화학적특성평가 부식보고서

소개

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목차

1. 실험제목
2. 실험목적
3. 이론
4. 실험방법
5. 실험결과
6. 결론 및 고찰
7. 참고문헌

본문내용

1. 실험제목
탄소강-스테인리스강 부식

2. 실험목적
STS304, STS430, SS400을 부식액 농도, 시간변화에 따른 차이를 비교분석하며, 이와 관련된 이론을 배운다.

3. 이론
1) 부식이란
부식이란 말 그대로 썩어서 문드러진다는 뜻이며, 화학적인 관점에서 보면 금속이 산화 따위의 화학 작용에 의하여 금속 화합물로 변화되는 현상을 뜻한다.
부식은 금속이 화학적 또는 전기화학적 침식에 의하여 표면으로부터 소모되어 비금속성의 부식 생성물로 변화하는 현상이다. 즉, 금속이 수분이나 산소와 반응하여 산화물 등의 작용으로 용해, 녹 등의 생성물을 만들어 소모되는 현상을 말한다.
부식은 온도에 따라 달라지며, 금속의 이온화도에 따라 달라진다. 이온화도는 다음과 같으며, Au<Cu<Pb<Sn<Ni<Co<Cd<Fe<Cr<Zn<Al<Mg<Na<K Au에 가까울수록 부식이 잘 일어나지 않으며, K에 가까울수록 부식이 잘 일어난다.
모든 물질은 더 낮은 에너지 준위로 이동하려고 하는 성질이 있는데 이러한 성질로 부식이 일어난다. 예를 들어 순수한 Fe보단 가 에너지 준위가 낮아 안정한 상태이다. 그래서 Fe가 로 변하는 부식이 일어난다. 따라서 부식은 자발적인 반응으로 상온 상압에서 자발적인 금속의 화학 반응을 통한 비금속화가 되는 과정이다. 여기서 자발, 비자발을 좌우하는 것은 깁스자유에너지의 변화량을 이용한다. 일 때 자발적이며 비가역적인 반응이 된다.

➀ 전기화학 반응에 의한 부식
화학반응을 전자의 흐름으로 이해하는 부식이다. 예를 들어 Cd와 Ni을 외부전선에 연결하면 반응성이 좋은 Cd는 전자를 잃으면서 가 되고, 된 만큼 무게가 감소하게 된다. 이때 잃은 전자는 전선을 타고 반응을 잘 안하는 Ni쪽으로 이동하여 수용액속에 담긴 와 만나서 Ni를 형성하게 된다. 형성된 만큼 Ni는 증가한다. 전자는 -극에서 +극으로 이동하므로, 상대적으로 Ni가 +극임을 알 수 있다. 이를 1M의 를 기준으로 측정한 V가 Standard EMF(표준전극전위)이다. Cd와 Ni의 표준상태에서 EMF는 가 된다. 만약 Cd쪽으로 전압을 가한다면 부식은 억제될 것이다. 또한, 표준상태가 아닐 때 EMF는 으로 표현할 수 있다. 여기서 n은 산화환원 과정중에 사용되는 단위전자의 양이고, F는 패러데이상수로 을 의미한다. X와 Y는 수용액 속에 들어있는 이온의 농도를 의미한다.

참고자료

· [스테인레스강의 부식 이해│대한특수용접학원]
· http://www.welding-academy.com/BBS/msView.php?tId=data&boIdx=3
· [헤스의 법칙. FeO(s) + Fe2O3(s) → Fe3O4(s) 반응열 계산│좋은 습관]
· https://ywpop.tistory.com/12621
· [스테인리스 강의 부식│도깨비MP]
· https://m.blog.naver.com/PostView.nhn?blogId=dladkfka3&logNo=50154280558&proxyReferer=https:%2F%2Fwww.google.com%2F
· [STS304, STS430 특징, SS400특징, 크롬특징]
· https://blog.naver.com/sapphirecoltd/220931009318
· https://blog.naver.com/j_3874/221346993811
· https://cafe.naver.com/forge1993/2998
· https://blog.naver.com/gangplank/221060105371
· http://www.ttiti.co.kr/index/bbs/board.php?bo_table=s4_04&wr_id=8
· [철의 부식과 부식 방지법│ZUM학습백과]
· http://study.zum.com/book/14627
· [금속의 부식과 방식│한탑기술사무소]
· http://www.mkckorea.com/catalog/qseeman/hc-200_ref3.pdf
· [부식발생조건│A Selfish & Subjective DB]
· https://bosch.tistory.com/322
· [갈바니부식│네이버지식백과]
· https://terms.naver.com/entry.nhn?docId=1222755&cid=40942&categoryId=32372