KR20030030763A - 금속의 내부식성 측정장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명 금속의 내부식성 측정장치는 전류를 흐르게 할 수 있는 전해액이 담겨 있는 침적용기(101)의 내부에 금속시료인 알루미늄(102)과 대향전극이 되는 동(103)을 침적시키고, 그 알루미늄(102)과 동(103)을 직류전원공급기(104)의 양극(+)과 음극(-)에 연결하며, 직류전원공급기(104)를 이용하여 알루미늄(102)과 동(103)에 일정전압을 공급하는 상태에서 두 시료 사이에서 흐르는 전류를 전류적산기(106)를 이용하여 시간에 따라 적산함으로써, 시료의 부식정도가 정량적으로 측정되므로, 간단한 구성의 내부식성 측정장치를 이용한 신속한 부식양 측정이 가능하다.
Description
본 발명은 금속의 내부식성 측정장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 금속 또는 표면에 내부식 층이 형성되어 있는 금속을 대향전극과 함께 NaCl용액 내에서 강제로 DC전압을 인가하고, 그때 흐르는 전류의 양을 전류적산기로 적산하여 부식정도를 정량적으로 측정할 수 있도록 하는데 적합한 금속의 내부식성 측정장치에 관한 것이다.
금속은 강도 및 가공성이 양호한 장점을 가지고 있어서 기계부품 및 전자부품으로 많이 사용되고 있으나, 반면에 부식에 약하다는 단점을 가지고 있어서 여러 연구자들에 의하여 내부식성을 가지는 금속 또는 금속의 표면에 내부식 층을 코팅하여 부식에 대응하도록 하려는 연구가 활발하게 진행되고 있다.
또한, 내부식성을 가지는 금속이나 표면에 내부식층을 형성한 금속에 대하여 내부식성을 측정하는 방법으로는 주로 시험편에 5%의 염분을 분무하는 염수분무기에 장시간 방치하여 표면의 변화를 관찰하는 방법이 이용되고 있다.
그러나, 상기와 같은 염수분무기에 의한 내부식측정방법은 시험편의 부식정도를 수치적으로 나타내기가 어렵고, 시험자에 따라 편차가 심하며, 유사한 부식정도를 나타내는 시험편에 대하여 우열을 평가하기가 어려운 문제점이 있었다.
이와 같은 점을 보완하기 위하여 직류전위차계를 이용한다든지, 교류신호를 인가하여 주파수 응답신호를 평가하는 EIS(ELECTROCHEMISTRY IMPEDANCESPECTROSCOPY)방법 등이 개발되어 내부식의 정량적인 평가에 이용되고 있으나 장비가 고가이며 평가를 위하여 많은 전문적인 지식을 필요로 하는 문제점을 가지고 있는 것이었다.
더욱이, 냉장고나 에어컨과 같은 가전제품에 장착되는 열교환기는 방열핀과 냉매관이 접촉된 상태로 조립되어 있고, 방열핀의 재질은 주로 알루미늄(Al)이고 냉매관의 재질은 주로 동(Cu)으로 되어 있으며, 두 금속간의 표준전위가 상위함에 따라 주로 전위차에 의하 부식이 발생되는데, 이러한 전위차에 의한 부식정도를 예측하고 평가하는 방법이 알려져 있지 않아서 부식방지를 위한 기술개발에 많은 어려움이 있었다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하고자 하는 것으로, 금속의 전위차에 의한 부식정도를 정량적으로 검출하여 부식방지를 위한 기술개발에 기여하도록 하려는데 그 목적이 있다.
또한, 그러한 정량적인 부식정도의 측정이 간단한 장치의 구성에 의하여 간편하게 이루어질 수 있도록 하려는데 그 목적이 있다.
도 1은 본 발명에 따른 금속의 내부식성 측정장치를 개략적으로 보인 구성도.
도 2는 샘플들의 전류적산량과 질량변화의 상관관계를 보인 그래프.
** 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 **
100 : 5%염수 101 : 침적 용기
102 : 알루미늄 103 : 동
104 : 직류전원공급기 105 : 전류계
106 : 전류적산기 107 : 기준 동 전극
108 : 루긴 튜브
상기와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위하여 전해액이 담겨있는 일정 크기의 침적용기와,
그 침적용기의 내부에 일정부분 침적되는 부식측정용 시편과,
그 부식측정용 시편과 일정거리를 유지하고 침적용기의 내부에 일정부분 침적되어 있는 대향전극과,
상기 부식측정용 시편과 대향전극이 양극과 음극이 되도록 전기적으로 연결하고 직류전원을 인가하여 부식측정용 시편과 대량전극 사이에서 이온의 이동이 이루어지도록 하기 위한 직류전원공급기와,
그 직류전원공급기에 연결되며 직류전원공급기의 양극과 음극을 흐르는 전류의 양이 표시되는 전류계와,
그 전류계에 나타나는 전류의 양을 검출하여 부식정도를 검출하기 위한 전류적산기를 구비하여서 구성되는 것을 금속의 내부식성 측정장치가 제공된다.
이하, 상기와 같이 구성되는 본 발명 금속의 내부식성 측정장치를 첨부된 도면의 실시예를 참고하여 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본 발명에 따른 금속의 내부식성 측정장치를 개략적으로 보인 구성도이고, 도 2는 샘플들의 전류적산량과 질량변화의 상관관계를 보인 그래프이다.
도시된 바와 같이, 본 발명 금속의 내부식성 측정장치는 5%의 염수(NaCl)(100)가 담겨 있는 침적용기(101)의 내부에 부식을 측정하기 위한 알루미늄(102)과 대향전극이 되는 동(103)이 일정부분 침적되도록 배치되어 있다.
그리고, 상기 알루미늄(102)과 동(103)은 양극(+)과 음극(-)이 되도록 직류전원공급기(104)에 전기적으로 연결되어, 직류전원을 인가하면 알루미늄(102)과 동(103) 사이에서 이온의 이동이 이루어지도록 되어 있다.
또한, 상기 직류전원공급기(104)에는 직류전원공급기의 양극과 음극 사이를 흐르는 전류의 양이 표시되는 전류계(105)와, 그 전류계(105)에 나타나는 전류의양을 검출하여 부식정도를 검출하기 위한 전류적산기(106)가 연결설치되어 있다.
한편, 기준전위를 설정하기 위해 알루미늄(102)과 기준 동 전극(REFERENCE Cu)(107)이 전기적으로 연결되어 있고, 그 기준 동 전극(107)과 알루미늄(102) 사이에 이온이 이동될 수 있도록 루긴 튜브(RUGGIN TUBE)(108)가 연결되어 있다.
상기와 같은 상태에서 직류전원공급기(104)에서 알루미늄(102)과 동(103)에 직류 전원을 공급함과 아울러 전압을 700mmV로 유지하면, 염수(100)를 통하여 알루미늄(102)과 동(103) 사이에서 전류가 흐르게 되고, 그와 같이 흐르는 전류는 전류계(105)에 나타나며, 그 전류계(105)에 나타나는 전류를 전류적산기(106)에서 시간에 대하여 적산하여 알루미늄(102)의 부식양을 검출하게 된다.
참고로, 도 2는 베어(BARE) 상태의 알루미늄과 내부식을 위하여 표면처리가 이루어진 샘플(A,B,C …F)들을 본 발명의 내부식성 측정장치를 이용하여 각각의 전류의 적산양을 측정하여 상측에 그래프로 표시하고, 각각의 질량변화를 하측에 표시한 그래프로서, 여기에 나타난 바와 같이 베어 상태인 A샘플에서는 동일한 전압하에서 전류가 많이 흐르고, 질량의 변화도 많이 나타났으며, 내부식을 위한 표면처리가 이루어진 D샘플에서는 전류의 적산양도 적게 나타났으나, 질량의 변화도 작게 나타남을 확인할 수 있었다.
즉, 전위차부식에 의한 금속의 부식되는 양과 본 발명의 내부식 측정기를 이용한 전류의 적산양이 동일한 경향을 나타내므로, 측정하고자 하는 시편과 대향전극 사이에 흐르는 전류의 양을 적산하여 정량적인 부식정도를 검출할 수 있다
이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명 금속의 내부식성 측정장치는 전류를 흐르게 할 수 있는 전해액에 금속시료와 대향전극을 담그고, 그 시료와 전극을 전원공급기의 양극과 음극에 연결하며, 전원공급기를 이용하여 일정전압을 공급하는 상태에서 두 시료 사이에서 흐르는 전류를 전류적산기를 이용하여 시간에 따라 적산함으로써, 시료의 부식정도를 정량적으로 간단하게 측정하는 것이 가능하다.
Claims (4)
- 전해액이 담겨있는 일정 크기의 침적용기와,그 침적용기의 내부에 일정부분 침적되는 부식측정용 시편과,그 부식측정용 시편과 일정거리를 유지하고 침적용기의 내부에 일정부분 침적되어 있는 대향전극과,상기 부식측정용 시편과 대향전극이 양극과 음극이 되도록 전기적으로 연결하고 직류전원을 인가하여 부식측정용 시편과 대량전극 사이에서 이온의 이동이 이루어지도록 하기 위한 직류전원공급기와,그 직류전원공급기에 연결되며 직류전원공급기의 양극과 음극을 흐르는 전류의 양이 표시되는 전류계와,그 전류계에 나타나는 전류의 양을 검출하여 부식정도를 검출하기 위한 전류적산기를 구비하여서 구성되는 것을 금속의 내부식성 측정장치.
- 제 1항에 있어서, 상기 전해액은 5% 염수(NaCl)인 것을 특징으로 하는 금속의 내부식성 측정장치.
- 제 1항에 있어서, 상기 부식측정용 시편은 알루미늄(Al)이고, 대향전극은 동(Cu)인 것을 특징으로 하는 금속의 내부식성 측정장치.
- 제 3항에 있어서, 상기 알루미늄에 전기적으로 연결되는 기준 동 전극(REFERENCE Cu)과, 그 기준 동 전극과 알루미늄 사이에 이온이 이동될 수 있도록 연결되는 루긴 튜브(RUGGIN TUBE)를 더 구비하여 기준전위를 설정할 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 금속의 내부식성 측정장치.
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