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We investigated the spectroscopic and electrochemical properties of the citrate-based CuNi solution at different solution pH and analyzed various surface properties of CuNi codeposition layer. By combining UV-Visible spectroscopic data with potentiodynamic polarization curves, it could be found that...

주제어

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문제 정의

  • 본 연구에서는 CuNi 합금도금을 위해 구연산을 착화제로써 사용하였을 때, 도금액의 pH가 도금층의 물리적, 화학적, 전기화학적 특성에 미치는 효과를 살펴보았다. 또한, CuNi 합금도금층의 화학적 조성과 도금층의 내식성을 연관지었다.
  • 본 연구에서는 용액 pH 변화에 따른 구연산 기반의 CuNi 합금도금액의 분광학적/전기화학적거동을 관찰하였고, 이와 함께 전착된 CuNi 합금도금층의 조성, 표면형상 및 내식성을 측정하였다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
CuNi 합금층 형성 시 무작위적으로 상대 원자와 자리바꿈을 하는 치환형 합금에 속하는 이유는? CuNi 합금층의 경우, Cu와 Ni이 모두 동일한 면심 입방 구조(face centered cubic structure), 전기음성도 (electronegativity) 및 원자가 전자 수를 가지고 있어서 합금층 형성 시 무작위적으로 상대 원자와 자리 바꿈을 하는 치환형 합금(substitutional alloy)에 속한다8).
전기 도금법에 의한 CuNi 합금층 형성 시 사용되는 유기 착화제는? 착화염은 전기 도금 과정에서 용액 내에 있는 전기화학 활성종의 안정성을 확보하는 역할을 하므로, 합금도금에서 착화제의 역할은 매우 중요하다9). 현재 전기도금법에 의한 CuNi 합금층 형성을 위해 구연산(citric acid), 옥살산(oxalic acid), 타르타릭산(tartaric acid) 등의 유기 착화제가 사용되고 있는데, 그 중 구연산이 전류 효율 및 용해도 측면에서 가장 유용한 것으로 알려져 있다10-12). 구연산은 단순히 착화제 역할 뿐만 아니라 광택제, 평탄제 및 완충제 작용을 동시에 수행함으로써 기타 첨가제를 혼입하지 않아도 되는 장점이 있다.
유기 착화제로 사용되는 구연산의 장점은? 현재 전기도금법에 의한 CuNi 합금층 형성을 위해 구연산(citric acid), 옥살산(oxalic acid), 타르타릭산(tartaric acid) 등의 유기 착화제가 사용되고 있는데, 그 중 구연산이 전류 효율 및 용해도 측면에서 가장 유용한 것으로 알려져 있다10-12). 구연산은 단순히 착화제 역할 뿐만 아니라 광택제, 평탄제 및 완충제 작용을 동시에 수행함으로써 기타 첨가제를 혼입하지 않아도 되는 장점이 있다. 이로 인해 구연산은 Cu 이온의 전착 전위를 음의 방향으로 이동시키고, 도금층의 표면 형상, grain size, 화학적 조성 등에 변화를 가져온다13).
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참고문헌 (16)

  1. A. Turonova, M. Galova, M. Supicova, J. Solid State Electrochem., 7 (2003) 684. 

  2. H. V. Venkatsetty, J. Electrochem. Soc., 117 (1970) 403. 

  3. V. Tutovan, N. Velican, Thin Solid Films, 7 (1971) 219. 

  4. M. Zhou, N. Myung, X. Chen, K. Rajeshwar, J. Electroanal. Chem., 398 (1995) 5. 

  5. W. A. Badawy, K. M. Ismail, A. M. Fathi, Electrochim. Acta, 51 (2006) 4182. 

  6. W. A. Badawy, K. M. Ismail, A. M. Fathi, J. Appl. Electrochem., 35 (2005) 879. 

  7. V. P. Gibin, B. V. Kuznetsov, T. N. Vorobyova, J. Alloys. Comp., 386 (2005) 139. 

  8. I. Tabakovic, S. Riemer, M. Sun, V. A. Vasko, M. T. Kief, J. Electrochem. Soc., 152 (2005) C851. 

  9. I. B. Casella, J. Electroanal. Chem., 520 (2002) 119. 

  10. E. Beltowska-Lehman, P. Ozga, Electrochim. Acta, 43 (1998) 617. 

  11. C. Bonhote, D. Landolt, Electrochim. Acta, 42 (1997) 2407. 

  12. J. Crousier, I. Bimaghra, J. Appl. Electrochem., 23 (1993) 775. 

  13. T. A. Green, A. E. Russel, S. Roy, J. Electrochem. Soc., 14 (1998) 3. 

  14. L. Mizushima, M. Chikazawa, T. Watanabe, J. Electrochem. Soc., 143 (1996) 1978. 

  15. E. Chasaing, K. vu Quang, J. Appl. Electrochem., 17 (1987) 1267. 

  16. L. C. Melo, P. de Lima-Neto, A. N. Correia, J. Appl. Electrochem., 41 (2011) 415. 

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