부식발생 조건

부식발생 조건

1. FIVE ELEMENTS OF CORROSION

a. Electronic σ(Conductor)

b. Ionic σ(Conductor)

c. Anodic Reaction

d. Cathodic Reaction

e. Closed loop (ex, painting하는 것은 회로를 차단하는 것이다.)

- Electronic σ와 Ionic σ사이에는 Charge Transfer Reaction(CTR, electron transfer)이 있어야만 한다.

- 통상 일반적인 (+) → (-)방향으로의 전류(conventional current flow, i 의 흐름은 부식발생시에는 금속과 전해질에서 각각 다음과 같다.

1) 금속내부에서의 전류흐름은 음극(cathode, -)에서 양극(anode, +)으로 향해 간다.{(-) → (+)}
2) 전해질내에서는 전류흐름이 양극(anode, +)에서 음극(cathode, -)으로 향한다.{(+) → (-)}

2. 철(Iron)의 부식 개요도

- 양극(Anode)에서는 먼저 ferrous hydroxide(Fe(OH)2)가 생성된 후 계속적인 반응으로 다시 ferric hydroxide

(Fe(OH)3)로 흔히 주변에서 볼 수 있는 rust로 변하게 됨.

- 건전지의 원리에서는 전류의 흐름을 우선으로 간주함으로서(방전 효과) 부식에서의 음극(Cathode)인 탄소막대를 전지에서는 전류가 흘러나가는 양극(positive, +)로 표기함.

3. 부식속도 측정법

A. MPY (mils penetration per year) : 두께감소

※ 1 mil = 1/1000 in.
※ 1 mpy = 0.0254 ㎜/yr = 25.4 ㎛/yr = 2.90 ㎜/yr = 0.805 pm/sec

B. MDD (milli-gram per square decicentimeter per day) : 무게 감소,

a) MPY = 534 W/DAT

b) ㎜/yr = 87.6 W/DAT

c) 1MPY = 1.44 MDD/D

W : 무게감량(㎎)
D : 금속의 비중(g/㎤)
A : 면적(in2)
T : 침지시간

C. 용액분석

D. 수소발생량

E. 현재는 주로 전기화학적 방법으로 부식속도를 정밀측정. (current, driving force, potential)

ex.) icorr. : corrosion current density(부식전류밀도)

a) Fe의 경우 : 1mpy = 2.2㎂/㎠

b) 공학적으로 사용 가능한 내식재료는 20mpy 이하여야 한다.

mpy = C × {(weight loss)/(area × time)} × K

C : C factors
K : density factor[Applicable alloy density/Carbon steel density]
K = 1.0 (탄소강의 경우)