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전기화학적 기술에 의한 나노 기능막의 제조와 응용

전문가 제언: ○ 최근 전기, 자기박막헤드용 연자성막 및 자기기록매체 등의 품질 신뢰성 향상에 따라 고경도, 내마모성, 내식성, 열적, 기계적 전극촉매 특성이 우수한 경사조성 합금도금기술이 개발되고 있다. 이 기술은 균일도금을 위한 2중 펄스전류, 다양한 합금조성, 전극촉매를 사용하여 비커스경도 1,200 이상을 얻을 수 있어, 기존의 경질크롬도금을 대용할 수 있는 것으로 알려졌다.

○ Kanto Gakuin대학의 Tsuguhito Yamashita는 전기화학적 기술에 의한 나노기능 막의 개발과 응용에 관한 연구를 하였다. 다층막 및 경사조성피막의 이상적인 막을 형성하기 위해서는 확산층의 두께가 일정하게 되어야 하기 때문에 2중 펄스전류나 전극의 적정이 매우 중요한 것으로 밝혀졌다. 고 전류펄스를 가한 후, 귀한 금속이온이 확산한계전류에 달하기까지는 귀한 금속만 석출하고 그 후에 비한 금속의 석출이 시작된다. 저 전류펄스로부터 고 전류펄스로 또는 고 전류펄스로부터 저 전류펄스로 변화시키는 사이에 정지시간을 두는 것이 바람직한 것으로 사료되었다.

○ 전류밀도를 제어함으로써 결정질층과 비정질층인 다층막을 제조할 수 있다. 저 전류밀도에서 얻어진 니켈-인 합금피막의 X-Ray 회절강도는 전류밀도 감소와 함께 저하하고 결정구조학적으로도 비정질인 것으로 조사되었다. 인의 농도는 표면 근방에 많이 존재하며 Ni-W합금도금에서도 확인되었다. 경도와 결정립자 직경은 결정질층상의 비정질, 비정질층상의 결정질석출의 초기에 생기는 분극작용, 형태, 구조, 조도 및 적층결함에 의한 내부응력 등의 영향을 받는 것으로 사료되었다.

○ 국내 반월공단의 영인플라켐사에서도 경질크롬도금 대용의 내마모 내식용 Ni-W-P, Ni-B-P, Ni-P-PTFE, Ni-SiC-PTFE 다이아몬드 복합도금액을 자동차부품 도금용으로 생산 공급할 예정이다. 입자 직경 수십 나노미터에서 수백 나노미터까지 범위의 PTFE 나노복합기술로 제조된 다층복합 도금기술을 상용화함으로써 6가 경질크롬도금액의 수입대체효과가 기대된다.

저자: Tsuguhito Yamashita
자료유형: 학술정보