소재 & 규격 (Material & Std)

구리 및 동합금 세정 (Copper & Alloys)

전기와 열의 전도체, 구리(Cu). 변색(Tarnish)되기 쉬운 구리의 특성과 방청 처리(Anti-tarnish), 그리고 전해연마의 이론적 배경을 다룹니다.

Copper Electropolishing

전기와 열이 잘 통하는 구리, 표면도 매끄러워야 손실이 없습니다.

1. 구리의 두 얼굴

구리(Copper)는 은(Ag) 다음으로 전기 전도도가 좋아 전선, 부스바(Busbar), RF 부품에 필수적으로 쓰입니다. 하지만 산화에는 매우 취약합니다. 공기 중에 두면 금방 십원짜리 동전처럼 거무튀튀하게 변색됩니다. 습기와 이산화탄소가 있으면 푸르스름한 녹(Patina)이 씁니다.

2. 화학 세정 (Chemical Cleaning)

구리의 산화물(CuO)은 묽은 황산이나 염산으로 쉽게 제거됩니다. 문제는 과부식(Over-etching)입니다. 산화물만 벗겨내야 하는데 모재까지 파먹어 표면이 거칠어지기 쉽습니다.

Bright Dipping (화학 연마)

구리를 반짝이게 만드는 가장 흔한 방법입니다. 황산-질산-염산 혼합액에 아주 짧은 시간(수 초) 담갔다 뺍니다. 표면을 미세하게 녹여 광택을 냅니다.

3. 방청 처리 (Anti-tarnish Treatment)

깨끗해진 구리는 "나 잡아잡수" 하고 산소를 기다리는 상태입니다. 즉시 보호막을 입혀야 합니다.

벤조트리아졸 (BTA, Benzotriazole)

구리 방청의 표준입니다. BTA 용액에 담그면 구리 표면과 결합하여 투명하고 얇은 유기 피막(Cu-BTA Complex)을 만듭니다. 이 막은 공기를 차단하여 수개월간 변색을 막아줍니다.

4. 구리 계열 합금 (Brass & Bronze)

황동 (Brass): 구리 + 아연(Zn). 가공성이 좋아 밸브, 피팅에 쓰임. 아연이 산에 매우 약해 '탈아연 부식(Dezincification)' 주의.
청동 (Bronze): 구리 + 주석(Sn). 베어링, 동상. 내식성이 우수함.

5. 구리 전해연마 (Copper EP)

구리용 EP는 인산(Phosphoric Acid) 단독 베이스를 주로 씁니다 (스테인리스용과 다름). RF Cavity나 가속기 부품처럼 전기 전도도가 극도로 중요할 때 사용합니다. 표면 거칠기를 줄여 표피 효과(Skin Effect)에 의한 저항 손실을 최소화하기 위함입니다.