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로듐 도금이란 무엇이고, 보석에 어떤 이점을 줄 수 있나요?
보석용 로듐 도금 가이드: 변색 방지, 경도, 은백색 마감
소개:
로듐 도금은 백금 계열의 귀금속인 로듐을 주얼리에 얇은 층으로 증착하는 전기 도금 공정입니다. 로듐 도금이 특별한 이유는 무엇일까요? 이 단단한 은백색 코팅은 탁월한 변색 및 부식 방지 기능을 제공하여 시간이 지남에 따라 주얼리가 어두워지는 것을 방지합니다. 또한 표면 경도를 크게 높여 긁힘에 강하고 내구성이 뛰어납니다. 일반적으로 실버와 플래티늄의 최종 보호 층으로 사용되며, 밝기를 향상시키고 고광택의 반사 거울 마감을 제공합니다. 이 문서에서는 황산염 기반 도금 용액부터 화학 증착에 이르는 공정을 자세히 살펴보고 이 기술로 어떻게 오래 지속되고 아름다운 보석을 만드는지 설명합니다.
목차
섹션 I 개요
로듐은 주기율표에서 원자 번호가 45이며 원소 기호는 Rh입니다. 로듐은 1803년 W. H. 울라스톤에 의해 발견되었습니다. 로듐의 이름은 로듐염 용액이 장미색을 띠기 때문에 장미색을 뜻하는 그리스어 '로데오'에서 유래했습니다.
로듐은 전기 도금 공장에서 산업적으로 적용된 최초의 백색 금속입니다. 일반적으로 로듐은 산과 염기(아쿠아 레지아 포함)에 의한 부식에 강하지만 300℃ 이하의 고온, 고농도 황산, 차아염소산나트륨 등과 반응할 수 있습니다. 로듐 도금 필름은 높은 거울 반사율, 800-1000에 이르는 매우 높은 경도, 우수한 내식성 및 낮은 전기 저항을 가지고 있습니다. Ag와 달리 시간이 지나도 변하지 않아 접촉 재료로 사용할 수 있습니다. 또한 전자, 전기, 광학 부품 산업에서 널리 사용됩니다. 로듐은 첨단 과학 기기의 마모 방지 코팅으로도 사용할 수 있습니다. 또한 로듐은 일반적으로 수소화 촉매를 제조하는 데 사용되며, 로듐-백금 합금은 열전대를 만드는 데 사용됩니다. 로듐 도금은 은과 백금과 같은 은백색 귀금속 보석의 색상 및 보호 층입니다. 로듐의 몇 가지 주요 파라미터는 표 5-1에 나와 있습니다.
표 5-1 로듐의 몇 가지 주요 매개변수
| 특성 매개변수 | 특성값 |
|---|---|
|
원소명, 원소기호, 원자번호 분류 그룹, 기간 밀도, 경도 색상 상대 원자 질량 원자 반경 공유 결합 반경 화학적 결합가 결정 구조 녹는점 비등점 기화 열 용해열 비열 용량 전도도 열전도도 |
로듐、Rh、45 전이 금속 9(Ⅷ), 5 12450kg/m3、6 실버 화이트 102.90550 오후 1시 35분 오후 1시 35분 2、3、4 얼굴 중심 큐빅 2237K (1964℃) 3968K (3695℃) 493kJ/mol 21. 5 kJ/mol 0. 242J/(kg ・ K) 21. 1 X 106m -Ω 150W/(m - K) |
섹션 II 로듐 도금 및 그 합금
1. 로듐 도금
로듐은 전기 도금에 가장 널리 사용되는 백금족 금속입니다. 로듐의 우수한 내식성으로 인해 다른 귀금속보다 도금이 더 단단하고 내마모성이 뛰어나며 흰색 톤은 주얼리 산업에서 널리 사용됩니다. 특히 은(보통 0.05μm 플래시 로듐으로 도금)의 변색 방지 보호 코팅으로 없어서는 안 될 필수 요소입니다. 또한 거울 반사율이 높기 때문에 거울의 최종 플래시 도금으로 일반적으로 사용됩니다. 블랙 로듐 도금은 일반적으로 안경테와 시계 케이스에 사용됩니다. 해수 전기분해 및 가정용 수처리 전극의 전극으로도 사용할 수 있습니다. 또한 전자 산업에서는 스위치 접점에 적용됩니다.
전기 도금에 로듐을 적용한 것은 1930년대에 주로 장식용으로 시작되었습니다. 1934년 Shield는 로듐 전기 도금에 대한 최초의 특허를 출원했습니다.
로듐 전기 도금을 위한 도금 솔루션에는 다음이 포함됩니다:
황산로듐 - 황산 도금 용액 시리즈;
인산로듐-황산 도금 용액 시리즈 ② 인산로듐-황산 도금 용액 시리즈;
또한 인산염계 플루오로붕산 도금액, 설폰산 도금액 등도 상용화되지 않은 상태입니다.
로듐은 주로 스프링 접점에 적용하기 위해 연구되어 왔습니다.
황산 도금 용액에는 장식용(반사율과 광택에 중점을 둔) 얇은 도금 용액, 두꺼운 도금 용액(막 두께와 접촉 저항에 중점을 둔), 고속 도금 용액 등이 있습니다.
1.1 얇은 도금 솔루션
표 5-2 로듐 도금 솔루션의 대표 구성 요소 및 작동 조건
| 황산염-황산 시리즈 | 인산염-황산 시리즈 | 인산염-인산 계열 |
|---|---|---|
|
로듐(황산로듐) 1. 5〜2. 0g/L 황산(95%~96%) 25〜50mL/L 용액 온도 40〜50℃ 전류 밀도 1〜10A/dm2 전압 3〜6V 양극 Pt |
로듐(인산로듐) 2. 0g/L 황산(95%~96%) 25〜50mL/L 용액 온도 40〜50℃ 전류 밀도 1〜10A/dm2 전압 3〜6V 양극 Pt
|
로듐(인산로듐) 2. 0g/L 인산(85%) 40〜80mL/L 용액 온도 40〜50℃ 전류 밀도 1〜15A/dm2 전압 4〜8V 양극 Pt |
(1) 내식성 성능:
로듐은 매우 안정적인 금속이지만 도금 필름은 다소 열등합니다. 일반적으로 로듐을 도금할 때 기판에 다른 금속을 먼저 도금하고 로듐을 마지막으로 도금합니다. 이 경우 기본 도금 금속의 내식성이 매우 중요한 요소가 됩니다. 첫째, 로듐은 귀금속이기 때문에 비귀금속과 전위차가 존재하고 둘째, 가격이 비싸서 너무 두껍게 도금할 수 없다는 점 등 두 가지 이유가 있습니다. 기본 니켈 층에 로듐을 도금하면 전기 화학적 부식이 쉽게 발생할 수 있으므로 금 도금과 같이 전위가 높은 도금 층을 둘 사이에 도입하면 더 좋습니다. 하지만 금 도금은 비용이 증가하기 때문에 나중에 내식성을 개선하기 위해 2μmPd 또는 Pd-Ni 합금이 도입되었습니다.
(2) 불순물이 도금 성능에 미치는 영향:
로듐 도금 용액은 강산성이며 인쇄 회로 기판 도금 중에 마스크가 용해될 수 있습니다. 금속 불순물이 존재하면 로듐 도금 층이 검게 나타나 로듐 도금 층의 상업적 가치가 떨어집니다. 유기 불순물이 존재하면 로듐 도금 층의 내부 응력이 증가하여 결과적으로 도금 층의 접착력이 감소합니다. W. Safranek은 도금 용액에 유기 불순물이 존재할 때 도금 응력이 증가하는 경우를 연구했으며, 그 결과는 표 5-3에 나와 있습니다.
표 5-3 로듐 도금 층의 응력에 대한 유기물의 영향
| 도금 용액 온도/℃ | 세정액/ ( kgf/ mm2) | 마스킹 에이전트(A)(저유황 함량)/(kgf/mm)2） | 마스킹 에이전트 /(kgf/mm2) |
|---|---|---|---|
|
30 40 50 60 70 |
70 87 80 69 59 |
72 89 82 71 61 |
91 114 92 91 100 |
참고: 도금 용액 구성 및 조건:
로듐 금속 8g/L
H2SO4 30g/L
전류 밀도 0.5A/dm2
도금 시간 30분
도금 용액 200mL의 양
1.2 두꺼운 도금 솔루션
(1) 설포네이트의 종류와 용액 내 농도와 전류 효율 간의 관계.
아오타니 등은 로듐 도금 용액에서 벤즈알데히드-2,4-디설포네이트 나트륨 또는 1,5-나프탈렌 디설포네이트 나트륨과 아미노 설폰산을 연구했습니다. 로듐 농도가 5g/L이고 전류 밀도가 1.5A/dm인 경우2를 60분 동안 도금한 후 설포네이트 농도와 전류 밀도 사이의 관계를 조사했습니다. 그 결과는 그림 5-1에서 5-3에 나와 있습니다. 그 결과 설포네이트 농도가 증가함에 따라 전류 효율이 거의 선형적으로 감소하고 그에 따라 도금막 품질도 저하되는 것을 알 수 있습니다.
그림 5-1 나트륨 2,4-디설포네이트 벤즈알데히드를 첨가할 경우 전류 효율에 미치는 영향
그림 5-2 1,5-나프탈렌 디설포네이트 나트륨 첨가가 전류 효율에 미치는 영향
그림 5-3 아미노 설폰산 첨가가 전류 효율에 미치는 영향
(2) 스트레스 완화제로서의 질산탈륨, 황산마그네슘, 황산알루미늄과 전류 효율 간의 관계.
첨가제에는 1,5-나프탈렌 디설포네이트 디나트륨과 아미노 설폰산이 포함됩니다. 첨가제 농도와 전류 효율 간의 관계는 그림 5-4에 나와 있습니다. 한편, 다양한 스트레스 완화제를 첨가제로 조합했을 때 전류 효율의 변화는 그림 5-5에 나와 있습니다.
그림 5-4 첨가제가 전류 효율에 미치는 영향
1-황산 90g/L, 벤즈알데히드-2,4-디설폰산 나트륨 0.5g/L, 니켈 도금용 습윤제;
2-황산 20g/L, 질산탈륨 0.05g/L, 설팜산;
3-황산 35g/L, 설팜산 20g/L, 황산마그네슘;
4-황산 50g/L, 설팜산 5g/L, 황산 알루미늄
그림 5-5 질산 탈륨, 1,5-나프탈렌 디설포네이트 디나트륨, 벤즈알데히드 및 아미노 설폰산을 첨가할 경우 전류 효율에 미치는 영향
설폰산, 질산탈륨, 벤즈알데히드-2,4-디설포네이트 나트륨 또는 1,5-나프탈렌 디설포네이트 나트륨, 2,4-디설포네이트 나트륨 및 1,5-나프탈렌 디설포네이트 나트륨의 조합 사용은 반휘도 이상의 비박리 도금층을 생성할 수 있음을 볼 수 있습니다. 각 성분의 역할은 다음과 같습니다:
로듐: 5g/L을 표준으로 사용하며, 1g/L 증가할 때마다 전류 효율이 증가합니다.
황산: 황산의 농도가 증가하면 밝기는 약간 증가하지만 전류 효율은 감소합니다.
설폰산 ③ 설폰산: 설폰산은 브라이트닝 레벨링제로서 레벨링을 증가시킬 수 있습니다(밝기 증가, 거칠기 감소).
질산탈륨: 질산탈륨은 스트레스 완화제 역할 외에도 전류 효율을 높이고, 로듐 농도 감소 시 전류 효율 저하를 방지하며, 피팅을 줄일 수 있습니다.
벤즈알데히드-2,4-디설포네이트 나트륨 또는 1,5-나프탈렌 디설포네이트 나트륨: 브라이트닝 레벨링제로서 도금 층의 밝기를 높이고 도금 결절을 줄이면서 전류 효율을 감소시킬 수 있습니다.
위의 내용을 바탕으로 다음과 같은 구성 및 작동 조건을 사용하여 두께 30μm 이상의 코팅을 얻을 수 있다고 가정 할 수 있습니다.
|
로듐 이온 농도 황산 농도 질산탈륨 설폰산 벤즈알데히드-2,4-디설포네이트 나트륨 또는 1,5-나프탈렌설포네이트 나트륨 도금 용액 온도 전류 효율 |
5g/L 50g/L 0.05g/L 40g/L 0.4g/L 50℃ 60% 이상 |
|
내재적 저항 내구성 내식성 내열성 경도 굽힘 테스트 표면 상태 |
23×10-6Ω-cm Good Ni 기판에 대한 침투 지점이 거의 없습니다. 450℃에서 벗겨짐은 없지만 균열이 있습니다. 평균 Hv 900 베이스는 덜 벗겨질 때 얇은 샘플이며 퍼짐이 좋지 않습니다. 도금 종양이 거의없고 반 밝고 밝지 만 구덩이가 있습니다. |
|
로듐(황산로듐) 황산 셀레닉산(HSeO) 도금 용액 온도 전류 밀도 |
10g/L 10〜200mL/L 0. 1〜1. 0g/L 50 〜75℃ 1.2A/dm2 |
로듐염은 합금, 염소화 또는 융합 방법을 사용하여 제조할 수 있습니다.
또한 유기 카르복실산은 로듐 도금에서 스트레스 완화제로도 간주됩니다.
1.3 로듐 도금 공정 개선
로듐 도금 층에서 내재된 인장 응력은 주요 결함입니다. 앞서 언급했듯이 응력 완화제를 첨가하면 응력을 줄여 균열이 없는 로듐 도금의 두께를 늘릴 수 있습니다. 그러나 응력 완화제를 첨가하면 일반적으로 도금의 경도와 내마모성이 감소합니다.
암스트롱 마이클은 도금 용액에 염화물 이온의 할로겐 화합물을 첨가하여 경도와 내마모성을 그대로 유지하면서 균열이 없는 로듐 도금을 얻었습니다. 기본 구성 요소는 다음과 같습니다:
로듐염(로듐) 5〜15g/L 금속 이온 제공
H2SO4 30〜90mL/L 전기 전도성 증가
HCI (10~300)×10-6 스트레스 완화제
전류 밀도 1~8A/ft2 (0. 1〜0. 8A/dm2 )
염화칼륨은 경도와 내마모성을 감소시키지 않으면서 도금 층의 응력을 감소시킬 수 있습니다. 일반적으로 염화물 이온 농도가 높을수록 균열이 없는 도금층을 더 두껍게 만들 수 있습니다.
본 발명은 인쇄 회로 기판의 패턴 도금에도 적합합니다.
설폰산기를 첨가제로 사용하는 다른 보고서도 있습니다. 첨가제의 구조식은 R-SO입니다.3-H. 여기서 R은 탄소 원자가 20개 미만인 직선 사슬, 분지형 또는 고리형 그룹입니다. 첨가제 효과는 부드러움과 백색도를 증가시켜 균열 없는 도금 두께를 증가시킵니다. 도금 용액 구성은 다음과 같습니다:
|
로듐(황산염 또는 인산염으로 첨가) 황산 또는 인산 피리딘-3-설폰산 계면 활성제 첨가제(R-SO로 추가3-H 구조) |
0. 1〜20g/L 100〜200g/L 0〜5g/L 0. 01〜2g/L 0. 1〜10g/L |
실험 검증을 통해 옥틸 설포네이트(2g/L)를 첨가하면 전류 효율은 약간 떨어지지만 도금된 부품의 백색도를 효과적으로 높일 수 있음을 확인했습니다. 옥틸 설포네이트를 첨가하면 도금 두께가 약 0.3~0.7μm에 달할 수 있습니다.
Joseph 등은 황산로듐의 제조 공정을 개선하여 로듐 도금에 더 적합한 황산로듐을 얻었습니다(그림 5-7 참조).
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전통적인 제조 방법에서는 중화 반응이 실온에서 수행됩니다. 반응의 열로 인해 실제 반응 온도는 실온보다 훨씬 높습니다. Joseph 등은 냉각을 통해 반응 온도를 25℃ 이하로 제어했는데, 이는 수냉을 통해 달성할 수 있습니다. 얻어진 황산로듐은 도금 테스트에 사용되어 내부 응력, 밝기 및 최대 1μm의 도금 두께를 가진 도금 층을 생성했습니다.
또한 일본의 위상 분야에서는 로듐을 빠르게 도금할 수 있는 방법을 제안했습니다. 이 방법은 기존의 로듐 도금 용액을 사용하여 장비에 제트 흐름을 도입하여(그림 5-9 참조) 기존의 장점을 유지하면서 신속한 도금을 달성하는 것입니다.
그림 5-9 급속 로듐 도금 장비의 개략도
1 도금 부품(음극); 2 양극; 3 제트 시스템(내부 탱크); 4 외부 탱크; 5 노즐; 6 전도성 막대
|
로듐 이온 농도 황산 농도 온도 전류 밀도 제트 속도 |
8〜12g/L 70〜90g/L 50〜70℃ 8A/dm2 0. 3〜1. 0m/s |
실험을 통해 전류 밀도가 높아질수록 도금 속도가 향상되고 온도가 높을수록 도금 속도가 향상되며 동시에 제트 속도를 높이면 도금 속도도 향상될 수 있음을 알 수 있었습니다. 다양한 제트 속도에 따른 도금 결과는 표 5-4에 나와 있습니다.
이 방법을 사용하면 광택이 있고 질감이 단단하며 내부 응력이 낮은 5μm 이상의 두께를 가진 코팅을 얻을 수 있습니다.
표 5-4 도금 속도에 대한 제트 속도의 영향
| 도금 용액 조성 | 도금 조건 | 도금 속도 | 도금 조건 | ||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 로듐 이온 농도 | 황산 | 온도 | 전류 밀도 | 제트 속도 | 모양 | 균열 | |
|
10g/L 10g/L 10g/L 10g/L 10g/L 10g/L |
80g/L 80g/L 80g/L 80g/L 80g/L 80g/L |
60℃ 60℃ 60℃ 60℃ 60℃ 60℃ |
30A/dm2 30A/dm2 30A/dm2 30A/dm2 30A/dm2 30A/dm2 |
0. 0m/s 0. 2m/s 0. 4m/s 0. 6m/s 0. 8m/s 1. 0m/초 |
1. 70μm/min 1. 73μm/min 1. 84μm/min 1. 90μm/min 2. 10μm/min 2. 22μm/min |
광택 광택 광택 광택 광택 광택 |
아니요 아니요 아니요 아니요 아니요 아니요 |
1.4 블랙 로듐 전기 도금
표 5-5 블랙 로듐 도금의 공정 조건 및 양극 처리 조건
| 프로세스 | 항목 | 전제 조건 | |
|---|---|---|---|
| 전기 도금 | 도금 용액 조성 |
로듐 농도 황산 농도 첨가제 |
2. 5〜3. 5g/L 25〜30g/L 적절한 금액 |
| 도금 조건 |
온도 음극 전류 밀도 활발한 최대 두께 |
20〜25℃ 2〜4 A/dm2 음극 진동 0. 5μm |
|
| 아노다이징 | 치료 솔루션 | 음극 처리액 | 100g/L |
| 치료 조건 |
온도 탱크 전압 처리 시간 |
20〜30℃ 3V 2〜3분 |
|
1.5 로듐 도금 장비
(1) 전원 공급 장치:
장식용 플래시 도금은 문제가 되지 않지만 두꺼운 도금을 할 때는 전류계의 눈금을 고려해야 합니다. 또한 3상 전파 파형을 사용하는 것이 바람직합니다.
(2) 도금 탱크:
폴리염화비닐로 코팅된 스테인리스 스틸 탱크를 사용할 수 있습니다. 로듐 도금을 위한 도금 용액 온도는 대부분 40~50℃이며 전류 효율은 그리 높지 않습니다. 황산 미스트를 처리하려면 좋은 환기 장비가 필요합니다.
(3) 필터링:
이 또한 탱크 크기에 따라 다릅니다. 연속 여과는 일반적으로 강산성이며 도금 용액이 비싸기 때문에 사용하지 않습니다. 유기 불순물이 섞여 있는 경우 일반적으로 외부 탱크 여과를 사용합니다.
1.6 로듐 도금 문제 해결
표 5-6 로듐 도금의 일반적인 결함 및 대책
| 결함 | 대책 |
|---|---|
| 균열 |
로듐 농도 확인은 일반적으로 농도가 낮을 때 발생합니다. 산 농도 확인은 일반적으로 농도가 낮을 때 발생합니다. 도금조 온도 확인은 일반적으로 온도가 낮을 때 발생합니다. |
| 결합 불량 | 일반적으로 비금속의 활성도가 충분하지 않기 때문에 이전 공정의 확인이 필요합니다. |
| 황산 농도 증가 | 농도가 너무 높으면 음극 전류 효율이 감소합니다. 재활용하거나 도금 용액을 가열하여 과도한 황산을 증발시키고 냉각하고 순수한 물을 첨가 한 다음 로듐을 수산화 나트륨으로 수산화 로듐으로 바꾸고 여과 한 다음 순수한 물로 세척 한 다음 마지막으로 황산으로 용해시킬 수 있습니다. |
| 짙은 회색 도금 | 로듐 도금 탱크는 일반적으로 용량이 작고 사용되는 양극은 불용성 양극이므로 도금 용액의 구성이 크게 변동합니다. 산의 농도가 낮으면 로듐의 가수 분해 및 침전이 발생하여 도금 층이 짙은 회색이됩니다. 수산화 로듐은 pH2에서 천천히 침전되며, pH가 3~4일 때 침전량이 증가하므로 황산의 농도 관리가 매우 중요합니다. |
2. 로듐 합금 도금
로듐의 합금 도금은 많이 연구되지 않았습니다. 초기의 것은 Rh-Ni 합금 도금이며, 스미스는 아세테이트 황산염 용액으로부터 Rh-Ni 합금 도금의 특허를 출원했습니다. 주성분은 Rh 0.4g/L, Ni 3.5~13.5g/L 황산염, pH 1.7, 전류 밀도 4~10A/dm입니다.2. 25%~100% Rh를 포함하는 합금을 얻을 수 있습니다. 같은 계열을 사용하여 Ni 대신 Co를 사용하면 Rh-Co 합금을 얻을 수 있습니다.
아오타니는 Rh-Zn 합금을 연구했습니다. 대표적인 공정은 표 5-7에 나와 있습니다.
표 5-7 황산염 도금 Rh-Zn 공정
| 재료 및 공정 조건 | 성분의 배합 및 농도 |
|---|---|
|
Rh[Rh의 형태2(SO4)3] 아연(ZnSO 형태)4 • 7시간2O Na2SO4 - 10H2O H3BO3 전류 밀도
|
0. 03 ~ 1. 0g/L 5~40g/L 23g/L 10g/L 3 ~ 9A/dm2 |
Rh-Ir 합금은 내식성이 우수하고 결정화가 치밀하며 접착력이 강하며 장식 및 기능성 도금에서 전기분해를 위한 양극으로도 사용할 수 있습니다.
Rh-Ir 합금 도금 용액의 주성분은 금속 로듐염, 금속 이리듐염, 전도성 염인 플루오로보레이트, 불소산 및 아미도설폰산(아미도설폰산은 스트레스 완화 효과도 있음)을 pH 완충제로서 사용합니다. 또한 붕산을 첨가하여 플루오로붕산의 가수분해를 방지할 수 있습니다. 도금 용액은 약 50~70℃의 온도에서 약 2~10A/dm의 전류 밀도로 사용됩니다.2를 사용하여 강한 접착력을 가진 조밀한 합금 도금층을 생성할 수 있습니다.
전기 도금 예시: 로듐염은 RuCl의 반응에서 파생됩니다.3-3H2O 및 NH2SO4H. 이리듐염은 (NH4)2IrCl6 및 NH2SO3H. 도금 용액에서 Rh-Ir의 질량 비율을 1/1로 조정합니다. 도금 용액에서 각 성분의 함량을 변경하면 다른 결과를 얻을 수 있습니다(표 5-8 참조).
표 5-8 Ru-Ir 합금 도금 용액 구성 및 조건
| 재료 및 공정 조건 | 1번 | 2번 | 3번 | 4번 |
|---|---|---|---|---|
|
Ru/(g/L) Ir/(g/L) NaBF4/(g/L) NH2SO3H/(g/L) 전류 밀도/(A/dm2) 도금 용액 온도/°C pH 도금 층의 Ir 함량/% |
8〜9 8〜9 100 30 3 70 0. 9 3〜4 |
8〜9 8〜9 100 20 3 70 0. 8 5〜6 |
3〜4 3〜4 75 14 2 60 0. 9 8〜9 |
3〜4 3〜4 75 4 2 60 1. 2 23 〜24 |
그 결과 도금층은 균열이 없고 광택이 납니다.
장식에서 스테인리스 스틸의 자연스러운 색상이나 크롬 도금의 옅은 청백색은 더 이상 사람들의 요구를 충족시키지 못합니다. 사람들은 은도금과 비슷한 깨끗하고 밝은 외관을 선호합니다. 그러나 은도금 층은 공기 중에서 쉽게 산화되고 변색됩니다. 로듐 합금 도금은 귀중한 로듐을 절약하고 코팅의 성능을 크게 향상시킬 수 있습니다(표 5-9 참조).
표 5-9 로듐-루테늄 합금 도금을 위한 도금 용액 구성 및 공정 조건
| 조성 및 공정 조건 | 성분의 배합 및 농도 |
|---|---|
|
로듐염 ［Rh2(SO4)3] 황산 루테늄 염 첨가제(유형 8701) 온도 음극 전류 밀도 양극 교반 방법 |
1〜2g/L 30mL/L 0. 1〜1g/L 25g/L 40〜50℃ 2〜8A/dm2 루테늄 코팅 티타늄 메쉬 음극 이동 |
섹션 III 화학 로듐 도금
다른 금속의 화학 도금과 마찬가지로 화학 도금의 장점은 기판이 전도성 일 필요가없고 다양한 모양에 적합하다는 것입니다. 화학 도금의 분 산성이 전기 도금보다 훨씬 우수하기 때문에 동시에 전기 도금 중에 P가 도금 층에 통합 될 수 있으며 로듐의 순도는 내식성과 촉매 성능에 상당한 악영향을 미칩니다. 일부 데이터에 따르면 귀금속에 0.01%~0.001% P, S 및 Cl이 포함되어 있으면 가스 터빈의 내식성과 서비스 수명이 25% 감소한다고 합니다.
알렉산더 S. 코즐로프는 화학 로듐 도금에 대한 특허도 제안했습니다. 주요 구성 요소는 용해성 금속염, 착화제 및 환원제입니다. 필요한 경우 PH 완충제와 안정제 및 계면 활성제와 같은 일부 첨가제를 추가 할 수도 있습니다. 이 조성물에는 유해 물질이나 휘발성 성분이 포함되어 있지 않으므로 부산물의 축적을 방지하여 도금 용액의 노화를 방지 할 수 있습니다. 동시에 도금 용액은 증발을 통해 불필요한 성분을 끓여서 금속 성분을 증착할 수도 있습니다.
금속염은 Rh (NH3)3 (아니요2)3. 주요 성분은 K를 반응시켜 얻을 수 있습니다.3[Rh(NO2)3Cl3를 암모니아수와 함께 다음과 같이 사용합니다: Rh(NH3)3 (아니요2)3 (금속 이온), 암모니아수(착화제), 히드라진 하이드레이트(환원제)를 사용합니다.
일반적인 화학 로듐 도금의 주요 반응은 다음과 같습니다:
Rh(NH3)3(아니요2)3 + 0.75 N2H4-H2O → Rh + 3.75N2 + 6.75H2O
표 5-10 화학적 로듐 도금의 실험 결과
| 구성 및 공정 조건 | 1번 | 2번 | 3번 | 4번 | 5번 | 6번 | 7번 | 8번 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
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Rh(NH3)3(아니요2)3 NH4OH N2H4-H2O 도금 재료 전처리 전처리 반응 시간 도금 두께 도금 층의 표면 상태 특징 |
3. 2g/L 50ml/L 1. 5g/L 니켈 호일 샌드페이퍼 러프닝 70도 10분 0. 2μm 조밀하고 밝은 부식 방지 |
1g/L 200ml/L 1g/L 인코넬 호일 샌드페이퍼 러프닝 85도 15분 0. 4μm 조밀하고 밝은 부식 방지 |
0. 5g/L 500ml/L 0. 7g/L 스테인리스 스틸 아세톤 세척 75℃ 30분 0. 2μm 고밀도 밝기 촉매 |
5g/L 100ml/L 2g/L Mg2Al4Si5O18 민감성 활성화 60℃ 30분 0. 5μm 회색 유니폼 촉매 |
1g/L 100ml/L 2. 5g/L SiC 파우더 민감성 활성화 70도 30분 0. 03μm 브라이트닝 촉매 |
1g/L 200ml/L 0. 2g/L 유리 조각 민감도 활성화 60℃ 10분 0. 1μm 밝은 거울 거울 |
3g/L 100ml/L 1. 5g/L 알루미늄 산화물 민감하게 활성화됨 75℃ 2h 2. 2μm 매끄럽지 않은 회색 전자 부품 |
7g/L 50ml/L 4. 5g/L Ti 플레이트 샌드페이퍼 러프닝 85도 3h 3. 5μm 타이트한 세미 브라이트 불활성 양극 |
이 도금 용액 조성물은 도금 부품에 적절한 전처리를 수행하여 다양한 도금 품목에 적용할 수 있습니다.
과학 기술의 발전과 함께 로듐에 대한 수요도 그에 따라 증가할 것입니다. 장식용이든 산업용이든 로듐 도금 층의 특성에 따라 큰 잠재력을 가지고 있습니다. 로듐 도금을 전기 접점에 사용하는 경우, 변색 방지 목적의 도금 두께는 0.5μm 이하, 내마모성 목적의 도금 두께는 0.2~2μm, 엄격한 내마모성 요구 사항이 있는 부품의 도금 두께는 2.5~25μm 사이입니다. 납 프레임의 금 하층 도금으로 사용하면 금 사용량을 절약할 수 있습니다.
