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Galvanic Corrosion(이종금속부식) 두 이종금속(異種金屬; dissimilarmetal)이 용액 속에 담구어지게 되면 전위차(電位差)가 존재하게 되고 따라서 이들 사이에 전자의 이동이 일어난다. 그리하여 귀전위(貴電位: noble potential)를 가진 금속의 부식속도는 감소되고 활성전위(活性電位', active potential)를 가진 금속의 부식속도는 촉진된다. 즉 전자는 음극이 되고 후자는 양극이 된다. 이러한 형태의 부식을 갈바닉부식 또는 이종금속접촉부식(異種金屬接觸腐蝕)이라 한다.
기전력계열(EMF series)은 모든 금속에 대한 표준산화-환원전위를 순서대로 배열한 것이다(아래 표 참조).
대부분의 갈바닉부식 효과는 부식되고 있는 두 금속의 전기적인 접촉에서부터 생겨난다. 또한 대부분의 재료는 합금(合金)이기 때문에 갈바닉 쌍도 합금을 포함하는 일이 많다. 따라서 실제 전해액에서 실험적으로 결정된 갈바닉계열이 휠씬 더 유용하며 해수(海水)에서의 갈바닉계열이 아래표에 나타나 있다. 갈바닉계열에서는 금속 및 합금들의 전위가 표시되지 않고 그들의 상대적인 위치만 나타나있다.
일반적으로 갈바닉계열에서의 금속 및 합금의 위치는 그 금속원소의 기전력계열에서의 위치와 대체로 일치한다는 사실과 부동태가 갈바닉부식 거동에 영향을 미친다. 묶음표 ( ) 내의 금속 및 합금은 조성이 서로 비슷하기 때문에 갈바닉부식의 위험도가 적다. 결국 갈바닉계열에서 두 금속이 멀리 떨어져 있을수록 갈바닉부식의 위험도는 크다고 할 수 있다. 따라서 어떤 주어진 환경에서 실제로 부식 시험을 해보지 않고서도 어떠한 갈바닉효과가 나타날 것인지를 갈바닉계열에 의해서 알 수 있다. 예를 들어, 선체(船體)가 Monel로 되어 있는 요트에 철(鐵)못을 사용할 경우 철못이 심하게 부식될 것이라고 예측할 수 있다. 강(鋼)으로 만들어진 더운물 탱크에 구리선이 감겨져 있을 경우에도 그 부분이 심하게 손상될 것이다.
이러한 갈바닉부식의 위험도를 예측하는데 있어서 갈바닉계열에서의 상대적인 위치에만 의존하는 것은 옳지 못하다. 즉 갈바닉계열에서 두 이종금속이 서로 멀리 떨어져 있다고 해서 갈바닉부식의 위험도가 크다고 확신하는 것은 커다란 오류를 범할 우려가 있다는 것이다. 따라서 갈바닉계열은 갈바닉부식에 대한 일반적인 경향의 지침(指針)으로서 유용하기는 하지만, 이종금속이 실제로 쌍을 이루었을 때의 갈바닉부식에 대한 속도(정도)를 정확하게 알려주지는 못한다. 갈바닉부식의 크기는 이종금속의 전위차이 뿐만 아니라 각 금속의 교환전류밀도 및 타펠기울기(Tafel slope) 같은 속도론적인 인자, 양극과 음극의 면적비(面積比) 등에도 의존하기 때문이다.
(1)
Distance Effect (거리효과) (2) Area Effect (면적효과) A. Riveting의 경우 a. 바람직하지 못한 경우 → Steel부에서 국부적으로 심한 부식이 발생 b. 바람직한 경우 → 양극면적 ≫ 음극면적 ⇒ 바람직함 즉, 양극면적(Steel)을 크게, 음극면적(Stainless Steel)을 작게하는 “Area Effect"를 고려하는것이 바람직함. B. 저장탱크 갈바닉 부식에 대한 방식 및 응용 Galvanic Corrosion(이종금속부식 - 갈바닉부식) 부식 유형별 종류(Types of Corrosion) 부식발생 조건 부식의 전기화학적 반응 - 기본원리 기타부식 콘크리트 부식 (철근의 부식) 토양 부식 대기 및 고온 부식 습윤 환경 및 수용액에서의 부식-전기화학적 기구 부식현상의 분류 부식발생의 원인 - pH 전위도표 부식발생의 원인 - 갈바닉계열(galvanic series) 부식발생의 원인-전지전위와 기전력 부식발생의 원인-양극(Anode)과 음극(Cathode)의 정의 부식발생의 원인-전지의 원리와 종류 부식발생의 원인-전극전위의 물리적 의미와 전기화학적 이중층 부식발생의 원인- 금속의 전위(Potential) 부식 연구 역사 |