지 않아도 되며, 14~100g/L 범위이면 된다. 광택제로는 이황화탄소가 많이 쓰인다.

문제와해설 개정 9판 156P 참조

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28. 다음 중 알칼리 탈지제의 조건으로 적절하지 않은 것은?

① 유화작용을 할 것

② 수세가 양호할 것

③ 금속에 부식성이 없을 것

④ 표면장력이 크고 유지를 용해하지 않을 것

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해설 :

알칼리 탈지제의 조건

-유지를 용해하며 pH9 이상일 것

-유화 작용을 할 것

-표면장력이 낮고 화학약품 및 열에 안정할 것

-전도도가 높고 저 농도로서 사용할 수 있을 것

-부식성이 심하지 않을 것

-수세가 양호하고 독성이 적을 것

-부착한 고형물을 분산시키는 작용을 할 것

문제와해설 개정 9판 49P 참조

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29. 다음 중 크롬 도금액에서 황산이 너무 많을 경우 제거 약품으로 가장 적당한 것은?

① Cr2O3

② BaCO3

③ Ca(OH)2

④ NaOH

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해설 :

크롬도금에서 황산이 과잉일 때는 탄산바륨, 크롬산바륨, 수산화 바륨 등으로 침전 제거한다.

문제와해설 개정 9판 150P 참조

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30. 코로드코트 시험에서 사용 되지 않는 약품은?

① 질산구리

② 염화제이철

③ 염화암모늄

④ 페록시안화칼륨

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해설 :

내식성 시험의 종류는 유공도(페록실)시험, 염수분무시험(중성, 아세트산, CASS), 코로드코트시험, EC시험, 옥외방치시험, 아황산가스시험 등이 있다.

코로드코트시험은 부식액을 품고 있는 페이스트를 시험편에 도포 후 시간이 경과한 후 관찰하는 방법이다.

페록실시험 (페로시안칼륨, 페리시안칼륨, 염화나트륨, 염화암모늄, 암모니아수)

코로드코트시험 (질산구리, 염화제이철, 염화암모늄) 도금두께 시험 방법으로는 파괴식으로는 현미경 측정법, 분사시험법, 적하시험법, 전해시험법이 있고, 비파괴식으로는 맴돌이시험, 자기력식, 형광 X선, β선식, 중량차에 의한 방법 등이 있다.

문제와해설 개정 9판 308P 참조

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31. 다음 중 금도금의 색상을 조절하기 위한 합금 성분과 색상의 변화를 잘못 나타낸 것은?

① 은이온 : 황색 → 녹색

② 니켈이온 : 황색 → 연한황색 → 녹색

③ 구리이온 : 황색 → 분홍색 → 붉은색

④ 코발트이온 : 황색 → 오렌지색 → 녹색

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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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32. 다음 중 도금용 걸이로 가장 적절하지 않은 것은?

 

해설 :

걸이의 적합한 방법 이해

문제와해설 개정 9판 54P 참조

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33. 다음 중 페러데이 법칙에서 전극에 석출 되는 석출량에 관한 설명으로 옳은 것은?

① 석출량은 전류에 반비례한다.

② 석출량은 원자가에 비례한다.

③ 석출량은 화학당량에 비례한다.

④ 석출량은 전기화학당량에 반비례한다.

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해설 :

패러데이 법칙

-전해질 수용액 중에서 전극에 석출하는 물질의 양은 통과한 전기량에 비례한다.

-일정한 전기량에서는 전해질 수용액에서 전극에 석출하는 물질의 양은 이 물질의 화학당량에 비례한다.

문제와해설 개정 9판 98P 참조

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34. 과망산칼륨(KMnO4)에서 Mn의 산화수는?

① +1

② -2

③ +7

④ +4

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해설 :

과망산칼륨(KMnO4)은 대표적인 산화제이다.

K의 산화수는 +1,

O의 산화수는 -2, 산소가 4개이므로 4 * (-2) = -8

전체 화합물의 전하가 0이 되어야 하므로 Mn은 +7이 된다.

문제와해설 개정 9판 97P 참조

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35. 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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36. 다음 중 이온화 경향이 가장 작은 것은?

① Na

② Fe

③ Ag

④ Al

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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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37. 다음 중 과전압에 관한 설명으로 틀린 것은?

① 전극면이 거칠수록 작다.

② 온도가 낮을수록 작다.

③ 전류밀도가 작을수록 작다.

④ 전극의 종류에 따라 다르다.

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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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38. 각 전압의 기호가 다음과 같을 때 분해 전압(Ez)을 나타낸 식으로 옳은 것은?

Er : 석출에 필요한 이론적인 최소 전압

Eohm : 전해액에 저항을 이겨 전류를 흘려야 할 전압

Eir : 과저항 이외의 과전압 등에 의한 필요 전압

① Ez = Er + Eir

② Ez = Er + Ehom

③ Ez = Er + Eohm - Eir

④ Ez = Er + Eohm +Eir

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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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39. 다음 중 비전해질에 해당하는 것은?

① 황산

② 소금

③ 설탕

④ 질산은

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해설 :

전해질의 종류 황산, 염산, 질산, 수산화나트륨, 암모니아 등의 무기산 및 유기산 비전해질의 종류 알코올, 설탈, 포도당, 글리세린 등이 있다.

문제와해설 개정 9판 95P 참조

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40. 다음 중 완충용액의 조성이 잘못된 것은?

① 메탄올 + 에탄올

② 붕산 + 붕사

③ 아세트산 + 아세트산나트륨

④ 프탈산 + 프탈산칼륨

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해설 :

약산과 그 염의 용액 또는 약염기와 그 염의 용액은 강산과 강염기와 반응할 수 있는 능력을 가지고 있다. 강산 또는 강염기를 소량 첨가하여도 거의 pH는 변화를 일으키지 않으므로 이러한 용액을 완충용액이라 한다.

프탈산 + 프탈산칼륨

아세트산 + 아세트산 나트륨

인산이수소나트륨 + 인산일수소나트륨

붕산 + 붕사

붕사 + 수산화나트륨

문제와해설 개정 9판 96P 참조

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41. 플라스틱상의 도금에 있어 감수성 부여에 사용되는 액의 조성 및 조건으로 적절하지 않은 것은?

① 온도 : 25 ~ 35℃

② 염산 : 1 ~ 40㎖/ℓ

③ 염화제일주석 : 11 ~ 40g/ℓ

④ 염화팔라듐 : 0.1 ~ 0.5g/ℓ

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해설 :

감수성 부여처리는 에칭과 중화처리가 이루어진 표면에 환원성이 강한 주석이온을 흡착시키는 공정으로, 액 조성은

염화제일주석 1~40g/L와 염산 1~40ml/L이며 온도는 25~35℃이다.

감수성부여처리와 활성화처리를 합친 공정을 캐탈리스팅이(촉매화처리)라고 한다.

그리고 엑셀러레이션 (가속화처리)라고 한다.

문제와해설 개정 9판 219P 참조

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42. 다음 중 화성처리에 해당하는 것은?

① parkerizing

② calorizing

③ sheradizing

④ siliconizing

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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.

파커라이징은 인산염피막에 의한 철강의 방청법이고, 본데라이징은 반응을 빨리하기 위하여 촉진제인 구리이온을 함유한 액에서 처리하는 것을 말한다. 촉진제로는 질산염 아질산염, 염산염이 있다.

문제와해설 개정 9판 213P 참조

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43. 무전해 니켈 도금액의 pH 를 측정하니 pH 값이 4이었다. 도금액의 수소 이온 농도는 [H+]는 몇 M 인가?

① 0.1

② 0.01

③ 0.001

④ 0.0001

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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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44. 다음 중 약품 재해에 대한 응급조치로 적절하지 않은 것은?

① 플루오르화수소산이 옷에 묻었을 때는 다량의 물로 충분히 씻고, 마그네시아 페이스트를 바른다.

② 수산화바륨을 마셨을 때는 2% 시트르산으로 알칼리를 중화시킨다.

③ 옥살산을 마셨을 때는 칼슘 화합물을 먹여 토하도록 한다.

④ 아질산가스를 흡입했을 때는 신선한 공기를 마시고 휴식한다.

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해설 :

각종 약품 취급방법 및 재해의 응급 조치법 이해

문제와해설 개정 9판 338P 참조

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45. 황산법에 의한 양극 산화법에서 경도가 크고 다공성이 적은 피막을 얻고자 할 경우 황산 농도를 7%( 중량) 낮추어야 한다. 이때 액이 500L라면 황산은 약 몇 L가 적어야 하는가?

(단, 황산의 농도는 98%이고, 비중은 1.84이다.)

① 65.2

② 38.7

③ 19.4

④ 8.3

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해설 :

500 * 1.84 = 920

98% * X = 91% *920 X=91 * 920 /98 = 854.2857

854.2857 / 1.84 = 464.2857

500 – 464.2857 = 35.7143

35.7143 / 1.84 = 19.4

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46. 인산피막처리 공정 중 화성피막처리 직전에 행하는 것으로 인산아연 피막의 결정을 미세, 치밀, 균일하게 하는 동시에 피막의 화성시간을 단축시키는 공정은?

① 탈지

② 표면조정

③ 부동태처리

④ 착색처리

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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.

파커라이징은 인산염피막에 의한 철강의 방청법이고, 본데라이징은 반응을 빨리하기 위하여 촉진제인 구리이온을 함유한 액에서 처리하는 것을 말한다. 촉진제로는 질산염 아질산염, 염산염이 있다.

문제와해설 개정 9판 213P 참조

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47. 무전해 구리 도금의 원리는 구리 이온으로부터 환원제에 의하여 금속 구리가 석출 되는 것으로 반응식은 다음과 같다. ( ) 안에 해당하는 물질은?

[보기] Cu^2+ + 2HCHO + 4OH- → Cu + H2 + 2HCOO- + ( )

① 2H2O

② O2

③ OH-

④ HCHO

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해설 :

무전해 구리 도금의 원리는 구리 이온으로부터 환원제 의하여 금속 구리가 석출 된다.

Cu^2+ + 2HCHO + 4OH- → Cu + H2 + 2HCOO- + 2H2O

참조 자료 <문제와 해설 220P. 무전해구리도금>

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48. 다음 중 양극 산화 피막의 봉공처리 방법이 아닌 것은?

① 증기 봉공 처리

② 순수 봉공 처리

③ 니켈-코발트염 봉공 처리

④ 염산 봉공 처리

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해설 :

양극산화법의 봉공처리 이해

참조 자료 <문제와 해설 228P. 양극 산화법의 봉공처리>

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49. 다음은 인산염 피막 처리의 공정이다. 공정 중 ㉠, ㉡ 에 해당하는 공정으로 옳은 것은?

사전처리 → ㉠ → 수세 → ㉡ → 봉공처리 → 건조 → 사후 처리 → 마무리 작업

① ㉠ 표면 청정, ㉡ 피막 화성

② ㉠ 산세 처리, ㉡ 피막 화성

③ ㉠ 피막 화성, ㉡ 표면 청정

④ ㉠ 피막 화성, ㉡ 산세 처리

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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.

공정은 사전처리 → 표면청정 → 피막화성 → 봉공처리 → 건조 → 사후처리 순이다.

인산염피막의 종류로는 인산아연, 인산망간, 인산철이 있고, 목적은 내식성, 내마멸성, 도장 바탕, 소성 가공 윤활용, 방청처리, 금속용사 전처리 등이다.

문제와해설 개정 9판 213P 참조

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50. 다음 중 용융 아연 도금액에 첨가하는 알루미늄의 역할이 아닌 것은?

① 도금의 광택 향상

② 합금층의 성장 억제

③ 유동성의 향상

④ 내마모성 향상

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해설 :

용융도금의 종류로는 용융아연, 용융주석, 용융납, 용융알루미늄도금이 있다.

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

용융아연도금에서 욕중의 철은 욕과 반응하여 생성물로 남으며, 과 용해된 철분은 밑으로 가라 앉아서 드로스(Dross)를 형성한다.

그리고 주석은 아연과 공정을 만들고 스팽글을 크게하며 백색의 예쁜 광택을 만들어주지만 굴소성을 해칠 염려가 있다.

문제와해설 개정 9판 229P 참조

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51. 다음 중 내산화성, 내식성, 내황화성 및 내마멸성 등에 가장 우수한 특징을 갖는 용융 도금 방법은?

① 용융 알루미늄 도금

② 용융 주석 도금

③ 용융 아연 도금

④ 용융 납 도금

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해설 :

용융도금의 종류로는 용융아연, 용융주석, 용융납, 용융알루미늄도금이 있다.

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

용융아연도금에서 욕중의 철은 욕과 반응하여 생성물로 남으며, 과 용해된 철분은 밑으로 가라 앉아서 드로스(Dross) 를 형성한다.

그리고 주석은 아연과 공정을 만들고 스팽글을 크게하며 백색의 예쁜 광택을 만들어주지만 굴소성을 해칠 염려가 있다.

문제와해설 개정 9판 229P 참조

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52. 다음 중 일반적인 도금의 안전에 관한 사항을 설명한 것으로 적절하지 않은 것은?

① 작업장 내 설비의 배치는 자유로이 움직일 수 있는 넓이가 필요하다.

② 바닥의 정비는 미끄럼과 부식이 심하므로 일반적으로 목재 깔개가 이용된다.

③ 불량한 작업환경은 작업능률을 저하시켜, 작업자의 피로를 증가시켜 간접재해의 원인이 된다.

④ 통로는 작업공정에 의한 소재가 흐르는 동선과 가급적 교차하도록 배치한다.

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해설 :

도금 공장의 색채 조절, 바닥의 미끄러짐 방지 이해

문제와해설 개정 9판 338P 참조

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53. 다음 중 철강 표면에 인산염 피막처리를 실시하는 목적과 가장 거리가 먼 것은?

① 방청 처리

② 도장하지 처리

③ 활성화 처리

④ 금속용사 전처리

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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.

공정은 사전처리 → 표면청정 → 피막화성 → 봉공처리 → 건조 → 사후처리 순이다.

인산염피막의 종류로는 인산아연, 인산망간, 인산철이 있고, 목적은 내식성, 내마멸성, 도장 바탕, 소성 가공 윤활용, 방청처리, 금속용사 전처리 등이다.

문제와해설 개정 9판 213P 참조

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54. 다음 중 철강의 흑착색에 사용 되는 약품의 성분이 아닌 것은?

① 아질산나트륨

② 탄산나트륨

③ 황화나트륨

④ 수산화나트륨

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해설 :

흑색 - 중크롬산나트륨+중크롬산칼륨, 황산+중크롬산나트륨, 수산화나트륨+아질산나트륨+식염+탄산나트륨

청색 - 아세트산납+티오황산나트륨, 오산화비소+수산화나트륨+시안화나트륨

흑자색 - 옥살산+타닌산

템퍼칼라 (Temper color) – 뜨임색 또는 소려색이라고 하며, 표면을 잘 연마한 철 소재를 모래에 묻어 400℃ 정도로 가열한 뒤 기름이나 물중에서 급냉하면 미려한 청색막이 생기는 것을 말한다.

문제와해설 개정 9판 216P 참조

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55. 다음 중 턴도금 (terne plating)에 관한 설명으로 옳은 것은?

① Pb-Zn 합금도금에서 아연이 15% 이하인 합금도금을 말한다.

② Pb-Sn 합금도금에서 주석이 15% 이하인 합금도금을 말한다.

③ Pb-Cd 합금도금에서 카드뮴이 10% 이하인 합금도금을 말한다.

④ Pb-Al 합금도금에서 알루미늄이 10% 이하인 합금도금을 말한다.

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해설 :

용융주석도금 중 납에 15~20%의 주석을 첨가해 도금한 강판을 턴 도금판이라 부른다.

용융아연도금 중 강판의 연속도금을 센지미어법(Sendzimer)이라고 하고, 강선의 도금을 패턴팅 (Patentin)이라고 한다.

문제와해설 개정 9판 2229P 참조

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56. 알루미늄 양극 산화법 중 옥살산을 직류만으로 전해하면 피팅이 발생하는데 이때 피팅을 방지하는 조정제는?

① 황산

② 글리세린

③ 아세트산

④ 탄산나트륨

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해설 :

옥살산법(수산법)의 피막 특성은 직류법만으로 전해하면 피팅 (Pitting)이 생기므로 교류로 혼합하든가, 크롬산, 글리세린 등의 조정제를 넣는다.

문제와해설 개정 9판 226P 참조

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57. 양극 산화 방법 중 황산법의 특징이 아닌 것은?

① 전압이 낮고, 소모 전력량이 적다.

② 폐액의 처리가 용이하다.

③ 항공기용 부품 방식처리에 가장 적합하다.

④ 합금 성분에 의한 악영향이 적다.

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해설 :

황산법의 장점은

-사용 전압이 낮다.

-약품 가격이 저렴하다.

-소모전력량이 적다.

-폐액처리비가 적게 든다.

-합금성분에 의한 악영향이 적다.

-피막의 색상도 옥살산보다 엷어 투명도가 좋아 이름 판이나 장식용에 적합하다.

-피막에 지니는 내식성과 내마멸성이 좋다.

단점으로는

-설비비가 많이 든다.

-양극 산화 후 암모니아나 탄산수소나트륨 등으로 충분히 중화 처리를 해서 염색을 해야 한다.

문제와해설 개정 9판 223P 참조

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58. 다음 중 무전해도금시 도금속도에 영향을 주는 요인으로 가장 관계가 적은 것은?

① 온도

② 양극

③ pH 농도

④ 도금액 농도

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해설 :

무전해은 화학도금과 거의 같은 뜻으로 쓰이지만, 촉매 화학도금만 의미하는 것으로 금속 상에서의 경우를 무전해 도금이라 부르며, 도금 순서는 녹 제거 → 탈지 → 산침지 → 활성화 →무전해 도금 순이다.

문제와해설 개정 9판 220P 참조

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59. 다음 중 폐수에 대한 대표적인 처리 방법을 잘못 연결한 것은?

① 시안 폐수 – 산화처리

② 크롬산 폐수 – 염수처리

③ 산, 알칼리폐수 – 중화처리

④ 중금속 폐수 - 침전처리

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해설 :

도금 폐수처리 방법

시안화물 폐수 – 산화처리

크롬산 폐수 – 환원처리

산, 알칼리 폐수 – 중화처리

중금속 폐수 – 침전처리

문제와해설 개정 9판 312P 참조

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60. 다음 중 화학적 기상 도금의 특징이 아닌 것은?

① 밀착성이 매우 우수하다.

② 주로 두꺼운 피막제조에 이용된다.

③ 복잡한 형태도 균일하게 도금할 수 있다.

④ 물리적 기상도금에 비하여 처리온도가 일반적으로 높다.

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해설 :

화학적 기상도금 (CVD)의 특징

-피막이 고온에서 이루어진다.

-저온에서 얻어지는 같은 종류의 도금 피막보다 안정하다.

-순수한 물질을 만드는데 사용 된다.

-두꺼운 피막을 쉽게 얻는다.

-융점이 높고 비휘발성인 금속에 적용 된다.

-에너지원으로는 열, 플라즈마, 적외선 등이 이용 된다.

문제와해설 개정 9판 237P 참조