Dispersion Method of Silica Nanopowders for Permalloy Composite Coating

The composite electroplating is accomplished by adding inert materials during the electroplating. Permalloy is the term for Ni-Fe alloy and it is used for industrial applications due to its high magnetic permeability, surface wear resistance, corrosion protection. Microhardness for microdevices is enhanced after composite coating and it increases the life cycle. However, the hydroxyl group on the silica makes their surface susceptible to moisture and it causes the silica nanoparticles to be agglomerated in the aqueous solution. The agglomeration problem causes poor dispersion which eventually interrupts uniform deposition of silica nanoparticles. In this study, the dispersion of silica nanoparticles in the permalloy electroplated layer is reported with variation of additives and current densities. The optimum current density was 20 $mA/cm^2$ and the silica content was 9 at% at $50^{\circ}C$. The amount of silica nanopowder codeposition and surface morphologies were influenced with variation of additives. In the bath, smooth surface morphology and relatively high contents of silica nanopowder codeposition were obtained with addition of sodium lauryl sulfate.

퍼멀로이 합금도금을 위한 나노실리카 분산방법에 관한 연구

복합전기도금은 도금 중 반응성이 없는 물질을 첨가하여 도금층 내부에 함께 존재하도록 함으로써 이루어진다. 퍼멀로이는 철과 니켈의 합금을 말하는 것으로써 마모 특성과 내부식성이 우수하고 복합도금을 함으로써 도금층의 잔류응력 완화와 경도증가, 높은 투자율를 나타내기 때문에 산업 여러 분야에 응용된다. 복합도금을 통해 제품의 미세경도를 향상시킬 수 있으며 이는 제품의 수명과 연관된다. 하지만 실리카 나노분말 표면의 수산화기는 표면을 수분에 취약하게 만들고 이는 나노분말의 응집을 발생시켜 균일한 도금층의 형성을 어렵게 하는 요인이 된다. 본 연구에서는 실리카 나노분말의 zeta potential의 측정과 실리카 나노분말의 응집을 줄이기 위하여 전류밀도의 변화, 첨가제의 변화를 살펴보았다. 표면은 전류밀도 20 $mA/cm^2$에서 가장 효과적이었으며 이 때 실리카의 함량은 $50^{\circ}C$에서 9%로 확인되었다. 첨가제에 따라 표면 형상과 공석되는 실리카 나노입자의 함량 차이가 나타났다. 염기성 도금용액에서 sodium lauryl sulfate를 사용하였을 경우 표면이 매끄럽고 공석되는 실리카 나노분말의 양도 높았다.