78. 귀금속도금-금 도금-1

 

 

1. 금 도금

금도금은 주로 장식용으로 많이 이용하는데, 이때는 극히 얇고 색만 내는 정도로 광택 니켈 도금층 위에 재도금하는 경우가 일반적이다. 우수한 장식성 외에 금도금의 특징으로는 내식성이 좋고 은 다음으로 전기 저항이 작고 열전도율도 양호하며 고온에서도 사용할 수 있는 등 우수한 특성을 가지고 있어, 전자 부품과 인공 위성 등의 부품에 공업용으로 널리 사용 되고 있다.

양극으로 금 자체를 사용하는 일은 드물고, 일반적으로 스테인리스강, 백금, 흑연판 등의 불용성 양극을 사용한다.

액의 종류는 알칼리성액, 산성액, 중성액 등 여러가지가 있다.

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2. 용액 조성

ㆍ알칼리성 시안화 도금액의 조성은

시안화금칼륨 4~12g/ℓ, 시안화칼륨 30g/ℓ, 탄산칼륨 30g/ℓ, 인산일수소칼륨 30g/ℓ 이다.

액온 50~60℃, 전류밀도 0.1~0.5A/dm²의 조건에서 도금한다.

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ㆍ중성 금 도금액의 조성은

시안화금칼륨 6g/ℓ, 인산이수소나트륨 15g/ℓ, 수산화칼륨 20g/ℓ, 시안화니켈칼륨 0.5g/ℓ 이다.

pH 6.5~7.5, 액온 65~75℃, 전류밀도 0.5A/dm²의 조건에서 도금한다.

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ㆍ산성 금 도금액의 조성은

시안화금칼륨 10g/ℓ, 인산(85%) 20㎖/ℓ 이다.

수산화칼륨으로 pH를 1.8로 조정하고, 액온 50℃, 전류밀도 1A/dm² 이하의 조건으로 작업한다.

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3. 작업 조건

온도 및 전류밀도가 낮을 때에는 엷은 황색 도금이 되고,

높을 때에는 붉은색에서부터 적갈색에 이르는 색상을 나타내게 된다.

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시안화금카륨의 양이 적을 때에는 균이한 금 도금 색깔이 얻어지지 않으며,

너무 많을 때에는 도금 속도도 늦고 검소 붉은 황록색이 된다.

또, 금의 함유량이 적으면 탁한 갈색이 된다.

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전류밀도를 조정하여 어느 정도 색깔을 조정할 수도 있으나, 일반적으로 한 두가지 합금 성분을 첨가함으로써 색깔 및 경도를 조절한다.

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액 중에 시안화 착화물로

구리 이온을 첨가하면 양에 따라 황색 → 분홍색 → 붉은색으로 변화되며,

니켈 이온이 존재하면 황색 → 연한 황색 → 백색으로,

은 또는 카드뮴 이온은 황색 → 녹색 → 백색으로,

코발트 이온은 황색 → 오렌지색 → 녹색으로 도금층의 색깔이 변화한다.

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금 도금이 일반 도금과 다른 점은, 금이 고가이기 때문에 필요한 만큼의 최소 액량으로 행하여 지고, 더구나 불용성 양극을 사용하기 때문에 도금이 진행됨에 따라서 소비 되는 금 이온으 ㄹ외부에서 금시안 착염으로서 보급 되지 않으면 안되는 것이다.

따라서 액 성분, 특히 금 농도의 변동이 심하므로 그 조정에는 세심한 관리가 필요하다.

그렇기 때문에 곱셈 전류계의 사용 등이 바람직하다.

도금 되는 제품이나 부품은 고도의 품질 및 신뢰성이 요구 되는 것이 많이 때문에 전류밀도, 액 온도, pH 합금 성분이 되는 금속의 농도나 전도도염(완충제)의 농도 등을 항상 소정의 범위 내로 관리하지 않으면 안된다.

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항상 여과가 원칙이며 약간 용량이 큰 여과기를 사용해서 액을 강제 순환, 대류 시키는 것이 바람직하다.

또 여과기에서의 불순물의 혼입을 피하기 위해 그 재질의 선택에도 배려하지 않으면 안된다.

불순물의 혼입에는 세심한 주의가 필요하며 액 제조는 물론, 도금액에 들어가기 직전의 물세척에도 순수를 사용한다.

제품에 묻어 나오는 것으로 인한 금의 손실이 의외로 크기 때문에 그 회수에도 주의해서 금의 유출을 가능한 방지하여야 한다.

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자료 출처 :

세진사 [방식 및 표면처리]

문운당 [핵심 도금ㆍ표면처리]

교육부 [금속 표면 처리]