티타늄의 수소 흡수와 구리 전착에 미치는 양극 산화의 영향 = Effects of anodic oxidation on the hydrogen absorption into Ti and its influence on electrodeposition of Cu

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전해 동박 제조용 캐소드는 강한 황산 분위기와 접하고 있기 때문에 우수한 내식성을 필요로 하며, 구리의 전착 효율을 높이기 위하여 높은 전기 전도도를 가져야 한다. 따라서 현재 내식성이 우수하고 전기 전도도가 높은 Ti가 전해 동박 제조용 캐소드로 널리 응용되고 있다. 또한 Ti는 표면에 얇은 TiO2 층이 형성되어 구리 전해 도금 시 표면에 형성된 동박의 분리가 용이한 장점이 있다. 그러나 Ti 캐소드 사용시 황산 구리 용액 내에서 장시간 도금이 진행되면 인가되는 환원 분극 때문에 TiO2 층의 환원이 진행되어 산화 피막 두께가 감소하게 되고, Ti 캐소드 표면에서 수소가 발생한다. 이 때 발생한 수소의 일부가 Ti 표면에 흡착되어, Ti 수화물이 형성된다. 이는 Ti 캐소드 표면의 요철 증가를 야기하여 돌출부위에서 전류집중이 일어나 균일한 구리의 핵생성 및 성장이 어렵게 되고, 결국 도금 불량 및 동박의 변색이 나타나게 된다. 이러한 문제점 때문에 정기적으로 Ti 캐소드 표면을 연마하여 표면에 형성된 Ti 수화물 등을 제거하고 있으나, 회전음극드럼의 관리유지비용 및 불연속적인 동박 제조로 인하여 동박 원가 상승의 원인이 되고 있다. 따라서 동박 제조 업계에서는 장시간 연속 도금이 가능한 Ti 캐소드 개발이 시급한 실정이다. 현재 일본 등을 중심으로 열처리를 통한 Ti 미세 조직의 조절, 또는 Ti의 아노다이징 처리 등을 통하여 전해 동박 제조용 Ti 캐소드의 성능을 개선하는 방법이 연구되고 있다. Tomonaga 등은 Ti의 grain size가 작을수록, 초기 수소 함유량이 낮을수록 Ti 수화물의 형성이 억제되어 장시간 연속 도금이 가능할 것으로 보고하였다. 그러나 국내에서는 이에 관한 연구는 아직 미진한 실정이며, 전해 동박 제조시 Ti 캐소드 내 수소 흡착이 구리의 핵생성 및 성장에 미치는 영향 또한 명확히 규명된 바 없다. 본 연구에서는 Ti의 미세조직 조절 및 아노다이징을 통한 산화피막의 두께 조절 등을 통하여 기존의 Ti 캐소드 보다 장시간 연속 도금이 가능한 최적의 전해 동박 제조용 캐소드를 개발하고자 한다. 또한 Ti 캐소드내 수소 흡수가 구리의 핵생성 및 성장에 미치는 영향을 명확히 규명하고자 한다.
Advisors
권혁상researcherKwon, Hyuk-Sangresearcher
Description
한국과학기술원 : 신소재공학과,
Publisher
한국과학기술원
Issue Date
2004
Identifier
240402/325007  / 000983832
Language
kor
Description

학위논문(석사) - 한국과학기술원 : 신소재공학과, 2004.8, [ v, 79 p. ]

Keywords

아노다이징; 티타늄의 수소흡수; CU ELECTRODEPOSITION; ANODIZING; 구리 전착; HYDROGEN ABSORPTION INTO TI

URI
http://hdl.handle.net/10203/51637
Link
http://library.kaist.ac.kr/search/detail/view.do?bibCtrlNo=240402&flag=dissertation
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MS-Theses_Master(석사논문)
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