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Ni-TiO2 나노복합재의 전기공석에 관한 펄스도금 인자의 영향

전문가 제언: ○ 본문에서는 TiO2 입자로 포화된 단층과 복합층의 나노복합재를 개발하는 것을 목적으로 Ni-TiO2 나노복합재 단층의 졸-개량 전착법에 의해 직류(DC), 펄스도금(PP), 펄스역도금(PRP)에 관하여 검토하였다. 이러한 나노복합재 코팅연구는 신소재, 신산업 분야를 대상으로 한 첨단 고금기술 개발 및 신시장 개척에 크게 기여할 수 있을 것으로 예상된다.

○ 최근 TiO2 복합층 구조의 박막을 개발하려는 코팅기술은 지금까지 마그네트론 스퍼터링, 플라즈마 스프레이, 졸-겔 공정, 및 화학기상증착법 등에 의해 전 세계적으로 활발히 추진되고 있다. 이 중에서 복합 전기도금은 단일/합금 전기도금과 무전해도금에서 석출금속의 모재 내에 제2상으로 미립자나 섬유상 물질이 함유시켜 단순조합으로는 얻을 수 없는 새로운 특성(고온내식성, 내마모성, 윤활성 등)을 가진 복합피막을 형성하는 매우 유망한 기술이지만 TiO2 복합도금층의 펄스전착에 관한 국내 기업체에서의 연구는 상당히 부족한 실정에 있다.

○ 현재 내마모성 강화를 위한 복합도금으로 Ni계 복합도금이 가장 많이 사용되고 있다. Ni-TiO2 복합도금은 TiO2(산화티타늄)의 함유량이 1.0% 정도만 되어도 경도(Hv)가 1550～2300에 이른다. 일례로 일본 HONDA오토바이(주)에 의해 Ni-SiC 복합도금에 내연기관 실린더 라이너 내면에 크롬도금 대신에 내마모성 코팅층으로 적용된 사례가 있다. 향후 국내 Ni-TiO2 도금 관련 기업체에서는 특수 복합재를 이용한 나노 다층의 복합도금기술에 대한 기술정착 및 새로운 용도개발이 시급하다.

○ Ni-TiO2와 같은 나노복합 도금기술은 친환경성과 경제성을 갖춘 신기술이다. 그러나 현재까지 개발된 도금층 자체물성 수준은 기존 품질에 비해 우수하나, 매트릭스 내에 나노입자의 불균일한 혼입과 적절히 제어되지 못한 계면 특성으로 인해 품질의 균일성 및 안정성에 취약점이 있다. 따라서 소재기술백서 2011(표면처리-전기도금)에 의하면 이 기술의 성공적인 산업적 적용을 위해서는 도금액 내에 나노입자의 분산제어, 전착과정 중 나노입자의 매트릭스 내에 혼입속도 제어, 코팅층 조성제어기술에 대한 연구가 필요하다.

저자: S. Mohajeri, A. Dolati, M. Ghorbani
자료유형: 니즈학술정보