아연도강의 음극방식 특성에 관한 연구

Abstract

기계 산업에 많이 사용되고 있는 아연도강재는 희생양극성인 아연이 철강재를 음극방식 시키고 있다. 아연 자체는 철과 비교하여 비한 금속으로 음극방식 되지만, 실제로 담수 중에서의 전위는 그 환경 조건에 의해서 영향을 받는다. 아연표면에 보호피막이 형성되어져 아연의 부식이 억제되어질 때 환경조건에 따라 아연의 전위는 귀한 방향으로 변화한다. 수용액 중에서 시간경과와 함께 아연의 전위는 상승해가지만 철의 전위는 거의 변하지 않는 경향이 있다. 즉, 아연의 전위가 상승하여 철보다 비전위한 상태로부터 귀전위한 상태로 전환할 수 있다. 이와 같이 극성이 역전되면 철강재가 음극방식 되지 않고 부식반응이 일어날 것으로 추찰되지만, 이들에 대한 정량적 연구는 거의 찾아 볼 수 없다. 따라서 본 연구에서는 양극인 아연 및 음극인 철의 Tafel분극거동과 양극분극거동에 대한 실험을 실시한 후, 이를 토대로 하여 양극과 음극의 전면부식거동과 국부부식거동을 고찰하고, 환경의 온도변화에 따른 양극인 아연 및 음극인 철의 전극전위가 시간에 따라 변화되는 양상을 실험하여 그 결과를 토대로 음극과 양극의 극성변화에 따른 아연이 철의 음극방식 하는 거동에 대해 고찰함으로써 아연도강을 사용하는 수도용 아연도배관, 열교환기, 자동차 외장으로 쓰이는 아연도강판 등의 설계와 제작, 보수 유지의 기초 자료로 활용될 것으로 기대된다.

Recently, industrial development and income increase cause rapid increase by using fossil energy like coal, petroleum and natural gas. And it adds more fuel to environmental pollution owing to the increase in emission of air pollution substance. Specially, fresh water like stream and river water is acidified and specific resistance is decreased. Therefore, corrosion damage is accelerated in industrial material because using acidified water and specific resistance is decreased in water. Material using in the various industrial parts is corroded. These phenomena cause economical damage. To protect corrosion, various methods are used for example addition of corrosion inhibitor, use of corrosion resistance metal and cathodic protection. Sacrificial anode method which is required galvanic electronic cell is applied to protect corrosion. Galvanized steel makes SS400 into cathodic protection because zinc is sacrificial anode. The zinc is closer to the base metal SS400, so it can become cathodic corrosion protection. But, electric potential is influenced by environmental A generation of the corrosion on the surface of SS400 is generated because of the reversal of polarization of Zn and SS400. In this study, for researching cathodic protection characteristics by the method of Zn galvanic sacrificial anode, cathodic protection and polarization experiment are conducted under the contaminated degrees of tap water for various temperature. The main results obtained are as follows ; 1) According to the increase of temperature in the tap water, the corrosion rate of SS400 is rapidly increased more than the Zn. 2) Open circuit potential of Zn is lower than that of SS400 so, it shows that inhabitation of corrosion current density. 3) According to the increase of temperature, the electrode potential is slowly increased. But the cathodic protection potential of SS400 is slowly increased and based in the critical point. 4) In the room temperature tap water, the potential of Zn galvanic anode is based more than SS400 which is cathode, so the cathodic protection of SS400 is estimated. 5) According to the increase of temperature, the potential of Zn galvanic anode is becoming higher than potential of SS400, so Zn is not used for sacrificial anode.