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용융염 전해액중에 있어서 티타늄의 평활전석
Uniform leveling deposition of Titanium in Molten salt electrolyte 원문보기

한국표면공학회 2015년도 추계학술대회 논문집, 2015 Nov. 26, 2015년, pp.314 - 315  

김유상 (한국과학기술정보연구원) ,  배우균 ((주)에스더블유네트웍스)

초록
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티타늄은 높은 비강도로 알려지고 있어 항공기산업이나 군사산업에 주로 사용된다고 생각하기 쉽다. 그러나 해수와 같은 염화물이온을 함유한 수용액에 대해서는 뛰어난 내식성을 나타내며, 해양토목과 조선관계자는 초 내식성재료로 반영구적인 내구성을 갖는 재료로 보고 있다. 일반적인 페인트 방식법은 일정기간 후에 다시 칠해야 하는데다, 박리된 도료가 환경에 미치는 악영향도 염려되고 있다. 따라서 다시 칠하는 것이 곤란한 초대형 해양 부유구조물에는 티타늄이 매우 효과적인 것으로 기대할 수 있다. 그러나 티타늄은 광석을 제련하여 금속티타늄으로 제조하는 염화 환원공정이 곤란하고 고가여서 선체나 매우 큰 부유식의 해양구조물에는 보급되지 못했다. 따라서 티타늄재료를 선체 등의 구조재로 사용하지 않고 염가의 강판위에 도금하여 내식성을 향상시키는 방법을 생각할 수 있다. 또 해양구조물에 한정하지 않고, 대형 공공시설의 지붕재료나 해수담수화 설비, 화학플랜트 배관에 응용을 기대할 수 있고, 보급이 진전되면 스테인리스제품을 대체할 수도 있다. 티타늄의 평활전해석출 도금기술은 표면처리공학에서 최대의 새로운 개척분야인 것으로 사료된다. 본고에서는 티타늄의 평활피막전해석출 결과와 문제점에 대하여 기술하였다.

AI 본문요약
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* AI 자동 식별 결과로 적합하지 않은 문장이 있을 수 있으니, 이용에 유의하시기 바랍니다.

제안 방법

  • 1) 회전전극; 회전전극을 이용한 전해실험에서는 용융염으로 TiCl3를 1.26㏖% 함유한 NaCl-KCl-CsCl 혼합염을 사용하였다. 용융염은 스테인리스 용기에 보관 유지, 진공건조 하였다.
  • 2) 펄스전해; 회전전극의 경우와 거의 동일하나 용융염은 TiCl3를 1㏖% 함유한 NaCl-KCl 공정염을 사용하였고, TiCl3를 첨가하기 전에 용융염을 400℃에서 진공건조 하였다. 스펀지 티타늄을 장입한 스테인리스 용기를 사용하였다.
  • 스펀지 티타늄을 장입한 스테인리스 용기를 사용하였다. 750℃, 15㎃/㎠에서 18시간, 티타늄을 음극, 용기를 양극으로 하여 예비전해를 실시하였다. Fe전극을 음극으로 하고 전해조의 전압을 펄스 상으로 제어하였다.
  • 1993년 K2TiF6를 용해한 염화물용액에서 회전전극이 아닌 펄스전해만으로 티타늄 평활 막을 얻었고, 치밀성이 양호한 조직사진을 다수 공개하였다. NaCl 수용액 중에서 티타늄 도금피막의 내식성시험을 하여 순 티타늄과 동일한 분극 특성을 얻었다. De Lepinay 등은 불화물 용액에서 펄스 정 전류전해로써 티타늄피막을 얻었다.
  • 26㏖% 함유한 NaCl-KCl-CsCl 혼합염을 사용하였다. 용융염은 스테인리스 용기에 보관 유지, 진공건조 하였다. 전해온도는 540℃, 외부공기와의 기밀성유지 때문에 직경 2㎝, 두께 1㎝인 스테인리스 원판을 작용전극, 티타늄 판을 대극으로 사용하였다.
  • 전해조에는 대량의 스펀지 티타늄을 장입하였고 참조전극은 티타늄 판을 사용하였다. 회전전극의 회전속도를 다양하게 변화시켜서 정전류 전해를 하였다. 실험이 끝나면 전극을 꺼낸 후, 순수로써 초음파 세정하였다.

대상 데이터

  • 펄스전해와 회전전극을 조합한 방법으로 양호한 평활 막을 얻고 있다. 그러나 매우 복잡한 장치를 사용하여 조작이 어려운데다 일반적이 아닌 브롬화물 용액을 사용하였다. 1993년 K2TiF6를 용해한 염화물용액에서 회전전극이 아닌 펄스전해만으로 티타늄 평활 막을 얻었고, 치밀성이 양호한 조직사진을 다수 공개하였다.
  • 를 첨가하기 전에 용융염을 400℃에서 진공건조 하였다. 스펀지 티타늄을 장입한 스테인리스 용기를 사용하였다. 750℃, 15㎃/㎠에서 18시간, 티타늄을 음극, 용기를 양극으로 하여 예비전해를 실시하였다.
  • 용융염은 스테인리스 용기에 보관 유지, 진공건조 하였다. 전해온도는 540℃, 외부공기와의 기밀성유지 때문에 직경 2㎝, 두께 1㎝인 스테인리스 원판을 작용전극, 티타늄 판을 대극으로 사용하였다. 전해조에는 대량의 스펀지 티타늄을 장입하였고 참조전극은 티타늄 판을 사용하였다.
  • 전해온도는 540℃, 외부공기와의 기밀성유지 때문에 직경 2㎝, 두께 1㎝인 스테인리스 원판을 작용전극, 티타늄 판을 대극으로 사용하였다. 전해조에는 대량의 스펀지 티타늄을 장입하였고 참조전극은 티타늄 판을 사용하였다. 회전전극의 회전속도를 다양하게 변화시켜서 정전류 전해를 하였다.
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