• 제목/요약/키워드: alkaline corrosion

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EIS를 이용한 아크 금속용사 표면처리기법이 적용된 강재의 콘크리트 내 부식 거동에 관한 실험적 연구 (An Experimental Study on Corrosion Behavior in Steel of Concrete Applied with Arc Metal Spray Method Surface Treatment Technology Using EIS)

  • 윤창복;박장현;이한승
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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    • 제24권3호
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    • pp.87-95
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    • 2020
  • EIS를 이용한 아크 금속용사 표면처리기법이 적용된 강재의 콘크리트 내 부식거동에 관한 실험적 연구로서 콘크리트 내부환경을 모사한 Ca(OH)2 포화수용액 침지 및, NaCl 수용액에서의 침지실험을 통해 부식거동을 실험하였다. Nyquist plot의 분석을 통하여 등가회로를 도출하였으며 Ca(OH)2 수용액에서의 계면저항과 분극저항을 비교한 결과 계면저항은 Al ATMS가 가장 우수하였으며 분극저항은 Zn ATMS가 가장 우수한 것으로 나타났다. 시멘트 모르타르에 금속용사 표면처리 된 강재를 매립후 NaCl 수용액에 침지하여 침지 시간에 따른 임피던스 측정에서는 초기 침지 임피던스 측정값은 Zn ATMS시험체가 가장 높았으나 침지 2주후에는 Al ATMS 시험체의 임피던스가 가장 높고 안정적으로 나타났다. 이는 이온화 경향이 높은 Al이 강알칼리 환경에서 지속적으로 산화하며 피막을 형성하였으며, 염소 이온의 침투로부터 강재를 보호하기 때문으로 판단된다.

복합환경인자에 의한 FRP 보강근의 성능저하 특성 (A Degradation Characteristic of FRP Rebars Attacked by Combined Environmental Factors)

  • 오홍섭;문도영
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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    • 제16권3호
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    • pp.1-10
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    • 2012
  • FRP 재료는 높은 부식저항성과 강도에도 불구하고 지난 20여년 동안 심각한 환경적 노출에 의한 재료의 성능저하에 대한 문제가 제기되어 왔다. 본 연구에서는 섬유와 수지로 구성된 이질재료인 FRP보강근이 온도와 화학적 노출을 복합적으로 받는 경우에 대하여 실험적으로 분석하였다. 각기 다른 형상으로 제작된 탄소, 유리 및 하이브리드 FRP 보강근 5종류에 대하여 중량변화, 계면전단강도(ILSS), SEM 및 FT-IR분석을 수행하였으며, 모든 FRP 실험편은 최대 150일까지 알칼리 용액과 증류수에 침지시킨 다음 60, 100, 150 및 300도의 온도에서 30분동안 노출하였다. 실험결과, 또한 FRP 보강근의 성능저하는 섬유의 종류뿐 아니라 수지의 종류와 제조과정에 따라 영향을 받는 것으로 관찰되었다. 침지 초기에는 ILSS 강도가 약간 증가한 후 시간경과에 따라 강도가 감소하는 것으로 나타났다. 알칼리 용액과 증류수 용액에 의해 손상을 받은 ILSS의 차이는 무시할 수 있는 수준인 것으로 관찰되었다.

Performance of carbon fiber added to anodes of conductive cement-graphite pastes used in electrochemical chloride extraction in concretes

  • Pellegrini-Cervantes, M.J.;Barrios-Durstewitz, C.P.;Nunez-Jaquez, R.E.;Baldenebro-Lopez, F.J.;Corral-Higuera, R.;Arredondo-Rea, S.P.;Rodriguez-Rodriguez, M.;Llanes-Cardenas, O.;Beltran-Chacon, R.
    • Carbon letters
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    • 제26권
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    • pp.18-24
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    • 2018
  • Pollution of chloride ion-reinforced concrete can trigger active corrosion processes that reduce the useful life of structures. Multifunctional materials used as a counter-electrode by electrochemical techniques have been used to rehabilitate contaminated concrete. Cement-based pastes added to carbonaceous material, fibers or dust, have been used as an anode in the non-destructive Electrochemical Chloride Extraction (ECE) technique. We studied the performance of the addition of Carbon Fiber (CF) in a cement-graphite powder base paste used as an anode in ECE of concretes contaminated with chlorides from the preparation of the mixture. The experimental parameters were: 2.3% of free chlorides, 21 days of ECE application, a Carbon Fiber Volume Fraction (CFVF) of 0.1, 0.3, 0.6, 0.9%, a lithium borate alkaline electrolyte, a current density of $4.0A/m^2$ and a cement/graphite ratio of 1.0 for the paste. The efficiency of the ECE in the traditional technique using metal mesh as an anode was 77.6% and for CFVF of 0.9% it was 90.4%, with a tendency to increase to higher percentages of the CFVF in the conductive cement-graphite paste, keeping the pH stable and achieving a homogeneous ECE in the mass of the concrete contaminated with chlorides.

알칼리형 연료전지의 수소극용 Co-Mo 및 Ni-Mo 금속간화합물 전극의 전기화학적 안정성 (Electrochemical Stability of Co-Mo and Ni-Mo Intermetallic Compound Electrodes for Hydrogen Electrode of Alkaline Fuel Cell)

  • 이창래;강성군
    • 전기화학회지
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    • 제2권3호
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    • pp.150-155
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    • 1999
  • [ $H_2-O_2$ ] 알칼리형 연료전지용 수소극으로서 아크융해법으로 제조된 Brewer-Engel type의 Co-Mo$(35\;wt\%)$ 및 Ni-Mo$(35\;wt\%)$ 금속간화합물 전극의 전기화학적 안정성이 조사되었다. $N_2$가스로 용존산소를 제거한 $80^{\circ}C$ 6N KOH 전해질 내에서 금속간화합물 전극의 전기화학적 안정성에 미치는 전해질의 농도 및 온도의 영향이 조사되었다. 또한, AFC의 정상 작동조건하에서는 Co-Mo및 Ni-Mo전극의 전기화학적 안정성에 대한 분극전압(과전압)의 영향이 논의되었다. Co-Mo전극은 Ni-Mo전극에 비하여 낮은 전기화학적 안정성을 보였다. 수소가스 평형전위로부터 낮은 양분극 과전압 하에서 Co-Mo전극에서는 Co와 Mo의 용해가 동시에 일어났다. 그러나, Co는 Mo에 비하여 급격히 용해되었다 높은 양분극 과전압에서는 전극표면에 $Co(OH)_2$ 부동태 피막이 형성되었다. Ni-Mo전극의 경우에는 Mo의 용해반응이 치밀한 $Ni(OH)_2$, 부동태 피막형성에 의하여 억제되어 우수한 전기화학적 안정성을 보였다.

염기 환경에서 pH 변화에 따른 맥키나와이트 광물에 스트론튬과 니켈의 수착 특성 (Sorption Characteristics of Strontium and Nickel on Mackinawite According to pH Variations in Alkaline Conditions)

  • 박정균;박태진;이승엽;이재광
    • 방사성폐기물학회지
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    • 제18권1호
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    • pp.73-81
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    • 2020
  • 스트론튬(90Sr)과 니켈(59Ni)은 처분안전성평가에서 중요하게 다루는 핵종들이다. 지하에서 방사성핵종의 이동을 저지하기 위한 다양한 시도가 이루어지고 있는데, 처분시스템에서 용기와 부식반응으로 생기는 광물들 중에 핵종들과 반응성이 뛰어난 광물들이 존재하는 것이 알려졌다. 이들 중에서 철-황화합광물인 맥키나와이트(FeS)를 선정하여 스트론튬, 니켈과 수착실험을 하였다. 심부지하에서 환원 알카리 환경을 고려하여, pH 8 ~ 12까지 조건에서 pH에 따른 수착영향을 살펴보았다. 실험결과, 스트론튬은 낮은 알카리영역에서 수착능이 저조하였지만, 니켈은 전 실험영역에서 높은 수착능을 보였다. 또, 두 핵종 모두 알카리 조건에서 pH가 증가할수록 수착량(Kd)이 증가하였는데, 이는 pH가 증가하면서 풍부해진 OH-이온이 광물표면에 수소나 양이온과 결합해 탈착하면서 광물표면에 전기음성도가 증가해 양이온인 스트론튬과 니켈을 전기적 인력으로 끌어당기기 때문으로 여겨진다.

파릴렌 막이 증착된 봉입형 압력센서의 제작 및 그 특성 (Fabrication and Characteristics of Parylene Coated Isolated Type Pressure Sensor)

  • 김우정;조용수;김홍균;최시영
    • 대한전자공학회논문지SD
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    • 제40권2호
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    • pp.81-86
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    • 2003
  • 반도체형 압력센서를 이용하여 물이나 화학약품 매질의 압력을 측정하기 위해서는 센서를 보호하기 위한 패키징이 필요하다. 스테인레스 봉입형 압력센서는 SUS316으로 패키지 되어있으며 SUS316은 표면이 다량의 크롬과 니켈을 함유하고 있어 내부식성이 강하고 또한 인성 및 응접성이 양호하여 센서를 분리하는 박막으로 널리 사용된다. 그렇지만 SUS316은 강산과 강알칼리 용매에서는 급격히 부식된다. 따라서 내부식성이 우수한 파리렌 막을 SUS316의 표면에 2000A의 Cu막을 증착한 다음에 5㎛ 두께로 처리함으로써 내화학성이 우수한 압력센서를 제작할 수 있었다, 파리렌 막을 코팅하기 전에 봉입형 압력센서의 정확도는 ±0.5%FSO이었고, 코팅 후의 센서도 동일한 특성을 보여주었다.

탄산화가 진행된 기존 RC구조물의 표면보수공법 적용 후 FDM 해석을 이용한 탄산화 진행 예측 연구 (A Study on Predicting Progress Carbonation using FDM Analysis After Carbonated RC Structures Surface Repair)

  • 이형민;이한승;김영관
    • 한국건축시공학회:학술대회논문집
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    • 한국건축시공학회 2015년도 추계 학술논문 발표대회
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    • pp.13-14
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    • 2015
  • Carbonation is the results of the interaction of carbon dioxide gas in the atmosphere with the alkaline hydroxides in the concrete. in other words, of the hydrates in the cement pastes, the one which reacts with readily is Ca(OH)2, the product of the reaction being CaCO3 and which decreases the alkalinity of concrete. Consequently, RC structure is deteriorated due to steel corrosion in concrete. As the importance of maintenance of reinforced concrete structure recently has emerged, the attention of durability of structure has been increasing. There are many studies about durability decline especially due to the carbonation. In order to study carbonation progress after surface repair of carbonated concrete, each carbonation penetration velocity from different repair materials of concrete structure is compared through the experiment of carbonation accelerating CO2 concentration to 100%. As carbonation infiltration progress is predicted through this study, the counterplan of service life evaluation will be prepared on selection of repair materials of concrete structure.

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GRC 제조용 내알칼리성 지르코니아계 고분자 겔섬유에 관한 연구 (Study on the Polymer Gel Fiber of Alkali Resistance Zirconia System for GRC)

  • 신대용;한상목;김경남;강위수
    • 한국세라믹학회지
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    • 제31권8호
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    • pp.934-940
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    • 1994
  • Fibers of ZrO2-SiO2 system were prepared from the hydrolysis and condensation of Si(OC2H5)4 and Zr(OnC3H7)4 with different H2O/alkoxide molar ratios. It was found that fibers could be drawn in the viscosity range of 1~100 poise from HCl catalyzed solutions with lower water contents of the mole ratio H2O/alkoxide, r 2. The fibrous gels were converted into the corresponding oxide glass fibers by heating at 80$0^{\circ}C$. Mechanical test was performed on E, A and 20ZrO2-80SiO2 glass fibers reinforced cement in order to investigate the flexural strength. The flexural strength value of 20ZrO2-80SiO2 glass fibers reinforced cement was greater than those of E and A. The chemical durability of the fibers in alkaline solutions increased with ZrO2 content. The weight loss due to the corrosion by 2N-NaOH solutions at $25^{\circ}C$ for 160 hours was about 0.31$\times$10-2 mg/dm2 for the 20ZrO2-80SiO2 glass fibers, which was superior to that of Vycor glass.

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Effect of octadecylamine concentration on adsorption on carbon steel surface

  • Liu, Canshuai;Lin, Genxian;Sun, Yun;Lu, Jundong;Fang, Jun;Yu, Chun;Chi, Lisheng;Sun, Ke
    • Nuclear Engineering and Technology
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    • 제52권10호
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    • pp.2394-2401
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    • 2020
  • Octadecylamine is an effective film-forming amine that protects carbon steel from corrosion. In the present study, the effect of octadecylamine concentration on adsorption on a carbon steel surface was investigated in anaerobic alkaline solution by using SEM/EDS, TEM and the Materials Studio simulation techniques. TEM morphology observation and EDS elemental detection determine the thicknesses of octadecylamine film on a carbon steel surface, which are confirmed by the in-situ electrochemical impedance spectroscopy measurement and resistance calculation. The Materials Studio simulation reveals the number of octadecylamine film layers at different concentrations. Results obtained in this study indicate that adsorption of octadecylamine film on carbon steel proceeds with the multi-layer adsorption mechanism.

분말형 자극제를 이용한 고로슬래그미분말 혼입 시멘트 모르타르의 조기 압축강도 향상에 관한 실험적 연구 (An Experimental Study on the Early Compressive Strength Improvement of Cement Mortar Mixed with Blast Furnace Slag using Powdered Stimulants)

  • 이강진;김진형;박기봉;이한승
    • KIEAE Journal
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    • 제12권3호
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    • pp.115-122
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    • 2012
  • Based on previous research and existing literature, this study examines the development of admixture, which increases the early concrete strength (1 and 3 day) by mixing blast furnace slag cement and concrete stimulant. The research on early strength development of concrete is necessary in dealing with the drawbacks of slow early strength concrete on site and to shorten the construction time. The study confirmed that when a high alkaline mortar mixture is mixed with blast furnace slag, the early strength of admixture exceeds that of ordinary portland cement (OPC). The use of calcium chloride ($CaCl_2$) promotes hydration of cement at low temperature and show similar strength as the blast furnace slag admixture. Although calcium chloride seems economically advantageous, it causes steel corrosion and its use in concrete should be further studied in-depth.