• Korean Chemical Engineering Research
• /
• 제62권3호
• /
• pp.269-273
• /
• 2024

TiO₂ 전기유변 유체의 수직 응력을 실험적으로 측정하고 전산모사도 수행하였다. 전기장 하에서 수직 응력은 입자 사이의 수직 방향의 정전기 인력에 의해 음수 값을 보였고, 수직 응력의 절대값은 전기장의 증가에 따라 급격하게 상승하였다. 전단 응력에서처럼 수직 항복 응력도 E²에 비례하는 특성을 보여, 수직 응력을 전기유변 현상의 평가에 활용할 수 있음을 나타냈다. 수직 응력의 거동을 이해하기 위해 수행한 전산모사는 수직 응력이 실험 결과와 정성적으로 잘 일치함을 보여 주었다. 또한 전기장 하에서는 전단 속도가 증가함에 따라 수직 응력의 절대값이 줄어드는 경향은 전단 속도에 따른 입자들의 구조 변화로 발생하는 것으로 나타났다.

• 한국표면공학회:학술대회논문집
• /
• 한국표면공학회 2018년도 춘계학술대회 논문집
• /
• pp.139-139
• /
• 2018

최근 자동차 산업을 중심으로 한 수송용 기기의 경량화 추세에 따라 대표적인 경량금속 소재인 알루미늄 합금에 대한 수요가 증가하고 있으며 이에 따라 알루미늄 합금 표면에 다양한 특성을 부여할 수 있는 표면개질 기술에 대한 필요성이 부각되고 있다. 알루미늄 합금의 대표적인 표면처리기술인 아노다이징과 유사한 원리로 표면에 세라믹 코팅층을 형성할 수 있는 기술인 플라즈마 전해 산화(Plasma electrolytic oxidation, PEO)가 주목을 받고 있다. PEO 코팅법은 전해액 내에 소재를 침지시키고 400 ~ 600V에 이르는 고전압을 인가시켜 마이크로 방전을 유도하여 표면에 치밀한 세라믹 층을 형성시키는 기술이다. 본 연구에서는 PEO법으로 표면 개질된 Al 합금 표면의 표면 조직 특성과 전기화학 특성을 평가하고, 코팅층 특성에 미치는 공정 변수의 영향을 분석하고자 하였다. PEO 처리를 위해 사용된 소재는 상용 Al 합금 판재(Al 5083-O)로서 $2cm{\times}2cm$로 절단하여, 에머리페이퍼로 1000번까지 연마하여 사용하였다. 시험을 위한 PEO 처리 시스템은 전해액 수조, 일정 온도 유지를 위한 열교환기와 칠러, 전원 발생을 위한 전원공급기(power supply)로 구성되었다. 전해액은 약 알칼리 수용액을 이용하였으며, 전원 공급기를 통해 시험편에 펄스 전류를 인가하였다. PEO 처리 후 시편에 대하여 SEM, EDS, XRD 등을 이용한 표면 특성 평가를 실시하였다. 또한 코팅층의 전기화학적 부식 특성 평가를 위해 해수용액에서 동전위분극실험을 실시하였다. 시험 결과, Al 합금의 PEO 처리 시 내식성은 개선되는 것으로 확인되었으며, 공정변수는 표면의 미세조직 및 전기화학적 특성에 큰 영향을 미치는 것으로 나타났다.

• Corrosion Science and Technology
• /
• 제14권1호
• /
• pp.19-24
• /
• 2015

지금까지 마그네타이트 전극의 제조 방법과 전기화학적 특성에 대해 살펴보았다. 마그네타이트 전극을 제조하는 방법은 프레스법, 페이스트법, 전기도금법 등이 있으며, 이들의 전기화학 특성은 다음과 같이 정리할 수 있다. 1. Cycle voltammetry 실험을 통하여 애노딕, 캐소딕 분극 방향으로 각각 2개의 peak가 관찰되고, 이것은 $Fe_3O_4$가 $Fe(OH)_2$, FeO 등의 중간 산화물 형태를 거쳐 $Fe^{2+}$로 용해되는 반응들이다. 2. 산성 및 중성 용액에서는 마그네타이트의 환원적 용해가, 염기성 용액에서는 헤마타이트로의 산화 반응이 나타난다. 3. 전기화학 실험 결과와 마그네타이트 용해도를 관련시키기 위해서는 마그네타이트 용해가 일어나는 전위에서 실험 후, 용액에서 $Fe^{2+}$, $Fe^{3+}$ 이온들에 대한 분석이 필요하다.

• 한국표면공학회지
• /
• 제16권4호
• /
• pp.160-172
• /
• 1983

티오요소류, 폴리에테르류, 염료와 같은 유기화합물이 첨가된 황산동 전기도금욕에서 석출된 구리의 광택, 평활력효과를 무첨가욕과 기존 광택제가 첨가된 도금욕에서와 각각 비교하여 이들 유기첨가제가 구리의 석출상태와 음극분극에 미치는 영향을 Hull cell 실험과 현미경관찰, 전기화학적 측정방법에 의해 고찰하였다. 황산동 전기도금욕에서 thiourea, 2-mercapto-2-imidazoline, 1-acetyl-2-thiourea와 같은 유기 황화합물은 비교적 고전류 밀도 범위에서 결정성장이 억제되고 입자가 미세한 구리석출을 일으켜 양호한 광택효과와 평활력을 가져오나, 특히 저전류밀도에서는 해로운 줄무늬가 발생한다는 점에서 많은 개선의 여지가 필요하다. 그러나 이들 유기 황화합물에 1,3-dioxolane polymer와 소량의 염소 이온을 혼합 첨가할 것 같으며 넓은 전류밀도 범위에서 양호한 광택과 평활력이 있는 동석출을 얻을 수 있었다.

• 대한기계학회논문집A
• /
• 제23권11호
• /
• pp.2014-2021
• /
• 1999

The present investigation is concerned with the degradation characteristics of cast stainless steel(CF8M), exposed to the $\sigma$-phase degradation at $700^{\circ}C$. In the present paper, the degradation of CF8 M at $700^{\circ}C$ is evaluated by a non-destructive test, DL-EPR(double loop electrochemical potentiokinetic reactivation). The surface of specimens is observed by using scanning electron microscopy after DL-EPR test. Also. chromium contents of matrix, grain boundary and ferrite phase are analyzed by electron probe X-ray micro analyzer. Through the experiments, the following results are obtained 1) The degree of sensitization(DOS) of CF8M aged up to 15hr at $700^{\circ}C$ is increased with acing time while that is decreased with aging time from 15hr to 150hr. 2) The impact energy decreases with increase of $\sigma$-phase while DOS increases with $\sigma$-phase until aging time reaches to 15hr. After the aging time. 15hr, the $\sigma$-phase and the rate of impact energy with respect to aging time decreases. Therefore the degradation behavior of the CF8M can be evaluated by comparing SEM micrographs and the value of DOS.

• 전기화학회지
• /
• 제4권3호
• /
• pp.125-131
• /
• 2001

용융탄산염 연료전지의 장기 운전시 각 전극별 분극의 변화를 Au, $CO_2/O_2$ 기준전극이 부착된 단위전지를 이용하여 성공적으로 해석하였다. 서로 다른 구성요소로 조합된 네 가지 단위 전지를 운전하며 각 전극의 분극을 해석한 결과, 이미 알려진 바와 같이 공기극의 분극 크기가 연료극의 경우보다 큰 것을 실험적으로 측정할 수 있었다. 고온 부식 방지를 위해 cell frame의 wet seal부분에 Al코팅을 한 전지는 6,000시간까지 성능을 유지하여 부식이 전지 성능 저하에 큰 역할을 하고 있음을 알 수 있었다. 한편, $LiCoO_2$가 코팅된 안정화 공기극은 일반적으로 사용되는 NiO 공기극보다 lithiation에 필요한 시간이 길어 운전 초기에 공기극 분극이 크고 성능이 낮았으나 지속적인 운전으로 공기극이 충분히 lithiation되면서 공기극의 분극이 작아지고 성능도 점차 증가하였다. $Li_2CO_3/Na_2CO_3$ 전해질을 사용한 전지는 운전 중 성능이 하락과 상승을 반복하는 진동현상을 보였는데 이는 연료극보다는 공기극의 영향으로 해석되었다. 대부분의 단위전지들이 급격한 성능 하락을 보였을 경우의 공기극 분극은 급격히 증가하였으며 이로써 용융탄산염 연료전지의 수명 향상을 위해서는 공기극의 개선이 필수적이라는 것을 알 수 있었다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
• /
• 제26권6호
• /
• pp.82-92
• /
• 2022

본 연구의 목적은 3전극방식으로 전기화학적 임피던스분광법(EIS)를 활용한 콘크리트 속 철근의 분극저항을 측정할 때 전기화학 셀저항에 따른 인가전압의 변화를 실험적으로 확인하고, 안정적인 측정값을 획득을 위한 실험조건을 찾는 것이다. 본 연구에서는 셀저항을 구성하는 요소 중 콘크리트 건조상태, 전극의 커플링상태(접촉저항) 및 상대전극의 면적을 주요변수 설정하였다. 본 연구에서는 지름 200mm인 정사각형 콘크리트 실험체 중심에 D22 철근이 부분적으로 매입된 실험체를 준비하여, 주요변수의 조합으로 구성된 다양한 실험조건에서 EIS을 수행하였으며 이때 포텐쇼스탯에서 인가된 전압을 측정하였다. 본 연구의 실험결과를 통하여, 3전극 방식으로 콘크리트 속 철근의 부식속도를 측정할 경우, 측정장치의 추종전압보다 측정 시 요구되는 인가전압이 충분히 큰 경우 셀저항의 변화는 EIS 측정에 큰 영향을 주지 않는 것을 확인하였다. 참조전극과 기준전극을 콘크리트 표면에 부착된 상태에서 EIS에서 콘크리트의 건조상태 및 상대전극의 면적에 대한 영향에 비하여 전극과 표면의 접촉저항의 영향이 지배적인 것을 확인하였다. 본 연구의 결과는 해양환경에 노출된 콘크리트와 같이 침지 및 건조 반족 조건에 노출된 콘크리트에서 3전극방식의 EIS 측정으로 철근 부식속도 및 상태평가를 위한 센서 개발에 기본 데이터로 활용될 수 있다.

• 전기화학회지
• /
• 제5권2호
• /
• pp.62-67
• /
• 2002

용융탄산염 연료전지의 성능 저하와 수명 감소의 원인이 되는 부식 현상을 규명하고자 분리판 재료로 가장 널리 사용되고 있는 AISI-type 316L stainless steel을 대상으로 62Li/38K계 용융탄산염 내에서의 부식 실험을 수행하였다. 부식의 형태 및 속도는 환경에 의하여 다양하게 변화하게 되며, 용융탄산염 내에서 AISI-type 316L stainless steel의 부식 속도는 부식 반응에 의하여 형성되는 부동태 산화막의 안정성에 의하여 크게 영향을 받는다. 전기화학적 분극 거동을 분석한 결과 용융탄산염 연료전지의 anode가슨 분위기에서는 안정한 부동태 산화막이 형성되지 않았다. 순환 전압전류법과 정전위법을 이용한 부식 생성물의 X-ray분석을 통하여 특정한 전기화학적 전위 영역에서 반응기구와의 인과관계를 규명하고 다양한 형태의 부식 반응들을 분리해 내었다.

• Corrosion Science and Technology
• /
• 제20권5호
• /
• pp.266-280
• /
• 2021

Since 2020, the International Maritime Organization (IMO) has updated regulations on the sulfur content to be less than 0.5% in exhaust gas emitted from ships. Accordingly, the exhaust gas post-treatment device for ships, which is SOx/NOx reduction technology, was introduced. However, the exhaust gas post-treatment device is suffering corrosion because of the harsh corrosive environment formed by sulfate and chlorine oxide through the desulfurization process. In this investigation, cyclic potentiodynamic polarization (CPDP) experiment for UNS S31603 and UNS N08367 was performed in a green death solution that simulates the environment of a desulfurization device. The corrosion rate of UNS S31603 at the highest temperature was about 3 times higher than that of UNS N83067. Also, electron microscope scan revealed corrosion type UNS N83067 presents intergranular corrosion tendency. On the other hand, UNS S31603 was observed as general corrosion. The α values of UNS N08367 at 30 ℃ and 60 ℃ were higher than those of UNS S31603, thus UNS N08367 is considered to have a higher local damage tendency. Whereas, since the α value of UNS S31603 at 90 ℃ is larger than that of UNS N08367, UNS S31603 is considered to have a higher local damage trend.

• 대한화학회지
• /
• 제25권5호
• /
• pp.325-330
• /
• 1981

Ni-Cd 전지 중 카드뮴 전극을 수산화 칼륨용액 중에서 각종 조건의 변화에 따른 cyclic voltammetry를 행하여 카드뮴전극의 전기화학적 거동을 검토하였으며 voltammogram에 나타나는 peak전위 근처의 각 전위에서 정전위 전해를 하여 충, 방전상태의 전기화학적 거동을 X-선 회절선도의 해석 결과와 결부시켜 전극반응 메카니즘을 종합적으로 검토하였다. 수산화카드뮴 마이너스 전극의 음극분극 곡선에는 두 개의 peak가 나타난다. 마이너스극의 수산화카드뮴은 제 1 peak 전위에서 카드뮴 금속으로 환원되고 제 2 peak 전위에 도달하면 매우 활성이 큰 금속 상태로 되며 (002)면이 (101)면보다 성장이 매우 크다. 또한 제 2 peak 전위의 카드뮴은 산소와의 선택적인 반응이 급속히 일어남을 알 수 있었다. 본 실험의 결과 카드뮴극과 산소와의 반응은 화학적 반응인 $2Cd + O_2 + 2H_2O\;{\longrightarrow}\;2Cd(OH)_2$으로 진행된다고 추정하였다.