다공성 그물구조 음극을 이용한 구리 전착에 관한 연구 (I) - 전해질 중의 구리 이온 농도의 영향 -

Electrodeposition of Copper on Porous Reticular Cathode(1) - Effect of Cupric Son Concentration -

그물구조 다공성 금속을 황산과 황산구리 수용액을 전해질로 사용하여 전기화학적으로 제조하였으며, 이때 균질 전착에 영향을 미치는 구리이온 농도에 대해 살펴보았다. 전해질 중의 황산에 대한 구리이온의 농도비가 감소하면 전해질의 점성이 감소하여 전기전도도의 향상을 가지고 오며, 분극도(polarizability)의 상승을 유발시켜 균일 전류밀도 분포력(throwing power)을 향상시키는 효과를 나타내었다. 그물구조 다공성 금속을 제조하기 위한 최적의 조건은 한계 전류밀도와 균일 전류밀도 분포력을 고려하여 결정되어야 하며, 인가전류가 $10mA/cm^2$일 때 0.2M $CuSO_4\cdot\;5H_2O+0.5\;H_2SO_4$임을 확인하였다.

The effect of cupric ion concentration on the throwing power has been studied in the electrodeposition of Cu on the porous reticular electrodes with the electrolytes of $CuSO_4\;and\;H_2SO_4$. Sulfuric acid electrolytes with lower concentration of $CuSO_4$ improved throwing power in electrodeposition of copper not only due to higher cathodic polarizability but also due to higher conductivity of the electrolytes. The increase in conductivity of the electrolytes at low concentration of $CuSO_4$ could be also illustrated by the decrease in viscosity of the electrolytes. It was found that both the throwing power and the limiting current density should be taken into account in the electrodeposition of Cu on the reticular electrodes. According to the experimental results, the electrolyte of 0.2M $CuSO_4$ and 0.5M $H_2SO_4$ was found to be the most appropriate condition at the current density of $10mA/cm^2$.