KR102565434B1 - 포켓형 압착 방수재 및 이를 이용한 침지 부식 시험용 지그 - Google Patents

Abstract

본 발명은 포켓형 압착 방수재로서, 내산화 폴리머 재질을 함유하는 실링부; 및 상기 실링부의 적어도 어느 일부에 연결된 스프링부;를 포함할 수 있다.

Description

포켓형 압착 방수재 및 이를 이용한 침지 부식 시험용 지그{The pocket pressing waterproof and jig for corrosion test using the same}

본 발명은 포켓형 압착 방수재 및 이를 이용한 침지 부식 시험용 지그에 관한 것으로서, 더 상세하게는 다각형상 부품의 전기화학분석이 가능한 침지 부식시험용 지그 및 상기 지그를 실링할 수 있는 방수재에 관한 것이다.

한국공개특허 제10-2017-0096132호에 개시된 일반적인 전기화학 침지셀에서 사용되는 지그는 수밀이 될 수 있도록 평판에만 사용할 수 있다. 전기화학 셀으로 사용하기 위한 조건은 부식 시험되는 소재와 전기적으로 통전(양극)이 되어야 한다. 또, 외부 환경과 분리되어 수밀이 되어야 한다.

종래에 판매되는 지그들은 외부에 전기적 연결이 되도록 수밀처리 된 긴 금속 막대와 시험편 실링부로 나뉜다. 실링부는 불소수지나 내화학성을 가진 플라스틱으로 외피를 구성하고, 측정되는 금속의 도전성을 위해 외부 막대와 전기적으로 연결되는 금속내피로 이루어져 있다. 이때, 일정한 면적이 외부로 노출되도록 커버의 일부에 외부창이 구비되며, 그 외의 영역에는 고무링으로 수밀처리 되는 구조를 갖는다.

상기 커버는 평평한 형태를 가지므로, 상기 형상의 부식셀은 평판형의 시험편의 부식 시험에만 사용이 가능하다. 그러나 대다수의 시편의 표면 형상은 굴곡진 형상을 가진다.

이런 시편의 내식성(단위면적당 전류량)을 측정하기 위해서는 에폭시 수지로 일정한 면적외에 나머지 부분을 모두 마스킹을 해야한다. 하지만, 일정한 면적만을 노출한채 모두 수밀 처리하는 것은 매우 어렵다. 또, 침지시 수밀여부 확인도 어려운 문제점이 있다. 이는 시험 오차가 발생하는 매우 중요한 인자가 된다.

한국공개특허 제10-2017-0096132호

종래에는 이와 같이, 부품의 표면 형상에 따라 일정한 면적으로 수밀처리하는 것이 어려운 문제점이 있었다. 본 발명은 상기와 같은 문제점을 포함하여 여러 문제점들을 해결하기 위한 것으로서, 시편의 다양한 형태에 따라 실링처리가 이루어질 수 있는 평판형 침지 부식시험용 지그 및 상기 지그를 실링할 수 있는 방수재를 제공하는 것을 목적으로 한다. 그러나 이러한 과제는 예시적인 것으로, 이에 의해 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 포켓형 압착 방수재를 제공한다. 상기 포켓형 압착 방수재는 내산화 폴리머 재질을 함유하는 실링부; 및 상기 실링부의 적어도 어느 일부에 연결된 스프링부;를 포함할 수 있다.

상기 포켓형 압착 방수재에 있어서, 상기 스프링부의 어느 일부분이 상기 실링부의 내부에 내장되어 고정될 수 있다.

상기 포켓형 압착 방수재에 있어서, 상기 스프링부의 외표면은 밀봉재에 의해 밀봉될 수 있다.

상기 포켓형 압착 방수재에 있어서, 상기 밀봉재는 에폭시, 불소수지계, 고밀도 폴리에틸렌(HDPE) 및 니트릴계 고무계 중 어느 하나를 포함할 수 있다.

상기 포켓형 압착 방수재에 있어서, 상기 내산화 폴리머 재질은 에폭시, 불소수지계, 고밀도 폴리에틸렌(HDPE) 및 니트릴계 고무계 중 어느 하나를 포함할 수 있다.

상기 포켓형 압착 방수재에 있어서, 상기 실링부의 직경은 0.2mm 내지 1mm일 수 있다.

본 발명의 다른 실시예에 따르면, 침지 부식 시험용 지그를 제공한다. 상기 침지 부식 시험용 지그는 전극부가 연결되는 챔버; 상기 챔버의 하부에 연결된 하부 커버; 상기 챔버의 일부에 배치되어 외부로 노출되는 시편; 상기 챔버 내부에 배치되어 상기 시편을 압박할 수 있는 금속부재; 및 상기 시편의 일부가 노출되도록 홈부를 구비하고, 상기 챔버를 밀봉할 수 있는 상부 커버;를 포함하고, 상기 상부 커버는 내산화 폴리머 재질을 함유하는 실링부 및 상기 실링부의 적어도 어느 일부에 연결된 스프링부를 구비하는, 복수개의 포켓형 압착 방수재를 포함할 수 있다.

상기 침지 부식 시험용 지그에 있어서, 상기 스프링부의 어느 일부분이 상기 실링부의 내부에 내장되어 고정될 수 있다.

상기 침지 부식 시험용 지그에 있어서, 상기 스프링부의 외표면은 밀봉재에 의해 밀봉될 수 있다.

상기 침지 부식 시험용 지그에 있어서, 상기 밀봉재는 에폭시, 불소수지계, 고밀도 폴리에틸렌(HDPE) 및 니트릴계 고무계 중 어느 하나를 포함할 수 있다.

상기 침지 부식 시험용 지그에 있어서, 상기 내산화 폴리머 재질은 에폭시, 불소수지계, 고밀도 폴리에틸렌(HDPE) 및 니트릴계 고무계 중 어느 하나를 포함할 수 있다.

상기 침지 부식 시험용 지그에 있어서, 상기 홈부는 상기 상부 커버의 가운데에 형성될 수 있다.

상기 침지 부식 시험용 지그에 있어서, 상기 상부 커버와 상기 챔버의 일부는 체결부를 통해서 서로 결합될 수 있다.

상기 침지 부식 시험용 지그에 있어서, 상기 실링부의 직경은 0.2mm 내지 1mm일 수 있다.

상기 침지 부식 시험용 지그에 있어서, 상기 실링부가 상기 시편의 일부와 맞닿아 상기 시편의 표면 형상을 따라 밀봉될 수 있다.

상기한 바와 같이 이루어진 본 발명의 일 실시예에 따르면, 종래에 사용되는 평판 형태의 지그를 이용해서 굴곡면 혹은 요철면을 갖는 부품의 신뢰성있는 전기화학 데이터를 얻을 수 있는 침지 부식 시험용 지그 및 상기 지그를 실링할 수 있는 방수재를 제공함으로써, 종래의 부식 시험용 지그를 대체할 수 있다. 물론 이러한 효과에 의해 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 포켓형 압착 방수재의 구조를 개략적으로 도해한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 침지 부식 시험용 지그의 구조를 개략적으로 도해한 도면이다.
도 3은 도 2의 A부분을 확대한 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 상부 커버의 구조를 개략적으로 도해한 도면이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 여러 실시예들을 상세히 설명하기로 한다.

본 발명의 실시예들은 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위하여 제공되는 것이며, 하기 실시예는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다. 오히려 이들 실시예들은 본 개시를 더욱 충실하고 완전하게 하고, 당업자에게 본 발명의 사상을 완전하게 전달하기 위하여 제공되는 것이다. 또한, 도면에서 각 층의 두께나 크기는 설명의 편의 및 명확성을 위하여 과장된 것이다.

이하, 본 발명의 실시예들은 본 발명의 이상적인 실시예들을 개략적으로 도시하는 도면들을 참조하여 설명한다. 도면들에 있어서, 예를 들면, 제조 기술 및/또는 공차(tolerance)에 따라, 도시된 형상의 변형들이 예상될 수 있다. 따라서, 본 발명 사상의 실시예는 본 명세서에 도시된 영역의 특정 형상에 제한된 것으로 해석되어서는 아니 되며, 예를 들면 제조상 초래되는 형상의 변화를 포함하여야 한다.

일반적으로 전기화학셀에서의 가장 핵심요소는 통전성과 수밀성이다. 그 중 형상이 복잡한 부품의 부식시험시 중요한 것은 수밀성을 어떻게 해결해야 하느냐가 핵심이다. 여기서, 수밀성은 기계 또는 장치의 어느 부분에 채워진 물이, 밖으로 새지 않고 밀봉되어 있는 상태를 의미한다. 예를 들어, 전기화학셀의 외부와 내부가 서로 차단되어 전기적인 흐름만 존재하고, 전기화학셀 외부에서의 수분과는 접촉이 불가능한 상태를 의미한다.

종래에는 침지 부식 시험용 지그의 실링을 위해서, 하부지그와 상부지그 사이에 시편을 놓고, 고무링을 사용하여 지그를 밀봉했다. 하지만, 이 경우, 평판형 구조를 갖는 시편만 실링이 되기 때문에, 표면 형상이 다양한 형상을 갖는 시편을 테스트할 때 실링이 되지 않는 문제점이 있다.

이를 해결하기 위해서, 본 발명에서는 고무링 대신, 포켓형 압착 방수재를 이용하여 상부 지그에 도입하였다. 상기 포켓형 압착 방수재에 대한 구체적인 내용은 도면을 참조하여 후술한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 포켓형 압착 방수재의 구조를 개략적으로 도해한 도면이다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 포켓형 압착 방수재(100)는 실링부(10) 및 스프링부(20)를 포함한다. 실링부(10)는 내산화 폴리머 재질을 함유한다. 상기 내산화 폴리머 재질은 내식성이 우수한 폴리머 재질 중 어느 하나를 포함할 수 있다. 예를 들면, 상기 내산화 폴리머 재질은 pH1의 환경에 견딜 수 있도록 내산 에폭시, 불소수지계, 고밀도 폴리에틸렌(HDPE) 및 니트릴계 고무계 중 어느 하나를 포함할 수 있다.

실링부(10)의 직경은 0.2mm 내지 1mm이며, 길이는 1mm 내지 10mm일 수 있다. 실링부(10)는 침지 부식 시험용 지그의 상부 커버에 적용되는 것으로서, 시험편의 표면 형상에 따라 배치되어 수밀성이 향상될 수 있는 크기로 제한된다. 만약, 실링부(10)의 직경이 0.2mm 미만이면 실링부(10) 제작이 어렵고, 반면에 1mm 초과이면 상기 시험편의 표면 형상을 따라 정밀하게 밀착 배열될 수 없는 문제점이 발생할 수 있다.

실링부(10)의 길이는 크게 제한이 없으나, 침지 부식 시험용 지그의 상부 커버의 크기를 벗어나지 않는 정도로 형성되어야 하며, 또, 시혐편의 표면 형상에 따라 실링부(10)가 압박되어 실링될 수 있는 길이 범위로 제작되어야 한다.

스프링부(20)는 실링부(10)의 적어도 어느 일부에 연결되어 포켓형 압착 방수재(100)에 길이를 가변적으로 제어하는 기능을 수행한다. 이때, 스프링부(20)의 어느 일부분이 실링부(10)의 내부에 내장되어 고정된 형태를 갖는다. 스프링부(20)의 재질은 일반적인 금속 와이어가 탄력적으로 움직일 수 있는 형태로 제작되면 된다.

또한, 도면에 도시되지는 않았으나, 포켓형 압착 방수재(100)의 스프링부(20)도 부식이 되지 않아야 하기 때문에, 외부로 노출된 스프링부(20)의 외표면은 밀봉재(미도시)로 밀봉되어야 한다. 예를 들어, 상기 밀봉재는 내부식성에 강한 재료로서, pH1의 환경에 견딜 수 있도록 내산 에폭시, 불소수지계, 고밀도 폴리에틸렌(HDPE) 및 니트릴계 고무계 중 어느 하나를 포함할 수 있다.

실링부(10)의 형상은 원기둥 형태로 제작 가능하나, 시편의 표면 형상을 따라 밀봉이 가능하도록 다각기둥의 형태로 제작이 가능하다. 실링부(10)의 형상은 이에 한정되지 않으며, 시편이 방수처리되도록 스프링부(20)의 탄성에 의해 실링부(10)가 압착될 때, 실리우(10)가 탄성적으로 유연하게 변형이 발생하여 밀봉될 수 있다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 침지 부식 시험용 지그의 구조를 개략적으로 도해한 도면이다.

도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 침지 부식 시험용 지그(200)는 침지 부식 시험을 하기 위한 챔버(130)를 포함한다. 챔버(130)의 어느 일부에는 통전을 위해 전극부(170)가 연결되며, 전극부(170)의 적어도 어느 일부는 유리봉(160)에 의해 둘러싸인 형태를 가질 수 있다. 유리봉(160)은 하나의 예시로서, 전극부(170)에 흐르는 전류를 외부로 차단할 수 있는 재료로 대체할 수 있다.

챔버(130)의 하부에는 하부 커버(120)가 연결되어 밀봉되며, 하부 커버(120)가 연결되는 챔버(130)의 어느 일부에는 홀(미도시)이 형성될 수 있다. 일정한 명적으로 가공된 상기 홀을 통해 부식시험 용액과 접촉하게 된다.

챔버(130)의 내부 공간에는 시편을 압박할 수 있는 금속부재(140)가 배치되고, 금속부재(140)는 챔버(130)의 외부에 연결된 전극부(170)를 통해서 외부와 통전이 가능하다. 금속부재(140)의 종류는 예를 들어, Stainless 316 같은 Fe-Cr-Ni계 내식 합금 등과 같이 통전성을 가지는 금속　중 어느 하나를 포함할 수 있다.

금속부재(140) 상에 시편(150)이 배치되며, 시편(150)과 금속부재(140)는 서로 맞닿게 된다. 챔버(130)의 상부에는 상부 커버(110)가 연결되어 밀봉된다. 여기서, 상부 커버(110)의 적어도 어느 일부에는 홈부(112)가 형성되어, 시편(150)의 어느 일부가 외부로 노출되게 된다. 시편(150)은 시편(150)과 맞닿아있는 금속부재(140)와 전극부(170)를 이용하여 외부와 통전이 가능하여 전기화학적 데이터를 측정할 수 있다.

상부 커버(110)는 체결부(114)에 의해 챔버(130)와 서로 결합된다. 체결부(114)는 나사와 같은 형태로, 각 부재와 부재를 물리적으로 결합할 수 있는 것이면 사용 가능하다. 그러나, 체결부(114)도 내부식성이 좋아야 하기 때문에, 예를 들면, 스테인리스 강 등의 재질을 사용해야 한다.

도 3은 도 2의 A부분을 확대한 도면이다.

도 3을 참조하면, 상부 커버(110)는 복수개의 포켓형 압착 방수재(100)를 포함할 수 있다. 이하에서 복수개의 포켓형 압착 방수재(100)에 대한 구체적인 설명은 도 1을 참조로 설명한 내용과 동일하므로 생략한다.

시편(150)의 표면 형상은 대체로 평평하지만, 도 3에 도시된 바와 같이, 굴곡진 형태, 즉, 요철 형태를 갖는 시편일 경우, 지그에 구비된 상부 커버를 이용하여 실링이 용이하지 않다. 이와 같은 문제를 해결하기 위해서, 본 발명에서는 도 1에 도시된 포켓형태의 길이가 가변적인 압착 방수재(100)를 이용하여 시편(150) 표면에 밀착시켜 외부와의 접촉을 차단할 수 있다.

복수개의 포켓형 압착 방수재(100)를 가능한 조밀하게 밀착시켜 시편(150)의 표면 형상을 따라 변형시킬 수 있다. 이때, 스프링부(20)의 길이가 조절되어 실링부(10)가 압착되어 시편(150)을 고정하는 효과도 얻을 수 있다. 다른 예로서, 실링부(10)의 소재가 탄력성을 갖는 소재로 이루어질 경우에는 스프링부(20) 이외에도 실링부(10)도 압착되어 길이가 변형될 수도 있다.

또한, 각각의 스프링부(20)는 밀봉재(102)에 의해 둘러쌓여진 형태로 상부 커버(110) 기능을 수행할 수 있다. 밀봉재(102)는 내부식성이 강한 소재를 사용해야 한다. 스프링부(20)는 시편(150)의 표면 형상에 따라 가변적으로 변형이 가능해야 하기 때문에, 밀봉재(102)는 예를 들면, 졸겔(sol-gel)과 같이 점도가 높은 형태의 유체로 이루어질 수 있다.

다른 예로서, 상부 커버(110)의 내부에 구비된 복수개의 포켓형 압착 방수재(100)가 스프링부(20)의 탄성으로 실링부(10)가 시편(150)의 형상을 따라 밀착한 상태에서 내부식성 재질을 함유하는 페이스트 등을 도포하여 고정시킬 수도 있다.

또 다른 예로서, 스프링부(20)의 외표면이 내부식성이 강한 물질로 코팅된다면, 상부 커버(110)의 하우징은 내부식성이 강한 재질로 이루어지고, 하우징의 내부는 포켓형 압착 방수재(100)만 존재하도록 빈 공간으로 형성될 수도 있다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 상부 커버의 구조를 개략적으로 도해한 도면이다.

도 4를 참조하면, 상부 커버(110)의 재질은 예를 들어, 테프론과 같은 재질을 사용할 수 있다. 이때, 상부 커버(110)의 적어도 어느 일부에 홈부(112)를 형성할 수 있다. 홈부(112)는 반경 r을 가지며, 상기 r은 0.5cm 내지 5cm의 범위를 갖도록 형성될 수 있다. 상기 크기는 시편(150)의 부식 침지 테스트가 가능한 크기로 시편의 크기 및 시험 목적에 따라 적절하게 형성 가능하다.

홈부(112)는 상부 커버(110)의 중앙에 형성될 수 있으며, 상부 커버(110)의 크기에 따라 적절하게 위치가 변경될 수 있다. 또, 상부 커버(110)는 챔버(130)와 체결부(114)에 의해 물리적으로 결합된다. 이때, 체결부(114)가 외부로 노출되는 영역은 내부식성이 강한 재질로 덮개를 제작하여 체결부(114)의 외부 노출을 억제할 수 있다.

본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.

10: 실링부
20: 스프링부
100: 포켓형 압착 방수재
102: 밀봉재
110: 상부 커버
112: 홈부
114: 체결부
120: 하부 커버
130: 챔버
140: 금속부재
150: 시편
160: 유리봉
170: 전극부
200: 침지 부식 시험용 지그

Claims (15)

1. 삭제
2. 삭제
3. 삭제
4. 삭제
5. 삭제
6. 삭제
7. 전극부가 연결되는 챔버;
   상기 챔버의 하부에 연결된 하부 커버;
   상기 챔버의 일부에 배치되어 외부로 노출되는 시편;
   상기 챔버 내부에 배치되어 상기 시편을 압박할 수 있는 금속부재; 및
   상기 시편의 일부가 노출되도록 홈부를 구비하고, 상기 챔버를 밀봉할 수 있는 상부 커버;를 포함하고,
   상기 상부 커버는 내산화 폴리머 재질을 함유하는 실링부 및 상기 실링부의 적어도 어느 일부에 연결된 스프링부를 구비하는, 복수개의 포켓형 압착 방수재를 포함하는,
   침지 부식 시험용 지그.
8. 제 7 항에 있어서,
   상기 스프링부의 어느 일부분이 상기 실링부의 내부에 내장되어 고정된,
   침지 부식 시험용 지그.
9. 제 7 항에 있어서,
   상기 스프링부의 외표면은 밀봉재에 의해 밀봉된,
   침지 부식 시험용 지그.
10. 제 9 항에 있어서,
    상기 밀봉재는 에폭시, 불소수지계, 고밀도 폴리에틸렌(HDPE) 및 니트릴계 고무계 중 어느 하나를 포함하는,
    침지 부식 시험용 지그.
11. 제 7 항에 있어서,
    상기 내산화 폴리머 재질은 에폭시, 불소수지계, 고밀도 폴리에틸렌(HDPE) 및 니트릴계 고무계 중 어느 하나를 포함하는,
    침지 부식 시험용 지그.
12. 제 7 항에 있어서,
    상기 홈부는 상기 상부 커버의 가운데에 형성된,
    침지 부식 시험용 지그.
13. 제 7 항에 있어서,
    상기 상부 커버와 상기 챔버의 일부는 체결부를 통해서 서로 결합되는,
    침지 부식 시험용 지그.
14. 제 7 항에 있어서,
    상기 실링부의 직경은 0.2mm 내지 1mm인,
    침지 부식 시험용 지그.
15. 제 7 항에 있어서,
    상기 실링부가 상기 시편의 일부와 맞닿아 상기 시편의 표면 형상을 따라 밀봉되는,
    침지 부식 시험용 지그.

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