• Title/Summary/Keyword: Pitting Corrosion

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A STUDY CONCERNING THE CHARACTERISTICS OF KOREAN NI-TI ALLOY ORTHODONTIC WIRE (국산 Ni-Ti합금 교정용 선재의 특성에 관한 연구)

  • Park, Dong-Ok;Kwon, Oh-Won
    • The korean journal of orthodontics
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    • v.25 no.2 s.49
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    • pp.187-200
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    • 1995
  • To estimate the characteristics of Korean Ni-Ti alloy orthodontic wire, this study investigated compositions, tensile properties, bending properties, heat treatment effects, and ion releasing degrees, and compared these characteristics to those of the imported Ni-Ti alloy wire. The results obtained are as follows ; 1. Ti and -Ni elements in ORTHOLLOY were in a range showing superelasticity, and there was a little difference in the Ni and Ti contents of ORTHOLLOY as compared with those of SENTALLOY. 2. The results of the tensile test concerning ORTHOLLOY exhibited a superelastic effect, indicating an area of a definite amount of stress in spite of the changes in the range from $2\%\;to\;8\%$ in the strain rate. 3. ORTHOLLOY presented higher load values than SENTALLOY in the same deflection values when the wire was tested in three-point bending. A load range displaying a superelastic effect was 80-l00g, 140-l80g, and 130-200g respectively, in wire diameters of 0.014', 0.016', and 0.018' 4. By heat treatments at $400^{\circ}C$ and at $500^{\circ}C$, a load range showing the effect of superelasticitly was lessened by the duration of the heat treatment time. The superelastic effect was destroyed as a result of the 10 minutes heat treatment at $600^{\circ}C$. 5. The quantity of the Ni ion released from ORTHOLLOY, tended to be greater than the amount of released Ni ion in SENTALLOY. The Co ion released was very little(<0.01ppm) in SENTALLOY and ORTHOLLOY irrespective of the lapse of time. Released Ni ions on the 1st day were at the maximum, and the releasing rate showed plateaus after three days. 6. The surface morphology of SENTALLOY was relatively regular irrespective of the lapse of rime, and the corrosion tendency was not observed. However, the surface morphology of ORTHOLLOY was rather irregular and shelved fitting corrosion after immersion.

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Giant Magnetoresistance of Antiferromagnetic Cr-Al based Multilayer Spin-Valve with Anti-Corrosion and Thermal Stability (내열 내식용 Cr-Al반강자성계 스핀밸브막의 거대자기저항 효과)

  • 김병수;이성훈;이찬규
    • Journal of the Korean Magnetics Society
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    • v.8 no.6
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    • pp.362-368
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    • 1998
  • The magnetic properties, thermal stability and anti-corrosion properties of $Cr_86Al_14$ spin valves multilayers were studied. It was found that the magnetic properties of $Cr_86Al_14$ spin valves depend on the thickness of antiferromagnetic, ferromagnetic and non-ferromagnetic layers. Exchange coupled field ($H_{ex}$) and magnetoresistance ratio (%) showed the largest value of 20 Oe, 2 % in $glass/Cr_{86}Al_{14}(600 $\AA$)/Ni_{81}Fe_{19}(50$\AA$)/Cu(40 $\AA$)/Ni_{81}Fe_{19}(40 $\AA$)$ spin valves. The $H_{ex}$ MR ratios (%) of CrAl and FeMn spin valves were decreased with increasing annealing temperatures and were lost at 150 $^{\circ}C$, 250 $^{\circ}C$ respectively. Based on these result, it was elucidated that CrAl is more thermally stable than FeMn. It was also shown that there was no change of $H_{ex}$ MR ratios in CrAl, while FeMn was changed and lost 15 days later in corrosion resistance test under 35 $^{\circ}C$, 90 % humidity condition. FeMn was found to be pitted and peeled off 15 days later by SEM micrographic analysis.

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Effects of recycling on the mechanical properties and the surface topography of Nickel-Titanium alloy wires (재생 과정이 니켈-티타늄 호선의 물리적 성질과 표면 거칠기에 미치는 영향)

  • Lee, Sung-Ho;Chang, Young-Il
    • The korean journal of orthodontics
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    • v.30 no.4 s.81
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    • pp.453-465
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    • 2000
  • The purpose of this study was to investigate the change of mechanical properties, surface topography and frictional force of various nickel titanium wires after recycling. Three types of nickel-titanium wires and one type of stainless steel wire were divided to three groups: as-received condition(T0:control group), treated in artificial saliva for four weeks(T1) and autoclaved after being treated in artificial saliva(T2). Some changes were observed for the selected mechanical properties in tensile test, surface topography by means of SEM and 3D profilogram, and frictional coefficient. The findings suggest that: 1. Nickel-titanium wires demonstrated no statistically significant differences in maximum tensile strength, elongation rate and modulus of elasticity, but stainless steel wire demonstrated statistically significant differences in maximum tensile strength, elongation rate and modulus of elasticity between the groups(p<0.05). 2. NiTi, Optimalloy, Stainless Steel wires demonstrated increased pitting and corrosion in SEM finding. 3. Recycled NiTi, Optimalloy and stainless steel wires demonstrated significantly greater surface roughness(Ra and Rq) through 3D profilogram when compared with the control wires(p<0.05), but Sentalloy didn't demonstrate significant difference. 4. Recycled NiTi, Optimalloy and stainless steel wires demonstrated significantly greater maximum frictional coefficient when compared with the control wires(p<0.05), but Sentalloy didn't demonstrate significant difference The changes of surface roughness and frictional coefficient in NiTi and Optimalloy had no clinical implication. Consequently recycled nickel titanium wires demonstrated no clinical problem in tensile properties, surface topography and frictional coefficient.

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ILD CMP 공정에서 실리콘 산화막의 기계적 성질이 Scratch 발생에 미치는 영향

  • Jo, Byeong-Jun;Gwon, Tae-Yeong;Kim, Hyeok-Min;Park, Jin-Gu
    • Proceedings of the Materials Research Society of Korea Conference
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    • 2011.10a
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    • pp.23-23
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    • 2011
  • Chemical-Mechanical Planarization (CMP) 공정이란 화학적 반응 및 기계적인 힘이 복합적으로 작용하여 표면을 평탄화하는 공정이다. 이러한 CMP 공정은 반도체 산업에서 회로의 고집적화와 다층구조를 형성하기 위하여 도입되었으며 반도체 제조를 위한 필수공정으로 그 중요성이 강조되고 있다. 특히 최근에는 Inter-Level Dielectric (ILD)의 형성과 Shallow Trench Isolation (STI) 공정에서실리콘 산화막을 평탄화하기 위한 CMP 공정에 대해 연구가 활발히 이루어지고 있다. 그러나 CMP 공정 후 scratch, pitting corrosion, contamination 등의 Defect가 발생하는 문제점이 존재한다. 이 중에서도 scratch는 기계적, 열적 스트레스에 의해 생성된 패드의 잔해, 슬러리의 잔유물, 응집된 입자 등에 의해 표면에 형성된다. 반도체 공정에서는 다양한 종류의 실리콘 산화막이 사용되고 gks이러한 실리콘 산화막들은 종류에 따라 경도가 다르다. 따라서 실리콘 산화막의 경도에 따른 CMP 공정 및 이로 인한 Scratch 발생에 관한 연구가 필요하다고 할 수 있다. 본 연구에서는 scratch 형성의 거동을 알아보기 위하여 boronphoshposilicate glass (BPSG), plasma enhanced chemical vapor deposition (PECVD) tetraethylorthosilicate (TEOS), high density plasma (HDP) oxide의 3가지 실리콘 산화막의 기계적 성질 및 이에 따른 CMP 공정에 대한 평가를 실시하였다. CMP 공정 후 효율적인 scratch 평가를 위해 브러시를 이용하여 1차 세정을 실시하였으며 습식세정방법(SC-1, DHF)으로 마무리 하였다. Scratch 개수는 Particle counter (Surfscan6200, KLA Tencor, USA)로 측정하였고, 광학현미경을 이용하여 형태를 관찰하였다. Scratch 평가를 위한 CMP 공정은 실험에 사용된 3가지 종류의 실리콘 산화막들의 경도가 서로 다르기 때문에 동등한 실험조건 설정을 위해 동일한 연마량이 관찰되는 조건에서 실시하였다. 실험결과 scratch 종류는 그 형태에 따라 chatter/line/rolling type의 3가지로 분류되었다 BPSG가 다른 종류의 실리콘 산화막에 비해 많은 수에 scratch가 관찰되었으며 line type이 많은 비율을 차지한다는 것을 확인하였다. 또한 CMP 공정에서 압력이 증가함에 따라 chatter type scratch의 길이는 짧아지고 폭이 넓어지는 것을 확인하였다. 본 연구를 통해 실리콘 산화막의 경도에 따른 scratch 형성 원리를 파악하였다.

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The Integrity Verification of Tube-end Sleeve by ECT (와전류탐상검사에 의한 튜브엔드 슬리브 건전성 검증)

  • Kim, Su Jin;Kwon, Kyung Joo;Suk, Dong Hwa;Park, Ki Tae
    • Transactions of the Korean Society of Pressure Vessels and Piping
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    • v.11 no.1
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    • pp.20-24
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    • 2015
  • Steam generator(S/G) tubes in pressurized water reactor (PWR's) are subject to several types of degradation. This degradation includes denting, pitting, intergranular attack(IGA), intergranular stress corrosion cracking(IGSCC), fatigue, fretting and wear. Degradation can be derived from either the primary side(inside) or the secondary side(outside) of the tube. Recent issue for tube degradation in domestic steam generator is the tube end cracking on seal weld region. The seal weld region at the tube end and tube itself is regarded as a pressure boundary between the primary side and the secondary side. One of the Westinghouse Model-F S/G has experienced tube end cracking and its number of plugging approximately becomes to the operating limit up to 5% due to tube end cracking which was reported as SAI/MAI(single/multiple axial indication) or SCI/MCI(Single/multiple circumferential indication) from the results of eddy current testing. Eddy current mock-up test was carried out to determine the origin of cracking whether it is from weld zone area or parent tube. This result was helpful to analyze crack location on ECT data. Correct action on this problem was the installation of tube-end sleeve. Last year, after removing 340 installed plugs from tubes, selected 269 tubes took tube-end sleeve installation. Tube-end sleeve brought pressure boundary from parent tube to installed sleeve tube. Tube-end sleeve has the benefit of reducing outage period and increasing more revenue than replacing S/G. This paper is provided to assist interest parties in effectively understanding this issue.

Field Applicability Study of Hull Crack Detection Based on Artificial Intelligence (인공지능 기반 선체 균열 탐지 현장 적용성 연구)

  • Song, Sang-ho;Lee, Gap-heon;Han, Ki-min;Jang, Hwa-sup
    • Journal of the Society of Naval Architects of Korea
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    • v.59 no.4
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    • pp.192-199
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    • 2022
  • With the advent of autonomous ships, it is emerging as one of the very important issues not only to operate with a minimum crew or unmanned ships, but also to secure the safety of ships to prevent marine accidents. On-site inspection of the hull is mainly performed by the inspector's visual inspection, and video information is recorded using a small camera if necessary. However, due to the shortage of inspection personnel, time and space constraints, and the pandemic situation, the necessity of introducing an automated inspection system using artificial intelligence and remote inspection is becoming more important. Furthermore, research on hardware and software that enables the automated inspection system to operate normally even under the harsh environmental conditions of a ship is absolutely necessary. For automated inspection systems, it is important to review artificial intelligence technologies and equipment that can perform a variety of hull failure detection and classification. To address this, it is important to classify the hull failure. Based on various guidelines and expert opinions, we divided them into 6 types(Crack, Corrosion, Pitting, Deformation, Indent, Others). It was decided to apply object detection technology to cracks of hull failure. After that, YOLOv5 was decided as an artificial intelligence model suitable for survey and a common hull crack dataset was trained. Based on the performance results, it aims to present the possibility of applying artificial intelligence in the field by determining and testing the equipment required for survey.

Utilization of Piper betle L. Extract for Inactivating Foodborne Bacterial Biofilms on Pitted and Smooth Stainless Steel Surfaces

  • Songsirin Ruengvisesh;Pattarapong Wenbap;Peetitas Damrongsaktrakul;Suchanya Santiakachai;Warisara Kasemsukwimol;Sirilak Chitvittaya;Yossakorn Painsawat;Isaratat Phung-on;Pravate Tuitemwong
    • Journal of Microbiology and Biotechnology
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    • v.33 no.6
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    • pp.771-779
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    • 2023
  • Biofilms are a significant concern in the food industry. The utilization of plant-derived compounds to inactivate biofilms on food contact surfaces has not been widely reported. Also, the increasing negative perception of consumers against synthetic sanitizers has encouraged the hunt for natural compounds as alternatives. Therefore, in this study we evaluated the antimicrobial activities of ethanol extracts, acetone extracts, and essential oils (EOs) of seven culinary herbs against Salmonella enterica serotype Typhimurium and Listeria innocua using the broth microdilution assay. Among all tested extracts and EOs, the ethanol extract of Piper betle L. exhibited the most efficient antimicrobial activities. To evaluate the biofilm inactivation effect, S. Typhimurium and L. innocua biofilms on pitted and smooth stainless steel (SS) coupons were exposed to P. betle ethanol extract (12.5 mg/ml), sodium hypochlorite (NaClO; 200 ppm), hydrogen peroxide (HP; 1100 ppm), and benzalkonium chloride (BKC; 400 ppm) for 15 min. Results showed that, for the untreated controls, higher sessile cell counts were observed on pitted SS versus smooth SS coupons. Overall, biofilm inactivation efficacies of the tested sanitizers followed the trend of P. betle extract ≥ BKC > NaClO > HP. The surface condition of SS did not affect the biofilm inactivation effect of each tested sanitizer. The contact angle results revealed P. betle ethanol extract could increase the surface wettability of SS coupons. This research suggests P. betle extract might be utilized as an alternative sanitizer in food processing facilities.

Microstructures and Mechanical Properties of Friction Stir Welded 1925hMo stainless steel (마찰교반접합된 1925 hMo 스테인리스강의 미세 조직 및 기계적 특성에 관한 연구)

  • Ahn, Byung-Wook;Choi, Don-Hyun;Song, Keun;Yeon, Yun-Mo;Jung, Seung-Boo
    • Proceedings of the KWS Conference
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    • 2010.05a
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    • pp.23-23
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    • 2010
  • 마찰교반접합(Friction Stir Welding)은 1991년 영국 TWI에서 개발된 접합 법으로서 일정한 속도로 회전하는 툴이 재료내부에 삽입 되면서 툴과 재료사이에서 마찰열이 발생하여 연화된 재료와 접합 툴 사이에서의 기계적 교반에 의해 소성변형이 일어남과 동시에 접합이 이루어진다. 마찰교반접합은 동적 재결정에 의한 접합부의 미세한 결정립 형성으로 인하여 기계적 특성이 향상되며 보호 가스가 필요 없어 친환경적임과 동시에 용융 용접 법에 비해 접합 시 에너지 소모가 적다는 장점이 있다. 마찰교반접합은 기존의 저융점 재료에 관한 접합을 넘어서 최근에는 철계 합금, 타이타늄 합금, 니켈계 합금 등 고융점 재료에서의 적용에 관한 연구가 이루어지고 있다. 하지만 마찰교반접합을 이용하여 위와 같은 강한 재료를 접합하기 위해서는 내구성이 갖추어진 툴이 반드시 수반된다. 슈퍼 오스테나이트계 스테인리스강은 염화물의 농도가 높은 부식 환경에 적용되는 소재로서, 공식(pitting corrosion) 및 틈부식 (crevice corrosion)에 대한 내식성을 높이기 위하여 Mo의 함량을 6%로 낮추고 20~25% Cr과 Ni을 첨가하여 사용된다. 이러한 고합금의 슈퍼 오스테나이트계 스테인리스강은 여타 내식성 합금에 비하여 내식성이 매우 우수한 것으로 알려져 있다. 최근 SO2 배출에 대하여 규제가 강화되면서 화력 발전소용 탈황 설비 중 일부 장비에서 6% Mo가 첨가된 슈퍼 오스테나이트계 스테인리스강의 사용이 늘어나고 있다. 본 연구에서는 $Si_3N_4$ 툴을 사용하여 Mo이 6% 첨가된 슈퍼 오스테나이트계 스테인리스강인 1925hMo강을 마찰교반접합하였다. 툴 회전속도 (200rpm, 300rpm, 460rpm, 700rpm)를 변수로 하여 접합을 실시하였다. 접합 후 외관상태를 점검하였으며 광학현미경 (optical microscope)과 주사전자현미경 (scanning electron microscope)을 사용하여 미세조직 관찰을 하였으며 경도 및 인장강도 측정 등의 실험을 통하여 접합부의 기계적 특성을 평가하였다. 그 후 이러한 결과를 통하여 미세조직과 기계적 특성과의 관련성을 조사하였다.

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Stability of TiN and WC Coated Dental Abutment Screw (TiN 및 WC코팅된 치과용 어버트먼트 나사의 안정성)

  • Son, M.K.;Lee, C.H.;Chung, C.H.;Jeong, Y.H.;Choe, H.C.
    • Journal of the Korean institute of surface engineering
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    • v.41 no.6
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    • pp.292-300
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    • 2008
  • Dental implant system is composed of abutment, abutment screw and implant fixture connected with screw. The problems of loosening/tightening and stability of abutment screw depend on surface characteristics, like a surface roughness, coating materials and friction resistance and so on. For this reason, surface treatment of abutment screw has been remained research problem in prosthodontics. The purpose of this study was to investigate the stability of TiN and WC coated dental abutment screw, abutment screw was used, respectively, for experiment. For improving the surface characteristics, TiN and WC film coating was carried out on the abutment screw using EB-PVD and sputtering, respectively. In order to observe the coating surface of abutment screw, surfaces of specimens were characterized, using field emission scanning electron microscope(FE-SEM) and energy dispersive x-ray spectroscopy(EDS). The stability of TiN and WC coated abutment screw was evaluated by potentiodynamic, and cyclic potentiodynamic polarization method in 0.9% NaCl solution at $36.5{\pm}1^{\circ}C$. The corrosion potential of TiN coated specimen was higher than those of WC coated and non-coated abutment screw. Whereas, corrosion current density of TiN coated screws was lower than those of WC coated and non-coated abutment screw. The stability of screw decreased as following order; TiN coating, WC coating and non-coated screw. The pitting potentials of TiN and WC coated specimens were higher than that of non-coated abutment screw, but repassivation potential of WC coated specimen was lower than those of TiN coated and non-coated abutment screws due to breakdown of coated film. The degree of local ion dissolution on the surface increased in the order of TiN coated, non-coated and WC coated screws.

A Study on Galvanic Corrosion properties between differential Al Alloys (이종 알루미늄 합금 간 갈바닉 부식 특성에 관한 연구)

  • Kim, Sun-Ho;Lee, Seul-Gi;Park, Jun-Mu;Park, Jae-Hyeok;Lee, Myeong-Hun
    • Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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    • 2018.06a
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    • pp.96-96
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    • 2018
  • 금속재료 중 알루미늄(Al)은 일반적으로 많이 사용되는 철강재에 비해 그 비중이 약 $1/3(2.7g/cm^3)$인 경량이고 열전도율이 약 3배($196kcal/^{\circ}C$, $20^{\circ}C$)로 높은 특성 등을 갖고 있다. 또한 대량생산에 의한 경제성을 가지기 때문에 건축 구조재, 전기 및 가전 등 다양한 산업 분야에서 널리 사용되고 있다. 특히, 위와 같은 특성으로 인해 열교환기의 종류에서 응축기(Condenser) 및 증발기(Evaporator)는 알루미늄(Al)을 널리 사용하고 있다. 하지만 단일 응축기 부품에도 이종 알루미늄 소재가 사용됨에 따라 갈바닉 부식이 발생할 수 있다는 단점이 있다. 따라서 본 연구에서는 현재 상용되고 있는 열교환기 중 응축기에서의 이종 알루미늄 재료로 인해 나타나는 갈바닉 부식 특성을 관찰-분석-연구 하였다. 본 연구에 사용된 알루미늄 재료는 현재 응축기 재료 중에서 각각 Tube와 Fin으로 널리 상용되고 있는 Al 1100과 Al 3003을 사용하였다. 표면 모폴로지는 SEM을 통해 관찰하였고 EDS를 통해 조성원소를 분석하였다. 또한 내식성 평가를 위해 5% NaCl 환경에서의 SST(Salt spray test, 염수분무시험) 시험과 3% NaCl 용액 내 자연침지 시험 및 탈기된 3% NaCl 용액 내 전기화학적 동전위 양극 분극 시험을 진행하였으며 더불어 갈바닉 부식 시험에 따른 혼합 전위 측정 및 외관 관찰을 하였다. 각 재료는 실험에 대해 동일한 표면적을 노출시켜 시험하였다. 5% NaCl 환경에서의 염수분무 시험 결과 Fin(Al 3003)의 경우에는 Tube(Al 1100) 보다 빠른 부식거동을 보이며 국부적인 공식부식(Pitting corrosion)이 촉진되었다. Tube(Al 1100)의 경우에는 치밀한 Al2O3 형성과 부식에 따른 Al(OH)3를 생성함에 따라 Fin(Al 3003)에 비해 느린 부식거동을 보였다. 3% NaCl 용액 내 자연 침지 및 전위 측정 결과 초기 전위는 Fin(Al 3003, 약 -0.85V/SCE)이 Tube(Al 1100, 약 -1.05V/SCE)에 비해 더 높은 값을 가지며 약 72시간 이후 Tube(Al 1100) 시편이 더 안정적인 전위 값을 나타냈다. 이는 안정적인 Al(OH)3 피막 형성에 기인한 것으로 사료된다. 탈기된 3% NaCl 용액 내 전기화학적 동전위 양극 분극 시험 결과 Fin(Al 3003) 시편에서 더 귀한 부식 전위 값을 나타냈지만 부식 전류는 더 낮은 값을 나타냈다. 상기 시험 결과를 바탕으로 Fin-Tube 간 장기간 접촉 시에는 갈바닉 부식이 발생할 수 있을 것으로 사료된다. 갈바닉 부식 시험 결과 초기 혼합 전위는 약 -1.05 V/SCE를 나타냈으며 약 288시간 경과 후 약 -0.85 V/SCE 값을 나타냈다. 이는 자연 전위 측정 및 동전위 양극 분극 시험에서의 부식 전위 값에서 알 수 있듯이 더 비한 전위인 Tube(Al 1100) 시편이 Fin(Al 3003) 시편에 대해 희생양극적(Sacrificial anode)인 역할을 한 것을 확인할 수 있었다. 또한 갈바닉 부식 전위 측정 간 외관 관찰에서도 Tube(Al 1100) 시편은 빠르게 흑변 하는 것을 확인할 수 있었으며 Fin(Al 3003) 시편은 침지 300시간 이후에도 초기와 유사한 표면 상태 및 광택을 유지하였다. 이상의 SST 시험, 자연 침지 시험, 전기화학적 양극 분극 시험 및 갈바닉 부식 시험 결과를 바탕으로 단일 부품 내 이종 알루미늄 소재 간 접촉 및 그에 따른 갈바닉 부식 발생을 확인할 수 있었다. 따라서 동종 성분이라고 할지라도 단일 부품 제작 시에는 그 사용 환경에 따라 이종 금속 재료의 사용에 대한 재고가 필요할 것으로 사료된다.

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