• 대한금속재료학회지
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• 제46권10호
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• pp.691-699
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• 2008

Electrochemical characteristics of Ti-30Ta-xZr alloys coated with HA/TiN by using magnetron sputtering method were studied. The Ti-30Ta containing Zr(3, 7, 10 and 15wt%) were 10 times melted to improve chemical homogeneity by using a vacuum furnace and then homogenized for 24hrs at $1000^{\circ}C$. The specimens were cut and polished for corrosion test and coating, and then coated with HA/TiN, respectively, by using DC and RF-magnetron sputtering method. The analyses of coated surface and coated layer were carried out by using optical microscope(OM), field emission scanning electron microscope(FE-SEM) and X-ray diffractometer(XRD). The electrochemical characteristics were examined using potentiodynamic (-1,500 mV~ + 2,000 mV) and A.C. impedance spectroscopy(100 kHz ~ 10 mHz) in 0.9% NaCl solution at $36.5{\pm}1^{\circ}C$. The microstructure of homogenized Ti-30Ta-xZr alloys showed needle-like structure. In case of homogenized Ti-30Ta-xZr alloys, a-peak was increased with increasing Zr content. The thickness of TiN and HA coated layer showed 400 nm and 100 nm, respectively. The corrosion resistance of HA/TiN-coated Ti-30Ta-xZr alloys were higher than that of the non-coated Ti-30TaxZr alloys, whic hindicate better protective effect. The polarization resistance($R_p$) value of HA/TiN coated Ti-30Ta-xZr alloys showed $8.40{\times}10^5{\Omega}cm^2$ which was higher than that of non-coated Ti-30Ta-xZr alloys.

• 한국표면공학회지
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• 제34권5호
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• pp.435-444
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• 2001

WC-( $Ti_{1-x}$ A $l_{x}$) N coatings of constant changing Al concentration were deposited on S45C substrates by high-ionization sputtered PVD method. The Al concentration could be controlled by using evaporation source for Al and fixing the evaporation rate of the metals (i.e, WC- $Ti_{0.86}$A $l_{0.14}$N, WC- $Ti_{0.72}$A $l_{0.28}$N, and WC- $Ti_{0.58}$A $l_{0.42}$N). The corrosion behavior of WC-( $Ti_{1-x}$ A $l_{x}$)N coatings in a deaerated 3.5% NaCl solution was investigated by electrochemical corrosion tests and surface analyses. The measured galvanic corrosion currents between coating and substrate indicated that WC- $Ti_{0.72}$A $l_{0.28}$N coating showed the best resistance of the coating tested. The results of potentiodynamic polarization tests showed that the WC- $Ti_{0.72}$A $l_{0.28}$N coating deposited with 32W/c $m^2$ of Al target revealed higher corrosion resistance. This indicated that the WC- $Ti_{0.72}$A $l_{0.28}$N coating is effective in improving corrosion resistance. In EIS, the WC- $Ti_{0.72}$A $l_{0.28}$N coating showed one time constant loop and increased a polarization resistance of coating ( $R_{coat}$) relative to other samples. Compositional variations of WC-( $Ti_{1-x}$ A $l_{x}$)N coatings were analyzed by EDS and XRD analysis was performed to evaluate the crystal structure and compounds formation behavior. Surface morphologies of the films were observed using SEM and AFM. Scratch test was performed to measure film adhesion strength.strength. adhesion strength.strength.

• 전기화학회지
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• 제27권1호
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• pp.8-14
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• 2024

오스테나이트계 스테인리스강은 내식성 및 성형성이 양호하여 다양한 분야에 적용되며, 구리계의 합금을 용가재로 하는 브레이징을 통하여 다양한 형상의 제품으로 가공되어 활용되고 있다. 이때, 구리 기반의 용가재와 스테인리스강의 계면에서 갈바닉 셀을 형성하여 부식을 촉진할 수 있으며, 확산을 통해 스테인리스강에 고용 시 형성되는 구리 과다 영역(Cu-rich region)은 공식 발생의 기점이 되어 내식성을 저하시킨다. 본 연구에서는 브레이징이 적용된 스테인리스강의 내식성을 개선하고자, AISI 316L 스테인리스강에 암모니아 가스를 이용한 질화처리를 적용하였다. 질화처리한 시편은 처리 온도가 증가함에 따라 두께가 증가하고 표면 경도가 높아졌다. 동전위분극시험을 통해 내식성을 평가한 결과 질화층 내 고용된 질소의 용출 및 부동태 거동으로 모재대비 내식성이 개선되었지만 처리온도가 높아 크롬질화물(CrN) 분율이 증가하는 경우 내식성이 감소하였다.

• Corrosion Science and Technology
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• 제13권2호
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• pp.70-80
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• 2014

Duplex stainless steels with nearly equal fraction of the ferrite(${\alpha}$) phase and austenite(${\gamma}$) phase have been increasingly used for various applications such as power plants, desalination facilities due to their high resistance to corrosion, good weldability, and excellent mechanical properties. Hyper duplex stainless steel (HDSS) is defined as the future duplex stainless steel with a pitting resistance equivalent (PRE=wt.%Cr+3.3(wt.%Mo+0.5wt.%W)+30wt.%N) of above 50. However, when HDSS is welded with gas tungsten arc (GTA), incorporation of nitrogen in the Ar shielding gas are very important because the volume fraction of ${\alpha}$-phase and ${\gamma}$-phase is changed and harmful secondary phases can be formed in the welded zone. In other words, the balance of corrosion resistance between two phases and reduction of $Cr_2N$ are the key points of this study. The primary results of this study are as follows. The addition of $N_2$ to the Ar shielding gas provides phase balance under weld-cooling conditions and increases the transformation temperature of the ${\alpha}$-phase to ${\gamma}$-phase, increasing the fraction of ${\gamma}$-phase as well as decreasing the precipitation of $Cr_2N$. In the anodic polarization test, the addition of nitrogen gas in the Ar shielding gas improved values of the electrochemical parameters, compared to the Pure Ar. Also, in the erosion-corrosion test, the HDSS welded with shielding gas containing $N_2$ decreased the weight loss, compared to HDSS welded with the Ar pure gas. This result showed the resistance of erosion-corrosion was increased due to increasing the fraction of ${\gamma}$-phase and the stability of passive film according to the addition $N_2$ gas to the Ar shielding gas. As a result, the addition of nitrogen gas to the shielding gas improved the resistance of erosion-corrosion.

• 전기화학회지
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• 제6권4호
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• pp.242-249
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• 2003

아연 전극은 고농도의 KOH전해질 용액의 알카리 전지용 양극재료로 폭넓게 이용되고 있다. 그러나 급속한 전기화학적 반응과 높은 용해도에 의한 수지상의 생성에 의해 사이클 수명이 현저하게 짧아지는 것으로 알려져 있다. 본 연구에서는 용액온도 $25^{\circ}C$의 $40wt.\%$ KOH 전해질에 $Ca(OH)_2$, Citrate, Tartrate 및 Gluconate 등의 첨가제를 첨가하고 그리고 $Pb_3O_4\;5wt\%$를 아연 전극에 혼합하였을 때 아연 전극의 전기화학적 거동에 미치는 Pb,04와 첨가제의 효과를 동전위 분극 곡선, 순환전위전해분석법, 가속수명시험 및 SEM사진 분석을 통하여 고찰하였다. $Pb_3O_4$의 첨가는 아연 전극의 부식 속도를 확실히 감소시키는 효과가 있었으며 그리고 $Pb_3O_4$의 첨가에 의한 아연 전극의 부식 전위는 순수아연 전극에 비하여 다소 높았으나 개로 전압에는 거의 영향이 없었다. 그리고 4가지 종류의 첨가제는 내식성과 가속 수명시험시의 사이클 수명을 향상시키는 데 중요한 역할을 하고 있는 것으로 확인되었다. 더욱이 Tartrate 첨가는 4가지 종류의 첨가제 중에서 상대적으로 충방전 특성을 개선할 뿐 아니라 양호한 내식성 효과가 확인되었다.

• 전기화학회지
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• 제6권3호
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• pp.196-202
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• 2003

아연 양극의 성능을 향상시킬 목적으로 4가지 종류의 첨가제의 효과를 연구하였다. $Pb_3O_4(0.5, \;1.0&\;2.0wt\%)$와 4가지 종류의 첨가제$(0.4wt\%\;of\;Ca(OH)_2,\;0.025M\;of\;Citrate,\;tartrate\;and\;Gluconate)를\;40wt\%$ KOH 전해질 용액에 용해시켜 부식전위 측정, 분극실험, 충$\cdot$방전 사이클 수명시험을 행하였다. 부식전위는 시간이 흐름에 따라 높은 방향으로 이행하였고 $Pb_3O_4$의 량이 증가함에 따라 반복적으로 전위가 상승과 하강을 거듭하였다. 더욱이 내식성은 무첨가의 경우에 비해 확실하게 증가하였고 첨가제가 들어간 경우 충$\cdot$방전 특성이 향상되었다. SEM사진을 분석한 결과 $0.5wt\%\;Pb_3O_4$ 만을 첨가한 경우와 Tartrate가 첨가된 경우의 표면 형상이 유사하였으며, 다른 첨가제의 경우 표면에 수지상 결정의 성장이 나타났다. 결과적으로 다른 첨가제와 비교하여 Tartrate의 경우 내식성 효과뿐만 아니라 충$\cdot$방전 특성도 우수함을 보여주었다.

• 한국항해항만학회지
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• 제39권4호
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• pp.277-283
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• 2015

함정에 사용되는 선체재료로는 연강, 고장력강, 고강도강, 알루미늄 합금 및 복합재료 등이 있다. 그 중 함정의 선체는 수밀과 강도의 유지 및 탑재장비의 지지 등 기본적인 기능을 위하여 철강 재료를 주로 사용하고 있다. 함정의 주 임무는 해양에서 작전을 수행하는 것이므로 해수에 의한 선체 부식이 필연적으로 발생하게 된다. 선체의 부식을 방지하기 위하여 도장 방법, 희생양극법 및 강제 전류 방식이 사용되고 있다. 특히 Al 및 Zn을 활용한 희생양극법의 경우 부식특성 개선을 위하여 인듐(In), 카드뮴(Cd) 및 납(Pb) 등의 중금속이 첨가되어 있다. 하지만 이러한 중금속은 인체 및 환경에 매우 유해하므로 전 세계적으로 사용이 점차 규제되고 있다. 이에 본 논문에서는 인체 및 환경에 무해한 미세원소(Ma, Ca, Ce 및 Sn)를 첨가하여 Al 및 Zn 합금을 제조하였다. 제조된 함정용 Al 및 Zn 희생양극의 효율 특성 측정을 위하여 SEM, XRD, 동전위 분극실험 및 전류효율 평가를 실시하였으며, 실험결과 Al-3Zn-0.6Sn 및 Zn-3Sn 합금의 양극 성능이 다른 합금 보다 효율성이 우수하였다.

• 한국자기학회지
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• 제11권4호
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• pp.141-145
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• 2001

Mn-Ir-Pt/Ni-Fe 교환이방성 이층박막은 계면에서 높은 교환결합자계(exchange bias field; $H_{ex}$)를 가질 뿐만 아니라 뛰어난 열적안정성과 Mn-Ir에 비하여 좋은 내식성을 나타내므로 스핀밸브형 다층막 소자의 고정층의 재료로 적합하다고 생각되어진다. 열적안정성에 관한 평가인 blocking 온도( $T_{b}$)는 Mn-Ir이 240 $^{\circ}C$로 Mn-Ir-Pt가 250 $^{\circ}C$로 Mn-Ir에 비하여 Mn-Ir-Pt의 $T_{b}$가 높은 것으로 평가되었으며, 내식성에 관한 평가인 부식전류밀도는 Mn-Ir-Pt 10배 정도의 낮은 값을 가지므로 내식성 또한 Mn-Ir에 비해 우수한 것으로 평가된다. Mn-Ir에 Pt를 약 1.9 at%정도 첨가하였을 때 $H_{ex}$가 가장 큰 값을 나타내었다. 본 연구에서 Ni-Fe/M $n_{78.3}$I $r_{19.8}$P $t_{1.9}$의 고정층을 사용한 스핀밸브 다층막의 자기적, 구조적 특성을 연구한 결과 약 5 %의 자기저항비를 얻을 수 있었다.다.다.다.다.다.다.

• Journal of Korean Dental Science
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• 제10권1호
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• pp.10-21
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• 2017

Purpose: The purpose of this study was to investigate the electrochemical characteristics of nanotubular Ti-25Nb-xZr ternary alloys for dental implant materials. Materials and Methods: Ti-25Nb-xZr alloys with different Zr contents (0, 3, 7, and 15 wt.%) were manufactured using commercially pure titanium (CP-Ti), niobium (Nb), and zirconium (Zr) (99.95 wt.% purity). The alloys were prepared by arc melting in argon (Ar) atmosphere. The Ti-25Nb-xZr alloys were homogenized in Ar atmosphere at $1,000^{\circ}C$ for 12 hours followed by quenching into ice water. The microstructure of the Ti-25Nb-xZr alloys was examined by a field emission scanning electron microscope. The phases in the alloys were identified by an X-ray diffractometer. The chemical composition of the nanotube-formed surfaces was determined by energy-dispersive X-ray spectroscopy. Self-organized $TiO_2$ was prepared by electrochemical oxidation of the samples in a $1.0M\;H_3PO_4+0.8wt.%$ NaF electrolyte. The anodization potential was 30 V and time was 1 hour by DC supplier. Surface wettability was evaluated for both the metallographically polished and nanotube-formed surfaces using a contact-angle goniometer. The corrosion properties of the specimens were investigated using a 0.9 wt.% aqueous solution of NaCl at $36^{\circ}C{\pm}5^{\circ}C$ using a potentiodynamic polarization test. Result: Needle-like structure of Ti-25Nb-xZr alloys was transform to equiaxed structure as Zr content increased. Nanotube formed on Ti-25Nb-xZr alloys show two sizes of nanotube structure. The diameters of the large tubes decreased and small tubes increased as Zr content increased. The lower contact angles for nanotube formed Ti-25NbxZr alloys surfaces showed compare to non-nanotube formed surface. The corrosion resistance of alloy increased as Zr content increased, and nanotube formed surface showed longer the passive regions compared to non-treatment surface. Conclusion: It is confirmed that corrosion resistance of alloy increased as Zr content increased, and nanotube formed surface has longer passive region compared to without treatment surface.

• 한국표면공학회지
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• 제50권1호
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• pp.35-41
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• 2017

$TiO_2$, $Al_2O_3$, and $TiO_2-Al_2O_3$ nanolaminated films were grown by atomic layer deposition (ALD) on the 316L stainless steel (SS316L) substrates at a temperature of $150^{\circ}C$. The growth kinetics of $ALD-TiO_2$ and $Al_2O_3$ thin films were systematically investigated in order to precisely control the thickness of each layers in the $TiO_2-Al_2O_3$ nanolaminated films using a high-resolution transmission electron microscopy. And, the exact deposition rates of $ALD-TiO_2$ on $Al_2O_3$ surface and $ALD-Al_2O_3$ on $TiO_2$ surface were revealed to be 0.0284 nm/cycle and 0.11 nm/cycle, respectively. At given growth conditions, the microstructures of $TiO_2$, $Al_2O_3$ and $TiO_2-Al_2O_3$ nanolaminated films were amorphous. The potentiodynamic polarization test revealed that the $TiO_2-Al_2O_3$ nanolaminated film coated SS316L had a best corrosion resistance, although all ALDcoated SS316L exhibited a clear improvement of the corrosion resistance compared with a bare SS316L.