크롬, 니켈, 아연 도금: 주요 차이점과 응용 분야

전기도금은 전기분해 원리를 이용하여 일부 금속 표면에 다른 금속 또는 합금의 얇은 층을 도금하는 공정입니다. 금속 또는 기타 소재 부품 표면에 전기분해를 이용해 금속 피막을 부착시켜 금속 산화(녹 등) 방지, 내마모성, 전도성, 반사율, 내식성(황산구리 등) 향상 및 미관 개선을 목적으로 합니다.

전기도금은 동도금, 금도금, 은도금, 크롬도금, 니켈도금, 아연도금 등 구체적인 공정으로도 나뉩니다. 특히 아연도금, 니켈도금, 크롬도금은 제조 분야에서 가장 널리 사용됩니다. 이 세 가지의 차이점은 무엇일까요?

크롬 도금

정의:

크롬은 약간 푸른 빛을 띤 밝은 백색 금속입니다. 전기분해나 화학적 방법으로 금속이나 일부 비금속에 크롬 층을 도금하는 방법을 크롬 도금이라고 합니다.

특징:

크롬은 습한 대기, 알칼리, 질산, 황화물, 탄산염 용액, 유기산에서 매우 안정적이며, 염산과 뜨거운 진한 황산에는 쉽게 용해됩니다. 직류 작용 하에서 크롬 층이 양극으로 사용되면 가성소다 용액에서 쉽게 용해됩니다.

크롬 도금층은 높은 경도를 가지며, 도금액 조성과 공정 조건에 따라 400~1200HV 범위에서 변화할 수 있습니다. 크롬 도금층은 우수한 내열성을 가집니다. 500℃ 이하로 가열하면 광택과 경도에 뚜렷한 변화가 없습니다. 온도가 500℃를 초과하면 산화 변색되기 시작하고, 700℃를 초과하면 경도가 감소하기 시작합니다. 크롬 피막의 마찰 계수는 작으며, 특히 건식 마찰 계수는 모든 금속 중 가장 낮습니다. 따라서 크롬 도금층은 우수한 내마모성을 가집니다.

크롬 도금과 경질 크롬 도금의 차이점

크롬 도금은 일반적으로 크롬 도금을 의미합니다. 경질 크롬 도금은 표면 경도를 높이는 더 좋은 방법입니다. 경질 크롬 도금은 일반적으로 고온 조건에서 자주 사용되는 기계에 사용되며, 주된 목적은 밝은 표면, 아름다운 외관, 녹 방지 등입니다.

경질 크롬 도금은 경질 크롬 도금 공정입니다. 다양한 기판 표면에 두꺼운 크롬 피막을 도금하는 것으로, 두께는 일반적으로 20μm 이상이며, 크롬의 특성을 이용해 부품의 경도, 내마모성, 내열성, 내식성 등 특성을 개선합니다.

응용:

1. 보호-장식용 크롬 도금, 즉 장식용 크롬. 피막이 얇고 밝고 아름답습니다. 일반적으로 다층 전기도금의 외층으로 사용됩니다. 국부 크롬 도금 제조 시 보호 목적을 달성하기 위해 아연 베이스나 강철 베이스는 두꺼운 중간층을 도금한 후 중간층에 0.25~0.5μm 크롬을 도금합니다. 광택 크롬 도금 위에 장식용 크롬을 도금하면 은청색 거울 광택을 얻을 수 있습니다. 그 장점은 대기 중 장기간 변색되지 않는다는 것입니다. 이 피막은 자동차, 자전거, 계기, 일상 하드웨어 등 부품의 보호와 장식에 널리 사용됩니다.
2. 크롬 도금 가공, 피막에 높은 경도와 내마모성이 있어 다양한 소재의 절삭 및 인발 공구, 금형, 베어링, 축, 게이지, 기어 등에 사용됩니다. 마모된 부품의 치수 공차 수리에도 사용할 수 있습니다. 경질 크롬 피막 두께는 필요에 따라 결정할 수 있으며, 일부는 200~300μm, 4800μm까지 높습니다. 강철 부품의 경질 크롬 피막은 중간 피막이 필요하지 않지만, 내식성에 특별한 요구사항이 있으면 다른 중간 피막도 사용할 수 있습니다.

니켈 도금

정의:

전기분해나 화학적 방법으로 금속이나 일부 비금속에 니켈 층을 도금하는 방법을 니켈 도금이라고 합니다.

특징:

니켈은 대기 중과 알칼리 용액에서 우수한 화학적 안정성을 가지며 변색되지 않습니다. 600°C 이상에서만 산화됩니다. 황산과 염산에서 천천히 용해되지만 묽은 질산에는 쉽게 용해됩니다. 진한 질산에서는 쉽게 부동태화되어 우수한 내식성을 가집니다.

니켈 피막은 높은 경도, 쉬운 연마, 높은 빛 반사율로 미관을 높일 수 있습니다. 단점은 기공성이 있다는 것입니다. 이 단점을 극복하기 위해 다층 금속 피막을 사용할 수 있으며 니켈은 중간층으로 사용됩니다.

응용:

일반적으로 내식성 향상과 미관 개선에 사용됩니다. 따라서 보통 보호-장식 피막(절전 램프 캡, 동전, 하드웨어 등)에 사용됩니다. 구리 제품의 니켈 도금은 내식성 예방에 이상적이지만, 니켈이 상대적으로 비싸기 때문에 구리-주석 합금을 니켈 도금 대신 자주 사용합니다.

아연 도금

정의:

아연 도금은 금속, 합금 또는 기타 소재 표면에 아연 층을 도금하여 미관과 녹 방지 역할을 하는 표면 처리 기술입니다.

특징:

아연은 건조한 공기에서 비교적 안정적이며 변색되지 않습니다. 물과 습한 대기에서 산소 또는 이산화탄소와 반응하여 산화물 또는 염기성 탄산아연 피막을 형성하여 아연의 추가 산화를 방지하고 보호 역할을 합니다.

아연은 산, 알칼리, 황화물에서 쉽게 부식됩니다. 일반적으로 아연 피막은 부동태화 처리를 해야 합니다. 크롬산 또는 크롬산염 용액에서 부동태화 후 형성된 부동태화 피막이 습한 공기와 쉽게 상호작용하지 않아 내식 능력이 크게 강화됩니다. 스프링 부품, 박벽 부품(벽 두께 <0.5mm), 높은 기계적 강도가 요구되는 강철 부품은 수소 제거가 필요하며, 구리 및 구리 합금 부품은 수소 제거가 필요하지 않을 수 있습니다.

응용:

아연 도금은 대기 조건과 기타 양호한 환경에서 널리 사용됩니다. 나사, 차단기, 산업 용품 등, 하지만 마찰 부품으로는 사용하지 않아야 합니다.

세 가지 전기도금의 가장 기본적인 차이점

1: 크롬 도금은 주로 표면 경도 향상, 미관, 녹 방지를 위함입니다. 크롬 피막은 우수한 화학적 안정성을 가집니다. 알칼리, 황화물, 질산 및 대부분의 유기산에서는 작용하지 않지만, 할로겐화 수소산(염산 등)과 뜨거운 황산에는 용해될 수 있습니다.

2: 니켈 도금은 주로 내마모성, 내식성, 녹 방지용이며, 일반적으로 얇습니다.

3: 아연 도금은 주로 미관과 녹 방지용입니다. 아연은 활성 금속으로 산과 반응할 수 있어 내식성이 나쁘며, 세 가지 중 가장 저렴합니다.