• Title/Summary/Keyword: 전기아연도금

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Formation of Magnesium Films on Galvanized Steel Substrates by PVD Method at Nitrogen Gas Pressures and Their Corrosion Resistances (질소가스 중 PVD법에 의해 용융아연도금 강판 상에 형성한 마그네슘 막의 내식특성)

  • Eom, Jin-Hwan;Park, Jae-Hyeok;Hwang, Seong-Hwa;Park, Jun-Mu;Yun, Yong-Seop;Lee, Myeong-Hun
    • Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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    • 2016.11a
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    • pp.182-182
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    • 2016
  • 철강은 기본적으로 강도가 우수하고 그 매장량이 풍부할 뿐만 아니라 대량생산이 가능하다 또한 다른 금속과 합금을 구성하여 또 다른 특성을 부여할 수 있기 때문에 현재 전 세계 금속 생산량의 95%를 차지할 정도로 많이 사용되며, 각종 산업과 기술이 발달함에 따라 그 중요도는 점점 더 커져가고 있다. 하지만 철강은 사용 환경 중 부식에 의해 그 수명과 성능이 급격히 저하되기 때문에 내식성을 향상시키기 위하여 도장이나 도금 등의 표면처리를 포함한 다양한 방법이 적용되고 있다. 그 중 철강재의 도금 표면처리방법은 주로 아연을 이용한 용융도금이나 전기도금 등과 같은 습식 프로세스가 널리 사용되고 있다. 여기서 아연은 철보다 이온화 경향은 크나 대기 환경 중 산소와 물과 반응하여 Zn(OH)2와 같은 화합물을 형성함으로써 철강재 표면상 부식인자를 차단(Barrier)함은 물론 사용 중 철 모재가 노출되는 결함이 발생하는 경우에는 철을 대신하여 희생양극(Sacrificial Anode) 역할을 하기 때문에 철의 부식방식용 금속으로 가장 많이 사용되고 있다. 한편 최근에는 철강의 사용 환경이 다양해짐은 물론 가혹해지고 있어서 이에 따른 내식성 향상이 계속해서 요구되고 있는 추세이다. 따라서 본 연구에서는 철강재의 내식성을 향상시키기 위한 일환으로 현재 많이 사용되고 있는 용융아연도금 강판 상에 아연보다 활성이 높은 마그네슘(Mg)을 건식 프로세스 방법 중에 하나인 PVD(Physical Vapour Deposition)법에 의해 코팅하는 것을 시도하였다. 일반적으로 PVD법에 의해 진공증착하는 경우에는 그 도입가스로써 불활성가스인 아르곤(Ar)을 사용하는 경우가 대부분이나 여기서는 상대적으로 비활성이면서 그 크기가 작은 질소(N2)가스를 도입하여 그 증착 막의 몰포로지는 물론 결정구조도 제어하여 그 내식특성을 향상시키고자 하였다. 본 연구에서는 철강재의 내식성을 향상시키기 위한 방법으로 마그네슘(Mg)를 PVD(Physical Vapor Deposition)법 중 진공증착법(Vacuum Deposition)을 사용하여 용융아연도금 강판 상에 마그네슘 증착 막을 형성하였다. 즉, 여기서는 진공증착 중 질소(Nitrogen, N2)가스를 도입하여 진공챔버(Vacuum Chamber)내의 진공도를 $1{\times}10^{-1}$, $1{\times}10^{-2}$, $1{\times}10^{-3}$, $1{\times}10^{-4}$로 조절하며 제작하였다. 또한 제작된 시편에 대해서는 SEM(Scanning Electron Microscope) 및 XRD(X-Ray Diffraction)을 사용하여 형성된 아연도금상 마그네슘 막의 표면 몰포로지 및 결정구조의 변화를 분석함은 물론 침지시험, 염수분무시험, 분극시험을 통해 이 막들에 대한 내식특성을 분석 평가하였다. 상기 실험결과에 의하면, 진공 가스압이 증가됨에 따라 마그네슘 막의 두께는 감소하였으며, 그 몰포로지의 단면은 주상정(Columnar)에서 입상정(Granular) 구조로 변화하며 표면의 결정립은 점점 미세화 되는 경향을 나타냈다. 이때의 표면의 결정배향성(Crystal orientation)은 표면에너지가 상대적으로 큰 면이 우세하게 나타나는 경향이 있었다. 또한 본 실험에서 형성한 진공증착 막은 비교재인 용융아연도금강판보다 우수한 내식성을 나타냈고, 본 형성 막 중에는 마그네슘 막 두께가 작음에도 불구하고 질소 가스압이 가장 큰 조건일수록 내식성이 우수한 경향을 나타냈다. 이상의 결과는 철강재의 내식성 향상을 위한 응용표면처리설계에 기초적인 지침을 제공할 수 있을 것으로 기대된다.

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Zn-Cr Alloy Plating from Acidic Chloride Bath: Effect of Temperature and Current Densities on Composition of Electrodeposits (산성염화욕에서의 Zn-Cr합금도금 : 합금화에 미치는 전류밀도와 온도의 영향)

  • Kang, Soo Young
    • Journal of the Korea Convergence Society
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    • v.9 no.11
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    • pp.285-290
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    • 2018
  • The steel has been used in modern industry, car maker and electric appliance. The steel have some problem, specially corrosion problem. To solve corrosion problem, Zn electrodeposit on steel have been adapted. Recently, The modern industry asks to increase corrosion resistance. Naturally, Increasing corrosion resistance increases the thickness of Zn electrodeposit. But increasing thickness of Zn electrodeposit has some problems. In making part, There are some crack. This crack cause to decrease corrosion resistance. To solve this problem, it is interested in Zn Based alloy electrodeposit such as Zn-Cr. Here, the influence of the electrolytic conditions on the composition of the alloy plating in the chloride bath was investigated. The results are explained by the cathode overvoltage curve of Cr and Zn. As the current density of the cathode increases, Zn content of electrodeposit decrease and Cr content of electrodeposit increase. As the temperature of the electrolyte increases, Zn content of electrodeposit decrease and Cr content of electrodeposit increase.

Generating mechanism and properties of the zinc-nickel alloy plating in the hydrogen embrittlement of the surface treatment. (표면처리 수소취성의 발생기구 및 아연니켈합금도금에서의 특성)

  • U, Ji-Hun
    • Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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    • 2016.11a
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    • pp.126-126
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    • 2016
  • 우리가 구조재로 사용하는 스틸에서는 산세나 도금과 같은 전처리공정이나 후공정인 전기적 도금공정에서 금속소지에 수소가 유입되면 수소취성이 일어날 수 있고 이럴 경우 그런 제품은 사용 중 예기치 못하게 파단이나 파괴가 일어날 수 있으므로 매우 위험하다. 특히 대부분 스틸을 구조재로 사용하는 자동차의 경우 운행 중 이런 사고가 발생하면 인명피해로 이어질 수 있으므로 그 관리가 매우 엄격하다.

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Purification on the Leaching Solution of the Crude Zinc Oxide Recovered from the Reduction of EAF Dust (전기로제강분진으로부터 환원휘발된 조산화아연의 침출용액 정액에 관한 연구)

  • Youn Ki-Byoung
    • Resources Recycling
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    • v.13 no.1
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    • pp.22-27
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    • 2004
  • Purification on the leaching solution of the crude zinc oxide obtained by the reduction of EAF dust has been carried out. Pb and Cd ions in the leaching solution were precipitated and removed from the solution by the addition of zinc metal powder. The purification condition for electrowinning to obtain the high purity zinc metal was investigated by analyzing the effects of Pb and Cd ion concentrations on the contents of impurities in the recovered zinc metal. The 3 N purity zinc metal was obtained at the electrolysis condition of the concentrations of Pb less than 2 ppm and Cd less than 0.1 ppm in the purified solution. For this purification, the amounts of zinc metal powder more than 8.5 g/l should be added in the crude zinc oxide leached solution.

Corrosion Resistance of Galvanized Steel by Treating Modified Si Organic/Inorganic Hybrid Coating Solution (Si 변성 유/무기 하이브리드 코팅액에 의한 아연도금강판의 내식특성)

  • Seo, Hyun-Soo;Moon, Hee-Joon;Kim, Jung-Ryang;Kim, Jong-Soon;Ahn, Seok-Hwan;Moon, Chang-Kwon;Nam, Ki-Woo
    • Journal of Ocean Engineering and Technology
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    • v.25 no.1
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    • pp.32-38
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    • 2011
  • Galvanized steel has gone through a chemical process to keep it from corroding. The steel gets coated in layers of zinc because rust will not attack this protective metal. For countless outdoor, marine, or industrial applications, galvanized steel is an essential fabrication component. The reduction of the corrosion rate of zinc is an important topic. In the past, a very popular way to reduce the corrosion rate of zinc was to use chemical conversion layers based on $Cr^{+6}$. However, a significant problem that has arisen is that the use of chromium salts is now restricted because of environmental protection legislation. Therefore, it is very important to develop new zinc surface treatments that are environmentally friendly to improve the corrosion resistance of zinc and adhesion with a final organic protective layer. In this study, a Urethane solution (only Urethane 20 wt.%; S-700) and an organic/inorganic solution with Si (Si polysilicate 10 wt.% + Urethane 10 wt.%; LRO-317) are used. Based on the salt spray test of 72 h, S-700 and LRO-317 had a superior effect for the corrosion resistance on EGI and HDGI, respectively.