김윤호님의 글
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일반적으로 사용되는 금속의 표면처리에는 전기도금,인산염피막, 아연도금, 카드뮴도금, 크로메이트처리, 흑색산화피막, 주석도금, 부동태처리 등...아주 많이 있는데..
처리 후에 모두다 한결 같이 Cr이 함유되어 있습니다.
이것은 아마도 내식성을 증가목적으로 Cr처리를 해서인것 같은데

중금속인 Cr을 대채할 수 있는 물질은 없는지

그리고 지금 사용하고 있는 Cr은 6가 인데....

3가 Cr하고 차이점은 무엇인지 궁금하네요.

왜 3가가 6가보다 내식성이 떨어지는지?

누가 아시는 분있으면 답변 부탁드립니다.

----------------- [답 변] -------------------

CHROME(Cr) 의 화합물 - 통상 2가, 3가 , 6가로 존재하며, 3가 크롬이 안정되어 있으나 6가 크롬은 화학 활성이 강하고, 산화력이 있습니다.

** 표면처리에 대한 크로메이트의 성질
주성분은 크롬산염이고 아연등에 대한 경금속을 염에 의한 용해 방지기능을 갖고(부동태화), 피막 내부에 미량의 Cr+6 으로 상처 난 피막을 재석출시키며(자기수복기능) 또, 외부 공기와의 접촉을 차단(SEALING 효과)하는 기능이 있습니다.

안녕하십니까..

질문하신 내용에 대하여 저요 근래에 관심을 갖고 여러가지 문서 및 특허 등을 검색하여 연구하고 있습니다. 현재 연구가 진행되고 있는 상태라서 정확한 말씀을 드리지 못함을 양해 드립니다. 특허 등 산업재산권 관계로 공개가 어려운 부분이 있습니다.

그럼 질문에 대한 간략한 답을 말씀드리겠습니다. 참고로 저는 발전 설비 정비회사에 다니는 관계로 내부식 코팅중에서 압축기에 적용하는 것에 중점적으로 연구하게 되었습니다.

우선 앞의 분이 말씀하신대로 2, 3, 6가 크롬이 존재합니다. 현재까지는 많은 경우에서 6가 크롬이 내부식석에 많은 효과를 보여주었습니다. 따라서 대부분의 크롬이 함유된 도금 또는 코팅에서는 6가 크롬이 포함되어 있습니다. 물론 2가보다는 3가 3가보다는 6가가 내부식성이 탁월한 것으로 알려져 있기 때문입니다.

그런데 문제는 요새 들어 환경에 대한 관심이 많아져, 독성인 6가크롬을 대체하는 연구가 활발히 진행되어 일부에서는 이미 상품화가 진행된 것으로 알고 있습니다.

6가 크롬을 대체할 만한 것으로는 3가 크롬을 함유하는 코팅, 또는 아예 크롬이 존재하지 않는 코팅을 사용하기도 합니다. 이를 환경친화적 코팅이라 합니다. Environment Friendly coating이라는 주제어로 미국 특허 검색사이트에서 검색하시면 무지막지한 결과가 나옵니다. 이에 대해 읽어보심이 좋을 듯 싶습니다.

음..

그러나 아무래도 6가 크롬만한 내식성 가진 놈을 찾을 수는 없는가 봅니다. 내부식성은 좀 떨어집니다. 잘 아시겠지만, 요즘의 대부분의 코팅은 이중코팅으로서 금속-산화물 코팅 위에 유기코팅을 적용합니다. 이러한 방법으로 6가크롬을 대체하려는 움직임이 활발하게 이루어지고 있으며, 코팅 폐액 등을 회수, 재처리하여 재활용하려는 움직임도 있습니다.

제가 가려운 곳을 잘 긁어드렸는지는 모르겠지만, 도움이 되셨으면 합니다.
참고로 제가하는 코팅은 압축기 전체를 놓고 코팅하는 것으로 코팅용 로가 길이 5미터, 높이 2.5미터, 폭 2.5미터 정도되는 것입니다. 여기에 슬러리 타입의 코팅액을 잘 뿌려준 후에 로에서 잘 구우면, 코팅이 멋지게 된답니다.

아마도 외국의 인터넷 홈페이지에서 이와 관련된 제품을 다소나마 찾으실수 있으실 것입니다.

그럼 참고되셨길 바랍니다.
제가 여기에서 6가 크롬을 대체할 만한 물질에 대하여 정확한 화학 명칭을 언급하지 못하는 것을 양해하시기 바랍니다.

윗 두분께서 잘 설명하셨습니다.
도금에 사용되는 크롬은 내식성 목적과 내마모성 목적으로 사용되며, 크롬 도금액에 사용되는 크롬은 3가크롬과 6가크롬으로 나누어 집니다.
이중 문제가 되는것은 6가크롬인데 인체에 상당히 유해합니다. 내마모성 목적의 경질크롬도금과 내식성목적의 크로메이트에 많이 사용되며, 니켈하지도금이나, 아연도금후 내식성을 증가시키고 색상을 좋게 하기 위하여 크롬도금을 하기도합니다.
유럽의 경우 자동차에 사용되는 납,수은등과 더불어 6가크롬도 규제의 대상이 되어 사용이 점점 감소하는 추세입니다. 미국 일본등도 이를 따라가는 추세입니다.
6가크롬을 대체하기 위하여 전세계적으로 많은 연구가 이루어 지고 있으며
3가크롬, 무전해니켈도금, 산질화, Ni-W도금, 주석-코발트도금등이 검토되어 지고있습니다. 문제는 성능과 경제성인데, 현재 사용되고 있는 6가크롬의 경제성과 성능이 탁월하여 마땅한 것이 없는 실정입니다. 대체하기 위해서는 가격이 좀 올라가던지, 아니면 성능이 떨어지던지 하는것을 용도별로 실험등을 거쳐서 사용하는것이 현재의 추세입니다.
도움이 되셨는지 모르겠습니다.