지식나눔

은이나 니켈의 도금 가능성, 두께에 대하여?

안녕하세요. 외경이 22 mm인 파이프 외면에 세라믹인 알루미나(Al2O3)가 0.3 mm 정도 코팅되어 있는 알루미나 위 표면에 니켈이나 은을 도금하고자 합니다. 제가 만들고자 하는 실험대는 조금 복잡합니다. 1. 니켈 혹은 은 도금의 두께는 각각 1.8 mm, 0.3 mm입니다. - 이정도의 도금이 가능한지요? - 실제 가능한 도금 두께는 어느 정도인지요? - 니켈이나 은을 함께 도금하지는 않고 둘중에 하나를 선택할 예정 2. 세라믹은 전기가 통하지 않기 때문에 전기를 이용한 도금은 불가능하다고 생각합니다? 3. 니켈 혹은 은 도금은 알루미나 표면의 원주방향으로 180도 즉 반쪽만 도금할려고 합니다. 즉 전체를 도금하는 것은 아닙니다. 도금의 길이는 파이프 축을 따라 길이 방향으로 약 3 미터 정도입니다. 이것도 가능한지요? 4. 고온 약 700도 이상에서도 니켈이나 은 도금이 재료적으로 산화, 부식 등에 견딜 수 있는지요? 여러 전문가분들의 고견을 기대합니다. 아울러 답변을 보내주신 분들께 미리 감사의 말씀을 드립니다.
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    이재명님의 답변

    >안녕하세요. > >외경이 22 mm인 파이프 외면에 세라믹인 알루미나(Al2O3)가 0.3 mm 정도 코팅되어 있는 알루미나 위 표면에 니켈이나 은을 도금하고자 합니다. > >제가 만들고자 하는 실험대는 조금 복잡합니다. >1. 니켈 혹은 은 도금의 두께는 각각 1.8 mm, 0.3 mm입니다. > - 이정도의 도금이 가능한지요? > - 실제 가능한 도금 두께는 어느 정도인지요? > - 니켈이나 은을 함께 도금하지는 않고 둘중에 하나를 선택할 예정 > >2. 세라믹은 전기가 통하지 않기 때문에 전기를 이용한 도금은 불가능하다고 생각합니다? > >3. 니켈 혹은 은 도금은 알루미나 표면의 원주방향으로 180도 즉 반쪽만 도금할려고 합니다. 즉 전체를 도금하는 것은 아닙니다. 도금의 길이는 파이프 축을 따라 길이 방향으로 약 3 미터 정도입니다. 이것도 가능한지요? > >4. 고온 약 700도 이상에서도 니켈이나 은 도금이 재료적으로 산화, 부식 등에 견딜 수 있는지요? > >여러 전문가분들의 고견을 기대합니다. 아울러 답변을 보내주신 분들께 미리 감사의 말씀을 드립니다. 1. 습식도금법외에 PVD법중에 진공증착이라고 불리는 thermal evaporation 이나, e-beam evaporation을 사용하면 증착이 가능합니다. 원하는 두께를 증착할수 있으며, 매우 균일합니다. 증착된 막도 매우 치밀하구요. 원하는 부위외에는 필름을 붙여놓고 증착후 필름을 제거하면 되겠지요. 단지 문제는 파이프 길이가 3미터로 매우 긴데, 이것이 들어갈만한 챔버를 찾을수 있느냐는 것 같습니다. 산업체의 진공증착장비의 경우에는 대부분 매우 큽니다만, 3미터짜리 파이프가 들어갈만한 것이 있을지는 의문입니다. 만약 두께의 균일함이 중요하지 않거나, 두꺼워도 상관이 없다면 무전해도금을 할수 있습니다. 금, 은, 구리, 니켈등은 무전해 도금이 매우 잘되는 금속입니다. 이것은 전기를 가하지 않고, 일반 페인트와 같이 표면에 도포하면 표면에서의 전기화학반응에 의하여 금속이 증착됩니다. 만약 두께가 매우 중요하다면 코팅후 가공을 통해서 깍아내는 방법도 생각해 볼수 있습니다만 잘될지는 잘모르겠습니다. 2. 열역학적으로 700도면 두 금속 모두 안정한 온도범위입니다만, 알루미나의 열팽창과 금속코팅의 열팽창계수의 차이가 얼마인가를 고려해봐야 할것 같습니다. 직관적으로 보아 막이 얇아서 열팽창에 의해서 코팅에 균열이 일어날것 같지는 않습니다만 데이타를 봐야 정확하게 답변을 드릴수 있겠네요. 또하나 문제점이 있을수 있는 것은 알루미나와 금속코팅의 부착성(adhesion)이 얼마나 좋으냐 라는 것인데, 코팅법 및 전처리과정으로 충분하게 증가시킬수 있습니다. 대충 두어가지 코팅법을 알려드렸는데, 이 방법외에 코팅법은 매우 많습니다. 첨부된 문서를 읽고 참고하시기 바랍니다. 코팅목적 및 용도를 알려주시면 원하시는 답변에 근접할수 있을것 같은데 아쉽네요. (수정후 추가사항) swgo님의 말씀처럼 얇게 진공증착후 습식도금을 하는것도 좋은 방법입니다. 진공증착으로 밀리미터 단위까지 증착하는 것은 시간과 자원낭비입니다. 얇게 스퍼터링이나 evaporation으로 진공증착한후 전기도금하는 것이 가장 좋을것 같습니다.
    >안녕하세요. > >외경이 22 mm인 파이프 외면에 세라믹인 알루미나(Al2O3)가 0.3 mm 정도 코팅되어 있는 알루미나 위 표면에 니켈이나 은을 도금하고자 합니다. > >제가 만들고자 하는 실험대는 조금 복잡합니다. >1. 니켈 혹은 은 도금의 두께는 각각 1.8 mm, 0.3 mm입니다. > - 이정도의 도금이 가능한지요? > - 실제 가능한 도금 두께는 어느 정도인지요? > - 니켈이나 은을 함께 도금하지는 않고 둘중에 하나를 선택할 예정 > >2. 세라믹은 전기가 통하지 않기 때문에 전기를 이용한 도금은 불가능하다고 생각합니다? > >3. 니켈 혹은 은 도금은 알루미나 표면의 원주방향으로 180도 즉 반쪽만 도금할려고 합니다. 즉 전체를 도금하는 것은 아닙니다. 도금의 길이는 파이프 축을 따라 길이 방향으로 약 3 미터 정도입니다. 이것도 가능한지요? > >4. 고온 약 700도 이상에서도 니켈이나 은 도금이 재료적으로 산화, 부식 등에 견딜 수 있는지요? > >여러 전문가분들의 고견을 기대합니다. 아울러 답변을 보내주신 분들께 미리 감사의 말씀을 드립니다. 1. 습식도금법외에 PVD법중에 진공증착이라고 불리는 thermal evaporation 이나, e-beam evaporation을 사용하면 증착이 가능합니다. 원하는 두께를 증착할수 있으며, 매우 균일합니다. 증착된 막도 매우 치밀하구요. 원하는 부위외에는 필름을 붙여놓고 증착후 필름을 제거하면 되겠지요. 단지 문제는 파이프 길이가 3미터로 매우 긴데, 이것이 들어갈만한 챔버를 찾을수 있느냐는 것 같습니다. 산업체의 진공증착장비의 경우에는 대부분 매우 큽니다만, 3미터짜리 파이프가 들어갈만한 것이 있을지는 의문입니다. 만약 두께의 균일함이 중요하지 않거나, 두꺼워도 상관이 없다면 무전해도금을 할수 있습니다. 금, 은, 구리, 니켈등은 무전해 도금이 매우 잘되는 금속입니다. 이것은 전기를 가하지 않고, 일반 페인트와 같이 표면에 도포하면 표면에서의 전기화학반응에 의하여 금속이 증착됩니다. 만약 두께가 매우 중요하다면 코팅후 가공을 통해서 깍아내는 방법도 생각해 볼수 있습니다만 잘될지는 잘모르겠습니다. 2. 열역학적으로 700도면 두 금속 모두 안정한 온도범위입니다만, 알루미나의 열팽창과 금속코팅의 열팽창계수의 차이가 얼마인가를 고려해봐야 할것 같습니다. 직관적으로 보아 막이 얇아서 열팽창에 의해서 코팅에 균열이 일어날것 같지는 않습니다만 데이타를 봐야 정확하게 답변을 드릴수 있겠네요. 또하나 문제점이 있을수 있는 것은 알루미나와 금속코팅의 부착성(adhesion)이 얼마나 좋으냐 라는 것인데, 코팅법 및 전처리과정으로 충분하게 증가시킬수 있습니다. 대충 두어가지 코팅법을 알려드렸는데, 이 방법외에 코팅법은 매우 많습니다. 첨부된 문서를 읽고 참고하시기 바랍니다. 코팅목적 및 용도를 알려주시면 원하시는 답변에 근접할수 있을것 같은데 아쉽네요. (수정후 추가사항) swgo님의 말씀처럼 얇게 진공증착후 습식도금을 하는것도 좋은 방법입니다. 진공증착으로 밀리미터 단위까지 증착하는 것은 시간과 자원낭비입니다. 얇게 스퍼터링이나 evaporation으로 진공증착한후 전기도금하는 것이 가장 좋을것 같습니다.
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    고상운님의 답변

    >안녕하세요. > >외경이 22 mm인 파이프 외면에 세라믹인 알루미나(Al2O3)가 0.3 mm 정도 코팅되어 있는 알루미나 위 표면에 니켈이나 은을 도금하고자 합니다. > >제가 만들고자 하는 실험대는 조금 복잡합니다. >1. 니켈 혹은 은 도금의 두께는 각각 1.8 mm, 0.3 mm입니다. > - 이정도의 도금이 가능한지요? > - 실제 가능한 도금 두께는 어느 정도인지요? > - 니켈이나 은을 함께 도금하지는 않고 둘중에 하나를 선택할 예정 > >2. 세라믹은 전기가 통하지 않기 때문에 전기를 이용한 도금은 불가능하다고 생각합니다? > >3. 니켈 혹은 은 도금은 알루미나 표면의 원주방향으로 180도 즉 반쪽만 도금할려고 합니다. 즉 전체를 도금하는 것은 아닙니다. 도금의 길이는 파이프 축을 따라 길이 방향으로 약 3 미터 정도입니다. 이것도 가능한지요? > >4. 고온 약 700도 이상에서도 니켈이나 은 도금이 재료적으로 산화, 부식 등에 견딜 수 있는지요? > >여러 전문가분들의 고견을 기대합니다. 아울러 답변을 보내주신 분들께 미리 감사의 말씀을 드립니다. 도금두께를 0.3mm, 1,8mm를 올리려면 습식도금을 실시해야합니다. 기존 열증착 이나 진공증착으로는 이정도의 두께를 도금하기는 어려운거 같고 파이트의 반정도는 tape로 부착하고, 도전성재료로 sputtering작업을 하면 수천 옹스트롱 정도 코팅이 되는데, 이 공정후 습식도금을 진행하면 될거 같습니다.
    >안녕하세요. > >외경이 22 mm인 파이프 외면에 세라믹인 알루미나(Al2O3)가 0.3 mm 정도 코팅되어 있는 알루미나 위 표면에 니켈이나 은을 도금하고자 합니다. > >제가 만들고자 하는 실험대는 조금 복잡합니다. >1. 니켈 혹은 은 도금의 두께는 각각 1.8 mm, 0.3 mm입니다. > - 이정도의 도금이 가능한지요? > - 실제 가능한 도금 두께는 어느 정도인지요? > - 니켈이나 은을 함께 도금하지는 않고 둘중에 하나를 선택할 예정 > >2. 세라믹은 전기가 통하지 않기 때문에 전기를 이용한 도금은 불가능하다고 생각합니다? > >3. 니켈 혹은 은 도금은 알루미나 표면의 원주방향으로 180도 즉 반쪽만 도금할려고 합니다. 즉 전체를 도금하는 것은 아닙니다. 도금의 길이는 파이프 축을 따라 길이 방향으로 약 3 미터 정도입니다. 이것도 가능한지요? > >4. 고온 약 700도 이상에서도 니켈이나 은 도금이 재료적으로 산화, 부식 등에 견딜 수 있는지요? > >여러 전문가분들의 고견을 기대합니다. 아울러 답변을 보내주신 분들께 미리 감사의 말씀을 드립니다. 도금두께를 0.3mm, 1,8mm를 올리려면 습식도금을 실시해야합니다. 기존 열증착 이나 진공증착으로는 이정도의 두께를 도금하기는 어려운거 같고 파이트의 반정도는 tape로 부착하고, 도전성재료로 sputtering작업을 하면 수천 옹스트롱 정도 코팅이 되는데, 이 공정후 습식도금을 진행하면 될거 같습니다.
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