• Title/Summary/Keyword: Pitting test

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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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Applications of Micro-Droplet Cell to Study of Localized Corrosion Resistance of Stainless Steels (스테인리스강의 국부부식 저항성 연구에 미세방울셀의 응용)

  • Kim Sung-Yu;Kim Hee-San
    • Journal of the Korean Electrochemical Society
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    • v.9 no.2
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    • pp.70-76
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    • 2006
  • Micro-droplet cell with free droplet as a micro-electrochemical technique has been limited to apply to electrochemical systems with high wetting properties such as an acidic solution and low grade stainless steels(Type 316L). By loading negative pressure to a droplet, control of droplet size, and use of hydrophobic gasket, the cell is modified to be allowed to use for electrochemical systems with high wetting properties. For giving the reliability of new cell, studies on local corrosion were conducted for three different systems-an acidic chloride solution and high chromium ferritic stainless steel, the other acidic chloride solution and type 316, and a neutral chloride solution and type 316. stainless steel. Firstly, the modified micro-droplet cell allows the anodic polarization curves in an acidic chloride solution to show the fact that the local corrosion of high chromium stainless steel near the $\alpha/\sigma$ interface is due to the Cr depleted zone. Secondly, the local anodic polarization test of type 316 L in the other acidic chloride solution can be successfully conducted in the cell. Furthermore, the local polarization curves help elucidating the corrosion of type 316 with $\delta-ferrite$ phase. Finally, the polarization curves of type 316 L in a neutral chloride solution indicates that the factor affecting the pitting corrosion resistance was inclusions rather than $\delta-ferrite$.

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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Geochemical exploration for REE occurrence in Nghe An Area within Northern Vietnam (베트남 북부 네안 희토류 산출지의 지구화학탐사)

  • Heo, Chul-Ho;Chung, Ho Tien;Lee, Jae-Ho
    • Economic and Environmental Geology
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    • v.45 no.6
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    • pp.599-622
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    • 2012
  • The phase I soil geochemical exploration was carried out targeting around Chau Binh area far from about 14 km with southeastern direction from Quy Chau within Nghe An province. The interval of sampling are horizontal 300 m with 14 line and longitudinal 500 m with 15 line, resulting in 194 soil samples. Based on the result of the phase I soil geochemical exploration, the phase II detailed pitting survey was carried out targeting the grid point with high TREO content, resulting in 56 soil samples within 7 pits. The geology of survey area are consisted of Ban Chieng biotite granite complex and Dai Loc gneissic granite complex intruding Bu Khang formation comprising of schist, gneiss and limestone. Main mineralization in the study area have the characteristics of occurrence with tin, ruby and REE-bearing monazite(about 300 g/t) and xenotime(about 10 g/t) to be thought as occurring at the alteration zone of granite complex. In order to elucidate the source rock of monazite and xenotime confirmed from heavy sand, soil geochemical exploration was carried out. As a analysis result with ICP-MS on the soil samples from the phase I soil geochemical exploration, total REE oxide content of background amount to about 2 times of crustal abundance, enriching the heavy rare earth(about 2 times) and light rare earth(about 1.84 times). As a analysis result with ICP-MS on the soil samples from the phase II soil detailed pit survey, we identified outcrop considering as economic ore body at the grid point 4-7 pit with N40W attitude. As a synthetic consideration on the phase I soil geochemical exploration and phase II detailed pit survey, we tentatively designated areas considering as the extension of economic ore body with REE anomaly. In the near future, we have the plan to carry out the geophysical exploration and test drilling targeting the interval anticipated to the economic ore body.