• 제목, 요약, 키워드: 전지작용부식

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열교환기 관판의 전지작용부식과 방지에 관한 연구 (A Study on the Galvanic corrosion and its Protection on Heat Exchanger Tube Plate)

  • 임우조;홍성희;윤병두
    • 한국마린엔지니어링학회지
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    • v.25 no.2
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    • pp.344-350
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    • 2001
  • This paper was studied on the characteristics of galvanic corrosion and its protection on heat exchanger tube plate in the sea water. In this paper, behavior of pitting corrosion of Ni-al bronze connected with Ti tube was measured af flow velocity of 0 m/s and 2.4 m/s. To protect galvanic corrosion, the protection characteristics of Ni-Al bronze connected with Ti tube by Zn-base alloys galvanic anode and hexagonal nylon insert was investigated. Main results obtained asre al follows: 1) The galvanic corrosion of Ni-Al bronze connected with Ti-tube is more active than single Ni-al bronze. 2) As the circuit resistance increase under the cathodic protection employing Zn-base alloys galvanic anode, Ni-al bronze connected with Ti tube is cathodically unpolarized. 3) The corrosion of Ni-Al bronze connected with Ti tube by nylon insert controls approximately 73% than not nylon insert.

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용융탄산염형 연료전지 분리판 재료의 부식거동

  • 이충곤
    • 한국표면공학회:학술대회논문집
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    • pp.21-21
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    • 1998
  • 새로운 에너지원으로 각광받고 있는 연료전지는 우주선 동력윈으로서의 이용이래, 보다 실용적인 발전 시스템을 목적으로 많은 연구개발이 시도되고 있다. 이러한 연료전지는 사용하는 전해질의 특성으로 인하여 저온형($<300^{\circ}C$) 과 고온형($500^{\circ}C<$)으로 구분된 수 있는데, 저온형 연료전지의 경우는 전극반응 특성상 귀금속 촉매가 필요한 데 비해, 고온형 연료전지는 이러한 귀금속 촉매가 필요없다는 점등에서 다양한 장점을 가지게 된다. 즉, 저온형에 비해 다양한 연료가 가능하고, 대형화에 유리함며, 고온 페열을 이용할 수 있는 점 등을 들 수 있다. 용융탄산염형 연료전지(MFCFC)는 이러한 고온형 연료진지의 장점을 배경으로 현재 대규모의 개발이 진행되고 있다. 그러나 여기에 주로 사용되는 Li-K, Li-Na와 같은 용융탄신엽은 고부식성 전해질로서 대부분의 금속이 산화물을 형성하는 것으로 알려져 있다. MCFC의 분리판은 셀간을 전기적으로 이어주는 역할, 가스의 유로제공 및 가스 Sealing의 역할을 담당하는 부분으로서, 분리판의 부식은 이러한 특성의 저하 및 전해질의 소모를 유발시켜 MCFC의 내구성에 커다란 영향 을 미치는 요인으로 생각되고 있다. 이러한 배경으로부터 Uchida 그룹은 MCFC의 분라판 재료 의 부식거동을 계동적으로 검토하였다. 먼저 Fe에 Ni 과 Cr을 첨가한 재료를 산화성가스 분위기하에서 $(Li+K)CO_3$에 대하여 검토한 결과, Ni과 Cr 둘다 20wt%이상 첨가시, 내식성융 가지는 결 과를 보고하였다2) 이 경우 보호피막으로서 NiO 와 $LiCrO_2$가 작용하는데, $LiCrO_2$가 용융탄산염 중에서 보다 안정한 것으로 부터, Cr의 첨가가 내식성에 기여하는 것으로 판단하였다. 다음 단계 로서 Fe/Cr재료에 용-융탄산염 중에서 안정한 산화물을 형성하는 Al의 첨가효과를 검토하였다. Al의 첨가는 더욱 내식성을 향상시키는 것이 발견되었고, 약 4wt%의 첨가로 충분한 내식성을 가지 는 것을 보고 하였다. 그러나 이러한 안정한 산화물에 의한 내식성 향상은 전기진도도의 희생을 바탕으로 한 것으로서, 다읍 단계로서 Ti산화물의 반도체적인 특성을 이용하고자 제 4의 원소로서 Ti첨가를 시도하였다. 그러나 Fe/Cr/AVTi재료가 뛰어난 내식성을 가지는 것은 관찰되었으나, 전도도 향상에는 기여하지 못하는 것이 보고되었다. 현재 MCFC는 실용화를 위한 고성능화의 하나로서 가압하에서의 운전을 시도하고 있다. 이 러한 가압하에서의 운전은 기전력의 향상 및 전극반응의 촉진 등으로 출력의 향상을 가져오나. 현재 문제로 되고 있는 Cathode극인 NiO의 용해/석출 현상을 가속화하는 결과를 초래해, 이에대 한 대책으로서 Li-K보다 NiO의 용해가 적은 Li-Na탄산염으로의 전환이 진행되고 있다. 이러한 배경으로부터 Uchida그룹에서 개발한 FeiCr/AVTi재료와 현재 분리판 재료로 사용증인 SUS 310, S SUS 316재료에 대해. 산화성 분위기의 5기압까지의 가압하에서, Li-K, Li-Na탄산염에 대하여 부 식거동을 검토한 결과, 가압하에서 내식성이 향상되는 것이 발견되었다. 이유로서는 가압하에서 용융탄산엽의 증가된 산화력으로 보다 치밀한 내식성 산화물 피막이 형성되기 때문으로 생각되고 있다. 또한 Li-K, Li-Na탄산염에서의 부식의 정도에는 차이가 거의 없었으나, SUS 316의 경우 탄산염에 젖은 부분에서 내식성 피막이 형성되지 않는 이상부식현상이 관찰되었다. 재료간의 내식성 정도에서는 Fe/Cr/Al/Ti이 가장 내식성이 뛰어났으며, SUS 310 또한 뛰어난 내식성을 보였다.

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알루미늄합금 원통냉각기의 부식 특성에 관한 연구 (The Study on the Corrosion Characteristics of Al-Alloy Shell for Cooler)

  • 임우조;김성진;윤병두
    • 수산해양기술연구
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    • v.39 no.2
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    • pp.152-157
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    • 2003
  • Most Recently, with rapid development in marine industries such as marine structures and ship, there occurs much interest in the study of corrosion characteristics which play an important role in design of cooling water system like heat-exchanger. Especially, as operating environment of fresh cooling water system in vessels is acidified, this system is seriously corroded. In this study, to study on the corrosion characteristics of Al-alloy shell for cooler, the electrochemical polarization test of materials for the marine fresh water cooler such as Al-alloy, Cu and naval brass was carried out in fresh water. And thus the polarization resistance and anodic polarization behavior of Al-alloy, Cu and naval brass are investigated. Also, galvanic corrosion characteristics of Al-alloy coupled with Cu and naval brass is considered. The main results obtained are as follows ; (1) The current density of corrosion is high in order of Al-alloy > naval brass > Cu (2) As anodic potential increases, the corrosion resistance of naval brass is better than that of Cu. (3) The galvanic corrosion of Al-alloy coupled with Cu and naval brass is activated than corrosion of Al-alloy.

Al합금 열교환기의 전지작용부식에 관한 연구 (The Study on the Galvanic Corrosion of Al-alloy for Heat Exchanger)

  • 임우조;이은정
    • 수산해양교육연구
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    • v.15 no.1
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    • pp.115-122
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    • 2003
  • Generally, material for radiator of automobile is composed of Al-alloy, but part of radiator material is still composed of Cu. Specially, Al-alloy replaces Cu and Cu-alloy as cooling and heating system material for light weight. Therefore, galvanic electronic cell is formed between Al-alloy and Cu for automobile radiator material, and Al-alloy corrosion is accelerated. So, in this study, galvanic corrosion test of Al-alloy coupling with Cu was carried out in distilled water, tap water, polluted environment and non-freezing solution. And thus corrosion potential and galvanic currrent density of Al-alloy coupling with Cu is investigated.

결정성 탄소의 산처리가 고분자연료전지의 성능과 내구성에 미치는 영향 평가 (Effect of Acid Treatment of Graphitized Carbon on Carbon Corrosion in Polymer Electrolyte Membrane Fuel Cells)

  • 오형석;한학수;김한성
    • 전기화학회지
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    • v.12 no.2
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    • pp.181-188
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    • 2009
  • carbon nanofiber (CNF)의 표면을 질산과 황산을 사용하여 산화시킨 후 백금 촉매를 modified polyol method로 담지시켰다. 산처리 시간이 길어질수록 탄소 표면에 산소 작용기의 양이 증가 했으며 그 결과 백금 담지량이 증가하고 분산도가 향상되었다. CNF의 산처리 시간이 전기화학적 부식특성에 미치는 영향을 평가하기 위해서 단위전지형태에서1.4 V의 정전압 조건을 30분간 인가하였으며 이 때 발생한 $CO_2$ 의 양을 on-line mass spectrometry로 측정하였다. 실험 결과 산처리한 CNF를 사용한 Pt/CNF 촉매가 산처리 하지 않은 CNF를 담체로 사용한 경우보다 $CO_2$ 발생량이 많았으며 산처리 시간이 증가할수록 $CO_2$ 발생량이 증가하였다. 부식실험 이후 성능감소의 폭은 카본부식이 증가할수록 증가하였다. 이는 CNF에 대한 산처리가 촉매 담지에는 유리할 수 있으나 전기화학적 카본 부식을 가속화 시키는 결과를 초래하여 결과적으로 연료전지 내구성을 저하시키는 요인이 될 수 있는 것으로 사료된다.

유기태양전지의 효율 및 수명 향상을 위한 기능성 계면 소재 연구 (Interface Functional Materials for Improving the Performance and Stability of Organic Solar Cell)

  • 홍기현;박선영;임동찬
    • 공업화학
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    • v.25 no.5
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    • pp.447-454
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    • 2014
  • 유기태양전지는 제조비용이 저렴하고 플렉서블 전자소자에 적용이 가능하다는 장점들로 인해 최근 많은 연구가 진행되고 있다. 일반적인 정구조의 태양전지(conventional structured solar cell)의 경우 10%대의 향상된 발전 효율을 보이고 있으나, 여전히 기타 Si 및 CIGS 등과 같은 태양전지에 비해 낮은 효율과 짧은 수명은 상용화의 걸림돌로 작용하고 있다. 일반적으로 유기태양전지의 짧은 수명은 유기물의 광산화뿐만 아니라 수분 및 산소에 의한 음극, 양극 소재의 부식으로 인한 소재/소자 열화 문제로 설명되어지고 있다. 한편 이와 같은 문제점을 해결하기 위해 새로운 소자 구조(역구조 태양 전지; Inverted structured solar cell)가 제안되었으며 전자 수송층 및 기능성 계면 소재 연구를 통한 발전 효율 및 수명 향상에 관한 연구가 꾸준히 되고 있다. 그 결과 최근 2D/3D 산화 아연(ZnO) 소재를 역구조 태양전지의 전자 수송층으로 적용하고 건,습식 표면 후처리를 통해 약 9% 수준의 발전효율을 달성하였다. 본 총설에서는 ZnO를 기반으로 하는 전자 수송층 소재의 연구 동향 및 역구조 태양전지의 효율 향상 기술에 관한 최신 연구 동향을 소개하고자 한다.

퇴적토에 담지된 금속 및 탄소전극에 의한 전기 생산 특성 (Electricity Production by Metallic and Carbon Anodes Immersed in an Estuarine Sediment)

  • 송형진;이인형;권성현;조대철
    • 한국산학기술학회논문지
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    • v.10 no.12
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    • pp.3731-3739
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    • 2009
  • 철, 황동, 아연, 구리 등 금속과 탄소섬유를 양전극으로 한 해양 퇴적물 전지를 구성하여 전기적 특성을 알아보았다. 금속 전극으로는 철, 황동, 아연, 구리판과 탄소전극으로는 graphite felt가 사용되고 환원부 전극은 graphite felt로 하였다. 해안 퇴적토에 서식하는 미생물군에 의해, 또는 빠른 금속 부식반응에 기초한 산화작용에 의해 전자가 방출되고 아연/철 전극에서 최대전류가 $7.7\;A/m^2$, 철 전극에서 최대 $6.9\;W/m^2$의 전력밀도가 형성되었다. 탄소 천을 감싼 복합금속전극 시험결과 금속전극만 사용한 경우보다 전기특성이 60%정도 향상되었고 이는 미생물 증식과 부식에 의한 산화피막 형성이 지연된 결과로 여겨진다. 산화전극부의 ORP는 실험시간 내내 일정하였으며 구리전극 사용시 유기산 형성으로 추정되는 약한 pH 강하가 일어났다. 전극부와 전해질 부분의 전기저항을 계산한 결과 전기 생산의 주 영향인자는 부식반응 조절과 미생물의 전자 이전활성에 있음을 알 수 있었다.