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17. 6. 로듐도금
백금족인 오스뮴(Os), 루테늄(Ru), 이리듐(Ir), 팔라듐(Pd), 백금(Pt), 로듐(Rh) 중에서 로듐, 백금, 팔라듐의 순으로 도금을 많이 한다. 이 중에서도 로듐은 백금이나 팔라듐보다 백색이고 상당히 얇은 도금막으로도 광택을 장시일 유지해 주며, 경도가 상당히 크기 때문에 백금도금보다도 이 도금을 주로 하고 있다. 이에 반하여 백금도금은 연하고 로듐보다 회색기가 잇어서 장식품에는 로듐을 대신 사용하고 있다. 또한 로듐이 백금보다 좋은 점은 값이 백금보다 약 30% 더 비싸더라도 비중이 백금은 21.45인데 로듐은 12.4로서 로듐이 41% 가벼우므로 부피를 감안할 때 같은 두께로 도금할 경우 오히려 싸게 도금할 수가 있다. 특히 내식성(500℃까지 대기 중에서 산화하지 않는다)이 백금족에서 제일 좋고 안전한 反對率, 전기전도 특히 접촉저항이 극히 적어서 각종 전기 접점, 전자공업용 부품등 공업적인 두꺼운 도금의 용도가 많아졌다. 일반적으로 장식용에는 0.005~0.125μ를 사용하고 있으며, 우리나라에서는 이것보다 얇은 0.03~0.04μ 정도로 도금을 하고 있는데, 요즘에는 도금액이 개선되어 1μ까지도 할 수 있게 되었다. 공업용의 두꺼운 도금은 목적에 따라서 0.5~25μ이상으로 도금을 하는데, 이때는 상당한 잔류 내부응력을 가지고 있어 균열이 생기기 쉽고 표면이 거칠게 되거나 박리하는 경향이 있다. 따라서 내부응력이 적고 균열이 없는 도금을 하기 위해서는 특별한 첨가제를 넣어야 한다.
17. 6. 1. 액조성
로듐의 농도는 액의 가격, 묻어나는 손실 등 주로 경제적인 면에서 결정되며 명백한 범위는 존재하지 않는다. 양극은 어느 것이나 불용성인 백금판을 사용하며, 보충은 판매되는 농액(보통 10ml 당 1g의 로듐 함유)으로 한다. 장식용의 기본 조성액은 표 17-12와 같다.
이때 각 酸은 시약용이라야 하며 증류수를 사용해야 한다. 광택 로듐욕의 도금 속도는 1A․min에 2mg이며 A/dm 2 로서 30분간에 1μ전착 된다.
표 17-12. 얇은 로듐 도금액
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황산욕
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인산욕
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인산-황산욕
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광택 로듐욕(시판)
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로듐 (금속으로서) (g/l)
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(황산로듐) 1~2(2)
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(인산로듐)1~2(2)
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(인산로듐) 2
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1(20ml)
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황산(96%)(ml/l)
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20~60(20)
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-
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20~80(20)
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20
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인산(85%)(ml/l)
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-
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액온 (℃)
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40~50
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40~50
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40~50
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25~50(40)
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음극 전류밀도( A/dm 2 )
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1~10(3~6V)
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2~15(4~8V)
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1~10
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1.8~8(2)
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공업용 두꺼운 도금(0.5~25μ)은 황산욕이 가장 좋으며, 목적으로 하는 두께와 묻어 나오는 손실을 참작해서 표 17-13과 같은 범위에서 사용하고 있다.
표 17-13. 공업용 두꺼운 도금
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황산욕 |
시판 무응력 도금욕 |
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로듐 (금속으로서) (g/l) |
5~12 |
250ml/l(농액으로서) |
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황산(96%)(ml/l) |
20~50 |
5g/l (로듐 함유) |
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액온 (℃) |
40~50 |
20~50 |
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음극 전류밀도( A/dm 2 ) |
5~15 |
0.5~2.5(1) |
시판 무응력 도금 속도는 1A․min에 18mg이며 1 A/dm 2 로서 6.5분간에 1μ의 두께로 된다. 전류효율은 두꺼운 도금에서 무교반일 때 40~60%, 교반일 때 60~90%이며 광택 로듐욕에서는 15~20%이다. 시중의 무응력 도금도 모두 교반을 하게 되어 있다.
17. 6. 2. 액관리
모든 광택 도금액 주에서 유기 불순물의 인은 도금에 상당한 지장을 초래한다. 유기불순물은 탈지제 중의 계면활성제, 버프 연마제, 용제, 피복제의 분해 등이다. 이러한 유기물인 경우에는 활성탄으로 다음과 같이 처리하는 것이 좋다.
가. 액을 별도 탱크에 옮긴다.
나. 55℃로 가열한다.
다. 활성탄을 0.5~1g/l 가한다.
라. 이 온도에서 30분간 교반한다. 30분이상 처리하면 로듐금속이 활성탄에 흡수되어 손실을 가져오게 된다.
마. 액을 여과하고 도금 탱크에 옮겨서 도금을 한다.
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