• Title/Summary/Keyword: 동전위분극법

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Formation and Growth of Oxide Films on AZ31 Mg Alloy Using Plasma Electrolytic Oxidation Method (플라즈마 전해산화법을 이용한 AZ31 마그네슘 합금 표면의 산화피막 형성 연구)

  • Mun, Seong-Mo
    • Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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    • 2013.05a
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    • pp.74-74
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    • 2013
  • 본 연구에서는 AZ31 마그네슘 합금의 내식성을 향상시키기 위하여 플라즈마 전해산화(PEO, plasma electrolytic oxidation)법을 이용하여 $5{\sim}50{\mu}m$ 두께의 산화피막을 형성시켰으며, 염수침지법, 동전위 분극실험 및 a.c. 임피던스 측정법을 이용하여 형성된 산화피막의 특성을 평가하였다. 플라즈마 전해산화 피막은 다양한 용액에서 펄스전류를 인가하여 형성하였으며, 플라즈마 전해산화 처리된 AZ31 마그네슘 합금 시편은 증류수에서 실링 처리할 경우 0.5 M NaCl용액에 침지 시 600 시간동안 부식이 일어나지 않았다.

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Determination of optimum protection potential for cathodic protection of offshore wind-turbine-tower steel substructure by using potentiostatic method (정전위법에 의한 해상풍력 타워 구조물용 강재의 음극방식을 위한 최적방식전위 결정)

  • Lee, Jung-Hyung;Jung, Kwang-hu;Park, Jae-Cheul;Kim, Seong-Jong
    • Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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    • v.41 no.3
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    • pp.230-237
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    • 2017
  • In this study, electrochemical methods were used to determine the optimum protection potential of S355ML steel for the cathodic protection of offshore wind-turbine-tower substructures. The results of potentiodynamic polarization experiments indicated that the anodic polarization curve did not represent a passivation behavior, while under the cathodic polarization concentration, polarization was observed due to the reduction of dissolved oxygen, followed by activation polarization by hydrogen evolution as the potential shifted towards the active direction. The concentration polarization region was found to be located between approximately -0.72 V and -1.0 V, and this potential range is considered to be the potential range for cathodic protection using the impressed current cathodic protection method. The results of the potentiostatic experiments at various potentials revealed that varying current density tended to become stable with time. Surface characterization after the potentiostatic experiment for 1200 s, by using a scanning electron microscope and a 3D analysis microscope confirmed that corrosion damage occurred as a result of anodic dissolution under an anodic polarization potential range of 0 to -0.50 V, which corresponds to anodic polarization. Under potentials corresponding to cathodic polarization, however, a relatively intact surface was observed with the formation of calcareous deposits. As a result, the potential range between -0.8 V and -1.0 V, which corresponds to the concentration polarization region, was determined to be the optimum potential region for impressed current cathodic protection of S355ML steel.

Study on characteristics of DLC coating by PECVD (PEDCVD법을 이용한 DLC코팅 특성 연구)

  • Jeon, Ye-Seul;Lee, Na-Rae;Mun, Gyeong-Il;Lee, Seon-Yeong
    • Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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    • 2015.05a
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    • pp.188-189
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    • 2015
  • 본 연구에서는 저온에서 증착이 가능한PECVD법을 이용하여 아르곤 가스 및 아세틸렌 가스 비율에 따른 기계적 구조적 특성 확인을 확인 후 공정압력 변화 실험을 통하여 DLC코팅의 특성을 확인하였다. 기계적 특성을 확인하기 위하여 나노인덴터를 이용하여 경도 및 탄성률을 측정하였으며, ball-on disk를 이용하여 마찰계수를 확인하였다. 각 샘플들의 부식 저항 특성을 확인하기 위하여 $1mole\;H_2SO_4+2ppm\;HF$ 분위기의 전해질 내에서 동전위 분극시험을 통한 내식성 테스트를 하였으며, 구조적 특성은 라만분광법을 이용하여 박막내의 sp3와 sp2 bond의 비율 변화를 확인하였다.

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The nitrogen doping effect on the Cr-C:H films deposited by the hybrid deposition proces (하아브리드 공정을 통한 Cr-C:H 박막의 질소 도핑에 관한 연구)

  • Jo, Yong-Gi;Kim, Gang-Sam;Jeong, Dong-Geun
    • Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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    • 2012.05a
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    • pp.192-192
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    • 2012
  • 플라즈마 CVD와 아크방전법을 혼합한 하이브리드 공정을 통하여 알곤과 메탄 그리고 질소를 인입하여 Cr을 타겟으로한 아크방전과 기판에 전극을 인가하는 방식의 플라즈마 CVD공정을 복합화하여 금속이 함유된 Cr-C:H 박막을 합성하고, 공정에 질소를 인입하여 박막에 질소를 도핑하여 부내식성과 전기적 전도성에 관한 고찰을 하였다. 내부식성은 동전위분극시험에서 $1{\mu}A/cm^2$을 보였고, 전기저항은 $1m{\Omega}-cm$ 이하로 측정되어 내식성과 전기전도성을 동시에 갖는 박막을 합성할 수 있었다. 내식성과 전기전도성에 대한 원인규명을 위하여 박막의 구조분석을 XPS, XRD, Raman 분석을 통하여 실시하였다. 흑연화 탄소(Graphitic carbon)와 금속콤포짓(Metal composite)은 내식성에 영향을 주었으며, 전도성물질의 percolation효과와 질소와 탄소의 단일 결합과정에서 생성되는 잉여전자에 의한 단일 결합(C-N) 분율이 전기전도성에 영향을 주었다.

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Effect of Specimen Area on the Corrosion Rate of Low Alloy Steel (저합금강의 부식속도에 미치는 시편 면적의 영향)

  • Kim, Min-Jun;Jang, Young-Wook;Yoo, Yun-Ha;Kim, Jong-Jip;Kim, Jung-Gu
    • Journal of the Korean Electrochemical Society
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    • v.13 no.2
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    • pp.96-102
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    • 2010
  • Effects of specimen area on the corrosion rate of low alloy steel were studied in sulfuric acid solution. The corrosion behavior of specimen was tested by electrochemical impedance spectroscopy (EIS), linear polarization resistance measurement (LPR) and potentiodynamic polarization measurement. The surface was analyzed by scanning electron microscopy (SEM), X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) and electron probe X-ray micro analyzer (EPMA). As surface area was increased, corrosion rate was increased by the effect of small anode-large cathode.

Effects of Process Parameters on Corrosion Properties of PEO Coatings Formed on Al Alloy (공정변수에 따라 Al 합금 상에 형성된 PEO 코팅층의 내식성 평가)

  • Lee, Jeong-Hyeong;Kim, Seong-Jong
    • Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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    • 2018.06a
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    • pp.139-139
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    • 2018
  • 최근 자동차 산업을 중심으로 한 수송용 기기의 경량화 추세에 따라 대표적인 경량금속 소재인 알루미늄 합금에 대한 수요가 증가하고 있으며 이에 따라 알루미늄 합금 표면에 다양한 특성을 부여할 수 있는 표면개질 기술에 대한 필요성이 부각되고 있다. 알루미늄 합금의 대표적인 표면처리기술인 아노다이징과 유사한 원리로 표면에 세라믹 코팅층을 형성할 수 있는 기술인 플라즈마 전해 산화(Plasma electrolytic oxidation, PEO)가 주목을 받고 있다. PEO 코팅법은 전해액 내에 소재를 침지시키고 400 ~ 600V에 이르는 고전압을 인가시켜 마이크로 방전을 유도하여 표면에 치밀한 세라믹 층을 형성시키는 기술이다. 본 연구에서는 PEO법으로 표면 개질된 Al 합금 표면의 표면 조직 특성과 전기화학 특성을 평가하고, 코팅층 특성에 미치는 공정 변수의 영향을 분석하고자 하였다. PEO 처리를 위해 사용된 소재는 상용 Al 합금 판재(Al 5083-O)로서 $2cm{\times}2cm$로 절단하여, 에머리페이퍼로 1000번까지 연마하여 사용하였다. 시험을 위한 PEO 처리 시스템은 전해액 수조, 일정 온도 유지를 위한 열교환기와 칠러, 전원 발생을 위한 전원공급기(power supply)로 구성되었다. 전해액은 약 알칼리 수용액을 이용하였으며, 전원 공급기를 통해 시험편에 펄스 전류를 인가하였다. PEO 처리 후 시편에 대하여 SEM, EDS, XRD 등을 이용한 표면 특성 평가를 실시하였다. 또한 코팅층의 전기화학적 부식 특성 평가를 위해 해수용액에서 동전위분극실험을 실시하였다. 시험 결과, Al 합금의 PEO 처리 시 내식성은 개선되는 것으로 확인되었으며, 공정변수는 표면의 미세조직 및 전기화학적 특성에 큰 영향을 미치는 것으로 나타났다.

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Electrochemical Characterization of Anti-Corrosion Film Coated Metal Conditioner Surfaces for Tungsten CMP Applications (텅스텐 화학적-기계적 연마 공정에서 부식방지막이 증착된 금속 컨디셔너 표면의 전기화학적 특성평가)

  • Cho, Byoung-Jun;Kwon, Tae-Young;Kim, Hyuk-Min;Venkatesh, Prasanna;Park, Moon-Seok;Park, Jin-Goo
    • Journal of the Microelectronics and Packaging Society
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    • v.19 no.1
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    • pp.61-66
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    • 2012
  • Chemical Mechanical Planarization (CMP) is a polishing process used in the microelectronic fabrication industries to achieve a globally planar wafer surface for the manufacturing of integrated circuits. Pad conditioning plays an important role in the CMP process to maintain a material removal rate (MRR) and its uniformity. For metal CMP process, highly acidic slurry containing strong oxidizer is being used. It would affect the conditioner surface which normally made of metal such as Nickel and its alloy. If conditioner surface is corroded, diamonds on the conditioner surface would be fallen out from the surface. Because of this phenomenon, not only life time of conditioners is decreased, but also more scratches are generated. To protect the conditioners from corrosion, thin organic film deposition on the metal surface is suggested without requiring current conditioner manufacturing process. To prepare the anti-corrosion film on metal conditioner surface, vapor SAM (self-assembled monolayer) and FC (Fluorocarbon) -CVD (SRN-504, Sorona, Korea) films were prepared on both nickel and nickel alloy surfaces. Vapor SAM method was used for SAM deposition using both Dodecanethiol (DT) and Perfluoroctyltrichloro silane (FOTS). FC films were prepared in different thickness of 10 nm, 50 nm and 100 nm on conditioner surfaces. Electrochemical analysis such as potentiodynamic polarization and impedance, and contact angle measurements were carried out to evaluate the coating characteristics. Impedance data was analyzed by an electrical equivalent circuit model. The observed contact angle is higher than 90o after thin film deposition, which confirms that the coatings deposited on the surfaces are densely packed. The results of potentiodynamic polarization and the impedance show that modified surfaces have better performance than bare metal surfaces which could be applied to increase the life time and reliability of conditioner during W CMP.

Electrochemical Corrosion Characteristics of Dental Prostheses High-Palladium Alloys (치과용 고-Pd계 합금의 부식특성)

  • 김기주;이진형
    • Journal of Biomedical Engineering Research
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    • v.22 no.6
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    • pp.511-518
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    • 2001
  • In vitro corrosion resistance of the commercially used 76.5wt.%Pd-17.6%Cu-7.2%Ga and 77.3%Pd-6.0%Ga dental Prostheses high-Palladium system alloys in cast, degassing and porcelain-firing heat treatment conditions were evaluated by the potentiodynamic polarization technique in the de-aerated 0.9%NaCl and a modified Fusayama electrolyte. From the corrosion rate experimental results, we found that there is a small difference in the corrosion resistance depending on the microstructure. However. it was so small that there is no significant problem as a dental material. The 77.3%Pd-6.0%Ga showed better corrosion resistance than the 76.5%Pd-11.6%Cu-7.2%Ga dental Prostheses high-palladium system alloys. These experimental observations in 76.5%Pd-11.6%Cu-7.2%Ga alleys are mainly due to a rapid quenching and Cu in the alloy which accelerate the eutectic reaction with a segregation and Precipitates in the microstructure. On the ocher hand, 77.3%Pd-6.0%Ga alloys, which are solid-solution matrix, show much better col·lesion resistance compared with that of 76.5%Pd-11.6%Cu-7.2%Ga alloys.

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티타늄 스크랩을 이용한 분말제조 및 소결 성형체 특성평가

  • Choe, Jeong-Cheol;Jang, Se-Hun;Cha, Yong-Hun;O, Ik-Hyeon
    • Proceedings of the Materials Research Society of Korea Conference
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    • 2009.11a
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    • pp.38.1-38.1
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    • 2009
  • 산업이 발전함에 따라서 특수한 물성을 갖는 재료의 수요가 점점 증가하고 있는데최근 재료의 경량화, 화학적 안정화 등을 이용한 시스템의 효율성 향상, 환경오염방지 등과 같은 목적으로 사용재료의 고급화 추세가 현저해짐에 따라 티타늄 소재에 대한 관심과 수요가 증가하고 있다. 하지만, 국내에서는 티타늄 및 티타늄 합금의 원재료 및 가공제품을 대부분 수입에 의존하는 실정이다. 또한 티타늄 및 티타늄 합금의 스크랩의 경우 재활용률은 50~80%에 달하고 알려져 있으나 국내에는 이들의 재활용처리를 위한 시설이 없으며 폐기 또는 외국으로 저가로방출하고 있는 실정이다. 이에 따라 본 연구에서는 판재, 선재 및 관등의 기계 가공 시 주로 발생하는 티타늄 스크랩을 이용하여 HDH법을 이용하여 티타늄 분말을 제조하였다. 제조된 분말은 $900{\sim}1200^{\circ}C$의 온도범위에서 방전플라즈마소결공법을이용하여 소결체를 제작하였으며, 소결체의 강도, 경도 및미세조직 등을 평가하였다. 내식성향상을 위해 염화팔라듐을 이용하여 티타늄-팔라듐 분말 합금을 제조하여 티타늄 합금 분말의 소결체와 순수티타늄의 소결체와 내식성 비교를 위해 동전위분극시험을 통해 평가하였다.

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