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Ni를 전기도금한 AZ91 Mg합금의 미세조직과 부식특성

전문가 제언: ？전문가 제언？

○ Mg는 우리가 흔히 사용하는 금속(Al, Ti, Al, Zn, Cr, Fe 및 Cu)들과 비교하여 부식성의 척도인 표준전극전위가 -2.37V로 매우 낮은 활성금속이기 때문에 다른 금속과 접촉한 상태에서는 양극성을 가져서 희생양극이 되어 쉽게 부식되며 공기 중 또는 염분의 수용액 내에서도 단독으로 부식이 잘 되어 사용상 문제가 있다.

○ 경량 구조용 금속재료로 각광을 받는 Mg의 내식성을 강화하기 위한 초치로 Cu 또는 Ni등을 전기 도금한다. 이 경우 Mg합금표면에 생성되어 있는 산화물/수화물이 Cu또는 Ni코팅 시 접착과 균일성을 크게 저해한다. Mg합금에 Ni를 무전해와 전기도금 시 코팅의 효율을 높이기 위한 노력의 일환으로 많은 연구가 시도되고 있다.

○ MgO 또는 Mg(OH)2필름이 표면에 존재하면 접착력이 우수하고 균일한 전착 층이 얻어지기 어렵다. 고로 적절한 전처리가 우수한 전착을 위하여 필수적이다. 전처리중 하나인 적정한 바탕 층 코팅이 전착 층의 접착, 부식 및 기타특성유지에 중요한 요인이다. 이 바탕 층의 기공은 전착 층의 기공을 조장하여 부식시작의 원점이 된다. 이를 방지하기 위한 주요 전처리로 아연침지공정과 무전해 Ni도금이 사용되고 있다.

○ 전처리용액의 조성이 도금 층의 접착에 중요한 영향을 준다는 문헌보고에 의하면 K4P2O7 또는 KMnO4 용액으로 Mg합금 기판을 산세활성화 시키면 Ni 또는 Cu전기도금을 위한 우수한 중간층이 형성된다고 한다. 또 AZ31에 친환경적으로 Cu를 전기도금 할 수 있는 방안에 의하면 정전기법 에칭을 한 후 Cu를 전기도금하면 Ni전기도금의 유용한 중간층이 형성되어 결국 Cu/Ni의 우수한 보호 코팅이 된다고 한다.

○ 이 분야와 관련된 국내 연구는 아직 활성화 되고 있지 않으나 2011년, 부산대학과 생기원이 공동으로 파이로 인산염 전해액내에서 Ni전기 도금연구를 수행 한 바 있다. 또, 이 연구팀은 2010년 Cu전기 도금 연구도 시행하였다. 1999년에는 성균관대학의 연구팀도 아연치환 도금방법을 이용하여 Mg표면내식성 개선 연구를 시행 한 바 있으나 최근에 보고된 연구결과는 없다. 이 분야 국내 연구 활성화가 필요하다.

저자: Arman Zarebidaki, Hassan Mahmoudikohani, Mohammad-Reza Aboutalebi
자료유형: 니즈학술정보