| 학회 | 한국재료학회 |
| 학술대회 | 2007년 가을 (11/02 ~ 11/02, 성균관대학교) |
| 권호 | 13권 2호 |
| 발표분야 | 구조재료 |
| 제목 | Cr 코팅 대체용 환경친화적인 Ni-W 코팅의 산화 |
| 초록 | 경질 크롬코팅은 마모와 부식으로부터 기판을 보호하기 위하여 폭넓게 사용되어 왔다. 그러나 크롬 도금액은 환경적으로 독성의 6가 크롬이온 기반이기 때문에, 크롬도금의 대안으로 Ni-W 전해도금이 최근 개발되었다. Ni-W 도금은 특히 glass molding die나 oil 압력부와 밸브 부위의 보호 코팅으로써 사용시 필요한 강도, 우수한 마모저항, 우수한 부식저항, 미려한 표면, 열적안정성을 지니고 있다. Ni-W 코팅에 대한 기존의 많은 연구에도 불구하고, 상온에서 사용시 코팅이 고온에서의 산화에 의해 불가피하게 퇴화되기 때문에, 산화 특성은 중요한 물성이다. 본 연구의 목적은 Ni-W 코팅의 고온 산화 특징과 메커니즘에 대해서 논의하는 것이다. 본 실험에서는 Ni-(15,17,19)at.%W 코팅은 스틸기판(STD 61;Fe-4.49Cr-1.31Mo-1.10Si-0.96V-0.42Mn-0.37C-0.03P-0.03S, wt.%)위에 40μm 두께로 NiSO4·6H2O (Ni source) and Na2WO4·2H2O (W source) 용액으로부터 전해도금 되었다. 준비된 Ni-W가 코팅된 기판 샘플은 대기 중 700, 800oC에서 산화되었다. 산화된 샘플은 SEM/EDS, XRD, AES, TGA, EPMA, TEM/EDS를 이용하여 분석하였다. 본 실험에서 다음의 사실을 알 수 있었다. Ni-W 전해도금 코팅의 대기 중 700, 800oC에서의 산화시 코팅은 유사한 속도로 산화되었고, Ni-W 전해도금은 순수한 Ni보다 더 낮은 산화저항력을 나타내었는데, 이는 W첨가에 따른 NiWO4의 형성에 기인하였다. Ni-W 코팅의 고온산화 메커니즘은 외부 NiO층을 형성하기 위한 Ni의 외부확산과 (NiO+NiWO4) 혼합 산화물층을 형성하기 위한 산소의 내부확산에 의해 지배되었다. 한편, 코팅 표면쪽으로 기판원소인 Fe의 외부 확산도 일어나서, 산화반응이 진행될수록 외부 NiO층에 Fe2O3 와 NiFe2O4가 혼합되어 형성되었다. |
| 저자 | 김찬우, 이동복 |
| 소속 | 성균관대 |
| 키워드 | 경질 크롬코팅; Ni-W 전해도금; 고온 산화 |
