3가 크로메이트 처리가 Zn-Ni 전착층의 내식성에 미치는 영향

국문 초록 (Abstract)

최근, 자동차의 방청성능에 대한 요구가 점차로 증가하고 있으며, 각 자동차 메이커에서는 부품업체에 방청성능 향상 대책 마련을 끊임없이 요구하고 있는 실정이다. 또한, Zn전착의 내식성을 크게 개선시키는 목적으로 적용되어 왔던 6가 크로메이트처리가 환경문제로 인하여 EU를 필두로 전세계적으로 사용금지되면서 자동차부품의 내식성 확보는 매우 시급한 문제로 대두되었다. 따라서 자동차메이커에서 요구하는 자동차 부품의 내식성능과 환경요구조건을 만족시키기 위하여 Zn전착 대신에 Zn-Ni 합금전착기술을 적용하고, 6가 크로메이트 대신에 3가 크로메이트 기술이 적용되고 있다.
본 연구에서는 전착액조성에서 Ni 농도 변화에 따른 Zn-Ni 합금전착층을 형성시킨 후 3가 크로메이트 처리를 하여 각 조성에 따른 내식성을 분석하였다. Ni 농도의 변화에 따른 Zn-Ni 합금전착과 크로메이트 처리 후 Ni 함량을 분석한 결과 Ni 농도에 따라 Ni 함량이 증가하는 경향을 보였으며, 크로메이트 처리 후의 Ni 함량이 0.5 - 2wt% 증가하는 결과가 얻어졌다.
3가 크로메이트 처리액은 부식성이 매우 높은 특징을 갖고 있어 Zn-Ni 합금전착층 중의 Zn이 Ni에 비하여 표준 환원 전극전위가 매우 낮아 내식성이 크게 떨어지므로, 3가 크로메이트처리시 Zn만이 선택적으로 부식을 당하게 되어, Zn-Ni 합금전착층 중의 Ni 함량은 3가 크로메이트처리에 의해 증가하게 된다. 애노드분극곡선과 캐소드 분극곡선을 이용하여 검토한 분석결과, 3가 크로메이트 처리에 의해 부식전위는 -0.75V까지 상승하고, 부식속도는 0.14mmpy까지 감소하는 결과를 나타내었다.
또한, 표면형상 분석결과 Ni 함량에 따라 상 분류와 밀접한 관계가 있으며, Ni 함량이 10% 이하인 경우 전착층의 상태가 불균일하고 결정립이 거칠고, Ni 함량이 10% - 17% 인 범위에서는 전반적으로 전착층의 상태가 점점 미세한 결정립의 평활한 표면조직을 나타내고 양호한 전착층의 조직을 보이는 반면 Ni 농도가 18% 이상 되면 오히려 전착층 및 결정립의 상태가 점차 커지고 거친 표면 조직을 나타내는 것을 알 수 있고, 크로메이트 처리 후의 표면조직이 더 미세하고 치밀한 조직의 형상을 가지는 결과를 나타내었다.

목차 (Table of Contents)

• 제 1 장 서론 1
• 제 2 장 이론적 배경 3
• 2.1. 합금전착 3
• 2.2. 크로메이트 4
• 제 3 장 실험방법 13
• 3.1 서언 13
• 3.2 실험장치 및 전착방법 13
• 3.3 전착용 양극 및 음극시험편 14
• 3.4 시험장치 및 전착방법 14
• 3.5 3가 크로메이트 조성 및 조건 14
• 3.6 부식 측정액 조성 및 조건 15
• 3.7 내식성 평가 및 분석 15
• 3.8 전착효율의 계산 16
• 제 4 장 결과 및 고찰 18
• 4.1 Zn-Ni 합금전착층의 Ni 함량과 크로메이트 처리 후 Zn-Ni 합금 전착층의 변화 18
• 4.2 전착효율 분석 20
• 4.3 부식측정 분석 21
• 4.4 전착층의 분석 28
• 제 5 장 결론 31
• 제 6 장 참고문헌 33