• 제목/요약/키워드: 코팅부식

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기준 전극을 이용한 용융탄산염 연료전지의 분극 특성 해석 (Analysis of Electrode Polarization in MCFC by a Reference Electrode)

  • 한종희;이갑수;정창열;윤성필;남석우;임태훈;홍성안
    • 전기화학회지
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    • 제4권3호
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    • pp.125-131
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    • 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.

터보불로워 용 회전체 주축 소재의 마찰, 마모 및 부식 저항 향상을 위한 WC-metal 분말의 초고속화염용사코팅 (HVOF spray coating of WC-metal powder for the improvement of friction, wear and corrosion resistance of magnetic bearing shaft material of turbo blower)

  • 주윤곤;윤재홍;조동율;천희곤
    • Corrosion Science and Technology
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    • 제12권1호
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    • pp.7-11
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    • 2013
  • High velocity oxy-fuel (HVOF) spray coating of WC-metal powder (powder) was carried out to improve the resistances of friction, wear and corrosion of magnetic bearing shaft material Inconel718 (In718) of turbo blower. A micron sized WC-metal powder (86.5% WC, 9.5% Co 4% Cr) was coated onto In718 surface using HVOF thermal spraying. During the spraying, the binder metals and alloy such as Co, Cr and Co-Cr alloy were molten and a small portion of WC particles were partially decomposed to $W_2C$ and free carbon at above its decomposition temperature of $1250^{\circ}C$. The free carbon and excessively sprayed oxygen formed carbon oxide gases, resulting a porous coating of porosity of $2.2{\pm}0.3%$. The surface hardness of substrate increased approximately three times from 400 Hv of In718 to $1260{\pm}30Hv$ of the coating The friction coefficients of the coating were approximately $0.33{\pm}0.03$ at $25^{\circ}C$ and $0.26{\pm}0.03$ at $450^{\circ}C$. These values were smaller than those of In718 substrate at both temperatures due to the lubrication from the free carbon and the cobalt oxide debris. The corrosion resistance of the coating was higher than that of In718 both in salt water of 3.5% NaCl and acid of 1 M HCl solutions, on the contrary, it was lower in base solution of 1 M NaOH. According to this study, the HVOF WC-metal powder coating is recommended for the durability improvement of magnetic bearing shaft of turbo blower.

무수축 콘크리트 혼화제를 활용한 New Austria Tunnel Method 수지에서 Monte Carlo 시뮬레이션에 관한 연구 (A Study on Monte Carlo Simulation in Resin of New Austria Tunnel Method by admixture for Shrinkage Compensating Concrete)

  • 김기준;성완모;김주한;정형학
    • 한국응용과학기술학회지
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    • 제34권1호
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    • pp.125-131
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    • 2017
  • 콘크리트 혼화제의 무수축 그라우트에서 산란체와 흡수체의 영향은 빛산란에 의해 파장에 대한 산란세기로 설명된다. New Austria Tunnel Method의 수지에 대한 산란의 분자특성들은 연구하기 위해 Monte Carlo Simulation하였다. 이는 산란매질에서 광학적 파라미터들(${\mu}_s$, ${\mu}_a$, ${\mu}_t$)에 의해 조사되어 그들의 영향을 알 수 있었다. 산란매질에서 광자에 대한 빛 분포에 의한 결과는 광원에서 검출기까지 거리가 가까우면 무수축혼화제의 산란이 증가하여 산란세기가 크게 나타나는데 혼화제가 첨가함에 따라 무수축 성질이 크게 나타났다. 이는 강구조물의 내구성을 위한 코팅과 부식에서 좋은 모델을 디자인하는데 도움이 될 것이다.

0.2% N을 첨가한 수퍼 2상 스테인리스강의 열처리 조건에 따른 특성 평가 - 제3보: 부식특성 (Characteristic Evaluation according to Heat Treatment Conditions of Super Duplex Stainless Steel with Additive 0.2% N - Part 3: Corrosion Characteristic)

  • 안석환;강흥주;서현수;남기우;이건찬
    • 한국해양공학회지
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    • 제23권5호
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    • pp.85-91
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    • 2009
  • A stainless steel that contains aggressive negative ion was known to decrease the corrosion resistance. Stainless steel with super corrosion resistance was developed for improvement of corrosion resistance. Super duplex stainless steel is widely used under sever environment because of good mechanical properties and corrosion resistance. Also, Super duplex stainless steel has long life in severe environments by showing the enough strength and corrosion resistance. But duplex stainless steel is not stabilized compared to austenite stainless steel in corrosion resistance. In this study, corrosion characteristic were investigated to super duplex stainless steel with additive 0.2% nitrogen with $SiO_2$ thin films coated or no coated by sol-gel method in 3.5% NaCl. From test results, corrosion current density in the heat-treated specimen for ${\sigma}$ phase precipitation was higher than that of different heat-treated specimen. Also, $SiO_2$ colloidal-coated specimen had not occurred almost corrosion.

반도체 패키징용 금-코팅된 은 와이어의 부식특성 (Corrosion Characteristics of Gold-Coated Silver Wire for Semiconductor Packaging)

  • 홍원식;김미송;김상엽;전성민;문정탁;김영식
    • Corrosion Science and Technology
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    • 제20권5호
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    • pp.289-294
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    • 2021
  • In this study, after measuring polarization characteristics of 97.3 wt% Ag, Au-Coated 97.3 wt% Ag (ACA) and 100 wt% Au wires in 1 wt% H2SO4 and 1 wt% HCl electrolytes at 25 ℃, corrosion rate and corrosion characteristics were comparatively analyzed. Comparing corrosion potential (ECORR) values in sulfuric acid solution, ACA wire had more than six times higher ECORR value than Au wire. Thus, it seems possible to use a broad applied voltage range of bonding wire for semiconductor packaging which ACA wire could be substituted for the Au wire. However, since the ECORR value of ACA wire was three times lower than that of the Au wire in a hydrochloric acid solution, it was judged that the use range of the applied voltage and current of the bonding wire should be considered. In hydrochloric acid solution, 97.3 wt% Ag wire showed the highest corrosion rate, while ACA and Au showed similar corrosion rates. Additionally, in the case of sulfuric acid solution, all three types showed lower corrosion rates than those under the hydrochloric acid solution environment. The corrosion rate was higher in the order of 97.3 wt% Ag > ACA > 100 wt% Au wires.

$UV/TiO_2$ 충진 반응기에서 페놀의 광산화 반응 (Photocatalytic Degradation of Phenol in $UV/TiO_2$ Packed-bed System)

  • 박길순;김종화;이상화
    • 대한환경공학회지
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    • 제27권9호
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    • pp.939-945
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    • 2005
  • 입상형/비드형(직경 = 5 mm) 광촉매가 충진된 고정상 반응기에서 유량별 광산화 반응속도를 고찰한 결과 유량이 400 mL/min 이상에서 페놀의 분해속도가 더 이상 증가하지 않았다. 비드형 광촉매의 경우에는 부식율과 코팅량의 증가에 따른 뚜렷한 광산화 반응속도의 차이가 나타나지 않았다. 광촉매의 종류별 페놀의 분해능을 비교한 결과 Degussa P25가 STS-02(Ishihaha사)와 $TiO_2$(N사)에 비해 높은 광산화 활성을 나타내 주었다. 유체의 전단력에 의한 표면의 마모가 쉽게 일어날 수 있는 입상형 광촉매보다 $TiO_2$가 코팅된 비드형 광촉매를 사용함으로써 광촉매 활성을 오래 동안 유지할 수 있는 광산화 시스템의 개발이 가능하다.

산업 재해의 안전관리를 위한 열경화에 의한 304 스테인레스 스틸에 대한 폴리우레탄 도료의 영향 (Effects of Polyurethane Coatings on 304 Stainless Steel Formed by Thermoset for Safety Management of Industrial Disaster)

  • 김기준;이주엽
    • 한국응용과학기술학회지
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    • 제29권2호
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    • pp.317-322
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    • 2012
  • 미세 조직은 SEM, FT-IR 스펙트라, 인장특성, 그리고 [NCO]/[OH]의 mole %, 입도분석에 의해 측정하였다. 친환경적인 NATM에 관한 관심이 고조됨에 따라 스테인레스같은 금속코팅에 더욱더 중요한 열경화 무용제 수지를 합성 하였다. 이 수지는 일반적 도료와 비교하여 매우 강도가 강하고 내구성이 매우 좋다. 폴리우레탄 수지는 폴리올, IPDI, 실리콘 계면활성제, 촉매, 충전제로 구성된다. 폴리우레탄 화합물은 가교제가 첨가된 수지가 가교제가 첨가되지 않은 수지보다 물성이 우수함을 나타냈다. 견고한 폴리우레탄 도료의 기계적 특성은 [NCO]/[OH]와 가교제가 증가함에 따라 강도가 증가하였다. 합성한 도료의 물성 향상은 스테인레스 산업뿐만 아니라 다양한 산업에서 폴리우레탄 고분자 수지가 강구조물의 보수보강에 많은 응용이 기대된다.

수소생산을 위한 Sulfide-Iodine 공정장치용 초내식 탄탈코팅층 전착특성 (Electrodeposition Characteristics of Corrosion Resistant Tantalum Coating Layer for Hydrogen Production Sulfide-Iodine Process)

  • 이영준;김대영;한문희;강경수;배기광;이종현
    • 한국수소및신에너지학회논문집
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    • 제23권6호
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    • pp.573-580
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    • 2012
  • Corrosion resistance and basic physical properties of solid tantalum are not comparable to most of the structural metallic materials. The relative high cost and melting temperature of tantalum are obstacles to be widely applied to general engineering processes. Electrodeposition in molten salt enables compact and uniform tantalum coating. In this study, Ta was coated onto base metal (SUS316L) with different current densities (0.5, 5, $20mA/cm^2$) by using MSE (Molten Salt Electrodeposition). In this study, it showed that deposition efficiency and microstructure of Ta coating layer were strongly depended on current density. In the case of the current density of $5mA/cm^2$, densest microstructure was obtained. The current density above $5mA/cm^2$ caused non-uniform microstructure due to rapid deposition rate. Dense microstructure and intact coating layer contributed to significant corrosion resistance enhancement.

Mg 조성 및 타겟 온도 변화에 따른 Zn-Mg 도금강의 내식성 및 밀착성에 관한 연구 (Effect of Mg Content and Target Temperature on Corrosion and Adhesion Properties of Zn-Mg Coated steels)

  • 송면규;라정현;이상율
    • 한국표면공학회:학술대회논문집
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    • 한국표면공학회 2017년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.88-88
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    • 2017
  • Zn코팅은 우수한 내식성과 경제성을 바탕으로 자동차나 건축자재 등 산업의 전반적인 분야에서 광범위하게 사용되고 있다. 하지만 최근 한정된 Zn의 매장량으로 인한 원자제의 가격상승과 습식 도금과정의 환경오염 물질 배출 문제가 기존 Zn 코팅의 약점으로 지적되고 있다. 따라서 새로운 원소의 첨가로 인한 Zn의 사용량 감소나 친환경적인 공정방법을 적용하는 연구가 대두되고 있다. 최근의 연구 결과에 따르면 Zn-Mg 합금이 다른 Zn계 합금에 비해 내식성이 우수하며, 이와 같은 우수한 내식성은 $Mg_2Zn_{11}$, $MgZn_2$와 같은 Mg-Zn 이원계의 합금상에 의한 것으로 알려져 있다. 따라서 본 연구에서는 친환경적인 비대칭 마그네트론 스퍼터 공정을 활용하여 다양한 공정조건 하에서 Zn-Mg 박막을 합성하여 최적의 공정 조건을 도출하고자 하였다. Zn-Mg 박막 합성 시 Mg타겟의 조성은 3~10 wt.%로 변화하였으며 Zn-Mg 합금 타겟의 온도를 제어하여 박막의 Mg 조성과 타겟 온도가 Zn-Mg 도금강의 내식성 및 밀착성에 미치는 영향을 평가하였다. 합성된 Zn-Mg 박막은 FE-SEM, EDS, XRD를 사용하여 미세조직, 두께, Mg 조성, 합금상 등을 분석하였으며, 염수분무시험 및 0T 굽힘 시험을 활용하여 Zn-Mg 박막의 내식성 및 내식성을 비교 분석하였다. FE-SE및 EDS분석 결과 Zn-Mg 박막의 Mg 조성은 합금 타겟의 조성이 증가함에 따라 증가하였으며, Mg 함량이 증가할수록 미세구조가 치밀하게 변화하였다. 또한 Zn-Mg 박막 합성 중 타겟의 온도가 상승할수록 박막의 치밀도는 감소하였다. XRD분석 결과 박막을 이루는 주요 합금상은 Zn상과 $Mg_2Zn_{11}$상이며 본 연구에서는 증착 조건에 따른 합금상의 큰 변화는 보이지 않았다. 염수분무실험 및 밀착성 평가 결과 박막의 미세조직이 치밀할수록 Zn-Mg 도금강의 내식성은 향상되었으나, 밀착성은 오히려 감소하는 경향을 나타내었다. 이러한 결과는 Zn-Mg 박막이 치밀한 미세구조일수록 부식환경에서의 강판에 대한 보호 효과는 증가하는 반면, 변형 시 박막의 파괴로 인한 박리 현상이 가속되기 때문으로 판단된다.

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내식 방지용 고분자 나노복합재료에 관한 연구 (A Study on the Polymer Nanocomposite for Corrosion Protection)

  • 유성구;박세형;박찬섭;차종현;서길수
    • 공업화학
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    • 제16권2호
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    • pp.212-216
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    • 2005
  • 아연도금 강판의 부식을 방지하기 위하여, 방청제로서 사용하고 있는 벤조트리아졸을 유기화제로 사용하여 이를 Na-montmorillonite (Na-MMT)에 삽입시켰다. 이것을 XRD로 관찰한 결과 벤조트리아졸의 삽입으로 인하여 MMT의 층간 거리가 증가하였음을 보여주고 있다. 그리고 코팅액으로 사용하기 위하여 벤조트리아졸이 삽입된 MMT를 이용하여 수용성 poly(ethylene-co-acrylic acid) (PEA) 나노복합재료를 제조하였다. 나노복합재료는 PEA 매트릭스에 실리케이트가 단일층으로 잘분산되어 있는 박리형 나노복합재료임을 보여주고 있다. 이것을 인용하여 아연도금강판에 코팅하여 염소분무 시험한 결과 금속의 내식성을 현저히 증가시켰다. 이러한 결과는 PEA 매트릭스에 균일하게 분산되어 있는 실리케이트 층에 의한 산소투과도 감소와 방청제의 효과에 의한 것이다.