59. 아연 및 아연합금도금-시안화아연도금
1. 액 조성과 작업 조건
시안화아연 도금의 액 조성과 그 작업 조건은 다음과 같다.
2. 도금액의 제조법
만들고자 하는 도금액 양의 반 정도의 물에 시안화나트륨과 수산화나트륨을 넣어 녹이고, 산화아연이나 시안화아연은 물에 용해 되지 않으므로 물과 잘 혼합하여 위의 용액에 서서히 첨가하여 녹인다. 물에 용해 되지 않으므로 물과 잘 혼합하여 위의 용액에 서서히 첨가하여 녹인다. 다음에 황화나트륨을 0.3~0.5g/ℓ 첨가하여 불순물을 제거하고, 활성탄을 넣어 여과한 후 분석하여 부족한 금속분을 보충한 후 작업한다.
3. 시안화아연액 성분의 역할
ㆍ금속아연 : 성분이 적으면 피복력의 불량과 전류효율 저하의 원인이 되며 양극이 검게 되고, 너무 많으면 전류효율은 좋으나 광택 도금을 얻기 힘들다.
ㆍ시안화나트륨 : 아연과 반응하여 Na2Zn(CN)4의 착염을 만들어 용해 되며, 적정 농도 유무가 피막의 성질을 좌우한다. 적을 때에는 피복력이 나쁘고 광택이 좋지 않다. 많을 때에는 전류효율이 좋고 양극의 용해도 빠르나, 도금이 거칠고 광택이 나쁘다.
ㆍ수산화나트륨 : 아연과 반응하여 Na2ZnO2의 착염을 만들어 전도율 및 양극 용해를 좋게 한다. 너무 적으면 액 저항이 커지고 전류 효율이 나빠진다. 너무 많으면 양극 용해와 음극 전류 효율은 좋아지나, 거친 도금이 되어 광택이 없어진다.
ㆍ탄산나트륨 : 시안화구리 도금액에서와 같이 액 중의 시안화나트륨, 수산화나트륨의 산화 및 공기 중의 CO2 흡수에 의하여 증가한다. 탄산나트륨이 많으면 양극의 용해와 피복력이 나빠진다.
ㆍ황화나트륨 : 액 중에 0.3g/ℓ 첨가하면 구리, 납 등의 불순물이 침전 제거 되어 광택이 좋아진다. 그러나 양이 많을 때에는 피복력이 저하 되고, 밀착력이 나빠진다.
ㆍ광택제 : 광택제는 통전량과 비교시키면서 보급하는 것이 좋다. 또, 한번에 보급하지 않고 소량씩 일정 간격으로 첨가하면, 균일한 광택이 얻어지고 경제적이기도 하다. 자동 보급기를 이용하는 것도 좋으나 보급량은 작업 조건, 흘러나오는 액량 등에 따라 다르기 때문에 때때로 헐셀 시험 등에 의해 보정해 주어야 한다.
4. 작업 조건 및 관리
ㆍ전류밀도 : 1~5A/dm²가 보통이다. 높은 전류 밀도로 도금할 경우에는 금속 농도가 높은 것이 좋으나 일반적으로 30~40g/ℓ 정도가 좋다. 고전류 밀도로 두꺼운 도금을 할 때에는 액의 농도를 높이고 M비를 낮추어 비교적 높은 온도로 하는 것이 좋고, 피복력을 좋게 하려면 액의 농도를 낮추고 M비를 높여 저온에서 하는 것이 좋다.
ㆍ온도 : 15~45℃의 넓은 범위까지 가능하나, 너무 고온이 되면 효율이 저하 된다. 도금 과정 중에 액온이 상승하므로 냉각기 등에 의해 20~30℃의 범위 내에 들어가도록 관리한다.
ㆍM비 : 액 중의 성분을 모두 분석하기는 어려우므로 액의 관리를 M비로 한다. M비가 낮을수록 전류 효율은 높아지나 균일 저착성이 저하 된다.
(N은 규정농도)
R비를 보는 법도 있으나, 이것은 복잡하여 잘 쓰이지 않는다. M비의 값은 액 온도에 따라 관리 하는데 그 값은 아래 표와 같다.
자료 출처 :
세진사 [방식 및 표면처리]
문운당 [핵심 도금ㆍ표면처리]
교육부 [금속 표면 처리]