보고서 정보
주관연구기관 |
성균관대학교 SungKyunKwan University |
연구책임자 |
이동복
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보고서유형 | 최종보고서 |
발행국가 | 대한민국 |
언어 |
한국어
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발행년월 | 2020-06 |
과제시작연도 |
2020 |
주관부처 |
과학기술정보통신부 Ministry of Science and ICT |
등록번호 |
TRKO202100012646 |
과제고유번호 |
1345314787 |
사업명 |
개인기초연구(교육부)(R&D) |
DB 구축일자 |
2021-08-21
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키워드 |
고온부식.SO2가스.H2S가스.Al용융도금.Al팩세멘테이션.확산침투법.Al계 코팅.
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초록
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□연구개요
(철,니켈)-계 합금의 내열성 향상을 위하여 (철, 니켈)-계 합금의 내열성을 고온 (SO2, H2S)-가스에서 평가 분석하고, 고온 (SO2, H2S)-가스에 견디는 새로운 보호 Al코팅 기술을 개발하기 위해; (1) (SO2, H2S)-가스에서의 Fe계, Ni계 합금의 고온 부식 현상을 연구하고, (2) Pack cementation과 hot-dip coating 공정을 통해 Al 및 Al-(Si
□연구개요
(철,니켈)-계 합금의 내열성 향상을 위하여 (철, 니켈)-계 합금의 내열성을 고온 (SO2, H2S)-가스에서 평가 분석하고, 고온 (SO2, H2S)-가스에 견디는 새로운 보호 Al코팅 기술을 개발하기 위해; (1) (SO2, H2S)-가스에서의 Fe계, Ni계 합금의 고온 부식 현상을 연구하고, (2) Pack cementation과 hot-dip coating 공정을 통해 Al 및 Al-(Si, Cr)가 코팅된 Fe계, Ni계 내열 합금 시편을 제작하고, 이들의 (SO2, H2S)-가스에서의 고온부식 현상을 연구하여, (3) 합금별, Al코팅 종류별 고온부식특성을 조성/미세조직/부식온도/부식시간/부식분위기(SO2, H2S 가스 조성, 분압) 변화에 따라 분석하고, scale두께와 부식속도를 비교평가한다.
□연구 목표대비 연구결과
첫째, Fe계, Ni계 합금에 대해서 (SO2, H2S)-함유 가스에서의 고온부식현상을 조사하였고, 둘째, Fe계, Ni계 합금 표면에 pack cementation과 hot-dip coating법으로 Al 및 Al-(Si, Cr) 보호층을 코팅한 후, (SO2, H2S)-함유 가스에서의 고온부식현상을 조사하였고, 셋째, 합금조성과 코팅 종류별로 부식 실험온도/시간, 부식속도, 미세조직, 스케일 형상 및 종류를 조사하여 고온 (SO2, H2S)-가스에 견디는 보호 Al코팅 기술을 개발하였다.
(1차년도 연구결과) Fe계, Ni계 내열 합금의 고온 (SO2, H2S)-가스에서의 내열특성 평가시험, Al 코팅제조와 기초실험수행 완료.
(2차년도 연구결과) Al 및 Al-(Si, Cr) 보호층이 코팅된 Fe계, Ni계 합금에 대한 (SO2, H2S)-가스에서의 내열특성 평가시험 완료.
(3-4차년도 연구결과) (SO2, H2S)-가스에 대한 내부식성이 향상된 (철, 니켈)-용 Al 및 Al-(Si, Cr) 코팅의 부식특성 규명 완료.
□연구개발결과의 중요성
본 연구를 통해 Fe계 내열합금, Ni계 내열합금의 부식거동을 조사하였고, 고온 (SO2, H2S)-가스에 견디는 내부식성 코팅재를 개발하였고, 기체/코팅층/합금의 상호부식반응과 부식특성을 규명하고, 부식반응을 화학반응 속도론적으로 해석하고, 고온황화/산화시험 평가기술 및 부식기구를 규명하였다. 이러한 (SO2, H2S)-함유 가스에서의 내열 Ni계, Fe계 합금의 고온부식특성을 평가분석하고, 내부식성 향상 코팅기술을 연구함은 세계적으로도 거의 수행되지 않은 새로운 내용이었음.
부식초기단계부터 비보호피막인 sulfide scale의 형성을 억제하고, 보호피막인 alumina scale의 형성을 촉진할 수 있는 코팅실험인자 모색, 고온 산화/황화특성 평가분석을 통해 고온 내산화/황화성 소재 원천기술을 확보하였다.
부식온도/부식시간/합금조성/코팅조성/scale두께/부식분위기에 따른 부식속도관계식을 유도하고, 내열성평가 및 방식기술을 조사하여 내열 코팅소재 개발 및 학문의 발전에 크게 기여하였다.
(출처 : 요 약 문 2p)
목차 Contents
- 표지 ... 1
- 연구결과 요약문 ... 2
- 목차 ... 3
- 1. 연구개발과제의 개요 ... 4
- 2. 연구수행내용 및 연구결과 ... 5
- 2-1. Fe-계 스테인레스강의 부식특성평가 (부식분위기: 94.48%N2/2.42%H2S/3.1%H2O, 온도; 600, 700, 800℃) ... 7
- 2-2. Ni-계 합금의 부식특성평가 (부식분위기: 94.48%N2/2.42%H2S/3.1%H2O, 온도; 600, 700, 800℃) ... 8
- 2-3. Fe-계 합금과 Ni-계 합금의 SEM 횡단면 관찰과 스케일두께 비교 (부식분위기:94.48%N2/2.42%H2S/3.1%H2O, 온도; 700℃) ... 8
- 2-4. Fe-계 합금과 Ni-계 합금의 스케일에 대한 XRD분석 (부식분위기: 94.48%N2/2.42%H2S/3.1%H2O, 온도; 700℃) ... 8
- 2-5. 1차년도 (2017.6.1.~2018.2.28) 연구수행 내용 및 연구결과 ... 9
- 2-6. 2차년도 (2018.3.1.~2019.2.28) 연구수행 내용 및 연구결과 ... 10
- 2-7. 3-4 차년도 (2019.3.1.~2020.5.31) 연구수행 내용 및 연구결과 ... 11
- 3. 연구개발결과의 중요성 ... 20
- 4. 참고문헌 ... 20
- 5. 연구성과 ... 21
- 끝페이지 ... 23
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