화학공학소재연구정보센터
학회 한국재료학회
학술대회 2013년 가을 (11/06 ~ 11/08, 제주롯데호텔)
권호 19권 2호
발표분야 E. 구조 재료(Structural Materials)
제목 전해 습식 증착법을 이용한 니켈-텅스텐 합금의 기능 경사재료 형성
초록 크롬 도금의 경우 경도와 내 부식성이 강하기 때문에 산업 전반에 널리 사용되고 있다. 하지만, 크롬 도금에 사용되는 6가 크롬도금액의 경우 발암 물질로 알려져 있기 때문에, 유럽에서는 사용이 제한되고 있다. 6가 크롬도금액의 대안으로 3가 크롬도금액을 사용하지만, 높은 가격과 광택이 떨어지기 때문에 산업 전반적으로 사용하기에는 어렵다.

니켈-텅스텐 합금 도금의 경우 경도와 내부식성이 강하기 특성으로 인해 크롬 도금의 대체 물질로 연구되고 있다. 하지만 니켈-텅스텐의 경우 텅스텐의 함량이 증가함에 따라 경도가 증가하지만, 니켈과 텅스텐의 원자 크기가 다르기 때문에 일정 두께가 되면 내부 스트레스가 발생하여 크랙이 생기게 된다.

크랙을 해결하기 위해서 경사 기능재료 도금하였다. 경사 기능재료는 세라믹과 금속의 열 팽창 계수가 달라 높은 온도에서 쉽게 깨지는 것을 방지하기 위해서 조성의 차이를 두어 접합하는 것이다. 니켈-텅스텐 합금 도금의 경우 전류 밀도에 따라서 니켈과 텅스텐의 함량이 변하게 된다. 전류밀도를 변화시켜서 Ni과 W의 조성의 차이를 두어 점차 W의 함량이 많은 도금막을 형성시킨다.

본 연구에서는 니켈-텅스텐합금 도금 층의 농도구배와 표면을 주사전자현미경과 에너지 분산형 분광분석법으로 관찰하였고, 도금 시 발생되는 스트레스를 확인하기 위해 Copper strip 실험을 진행하였다. 나노 인덴터를 이용하여 경도를 확인하였다. 또한 열 처리를 통하여 니켈-텅스텐 경사기능재료의 변화를 관찰하였다.
저자 박수빈, 이상현, 최민영, 유봉영
소속 한양대
키워드 니켈-텅스텐 합금; 전해 습식 증착법; 기능 경사재료
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