일반기술

설파메이트 욕을 이용한 Ni-Fe-P 합금도금, Ni-P-B 합금 전해도금 방법

<기술의 개요>가동원전 증기발생기의 부식손상 전열관 보수와 관련하여 막대한 예산(약 40억원/호기)이 소요될 뿐만 아니라 안전성 문제도 부각되어 국민여론을 악화시키는 주 요인이 되고 있다. 손상 전열관의 기존 보수방법은 PLUSS 관재생, 합금 용접이나, 레이저 용접 등의 방법을 사용하여 왔으나, 이러한 보수는 모재에 큰 추가 잔류응력이나 용접부위 열응력 발생, 유체흐름 방해, 열전도도 저하, 누설허용 등의 많은 단점을 지니고 있다. 이러한 기존 보수방법의 단점을 보완하기 위하여 손상된 전열관 내부에 부식 저항성이 우수한 Ni-합금도금으로 보수를 할 수 있는 방법을 개발하였다. 이미 Ni-P 도금에 의한 보수기술이 외국에서 개발되어 현장 적용경험을 가지고 있으나, 이 방법은 설페이트 욕을 이용한 도금으로 열적 안정성 및 전류 효율성이 좋지 않다는 단점이 있다. 따라서 본 기술에서는 보다 경제적이고 전류효율이 높으면서 기계적 특성을 용이하게 제어할 수 있는 새로운 Ni-합금도금 방법을 개발하였다.<기술의 특징>Ni 계열 합금도금 중 Ni-P 및 Ni-Fe 합금도금은 각각 기계적 및 내부식성 특성의 향상과 우수한 자성합금 박막의 제조를 위해서 많은 관심을 받아 왔으나, Ni-P 합금도금은 약 350℃ 이상의 온도에서 입자(grain)의 급속한 성장에 의해 기계적 특성이 열화되는 단점이 있으며, Ni-Fe 합금도금은 Fe의 함량 조절이 용이하지 않은 단점이 있다. 그러나, Ni-Fe-P 도금층은 Ni-P 합금에 비하여 Fe 첨가에 따라 내마모성 및 내열성이 증가하며, Ni-Fe 합금에 비해 Fe 함량 조절이 P를 첨가함으로써 조절이 용이하여, 본 기술은 설파메이트 욕을 이용한 Ni-Fe-P 합금도금 방법에 관한 것으로, 니켈 설파메이트, 철 설파메이트, 아인산 및 완충제를 포함하는 도금 용액을 이용하여 Ni-Fe-P 합금도금하는 방법에 관한 것이다. 이 방법은 전착층의 잔류응력이 매우 낮으며, 고속 도금이 가능하고 전착층이 안정적인 기계적 특성을 지니며, 내열특성 및 내부식성이 우수하고, 기타 철합금 등의 다양한 모재위에 합금도금을 수행할 수 있으며, 도금 용액의 농도 변화를 통한 전착층 조성의 제어가 용이하여 매우 광범위한 부분(각종 plant 설비의 내구성 향상, 자성체 분야, 전자분야 등)에 사용될 수 있다.