• 제목/요약/키워드: 부식 전류밀도

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음극전류 프로세스에 의해 강관 해중부 및 간만대 부위에 형성된 석회질 피막의 특성 분석 (Properties on the Calcareous Deposit Films Formed in Submerged Zone and Tidal Zone of Steel Pipe by Cathodic Current Process)

  • 박준무;강재욱;황성화;강준;이명훈
    • 한국표면공학회:학술대회논문집
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    • 한국표면공학회 2015년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.351-351
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    • 2015
  • 음극방식법은 피방식체에 외부전원을 인가하거나 보다 활성 금속을 전기적으로 연결하여 피방식체를 일정 전위까지 음극분극 되도록 하여 부식을 억제하는 방법이다. 해수 중 음극방식을 실시할 경우 생성되는 석회질 피막(Calcareous deposit)은 소요전류밀도 감소로 인한 희생양극의 수명연장 및 물리적 방호벽 역할을 한다. 그러나 일반적인 석회질 피막은 세라믹과 같은 화합물로써 밀착력이 매우 약하며, 적지 않은 피막 형성 시간이 소요된다. 따라서 본 연구에서는 해수 중 음극전류 프로세스를 응용하여 실제 강관의 해중부 및 간만대 영역까지 석회질 피막을 균일-치밀하게 형성시키기 위한 최적의 조건을 찾고자 하였다. 각 조건별로 제작된 석회질 피막은 SEM, EDS 및 XRD를 통해 막의 모폴로지, 조성원소 및 결정 구조를 분석하였으며, 이를 바탕으로 희생양극 종류(Al, Zn) 및 1, 3, $5mA/m^2$의 전류밀도 조건에서 부위-기간별 형성된 석회질 피막의 메커니즘을 해명하였다. 또한 밀착성과 내식특성을 평가하기 위해 테이핑 테스트, 침지-자연전위 거동을 분석 및 평가하였다.

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해수 중 음극방식 프로세스에 의한 강관의 석회질 피막 형성 및 특성 분석 (Formation of calcareous deposit films on steel pipe by cathodic protection process in natural seawater and their properties)

  • 박준무;최인혜;강재욱;강준;이찬식;이명훈
    • 한국표면공학회:학술대회논문집
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    • 한국표면공학회 2015년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.192-193
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    • 2015
  • 음극방식은 피방식체를 일정 전위로 음극분극 하는 원리로써 외부전원을 인가하거나 비전위의 금속을 희생양극으로 연결하여 방식하는 방법이다. 해수 중에서 음극방식을 실시할 경우 음극 표면에 용존산소 환원반응과 수소발생반응이 일어나 $OH^-$ 이온이 발생하게 된다. 이러한 반응에 의해 생성되는 석회질 피막 (Calcareous deposit)은 강구조물의 부식방지를 위한 물리적인 방호벽 역할을 하면서 용존산소의 확산 및 이동을 억제하며, 전류밀도를 감소시킨다. Potentiostat 및 rectifier를 이용하여 정전위 및 정전류 조건에서 형성된 석회질 피막을 SEM, EDS, XRD를 통해 분석하고 이를 바탕으로 양극의 종류(Al, Zn) 및 1, 5, $10mA/m^2$의 전류밀도 조건에서 실제 강관에 형성된 석회질 피막의 메커니즘을 해명하였다. 또한 석회질 피막 형성 시 Steel Wire Mesh를 설치하여 그 영향에 대해서도 분석하였다. 석회질 피막의 내구성은 침지-자연전위 및 밀착성 테스트를 통해 평가되었다.

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해상풍력 하부 구조물용 강재의 정전류 부식 시험 시 전류밀도 인가 시간이 부식손상에 미치는 영향 (Influence of Current Density Application Time on the Corrosion Damage of Offshore Wind Steel Substructure in Galvanostatic Corrosion Experiment)

  • 이정형;박재철;한민수;장석기;김성종
    • 한국표면공학회지
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    • 제49권5호
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    • pp.431-438
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    • 2016
  • This research investigated the relationship between the corrosion damage characteristics of offshore wind steel substructure and the time of current density application by electrochemical accelerated short-term corrosion test. The galvanostatic corrosion was conducted on the steel specimens in natural seawater with a constant current density ranging from $1mA/cm^2$ to $200mA/cm^2$ for 1 ~ 180 min. Macro and micro observation was carried out on the surface of the corrosion damaged area using SEM and 3-dimensional analysis microscope. The weight loss of the specimens before and after was calculated as the difference between the initial weight prior to corrosion and weight after removal of the corrosion product. It was shown that during galvanostaic corrosion process, the corrosion behavior could be characterized by the onset of pitting corrosion in the early stage and the uniform corrosion in the late stage, showing damage development in the depth direction with the time of current application. The result of the 3D analysis revealed that both damage depth and surface roughness increased with increasing time of current application. The weight loss curves with time showed that a coefficient of determination ($R^2$) was relatively high for the relationship between the time of current application and weight loss. As a result, the degree of corrosion can be controlled by simply varying the time of current application.

해양환경 중에서 Glass Flake 라이닝 강재의 부식과 캐비테이션 침식 방지에 관한 연구 (Study on the Corrosion and Cavitation Erosion Control of Glass Flake Lining for Mild Steel in Marine Environment)

  • 임우조;김성훈
    • 유체기계공업학회:학술대회논문집
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    • 유체기계공업학회 2000년도 유체기계 연구개발 발표회 논문집
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    • pp.359-365
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    • 2000
  • Port facilities and marine structures used in marine environment were encountered to corrosion damages because of the influence of $Cl^-$. Generally, to protect these accidents, mainly applied anti-corrosion paint and epoxy coating. But it was still remained erosion-corrosion damage such as impingement erosion, cavitation erosion, deposit attack. There was needs to develope the new coating materials to protective those corrosion damages. This paper, polyester glass flake, vinylester glass flake lining and epoxy coating for SS were investigated electrochemical tests and cavitation erosion test for corrosion behaviour under sea water. The main results obtained are as follows, 1) Surface of epoxy coating appear erosion pin hole but surface of polyester glass flake and vinylester glass flake lining do not appear erosion pin hole after impingement-cavitation erosion test in sea water. 2) Weight loss of polyester glass flake and vinylester glass flake lining do not occur after impingement-cavitation erosion test in sea water. 3) Corrosion current density of polyester glass flake lining less drained than epoxy coating and substrate under corrosion potential.. 4) Corrosion current density of vinylester glass flake lining with three coating less drained than that of polyester glass flake lining with two coating.

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기화성방청제 Dialkylamine (di-)nitrobenzoates 합성 및 방청성능 (Synthesis and Performance of Dialkylamine (di-)nitrobenzoates for Vapor Corrosion Inhibitor)

  • 전용진;박용성;소순영
    • 공업화학
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    • 제10권1호
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    • pp.6-11
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    • 1999
  • 방청제로 dialkylaminc (di-)nitrobenzoates 14개 화합물을 합성하고 첨가제 효과와 함께 방청성능을 조사하였다. 합성화합물은 원소분석, FT-IR, $^1H$-NMR 분석으로 확인하였으며, 합성한 화합물과 첨가제 [$(NH_4)_2CO_3$, $NaHCO_3$]의 방청성능은 방청제를 1 M $Na_2SO_4$ 용액에 1% (w/v) 용해시켜 potentiostatic method로 분극실험하여 조사하였다. 철에 대해 dialkylamine 3, 5-dinitrobenzoates보다 dialkylamine 4-nitrobenzoates 부동태화 전류밀도 ($i_p$)가 작았으며, diethylamine 4-nitrobenzoate 용액에서 낮은 값 ($i_p$; $4.78mA/cm^2$)을 나타내었다. 비철에 대한 $i_p$값은 dialkylamine 3, 5-dinitrobenzoates가 작았고 dipropylamine 3, 5-dinitrobenzoate와 hexamethyleneimine 3, 5-dinitrobenzoate가 낮은 값 ($i_p$; 36, $37mA/cm^2$)을 나타냈다. 방청제에 $(NH_4)_2CO_3$$NaHCO_3$ 첨가효과는 철에 대해 높은 부식억제 효과를 나타냈으나, 비철에서는 좋은 결과를 얻지 못하였다. 철용 방청제 diethylamine 4-nitrobenzoate와 $(NH_4)_2CO_3$, $NaHCO_3$의 최적 혼합비율은 4 : 6과 5 : 5이며, 부동태화 전류밀도 ($i_p$)는 0.26, $0.85mA/cm^2$의 최소값을 각각 나타내었다.

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중방식도료의 내식성에 관한 전기화학적 평가 (An Electrochemical Evaluation on the Corrosion Resistance of Heavy Anticorrosive Paint)

  • 성호진;김진경;이명훈;김기준;문경만
    • Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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    • 제29권5호
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    • pp.519-525
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    • 2005
  • An electrochemical evaluation on the corrosion resistance for heavy anticorrosive paint(DFT:25um) was carried out for 5 kinds of heavy anticorrosive paints such as high solid epoxy(HE), solvent free epoxy(SE). tar epoxy(TE), phenol epoxy(PE). and ceramic epoxy(CE). Corrosion current densities obtained by Tafel extrapolation method from anodic and cathodic polarization curves didn't correspond with the values obtained by AC impedance measurement, however, the values of polarization resistance obtained from the cyclic voltammogram showed a good tendency corresponding well with the values of AC impedance measurement. Futhermore there was a good correlation against the corrosion resistance evaluation between passivity current density of the anodic polarization curve and diffusion limiting current density of the cathodic polarization curve. And corrosion resistance increased with corrosion potential shifting to noble direction. From the results discussed above. HE and CE had a relatively good corrosion resistance than other heavy anticorrosive paints.

해수 중 CO2 기체의 유입에 의해 제작한 코팅막의 구조와 특성 (Structure of Calcareous Coating Films and Their Characteristics in Natural Seawater with Dissolved CO2 Gas)

  • 강재욱;박준무;강준;이명훈
    • 한국표면공학회:학술대회논문집
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    • 한국표면공학회 2014년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.309-309
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    • 2014
  • 음극방식법은 피방식체에 외부전원을 인가하거나 보다 활성인 금속을 전기적으로 연결하여 피방식체의 전위가 일정 전위까지 음극분극 되도록 하여 부식을 억제하는 방법이다. 이러한 음극 방식의 결과로 $OH^-$이온이 금속 표면 부근에 생성되고 금속/해수 사이의 pH 증가를 유발하게 되며, 높은 pH는 $Mg(OH)_2$$CaCO_3$의 석출을 유발한다. 전착 박막은 각각 1, 3, 6, 12시간 및 5, 15, $20mA/cm^2$의 전류 밀도 조건에서 자연 해수, $CO_2$ 가스가 용해된 해수 용액 내에서 스틸 기판 상에 전기적 증착기술을 가해 형성되었다. 상기 조건에서 증착 된 박막의 내용물은 주사 전자 현미경 (SEM) 및 X-선회절(XRD)에 의해 조사되었다. 또한 코팅 박막의 내식성은 전기화학적 양극 분극시험에 의해 평가되었다.

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전기분해 조건에 따른 구리 회수 변화와 음극회수-구리분말에 대한 광물학적 특성 (The Variation of Cu Recovery by Electrowinning Conditions and Their Mineralogical Characteristics from Cathodic Deposition-powdered Copper)

  • 조강희;김봉주;최낙철;박천영
    • 한국광물학회지
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    • 제27권4호
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    • pp.183-195
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    • 2014
  • 전기분해로 회수된 음극회수-금속분말의 광물학적 특성을 조사하기 위하여 전해질 종류, 전극간격 및 전류변화에 대하여 전기분해 실험을 수행하였다. 황산구리($CuSO_4{\cdot}5H_2O$) 분말에 대한 황산 및 소금 전해질 용액을 사용한 전기분해 결과, 소금 전해질 용액에서 Cu의 수율이 다소 높았다. XRD 분석결과, 전해질 용액의 종류에 따라 광종이 변화되었다. 즉 구리($Cu^0$), chalcanthite 및 cuprite 등은 황산 전해질 용액에서, 그리고 구리, nantokite 및 chalcanthite 등은 소금 전해질 용액에서 나타나는 것을 확인하였다. 특히 소금 전해질 용액에서, 전극간격 및 전류(또는 전류밀도)는 Cu 회수율, 양극무게 감소와 비례하였으나 양극부식 강도는 전류와 비례 그리고 전극간격과는 반비례하는 경향을 보였다. 미분쇄하지 않은 음극-회수 금속분말에 대한 XRD분석에서 구리결정의 평균크기는 전극간격의 감소 및 전류가 증가할수록 증가하였다. 수지상 구리가 형성되는 것으로 보아 전극/용액 경계면에서 물질전달은 확산에 의해 통제되는 것으로 사료된다.

Rice Husk Ash와 실리카퓸을 혼입한 초기재령 콘크리트의 내구성능 평가 (Durability Performance Evaluation On Early-Aged Concrete with Rice Husk Ash and Silica Fume)

  • ;권성준
    • 콘크리트학회논문집
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    • 제27권4호
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    • pp.343-351
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    • 2015
  • 최근들어 $CO_2$ 증가에 따른 사회적, 공학적 문제가 증가하면서 시멘트 사용량을 줄이려는 연구가 진행되고 있다. 플라이 애쉬, 고로 슬래그, 실리카퓸 등의 혼화재료가 시멘트 대체재로 많이 사용되고 있는데, 최근 들어 Rice Husk Ash (RHA)를 혼화재료로 사용하여 콘크리트의 성능을 개선시키려는 연구가 활발하게 진행 중이다. 본 연구에서는 RHA와 가장 뛰어난 혼화재료로 알려진 실리카퓸을 혼입한 콘크리트를 제조하여 초기재령 콘크리트에 대한 염해저항성을 평가하였다. 이를 위해 10~30%의 RHA 치환률과 2~8%의 실리카퓸 치환률을 가진 콘크리트를 제조하여, 역학적 실험과 밀도, 공극률, 염화물 확산계수, 부식전류 측정등의 내구성 실험을 수행하였다. RHA 10~15% 수준의 치환은 SF 2~4% 수준보다 초기재령 콘크리트에서의 높은 강도 및 염해저항성을 확보하였으며, 미래에 유용하게 사용될 수 있는 혼화재료의 가능성을 나타내었다.

전해 콘텐사용 알루미늄박의 애칭특성에 미치는 황산첨가의 영향 I. 에치터널의 형상 및 정전 용량 (Effects of Addition of Al foil for Electrolytic Capacitors I. Shape Parameters of Etch Tunnel and Capacitance)

  • 김성갑;유인종;장재명;오한준;지충수
    • 한국재료학회지
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    • 제10권5호
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    • pp.369-374
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    • 2000
  • 전해콘텐서용 알루미늄박의 직류에칭에서 1M 염산욕에 부식억제제로 1M 황산을 첨가했을 때의 영향을 조사하기 위하여 에치 피트의 밀도, 에치 터널의 길이와 직경, 정전 용량 등의 변화를 분석하였다. 황산이온은 부식억제제로서 염소이온보다 시료의 표면에서 에치 피트의 밀도를 증가시키며 에치 터널의 직경은 감소하나 길이를 증가시킴으로써 전체적으로 표면적이 커지고 또한 정전 용량 값이 증가하였다. 황산이온을 첨가하였을 경우 전류 밀도가 $0.9A/\textrm{cm}^2$ 보다 낮은 경우에는 정전 용량 값이 작지만 그 이상에서는 정전용량이 현저하게 증가하였다.

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