• Advances in concrete construction
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• 제2권2호
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• pp.109-123
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• 2014

This paper presents chloride induced corrosion durability of reinforcing steel in geopolymer concretes containing different contents of sodium silicate ($Na_2SiO_3$) and molarities of NaOH solutions. Seven series of mixes are considered in this study. The first series is ordinary Portland cement (OPC) concrete and is considered as the control mix. The rest six series are geopolymer concretes containing 14 and 16 molar NaOH and $Na_2SiO_3$ to NaOH ratios of 2.5, 3.0 and 3.5. In each series three lollypop specimens of 100 mm in diameter and 200 mm in length, each having one 12 mm diameter steel bar are considered for chloride induced corrosion study. The specimens are subjected to cyclic wetting and drying regime for two months. In wet cycle the specimens are immersed in water containing 3.5% (by wt.) NaCl salt for 4 days, while in dry cycle the specimens are placed in open air for three days. The corrosion activity is monitored by measuring the copper/copper sulphate ($Cu/CuSO_4$) half-cell potential according to ASTM C-876. The chloride penetration depth and sorptivity of all seven concretes are also measured. Results show that the geopolymer concretes exhibited better corrosion resistance than OPC concrete. The higher the amount of $Na_2SiO_3$ and higher the concentration of NaOH solutions the better the corrosion resistance of geopolymer concrete is. Similar behaviour is also observed in sorptivity and chloride penetration depth measurements. Generally, the geopolymer concretes exhibited lower sorptivity and chloride penetration depth than that of OPC concrete. Correlation between the sorptivity and the chloride penetration of geopolymer concretes is established. Correlations are also established between 28 days compressive strength and sorptivity and between 28 days compressive strength and chloride penetration of geopolymer concretes.

• 한국해양공학회지
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• 제23권4호
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• pp.58-63
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• 2009

Two kinds of welding methods are used for austenitic 304 stainless steel: laser welding and TIG welding. The difference in the corrosion characteristics of the welded zone between these two welding methods was investigated using electrochemical methods, such as corrosion potential measurements, polarization curves, cyclic voltammograms, etc. The Vickers hardnesses of all the welded zones (WM: Weld Metal, HAZ: Heat Affected Zone, BM: Base Metal) showed relatively higher values in the case of laser welding than for TIG welding. Furthermore, the corrosion current densities of all the welding zones showed lower values compared to TIG welding. In particular, the corrosion current density of the HAZ with TIG welding had the highest value of all the welding zones, which suggests that chromium depletion due to the formation of chromium carbide appears in the HAZ, which is in the range of the sensitization temperature. Thus, it can easily be corroded with a more active anode. Consequently, we found that the corrosion resistance of all of the welding zones for austenitic 304 stainless steel could apparently be improved by using Laser welding.

• Journal of Yeungnam Medical Science
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• 제7권1호
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• pp.81-93
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• 1990

1983년 5월부터 1989년 9월까지 본 영남의료원 정형외과에 대퇴골 간부골절시 사용한 금속 내 고정물의 금속 부전으로 입원한 경우 중 부전된 금속의 표면관찰이 가능한 8례에 대한 임상적 고찰 및 부전된 금속 파손 표면의 관찰을 통해 확인한 파손 원인을 요약하면 다음과 같다. 1. 금속 부전이 발생 내고정물의 종류는 압박금속판 5례, Jewett nail 1례, Rowe plate screw 1례, interlocking nail 1례였다. 2. 금속 부전의 임상적 추정에 의한 원인으로는 반대편 피질골 결손 5례, 부적절한 위치선정 1례 및 부적절한 금속선택 1례였다. 3. 금속 내고정후 금속 부전이 되기까지의 기간을 보면, 4개월이 1례, 6개월에서 12개월 사이가 6례, 3년이 1례였다. 4. 부전된 내고정물의 파손면 관찰을 통해 확인한 금속부전의 원인을 보면, 첫째, impact failure 1례 둘째, fatigue failure 6례 machining mark가 있어 이것이 stress riser로서 역할을 한 것으로 보이는 경우가 4례였으며, 이의 형태는 low consistent cyclic fatigue failure와 irregular cyclic fatigue failure의 형태를 관찰할 수 있었다. 셋째, Stress corrosion crack 1례를 관찰할 수 있었다. 5. 316L Stainless Steel은 내부식성이 좋은 금속이지만 fretting에 의해 특유의 부동태 피막이 손상되면 pitting corrosion을 일으키며 경우에 따라서는 파손의 기점으로 작용되어 failure의 주요 원인이 되기도 한다. 6. screw hole의 가공시 기계에 의한 손상 및 기구(implant) 제조 과정중 손상이 plate의 failure를 유발하는 중요한 원인이 될 수도 있다. 기계에 의한 손상은 응력을 집중시키므로 plate가 파손되기 쉽게 한다. 이상의 결과 임상적 추정에 의한 원인 이외에도 부전된 금속파손면 관찰을 통해 중요한 다른 원인을 찾을 수 있었으므로, 금속부전의 예방을 위해 앞으로 이 방향으로의 계속적인 연구가 필요할 것으로 사료된다.

• Restorative Dentistry and Endodontics
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• 제33권1호
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• pp.54-65
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• 2008

본 연구에서는 차아염소산나트륨 용액 및 고압증기멸균이 근관 치료용 Ni-Ti 파일의 주기적 피로 파절에 미치는 영향을 알아보고자 하였다. 파일 첨단 크기가 #30이고 .06 taper를 가지는 Hero $642^{(R)}$와 $K3^{(R)}$파일 70개를 10개씩 7개의 군으로 나누었으며, 6% 차아염소산나트륨 용액에 15분 (N15군), 30분 (N30군), 고압증기멸균은 $121\;^{\circ}C$의 온도, 0.12 MPa의 압력에서 20분간 시행하는 것을 일 회로 하여 5회 (H5군), 10회 (H10), 고압증기멸균 5회 후 차아염소산나트륨 용액 15분(H5N15), 고압증기멸균 10회 후 차아염소산나트륨 용액 30분 (H10N30) 처리 후 주기적 피로 파절 실험을 수행하여 파일이 파절될 때까지의 시간을 초 단위로 측정하였다. 대조군은 전처리를 하지 않고 주기적 피로 파절을 시행하였다. 95%의 신뢰도로 one-way analysis of varience를 이용하여 통계 처리하였으며, 다중 비교는 Tukey방법으로 분석하였다. 파일의 표면을 주사전자현미경으로 관찰하였다. 주기적 피로 파절에 소요된 시간은 Hero $642^{(R)}$는 각 군별로 유의할 만한 차이가 없었으며, $K3^{(R)}$는 N15, N30, H5N15군에서 대조군에 비해 짧은 시간이 소요된 것으로 나타났다 (p < 0.05). 주사전자 현미경에서 관찰했을 때 Hero $642^{(R)}$와 $K3^{(R)}$모두 N15, N30군에서 파일의 표면과 날이 부식이 되어 대조군에서 관찰된 일정 방향으로 배열된 정형화된 예리한 빗살무의가 부분적으로 파괴된 형태가 관찰되었으며, N15군에 비해 N30군에서 파일의 형태가 파괴된 양상이 뚜렷했으며, Hero $642^{(R)}$보다 $K3^{(R)}$가 심하게 부식된 양상이었다. H5군과 H10군에서는 $K3^{(R)}$ 파일은 날 부분이 무디어진 양상을 보였고, Hero $642^{(R)}$는 형태 파괴가 뚜렷하지 않았으나 H10군에서 표면의 빗살무늬가 약간 무디어진 양상을 보였다. H5N15군과 H10N30군에서는 그다지 뚜렷한 형태변화는 없었다. 본 연구 결과 $K3^{(R)}$파일을 사용 시에는 가능한 한 차아염소산나트륨에 적은 시간 노출시키는 것이 파일의 부식으로 인한 형태의 손상을 방지할 수 있고, 주기적 피로 파절에 걸리는 시간도 감소시킬 수 있을 것이다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제21권1호
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• pp.117-125
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• 2017

플라이애시가 시멘트의 대체재로 사용되면서 플라이애시는 콘크리트의 특성변화에 중요한 역할을 하고 있다. 본 연구에서는 보통 콘크리트와 플라이애시를 혼입한 콘크리트의 철근부식에 대한 저항성을 평가하였다. 부식속도가 가장 빠른 간만대 환경을 모사한 최적 건습반복시험방법을 찾고 해양환경폭로시험장의 간만대에 장기간 노출된 시편의 철근부식모니터링 시험결과와의 비교를 통해 FA 혼입에 따른 OPC 대비 부식 지연비를 도출하였다. 반전지전위법에 의한 부식 모니터링 결과 인공해수에 3일간 침지 후 4일간 건조의 반복 조건보다는 염수를 시편 상부에 침지시켜 염수 및 산소의 공급이 계속되는 염수 ponding 시험법이 부식을 촉진시키는 것으로 나타났다. 모든 시험법에서 OPC에 비해 FA의 철근 부식이 지연되었다. FA의 철근부식 지연비율은 재령이 증가할수록 증가하였으며 OPC 대비 최대 27%까지 철근부식이 지연되었다. 그 결과 플라이애시 콘크리트는 재령이 증가할수록 철근부식 저항성능이 향상됨을 알 수 있었다.

• Corrosion Science and Technology
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• 제13권1호
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• pp.20-27
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• 2014

The structures of reinforced concrete has been extensively increased with rapid development of industrial society. Futhermore, these reinforced concretes are easy to expose to severe corrosive environments such as sea water, contaminated water, acid rain and seashore etc.. Thus, corrosion problem of inner steel bar embedded in concrete is very important in terms of safety and economical point of view. In this study, multiple mortar test specimen(W/C:0.4) with six types having different cover thickness each other was prepared and was immerged in seawater solution for five years to evaluate the effect of cover thickness and immersion years to corrosion property of embedded steel bar. And the polarization characteristics of these embedded steel bars was investigated using electrochemical methods such as measuring corrosion potential, cathodic polarization curve, and cyclic voltammogram. At the beginning of immersion, the corrosion potentials exhibited increasingly nobler values with increasing cover thickness. However, after immersed for 5 years, the thicker cover of thickness, the corrosion potentials shifted in the negative direction, and the relationship between corrosion potential and cover thickness was not in good agreement with each other. Therefore, it is considered that the thinner cover of thickness, corrosive products deposited on the surface of the embedded steel bar plays the role as a resistance polarization which is resulted in decreasing the corrosion rate as well as shifting the corrosion potential in the positive direction. As a result, it seemed that the evaluation which corrosion possibility of the reinforced steel would be estimated by only measuring the corrosion potential may not be a completely desirable method. Therefore, it is suggested that we should take into account various parameters, including cover thickness, passed aged years as well as corrosion potential for more accurate assessment of corrosion possibility of reinforced steel which is exposed to partially or fully in marine environment for long years.

• Corrosion Science and Technology
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• 제13권1호
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• pp.28-35
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• 2014

Recently, the fuel oil of diesel engines of marine ships has been increasingly changed to heavy oil of low quality as the oil price is getting higher and higher. Therefore, the spiral gear attached at the motor of the oil purifier which plays an important role to purify the heavy oil is also easy to expose at severe environmental condition due to the purification of the heavy oil in higher temperature. Thus, the material of the spiral gear requires a better mechanical strength, wear and corrosion resistance. In this study, the heat treatment(tempering) with various holding time at temperature of $500^{\circ}C$ was carried out to the alloy of Cu-7Al-2.5Si as centrifugal casting, and the properties of both hardness and corrosion resistance with and without heat treatment were investigated with observation of the microstructure and with electrochemical methods, such as measurement of corrosion potential, cathodic and anodic polarization curves, cyclic voltammogram, and a.c. impedance. in natural seawater solution. The ${\alpha}$, ${\beta}^{\prime}$ and ${\gamma}_2$ phases were observed in the material in spite of no heat treatment due to quenching effect of a spin mold. However, their phases, that is, ${\beta}^{\prime}$ and ${\gamma}_2$ phases decreased gradually with increasing the holding time at a constant temperature of $500^{\circ}C$. The hardness more or less decreased with heat treatment, however its corrosion resistance was improved with the heat treatment. Furthermore, the longer holding time, the better corrosion resistance. In addition, when the holding time was 48hrs, its corrosion current density showed the lowest value. The pattern of corroded surface was nearly similar to that of the pitting corrosion, and this morphology was greatly observed in the case of no heat treatment. It is considered that ${\gamma}_2$ phase at the grain boundary was corroded preferentially as an anode. However, the pattern of general corrosion exhibited increasingly due to decreasing the ${\gamma}_2$ phase with heat treatment. Consequently, it is suggested that the corrosion resistance of Cu-7Al-2.5Si alloy can be improved with the heat treatment as a holding time for 48 hrs at $500^{\circ}C$.

• 콘크리트학회논문집
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• 제16권4호
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• pp.549-555
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• 2004

Cement of three alkalinities (equivalent alkalinities of 0.36,0.52 and 0.97) was employed in fabricating a set of classical G109 type specimens. To-date, these have been subjected to a one week wet-one week dry cyclic pending using 15 w/o NaCl solution. At the end of the dry period, potential and macro-cell current were measured to indicate whether the top reinforcing steel was in the passive or active state. Once this bar became active, the specimen was autopsied and the extent of corrosion was documented. Subsequent to visual inspection, concrete powder samples were collected from the upper region of the top rebar trace; and at a certain times concrete cores were taken from non-reinforced specimens. Using these, determinations were made of (1) critical chloride concentration for corrosion initiation ($Cl_{th}^-$), (2) effective chloride diffusion coefficient ($D_e$), and (3) pore water alkalinity ($[OH^-]$). The pore water alkalinity was strongly related to the alkali content of cement that was used in the mix. The chloride concentration, ($Cl^-$), was greater at active than at passive sites, presumably as a consequence of electro migration and accumulation of these species at active site subsequent to corrosion initiation. Accordingly, ($Cl^-$) at passive sites was considered indicative of the threshold concentration fur corrosion initiation. The $Cl_{th}^-$ was increased with increasing Time-to-corrosion ($T_i$). Consequently, the HA(High Alkalinity) specimens exhibited the highest $Cl_{th}^-$ and the NA(Normal Alkalinity) was the least. This range exceeds what has previously been reported in North America. In addition, the effective diffusion coefficient, $D_e$, was about 40 percent lower for concrete prepared with the HA cement compared to the NA and LA(Low Alkalinity) ones.

• 전기화학회지
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• 제6권4호
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• pp.242-249
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• 2003

아연 전극은 고농도의 KOH전해질 용액의 알카리 전지용 양극재료로 폭넓게 이용되고 있다. 그러나 급속한 전기화학적 반응과 높은 용해도에 의한 수지상의 생성에 의해 사이클 수명이 현저하게 짧아지는 것으로 알려져 있다. 본 연구에서는 용액온도 $25^{\circ}C$의 $40wt.\%$ KOH 전해질에 $Ca(OH)_2$, Citrate, Tartrate 및 Gluconate 등의 첨가제를 첨가하고 그리고 $Pb_3O_4\;5wt\%$를 아연 전극에 혼합하였을 때 아연 전극의 전기화학적 거동에 미치는 Pb,04와 첨가제의 효과를 동전위 분극 곡선, 순환전위전해분석법, 가속수명시험 및 SEM사진 분석을 통하여 고찰하였다. $Pb_3O_4$의 첨가는 아연 전극의 부식 속도를 확실히 감소시키는 효과가 있었으며 그리고 $Pb_3O_4$의 첨가에 의한 아연 전극의 부식 전위는 순수아연 전극에 비하여 다소 높았으나 개로 전압에는 거의 영향이 없었다. 그리고 4가지 종류의 첨가제는 내식성과 가속 수명시험시의 사이클 수명을 향상시키는 데 중요한 역할을 하고 있는 것으로 확인되었다. 더욱이 Tartrate 첨가는 4가지 종류의 첨가제 중에서 상대적으로 충방전 특성을 개선할 뿐 아니라 양호한 내식성 효과가 확인되었다.

• Corrosion Science and Technology
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• 제8권2호
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• pp.53-61
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• 2009

본 연구에서는 강교 도장재료로 사용될 수 있는 에폭시 하도 도료를 도포한 시험편을 촉진시험을 통해 열화시킨 후 도막의 외관 평가 및 EIS에 의한 평가를 실시하고, 그 2가지 방법에 대한 비교 분석을 실시하였다. 화상처리 기법에 의해 구한 총 열화 면적율과 열화도 평점 산정 결과를 상호 비교해 본 결과 녹이 발생한 경우가 그렇지 않은 경우보다 열화도 평점이 높게 나타났다. 이는 강교 도장의 열화도 평가 기준에서 단위 열화 면적율당 부여하는 열화도 평점이 박리의 경우보다 녹의 경우가 더 크기 때문이다. 열화 면적율과 EIS 측정 데이터를 비교해 본 결과 녹의 면적율 약 0.1% 이상, 블리스터링의 면적율 약 3% 이상만 되어도 도막의 임피던스는 약 $10^4{\Omega}{\cdot}cm^2$ 혹은 그 이하로 크게 저하되었다. 2개의 시험편을 제외한 모든 시험편에 대해 전하전달저항(charge transfer resistance, $R_{ct}$)과 이중층 정전용량(double layer capacitance, $C_{dl}$) 값이 나타났으며, 이 결과로부터 이들 시험편들은 도막과 강재 계면에 수분이 축적되어 부식이 진행되고 있음을 알 수 있었다. 열화도 평점과 EIS 측정결과를 상호 비교해 본 결과 저주파수(10 mHz)에서의 임피던스 값이 $10^6{\Omega}{\cdot}cm^2$ 이하로 떨어진 경우는 모두 열화도 평점이 10점 이상으로 나타났으며, NORSOK cyclic test 과정에 의해 열화시킨 경우 열화도 평점이 높지 않음에도 불구하고 임피던스는 가장 낮게 나타났다. 이것은 도장계와 열화조건이 주 시험편과 다르기 때문인 것으로 판단되며, 열화조건이 더 가혹하거나 복합적일 경우 외관 상태에 비해 도막의 저항이 더 크게 저하될 가능성이 있다고 생각된다.