전기도금법으로 제조한 Ni 박막과 Ni-Al₂O₃ 복합박막의 기계적 성질

Mechanical Properties of Ni Films and Ni-Al₂O₃ Composite Films Fabricated by Electroplating

도금전류밀도에 따른 Ni박막과 Ni-Al₂O₃복합박막의 항복강도, 파괴 연신율 및 Ni-Al₂O₃ 복합박막내 Al₂O₃ 함유량을 분석하였다. 5~20mA/cm²로 형성한 Ni-Al₂O₃ 내 Al₂O₃ 함유량은 11.48~11.64vol%로 거의 일정하였으나, 도금전류밀도가 30mA/cm²로 증가함에 따라 Al₂O₃함유량이 8.41vol%로 감소하였다. Ni-Al₂O₃ 복합박막은 모두 Ni 박막보다 높은 항복강도를 나타내었으며, 특히 5mA/cm²로 도금한 Ni-Al₂O₃의 항복강도는 Ni에 비해 50%증가하였다. 도금전류밀도가 증가함에 따라 Ni박막과 Ni-Al₂O₃복합박막의 파괴 연신율이 감소하였다. 5mA/cm²에서 도금한 Ni-Al₂O₃복합박막이 다른 전류밀도에서 형성한 복합박막에 비해 Al₂O₃가 균일하게 분산되어 있으며 가장 높은 항복강도와 파괴 연신율을 나타내었다.

Characteristics of electroplated Ni films and Ni-Al₂O₃ composite films, such as yield strength, fracture elongation, and Al₂O₃ content, were evaluated as a function of electroplating current density. Al₂O₃ content was 11.48~11.64vol% for Ni-Al₂O₃ composite films electroplated at 5~20mA/cm², and decreased to 8.41vol% at 30mA/cm² Ni-Al₂O₃ possessed yield strengths higher than those of Ni films. Especially, Ni-Al₂O₃ fabricated at 5mA/cm² exhibited 50% improved yield strength. Fracture elongations of Ni and Ni-Al₂O₃ decreased with increasing the electroplating current density. Ni-Al₂O₃ electroplated at 5mA/cm² exhibited more uniform dispersion of Al₂O₃ and higher yield strength and larger fracture elongation than the composite films processed at other current densities.