초록

본 연구사업은 국내건설 및 산업계에서 문제가 되고 있는 부식문제를 경제적으로 해결하는데 필요한 기술자료를 집대성하여 설계.시공.감리 및 보수유지의 지침서로 사용할수 있게 하였다.

Abstract

The purpose of this study IS to provide a complete guide of design, execution, inspection and maintenance by compiling the necessary information which IS required to solve the problem of corrosion widespread in domestic construction and industry.

목차 Contents

• 표지...1
• 제출문...2
• 요약문...3
• SUMMARY...4
• 연구개발 목표 및 내용...5
• 목차...7
• 서지자료...41
• BIBLIOGRAPHIC DATA SHEET...42
• 제1권 부식이론...44
• 제1장 부식의 개괄 및 평가...60
• 1.1. 서 론...62
• 1.1.1. 부식의 중요성...62
• 1.1.2. 목 적...63
• 1.2. 부식으로 인한 손실...63
• 1.2.1. 경제적 손실...63
• 1.2.2. 인간생활과 안전...65
• 1.3. 부식의 정의...66
• 1.3.1. 부 식...66
• 1.3.2. 부식과학과 부식공학...66
• 1.4. 수용액부식(水溶滾廳館))의 전기화학적 특성...67
• 1.4.1. 전기화학적 반응...67
• 1.4.2. 분 극...70
• 1.4.3. 부동태...71
• 1.5. 부식의 형태...72
• 1.5.1 균일부식(均一魔餘)...74
• 1.5.2 갈바닉부식(Galvanic Corrosion)...75
• 1.5.3 틈부식...77
• 1.5.4 공식(孔餘)...79
• 1.5.5 환경유기균열(環境請起龜製)...80
• 1.5.6 수소손상(水素握傷)...82
• 1.5.7 입계부식(拉界魔餘)...84
• 1.5.8 탈할공(脫)과 텔아연 (脫짧錯)...85
• 1.5.9 침식부식(漫館廳餘)과 프렛팅부식 (fretting corrosion)...86
• 1.6 부식속도 측정...88
• 1.6.1. 시험편 준비...89
• 1.6.2. 시험편의 노출...91
• 1.6.3. 시험편의 청소...95
• 1.6.4. 부식속도의 단위와 계산...97
• 1.6.5. 계획간격시험(計劃間隔試驗)...98
• 1.6.6. 전기 저항부식 측정기...99
• <참고문헌>...101
• 제 2 장 열역학과 전극전위...104
• 2.1. 전극전위...106
• 2.1.1. 자유에너지와 전극전위...107
• 2.1.2. 기전력계열 (起電力系列; EMF Series)...109
• 2.1.3. 전극전위에 미치는 농도의 영향...112
• 2.1.4. 자유에너지 에 의한 반응방향의 결정...115
• 2.1.5. 간단한 관찰에 의한 반응방향의 결정...117
• 2.2. 전위/PH도표 ; 포베도표(Pourbaix Diagram)...118
• 2.2.1. 사용 및 한계...118
• 2.2.2. 물과 용해산소...119
• 2.2.3 부식금속(願餘金屬)...121
• 2.2.4. 알루미늄에 대한 포베 도표 그리기...123
• 2.2.5. 철에 대한 포베 도표 그리기...129
• 2.2.6. 다른 금속들에 대한 포베 도표...131
• 2.3. 실험 측정...136
• 2.3.1. 기준전극...136
• 2.3.2. 가역전지전위 (可遠電池電位)...141
• 2.3.3. 부식전위 (縣館電位)...143
• 2.3.4. 실험 장비...144
• <참고문헌>...145
• 제3장 부식의 전기화학적 반응역학...146
• 3.1. 서 론...148
• 3.1.1. 파라데이의 법칙...148
• 3.1.2 교환전류밀도(交換電流密度)...152
• 3.2. 전기화학적 분극...154
• 3.2.1. 활성화분극(活性化分極)...154
• 3.2.2. 농도분극(遭度分極)...158
• 3.2.3. 결합분극(結슴分極)...160
• 3.3. 흔합전위이론(混合電位理論)...160
• 3.3.1. 부식전위와 전류밀도...161
• 3.3.2. 교환전류밀도의 영향...163
• 3.3.3. 산화제(醒化簡) 첨가의 영향...164
• 3.3.4. 농도분극의 영향...168
• 3.4. 실험 분극곡선...169
• 3.4.1. 음극분극(陰極分極)...169
• 3.4.2. 양극분극(陽極分極)...173
• 3.5. 실험장치 및 절차...175
• 3.5.1. 정전류회로(定電流며路)...175
• 3.5.2. 분극전지에서의 전하이동...176
• 3.5.3. 분극전지의 설계...178
• 3.5.4. 전해저항(ohmic electrolyte resistance)...181
• 3.5.5. 회전전극 : 농도분극...184
• 3.5.6. 전기화학적 임피던스분광학...186
• <참고문헌>...191
• 제4장 부 동 태(不動態)...194
• 4.1. 서 론...196
• 4.1.1. 부동태피막(不動態皮體)...196
• 4.1.2. 활성태 -부통태 부식거동...199
• 4.1.3. 산화제 농도의 영향...200
• 4.1.4. 용액속도의 영향...202
• 4.1.5. 부통태화에 대한 기준...204
• 4.2. 실험 장치 및 절차...204
• 4.2.1. 활성화-부동태합금의 정전류 양극분극곡선...204
• 4.2.2. 정전위방법과 동전위방법...205
• 4.2.3. 양극분극옥선에 영향을 미치는 인자들...208
• 4.3. 정전위 양극분극곡선의 적용...211
• 4.3.1. 합금의 평가...211
• 4.3.2. 용액의 부식성...214
• 4.3.3. 한계점...215
• 4.4. 양극방식...216
• 4.4.1. 양극방식장치...217
• 4.4.2. 전기장치...218
• 4.4.3. 음극과 전위분포...219
• 4.4.4. 기준전극...220
• 4.5. 부동태피막의 성질...221
• 4.5.1. 부동태피막의 조직과 조성...221
• 4.5.2. 성장역학(成長力學)...223
• 4.5.3. 전자이동반응...225
• <참고문헌>...225
• 제 5 장 부식속도측정을 위한 분극방법...228
• 5.1. 타펠외삽법...230
• 5.2. 분극저항법(分極振抗法)...232
• 5.2.1. 역사와 정의...232
• 5.2.2. 이론과 유도...233
• 5.3. 분극저항의 측정방법...237
• 5.3.1. 정전류방법...237
• 5.3.2. 통전위방법...240
• 5.4. 상업용 부식측정프로브...241
• 5.4.1. 3- 전극프로브...242
• 5.4.2. 2- 전극프로브...243
• 5.5. 분극저항 측정에 있어서의 오차...244
• 5.5.1. 옴전해저항...245
• 5.5.2. 불확실한 타펠상수...246
• 5.5.3. 분극콕선의 비직선성질...246
• 5.5.4. 서로 경쟁관계에 있는 리닥스반응들...248
• 5.6. 분극저항을 측정하기 위한 다른 방법...250
• 5.6.1. 분극콕선 형태의 분석...250
• 5.6.2. 과도기방법(transient method)...250
• 5.6.3. 전기화학적 임피던스스펙트럼 분석...252
• <참고문헌>...255
• 제 6 장 갈바닉부식과 농담전지부식...258
• 6.1. 서 론...260
• 6.1.1. 소 개...260
• 6.1.2. 갈바닉계열...261
• 6.1.3. 면적의 영향...263
• 6.1.4. 갈바념부식의 방지...265
• 6.2. 기본이론...266
• 6.2.1. 부식금속-불활성금속쌍...266
• 6.2.2. 교환전류밀도의 영향...267
• 6.2.3. 표면적의 영향...268
• 6.2.4. 부식금속 - 부식금속쌍...269
• 6.3. 실험측정...270
• 6.3.1. 갈바닉쌍에서의 분극...270
• 6.3.2. 영저항전류계...274
• 6.3.3. 분극저항에 의한 갈바닉전류...276
• 6.4. 갈바닉부식속도 측정...278
• 6.4.1. 갈바낙 전류도표...278
• 6.4.2. 티타늄의 갈바닉부동태화...282
• 6.4.3. 전류 및 전위 분포...284
• 6.5. 농담전지...286
• 6.5.1. 산소농담전지(醒素遭淡電池)...286
• 6.5.2. 부분담금전지-수선부식(水線魔館)...290
• 6.5.3. 완전담금전지(full-immersion cell)...292
• <참고문헌>...293
• 제 7 장 공식과 틈부식...296
• 7.1. 검사 및 평가...299
• 7.1.1. 공식과 틈부식을 야기시키는 조건...299
• 7.1.2. 공식의 평가...299
• 7.1.3. 틈부식의 평가...305
• 7.1.4. 공식 및 틈부식의 방지...308
• 7.2. 공식의 발생기구...309
• 7.2.1. 공식의 개시 : 공식전위...310
• 7.2.2. 공식의 전파 : 보호전위...315
• 7.3. 틈부식의 발생기구...324
• 7.3.1. 산소농도에 의한 틈부식 발생...324
• 7.3.2. 염화물농도에 의한 틈부식 의 성장...324
• 7.4. 틈부식의 다른 형태...326
• 7.4.1. 침전부식과 개스킷부식...327
• 7.4.2. 섬유형부식 (織維型魔館)...328
• 7.4.3. 대기 틈부식(atmospheric crevice corrosion)...330
• 7.4.4. 핵증기 발전기의 휘임 (denting)...331
• 7.5. 국부적인 침전물밑의 공식...332
• 7.5.1. 담수에 서 사용되는 구리...334
• 7.5.2. 핵증기발전소관에 사용되는 합금 600...335
• <참고문헌>...336
• 제8장 환경유기균열 (環境譯起龜)...340
• 8.1. 응력부식균열의 특징...344
• 8.1.1. 응력부식균열의 정의...344
• 8.1.2. 금속적인 영향...346
• 8.1.3. 전기 화학적인 영향...349
• 8.2. 부식피로균열의 특징...352
• 8.2.1. 부식 피로균열의 정의...352
• 8.2.2. 응력부식균열 (SCC)과 부식피로균열 (CFC)의 비교...356
• 8.3. 수소유기균열(水素請起龜製)의 특징...357
• 8.3.1. 수소유기균열의 정의...357
• 8.3.2. 웅력부식균열 (SCC) 과 수소유기균열 (HIC)의 비교...359
• 8.4. 응력부식균열의 실제 예...362
• 8.4.1. 스테인리스강...365
• 8.4.2. 탄소강 및 저합금강...368
• 8.4.3. 니켈 합금...369
• 8.4.4. 구리 합금...371
• 8.4.5. 알루미늄...371
• 8.4.6. 티타늄...372
• 8.5. 방지법...372
• 8.5.1. SCC의 방지법...372
• 8.5.2. CFC의 방지법...373
• 8.5.3. HIC의 방지법...373
• 8.6. 시험 방법...374
• 8.6.1. 일정변형시험(-定變形試驗)...374
• 8.6.2. 지지하중 시험...376
• 8.6.3. 저속변형률시험(低速變形率試驗)...377
• 8.6.4. 부식피로시험...381
• 8.7. 파괴역학시험...383
• 8.7.1. 정의 및 기본개념...383
• 8.7.2. 실험방법 및 실험결과...388
• 8.8. SCC의 발생기구...393
• 8.8.1. 수소취성(水素脫性)...394
• 8.8.2. 홉착기인 벽개(吸홈起因뽑開)...395
• 8.8.3. 원자 표면 이동...396
• 8.8.4. 피막파괴...397
• 8.8.5. 피막기인벽개...397
• 8.8.6. 국국부표면소성(局部表面밸性)...398
• 8.8.7. 부식피로균열 (CFC)와 수소유기균열 (HIC)의 관계...400
• 8.8.8. 몇가지 추가내용...401
• <참고문헌>...401
• 제9장 부식에 대한 금속조직의 영향...406
• 9.1. 오스테나이트계 스테인리스강의 입계부식...408
• 9.1.1. 입계크롬고갈(grain boundary chromium depletion)...408
• 9.1.2. 용접 부식과 칼날선부식...411
• 9.1.3. 입계부식의 방지...414
• 9.1.4. 화학적 시험...415
• 9.1.5. 전기화학적 시험...419
• 9.2. 그 외 합금에서의 입계부식...424
• 9.2.1. 페라이트계 스테인리스강과 이상스테인리스강(duplext stainless steel)...424
• 9.2.2. 니 켈 - 크롬합금...426
• 9.2.3. 알루미늄 합금...427
• 9.3. 용접부식에 영향을 주는 인자...430
• 9.3.1. 잔류응력(殘留應거)과 응력집중(應力集中)...432
• 9.3.2. 용접금속의 조성...435
• 9.3.3. 용접야금학...438
• 9.4. 여러 합금계에서의 용접부식...439
• 9.4.1. 오스테나이트계 스테인리스강...439
• 9.4.2. 니켈합금...440
• 9.4.3. 페라이트계 스테인리스강...441
• 9.4.4. 2상스테인리스강...442
• 9.4.5. 탄소강...443
• 9.4.6. 알루미늄...445
• 9.5. 탈합금(脫合金)과 탈아연부식(脫亞錫魔館)...446
• 9.5.1. 흑연부식...447
• 9.5.2. 탈아연부식 현상과 그시험법...448
• 9.5.3. 탈아연부식의 방지...450
• 9.5.4. 탈아연부식의 발생기구...451
• <참고문헌>...455
• 제10장 수소,침식, 마모에 의한 부식손상...460
• 10.1. 수소손상(水素握傷)...462
• 10.1.1. 수소의 근원...463
• 10.1.2. 수소취성(水素脫性)...463
• 10.1.3. 수소트랩핑(Hydrogen Trapping)...468
• 10.1.4. 기 포(氣泡;blistering)...471
• 10.1.5. 내부 수소석출(內部水素析出)...472
• 10.1.6. 수소공격(水素攻擊)...472
• 10.1.7. 수소화물(Hydride) 형성...472
• 10.1.8. 수소손상의 방지...473
• 10.2. 칩식부식(漫館魔館)...475
• 10.2.1. 개괄적인 내용 및 발생원인...475
• 10.2.2. 침식부식의 방지...480
• 10.3. 캐비테이션(cavitation)...480
• 10.3.1. 개괄적인 내용 및 발생원인...480
• 10.3.2. 캐비테이션의 방지...482
• 10.4. 프렛팅(fretting)...483
• 10.4.1. 개괄적인 내용 및 발생원인...483
• 10.4.2. 프렛팅의 방지...485
• 10.5. 침식마모(漫館摩鏡)와 부식마모(應館摩鏡)...485
• 10.5.1. 개괄적 인 내용 및 발생 원인...485
• 10.5.2. 침식 마모와 부식마모의 방지...488
• <참고문헌>...489
• 제 11 장 각종 부식환경에서의 부식...492
• 11.1. 물 및 수용액...494
• 11.1.1. PH의 영향...494
• 11.1.2. 용존산소와 그외 용존가스들...496
• 11.1.3. 경 도(硬度)...498
• 11.1.4. 온도 증가...500
• 11.1.5. 염화나트륨과 해수...504
• 11.1.6. 기타 용존염...506
• 11.2. 황 - 함유용액...507
• 11.2.1. 황화물과 황화수소...509
• 11.2.2. 아황산염용액...511
• 11.2.3. 폴리 티온산...511
• 11.3. 생물학적으로 야기된 부식...512
• 11.3.1. 개괄적인 내용 및 방지법...513
• 11.3.2. 철에 미치는 혐기성 박테리아의 영향...515
• 11.3.3. 철에 미치는 호기성박테리아의 영향...518
• 11.3.4. 스테 인리스강의 생물학적 부식...521
• 11.3.5. 그외 다른 금속의 생물학적 부식...522
• 11.3.6. 거시적인 흡착유기물...523
• 11.4. 토 양...524
• 11.4.1. 중요성...524
• 11.4.2. 토양의 부식성...526
• 11.4.3. 토양부식의 방지책...529
• 11.5. 콘크리트...529
• 11.5.1. 부식특성...529
• 11.5.2. 철근부식의 방지법...532
• 11.6. 산처리공정(醒處理工程)...533
• 11.6.1. 황 산...533
• 11.6.2. 질 산...535
• 11.6.3. 염 산...536
• 11.6.4. 플루오르화수소산(hydrofluoric acid)...537
• 11.6.5. 유기산(有機醒)...537
• 11.7. 알칼리처리공정...538
• 11.7.1. 가성수산화물(caustic hydroxide)...538
• 11.7.2. 차아염소산염(hypochlorite)...540
• <참고문헌> ...540
• 제 12 장 대기부식과 고온부식...544
• 12.1. 대기부식...546
• 12.1.1. 부식에 영향을 미치는 대기 인자들...547
• 12.1.2. 내후성강(耐候性鋼)...551
• 12.1.3. 전기화학적기구...553
• 12.1.4. 방지법...555
• 12.2. 고온산화...556
• 12.2.1. 산화반응...556
• 12.2.2. 산화열역학(醒化熱力學)...558
• 12.2.3. 산화물의 구조...560
• 12.2.4. 산화피막의 성장과정...563
• 12.2.5. 산화물의 성질...568
• 12.2.6. 필링 - 베드워쓰비 (PBR. Rilling-Bedworth Ratio)...569
• 12.3. 산화속도(醒化速度)...571
• 12.3.1. 포물선속도법칙...573
• 12.3.2. 포물선산화에 미치는 산소압력의 영향...576
• 12.3.3. 직선속도법칙과 피막의 이탈...580
• 12.3.4. 대수속도법칙(對數速度法則)...582
• 12.4. 합 금...584
• 12.4.1. 각 합금원소의 영향...584
• 12.4.2. 상용 합금...586
• 12.5. 산화성 사용환경...587
• 12.5.1. 열순환열순환(熱領環)...588
• 12.5.2. 황...588
• 12.5.3. 물 및 탄소...590
• <참고문헌>...591