표면 원자는 특정 조건에서 산화되기 쉽기 때문에 부식은 화학적 상호작용을 통해 재료를 손상시킬 수 있습니다. 때로는 부식이 재료를 보호하지만, 변색, 구조적 무결성 저하, 그리고 사용 수명 단축으로 이어질 수 있습니다. 따라서 이 글은 다양한 유형의 부식과 그 영향에 대해 이해하는 데 도움이 될 것입니다.
부식은 모든 산업 분야의 재료에 영향을 미치는 매우 복잡한 전기화학적 공정입니다. 이 가이드에서는 부식의 기본 원리, 다양한 유형, 그리고 최신 부식 방지 재료를 활용한 효과적인 부식 방지 전략을 안내합니다.
빠른 링크
재료는 왜 부식되는가?
부식은 재료(특히 금속)가 주변 환경과의 화학적 또는 전기화학적 반응을 통해 자연스럽게 분해되는 과정입니다. 재료 표면 원자가 주변 환경의 원소(예: 우주 공간의 산소 및 수분)와 접촉하면 반응하여 원치 않는 물질로 변형되어 재료의 기본 특성이 저하될 수 있습니다.
모든 재료는 어떤 형태로든 열화를 겪지만, 금속은 고유한 전기화학적 특성으로 인해 부식에 더 취약합니다. 금속은 자연적으로 부식되며, 특정 환경(예: 공기와 물에 노출된 경우)에서는 더 빨리 부식됩니다. 물론 금이나 백금처럼 고유한 화학적 특성으로 인해 녹슬거나 부식되기 어려운 비교적 안정적인 금속도 있습니다.
부식의 피해자 대부분이 메탈헤드일 수 있을까?
일반적으로 금속은 불안정한 특성으로 인해 특정 환경에서 빠르게 부식됩니다. 특히 아연, 철 등 반응성이 높은 금속은 부식에 더 취약한 반면, 백금, 금 등 반응성이 낮은 금속은 쉽게 부식되지 않습니다. 일반적으로 금속의 부식을 녹이라고 합니다.
대부분의 부식은 재료 자체를 손상시키지만, 흥미로운 점은 알루미늄 산화가 부식될 때 생성된 산화물이 치밀한 산화막을 형성한다는 것입니다. 이 산화막은 피막 내부의 알루미늄 금속을 손상으로부터 보호할 수 있습니다. 이후 산화가 진행되는데, 이는 특정 재료가 유익한 부동태화막을 형성할 수 있음을 보여줍니다.
비금속 재료도 강한 이온 결합과 공유 결합을 가지고 있고 자유 원자가 적기 때문에 부식될 수 있습니다. 일반적으로 플라스틱, 세라믹, 폴리머와 같은 비금속 재료는 장시간 햇빛에 노출되면 점차적으로 부식되고 분해됩니다.
부식에 영향을 미치는 기본 요인
부식에 영향을 미치는 기본적인 요소가 무엇인지 궁금하십니까?
환경 요인
온도: 온도는 부식 속도에 중요한 역할을 하며, 특히 고온이 재료의 부식을 가속화할 수 있는 일부 석유화학 플랜트, 정유 공장, 항공우주 산업에서 그러합니다. 따라서 이러한 분야에서는 일반적으로 고온 내성과 내식성이 우수한 세라믹 소재가 선택됩니다.
습도, 대기: 온도 외에도 습도와 대기 조건 또한 부식에 영향을 미치는 주요 요인입니다. 이러한 요인들은 부식에 이상적인 환경과 조건을 조성하며, 일련의 전기화학 반응을 일으킬 수 있습니다. 금속 재료가 습기가 많은 곳에 노출되면 다양한 유형의 녹이 발생할 가능성이 높습니다. 이러한 녹이 발생하는 주된 이유는 습기가 산화와 부식을 촉진하기 때문입니다. 따라서 건조하거나 산소가 없는 환경에서는 금속 부식 속도를 효과적으로 늦출 수 있습니다.
재료 특성
활성 금속: 다양한 금속의 전극 전위는 금속의 내식성에 영향을 미칩니다. 전극 전위가 높은 금속은 전극 전위가 낮은 금속보다 내식성이 우수합니다. 아연이나 철과 같은 일부 활성 금속은 부식에 매우 취약합니다.
불순물: 재료 자체의 특성 외에도 불순물의 존재는 부식 속도에 영향을 미칩니다. 소금과 같은 불순물이 표면에 부착되면 부식이 가속화됩니다. 알루미늄과 같은 자연 산화층이 부착되면 부식 효율이 크게 감소합니다.
부식 유형
그렇다면 부식에는 어떤 유형이 있을까요? 9가지 부식 유형을 정리하여 빠르게 이해하실 수 있도록 도와드리겠습니다.
갈바닉 부식
갈바닉 부식 두 개의 서로 다른 금속 물질이 전해질 환경에서 접촉할 때 발생하는 전기화학 반응으로 인한 부식 현상입니다. 이 부식의 본질은 1차 전지 두 금속 사이에 형성되는데, 활동성이 더 큰 금속은 양극이 되어 먼저 부식되고, 활동성이 더 작은 금속은 음극이 되어 보호되어 부식이 느려지거나 심지어 중단됩니다.
갈바닉 부식의 메커니즘은 두 금속이 전해질 용액(예: 해수)에서 접촉할 때 양극 금속이 전자를 잃고 금속 이온을 형성하고, 전자가 음극으로 이동하여 환원 반응(산소 환원 및 물 분해 등)을 일으키는 것입니다. 갈바닉 부식은 양극 금속의 부식을 더욱 심화시킵니다.
전기화학적 부식은 해양 환경, 배터리 단자, 건물 파이프라인에서 흔히 발생하며, 더 심각한 부식입니다.
- 해양 환경：해수는 자연적으로 전도성이 높은 전해질이기 때문에 갈바닉 부식은 해양 공학 분야에서 흔히 발생합니다. 선체 금속(주로 강철)이 프로펠러(주로 구리 합금)와 접촉할 때, 보호 조치를 취하지 않으면 폐기될 때까지 부식이 계속됩니다.
- 배터리 단자：배터리의 양극과 음극 단자 및 커넥터는 일반적으로 서로 다른 금속으로 만들어집니다. 두 금속이 접촉하면 전기화학 반응으로 인해 단자 표면에 산화물이나 기타 부식 생성물이 생성되어 저항이 증가하고 배터리의 전반적인 효율에 영향을 미칩니다.
- 건축 및 배관：파이프는 습도가 높은 하수 환경에 자주 설치됩니다. 서로 다른 금속이 연결되고 접촉하면 강관과 구리관의 접합부처럼 갈바닉 부식이 발생할 가능성이 높습니다.
그렇다면 갈바닉 부식을 방지하는 방법은 무엇일까요? 일반적인 조치는 다음과 같습니다.
- 희생 양극 보호 방식: 활성도가 더 높은 금속을 희생 양극으로 선택하여 부식을 먼저 진행시켜 주요 건물 금속 구조물의 손상을 방지합니다. 이 방식은 선박, 해상 플랫폼 등에 자주 사용됩니다.
전극에 가까운 금속을 선택하세요.설계 시 전극 전위 차이가 0.2V 이내가 되도록 작은 두 금속의 조합을 선택하는 것이 좋습니다. 예를 들어, 수도관 연결부에는 구리 합금과 황동을 조합하여 사용하는 것이 좋습니다.
보호층을 사용하여 전기적 접촉을 절연합니다. 두 금속 사이에 에폭시 수지, 세라믹 코팅, 절연 개스킷 등과 같은 절연층을 추가하여 접촉을 방지합니다.
피팅 부식
피팅 금속에 국부적인 구멍을 형성하는 매우 은밀한 부식 형태입니다. 이러한 유형의 부식은 매우 파괴적이고 위험합니다. 깊숙이 침투할 수 있지만 표면에는 최소한의 손상만 입힙니다. 일단 부식이 시작되면 자가 촉매 작용을 계속하여 심각한 손상이 발생하기 전에는 감지하기 어렵습니다.
점식부식의 특징과 파괴성은 주로 다음과 같다.
- 은폐성：공식으로 인한 표면 손상은 대개 경미하여 육안이나 초기 정기 검사로는 발견하기 어렵습니다. 그러나 내부 부식이 금속 구조물 깊숙이 침투하여 발견 시점에는 금속 구조물이 파괴되거나 심지어 구멍이 뚫렸을 수도 있습니다.
- 자가촉매 특성：부식에 의해 형성된 구멍에는 폐쇄된 부식 환경이 형성되고, 이러한 부식 환경은 계속해서 자가촉매 작용을 하여 부식을 가속시킵니다.
- 소재지:부식은 금속 표면이 국부적으로 수동화되거나 고르지 않은 부분(긁힘, 움푹 들어간 부분, 균열 등)에서 자주 발생합니다.
피팅을 유발하는 주요 요인은 다음과 같습니다.
- 패시베이션 필름의 파괴 :내부 금속을 보호하는 수동 피막 중 일부가 부분적으로 손상되면, 이것이 침식부식의 시작점이 될 가능성이 높습니다.
- 금속 재료 결함：금속 내부의 결정립계, 개재물, 고르지 못한 구조 또는 용접 접합부는 침식 부식에 민감한 부분이 될 가능성이 높습니다.
- 환경:습기가 많고, 염화물이 많고, 온도가 높은 환경에 장시간 노출되면 침식부식이 발생할 확률이 크게 높아집니다.
점식부식의 메커니즘
공식 부식은 매우 해롭습니다. 내식성이 뛰어난 스테인리스강조차도 해수나 고온다습한 산업 장비와 같이 염소 농도가 높은 환경에서는 공식 부식이 발생하기 쉽습니다. 따라서 공식 부식을 예방하는 것이 매우 중요합니다. 일반적인 예방 조치는 다음과 같습니다.
- 금속은 국부적 결함을 방지하기 위해 내부적으로 광택 처리되었으며 추가적인 보호를 위해 부식 방지 코팅이 사용되었습니다.
- 몰리브덴(Mo)이나 고크롬(Cr) 함량의 스테인리스강과 같이 내식성이 우수한 금속이나 합금 소재를 사용하십시오. 극한 환경에서는 내식성이 더 뛰어난 초합금도 사용할 수 있습니다.
- 환경 내 염화물 이온 농도를 낮추고 해수를 담수화합니다.
- 부식 상태 악화를 방지하기 위한 정기적인 유지 관리 검사
고온 부식
이러한 유형의 부식은 400°C(750°F) 이상의 고온 환경에서 발생합니다. 고온 부식 특히 가스터빈, 용광로, 발전소, 제조 시설 등의 산업 환경에서 흔히 발생합니다.
극한의 온도와 부식성 가스의 조합은 일부 고성능 합금을 빠르게 부식시킬 수 있는 매우 공격적인 환경을 조성합니다. 더욱이, 대기 오염 물질이 남긴 용융염과 재의 퇴적 또한 부식을 가속화합니다. 따라서 고온 부식을 방지하기 위해서는 고내열 합금과 완벽한 냉각 메커니즘이 필수적입니다.
입계부식
금속은 결정립으로 이루어져 있으며, 각 결정립 내부에는 원자들이 질서정연하게 배열되어 있습니다. 부식은 결정립계에 영향을 미치는데, 이는 결정립계가 기지보다 반응성이 더 크기 때문입니다. 입계 부식은 주로 결정립계의 불순물과 결정립계 내 합금 원소의 농축 또는 고갈로 인해 발생합니다.
입계 부식은 금속 재료의 결정립계 영역에서 주로 발생하는 일반적인 국부 부식 현상입니다. 많은 금속은 일반적으로 여러 개의 결정립으로 구성되어 있으며, 각 결정립 내부의 원자 배열은 규칙적입니다. 하지만 결정립이 만나는 지점, 즉 결정립계 영역에서는 원자 배열이 더 무질서하고 에너지가 더 높아 부식에 더 취약합니다.
입계 부식의 주요 원인은 결정립계 영역에 존재하는 특수 화학 성분으로, 이로 인해 분포 차이가 발생합니다. 결정립계 근처에 불순물이 축적되면 이러한 불순물로 인해 결정립계의 내식성이 저하되어 부식에 더 취약해집니다.
또한, 특정 합금 원소가 결정립계에 풍부해지거나 결핍되면 결정립계의 전기화학적 특성이 변화하여 부식이 증가합니다. 산업계에서 스테인리스강의 열처리 또는 용접 시, 크롬 탄화물의 석출로 인해 결정립계의 크롬 함량이 감소하면 크롬 결핍대가 형성되어 입계 부식이 발생합니다.
입계 부식은 금속의 기계적 강도를 약화시킬 뿐만 아니라 금속 구조 전체를 파괴할 수 있으므로 보호 조치가 필요합니다. 가장 일반적인 보호 방법은 적절한 열처리 공정을 사용하고, 재료의 불순물을 줄이며, 안정화 원소(티타늄 또는 니오븀)가 포함된 합금 재료를 선택하는 것입니다.
환경 균열
환경 균열 화학 물질, 스트레스, 온도 등 다양한 환경적 요인으로 인해 발생합니다.
- 응력 부식 균열(SCC)SCC는 위험한 조합을 나타냅니다. 기계적 응력 부식성 환경. 응력 부식은 모든 유형의 부식 중 가장 위험한데, 재료가 아무런 경고 없이 파손될 수 있기 때문입니다.
응력 부식은 일부 재료가 부식성 환경과 극한의 열에서 인장 응력을 받을 때 발생합니다. 응력 부식은 금속이 온도 변화로 인해 팽창하고 수축할 때 발생하며, 이는 금속 구조의 무결성을 약화시킵니다.
응력 부식은 금속 표면에 작은 균열이 처음 나타날 때 발생합니다. 시간이 지남에 따라 균열은 점차 확대되어 구조적 손상을 유발합니다. 이러한 유형의 부식은 스테인리스강이 염화물 환경에서 응력을 받을 때 발생합니다.
응력 부식에 대한 주요 예방 조치는 다음과 같습니다.
- 재료를 신중하게 선택하세요
- 스트레스 해소 치료
- 환경 관리 조치
- 피로 부식응력 부식과 마찬가지로 피로 부식도 부식성 환경에서 금속의 조기 균열을 유발할 수 있습니다. 피로 부식은 보호층을 파괴하고 부식 과정을 가속화합니다. 물론, 피로 부식은 반복 응력을 줄이거나 제거하고 진동 전달 설계를 피함으로써 제어할 수 있습니다.
균일한 부식
이러한 유형의 부식은 일반적으로 금속 표면에서 발생하며, 보호층의 부족이 이러한 부식의 주요 원인입니다. 화학적 또는 전기화학적 반응이 금속 표면 전체에 고르게 발생하면 금속은 더 얇아지고 약해집니다.
이러한 유형의 부식은 쉽게 관찰되며 금속 성능에 거의 손상을 주지 않습니다. 일반적인 알루미늄, 아연, 철, 강철, 납은 부식성 환경에 지속적으로 노출되면 균일하게 부식됩니다.
미생물 부식
미생물학적 영향 부식(MIC) 화학 자가영양 미생물에 의해 발생하는 특수한 유형의 부식입니다. 이러한 미생물에는 박테리아, 조류, 곰팡이 등이 포함되며, 금속 및 비금속 표면에 서식하고 대사 활동을 통해 부식 과정을 가속화할 수 있습니다.
이러한 유형의 부식은 다양한 환경에서 발생할 수 있으며, 특히 해양, 석유, 가스 파이프라인, 폐수 처리 장비에서 흔히 발생합니다. 이는 많은 산업 장비의 갑작스러운 고장의 중요한 원인입니다.
미생물 부식의 메커니즘은 미생물 군집과 환경에 따라 크게 다릅니다.예를 들면 다음과 같습니다.
황산염 환원 박테리아(SRB)：이 박테리아는 주로 황산염을 황화수소(H₂S)로 환원시키는데, 황화수소는 금속과 반응하여 부식을 유발합니다. 심각한 공식(pitting)과 입계부식을 유발할 수 있습니다.
산 생성 박테리아：일부 미생물의 대사 과정에서 유기산이나 무기산이 생성되는데, 이는 물질을 부식시킬 가능성이 높습니다.
철 산화 및 철 환원 박테리아：이러한 박테리아는 금속 표면의 전기화학적 조건을 변화시켜 부식 과정을 악화시킵니다.
접착성 바이오필름：일부 미생물은 점액을 분비하여 바이오필름을 형성하는데, 이 바이오필름은 부식성 이온을 포획하여 부착된 영역에서 산소 농도 차이를 발생시킵니다. 이로 인해 산소 농도 셀이 형성되고, 이로 인해 금속 재료가 부식됩니다.
미생물은 빠르게 번식하고 광범위한 영향을 미치기 때문에 해양, 석유 및 가스 산업에서 큰 관심을 받고 있습니다. 일부 원유의 운송 및 저장 과정에서 일부 미생물은 원유를 직접 분해하고 소비하며, 황화수소와 같은 독성 산성 물질을 생성합니다. 이는 원유의 품질을 저하시킬 뿐만 아니라 파이프라인, 저장 탱크, 선박 등의 장비를 부식시킵니다.
미생물 부식을 방지하기 위해 다음과 같은 예방 조치를 취할 수 있습니다.
항균제 사용: 살균제와 항균제를 첨가하여 미생물의 성장과 번식을 제어합니다.
표면 청소: 미생물이 축적되는 것을 방지하기 위해 파이프와 장비 표면의 침전물과 바이오필름을 정기적으로 청소하세요.
재료 선택: 내식성이 뛰어난 재료를 선택하세요.
환경 모니터링: 미생물 활동 및 부식 상황을 실시간으로 모니터링합니다.
침식-부식
침식-부식은 기계적 마모와 화학적 부식의 조합으로, 일반적으로 부식성 유체와 금속 표면 사이의 상대적인 움직임으로 인한 기계적 마모로 인해 발생합니다. 이 경우, 금속 표면은 화학적 부식에 의해 침식될 뿐만 아니라, 빠르게 흐르는 액체나 입자에 의해 기계적 마모되어 부식을 악화시킵니다.
침식 부식은 방향성을 띠며, 가장 심각한 부식은 일반적으로 유체 흐름이 가장 활발한 곳에서 발생합니다. 이러한 유형의 부식은 액체를 운반하는 일부 금속 배관, 펌프 임펠러, 열교환기 배관 및 기타 고속 구간의 내벽에서 발생할 가능성이 매우 높습니다. 유체가 이동함에 따라 금속 표면의 보호층이 점차 씻겨 나가 금속이 노출되고 부식이 시작됩니다.
부식 과정에서 다양한 구멍(원형, 타원형, 긴 모양)이 형성되고, 이 구멍은 천천히 내부에서 수직으로 금속에 침투하여 결국 금속 벽이 얇아지거나 구멍이 생기기도 합니다.
침식과 부식을 방지하려면 다음과 같은 조치를 취하십시오.
난류와 급격한 흐름 변화를 피하기 위해 적절한 파이프 굽힘 반경과 흐름 속도를 설계합니다.
내식성이 더 높은 합금 재료나 다른 재료를 선택하세요.
액체에 존재하는 부유 입자의 농도를 줄입니다.
장비 사용을 정기적으로 점검하고, 침전물과 마모된 부품을 제때 청소하세요.
마찰 부식
마찰 부식 특수한 유형의 국소 부식입니다. 일반적으로 진동이나 미세한 미끄러짐으로 인해 두 금속 조각 사이에 미세 운동 마모가 발생하는 부분에서 발생합니다. 반복적인 마찰로 인해 금속의 산화막이나 코팅이 손상되면 내부 금속이 외부 환경에 노출됩니다. 노출된 금속은 부식되고 산화될 가능성이 높습니다. 기계적 마모와 함께 부식은 계속 악화되어 결국 파손됩니다. 이러한 유형의 부식은 볼트 접합부, 리벳 접합부, 베어링, 기어와 같이 밀접하게 접촉하는 연결 부위에서 가장 흔하게 발생합니다.
마찰 부식에는 몇 가지 독특한 특징이 있습니다.
- 부식성 물질의 축적: 프레팅 공정 중에 생성된 산화물 잔해물이 금속 표면에 축적될 가능성이 높습니다.
- 표면 거칠기: 심하게 손상된 부위에는 더욱 눈에 띄는 자국이 나타나고, 표면이 거칠어지고 심지어 구멍이 생기기도 합니다.
- 국부적 강도 감소: 장기적인 마찰과 부식으로 인해 금속의 기계적 특성이 크게 약화되어 피로가 발생하고 결국 파손이 발생합니다.
다음과 같은 방법으로 이러한 부식을 방지할 수 있습니다.
- 보호 코팅 적용: 접촉 표면에 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE) 및 세라믹 코팅과 같은 내마모성 코팅 및 부식 방지 코팅을 적용합니다.
- 코팅은 금속을 외부 환경으로부터 효과적으로 격리할 수 있습니다.
- 윤활 처리 : 마찰로 인한 손상을 줄이기 위해 적절한 윤활유를 사용하십시오.
- 접촉 설계를 최적화합니다. 클램핑력을 높이는 등 접촉 표면의 상대적 움직임을 줄입니다.
- 재료 최적화: 표면 접착과 마모를 줄이기 위해 경도 차이가 큰 금속의 조합을 선택합니다.
- 환경 조건을 개선하세요: 부식이 심해질 수 있는 습한 환경을 피하세요.
부식 방지 재료 선택 가이드
다양한 부식 유형을 알아본 후, 어떤 재료가 부식에 강한지 궁금하시나요? 주요 부식 방지 재료 유형과 그 적용 분야는 다음과 같습니다.
금속 재료
316L 스테인리스 스틸:
- 우수한 침식 및 틈새 부식 저항성
- 해수부식에 대한 저항성을 효과적으로 향상시킬 수 있는 2-3% 몰리브덴을 함유하고 있습니다.
주로 화학 장비, 해양 공학, 의료 장비에 사용됩니다. 작동 온도 범위는 약 -196℃에서 800℃입니다.
티타늄 및 티타늄 합금：
- 더 높은 강도와 내식성
- 염화물 환경에서 다른 금속보다 더 나은 성능
주로 항공, 화학, 해수담수화 등에 사용됩니다. 비용이 높지만 수명이 깁니다.
하스텔로이
- 고온 부식 및 응력 부식 균열에 대한 우수한 저항성
- 강산 및 강알칼리 환경에서도 안정성을 유지합니다.
주로 고온, 고압 장비에 사용되며 극한 부식성 환경에 매우 적합합니다.
고급 세라믹 소재
질화규소(Si3N4)
- 우수한 고온 저항성 및 내화학성
- 뛰어난 열충격 저항성으로 급격한 온도 변화가 있는 일부 환경에 적합
주로 일부 기계베어링, 절삭공구 등에 사용되며 850℃ 이상의 고온부식 환경에서 사용 가능
알루미나(Al2O3)
- 우수한 내화학성 및 전기 절연성
- 매우 높은 경도와 강한 내마모성
주로 일부 화학장비 라이닝, 펌프 바디, 씰, 회로 기판, 절연 부품 등에 사용됩니다.
확장된 독서: 알루미나 소재
탄화규소(SiC)
- 고온 저항성(최대 1600°C) 및 우수한 내식성
- 우수한 열전도도와 낮은 열팽창계수
주로 열교환 시스템, 기계적 씰, 노즐 등에 사용되며 고온 부식성 가스 환경에 매우 적합합니다.
질화알루미늄(AlN)
- 우수한 열전도도 및 전기 절연 성능
- 우수한 내식성 및 화학적 안정성
주로 전자 패키징 및 방열 기판에 사용되며, 높은 방열 성능이 요구되는 일부 부식성 환경에 적합합니다.
복합재료
탄소섬유 복합재료(CFRP)
- 높은 강도 대 중량 비율과 우수한 내식성
- 전기화학적 부식 없음
주로 건축 보강재, 스포츠 장비, 항공 구조 부품 등에 사용되며 가격은 매우 높지만 성능은 매우 우수합니다.
유리섬유강화플라스틱(FRP)
- 우수한 내화학성
- 가볍고 강도가 높다
주로 저장 탱크, 파이프라인, 건축 자재에 사용되며, 비교적 경제적이며 기존 금속 소재를 대체하기에 적합합니다.
코팅 재료
세라믹 코팅
- 우수한 내마모성 및 내식성 보호 기능을 제공할 수 있습니다.
- 다양한 기판 표면에 적용 가능
주로 펌프 본체 벽, 밸브, 파이프 라이닝에 사용되며, 장비의 수명을 크게 연장하는 데 도움이 됩니다.
에폭시 수지 코팅
- 우수한 접착력 및 화학적 안정성
- 편리한 시공
주로 저장탱크 내벽, 바닥, 철구조물 보호 등에 사용됩니다. 비용이 저렴하지만 정기적인 점검 및 유지관리가 필요합니다.
재료 내식성 등급 참조표
(평가 기준: 5점이 최고, 1점이 최저) 참고용입니다.
|
재료 유형 |
화학적 부식 |
해수 부식 |
고온 부식 |
응력 부식 |
종합 비용 |
세다 |
|
질화규소 세라믹 |
5 |
5 |
5 |
5 |
2 |
22 |
|
탄화규소 세라믹 |
5 |
5 |
5 |
5 |
2 |
22 |
|
티타늄 및 티타늄 합금 |
5 |
5 |
4 |
4 |
2 |
20 |
|
하스텔로이 |
5 |
4 |
5 |
4 |
5 |
20 |
|
알루미나 세라믹 |
4 |
5 |
4 |
5 |
3 |
21 |
|
316L 스테인리스 스틸 |
4 |
3 |
3 |
3 |
4 |
17 |
|
탄소 섬유 복합재 |
4 |
4 |
3 |
4 |
2 |
17 |
|
유리섬유 |
3 |
4 |
2 |
3 |
4 |
16 |
|
일반 알루미늄 합금 |
3 |
2 |
2 |
2 |
5 |
14 |
|
탄소강 + 보호 코팅 |
2 |
2 |
2 |
2 |
5 |
13 |
산성 환경에 가장 적합한 재료 선택:
1. 질화규소 세라믹
2. 하스텔로이
3. 탄화규소 세라믹
4. 316L 스테인리스 스틸
5. 알루미나 세라믹
알칼리성 환경에 가장 적합한 재료 선택:
1. 알루미나 세라믹스
2. 탄화규소 세라믹
3. 티타늄 합금
4. 316L 스테인리스 스틸
5. FRP
해양 환경을 위한 최고의 소재 선택:
1. 티타늄 합금
2. 질화규소 세라믹
3. 탄화규소 세라믹
4. 하스텔로이
5. FRP
고온 환경에 가장 적합한 재료 선택:
1. 탄화규소 세라믹(최대 1600℃)
2. 질화규소 세라믹(최대 1400℃)
3. 알루미나 세라믹(최대 1700℃)
4. 하스텔로이(최대 1200℃)
5. 티타늄 합금(최대 600℃)
가장 비용 효율성이 높은 재료:
1. 316L 스테인리스 스틸
2. 유리섬유
3. 탄소강 + 보호코팅
4. 일반 알루미늄 합금
5. 알루미나 세라믹
주의해야 할 사항:
위의 등급은 참고용일 뿐이며 일반적인 응용 환경에만 적용됩니다.
비용에는 초기 투자 비용과 유지 관리 비용이 포함됩니다.
결론
부식 메커니즘을 이해하는 것은 예방 및 유지 관리에 매우 중요합니다. 이 글을 읽어주셔서 감사하며, 도움이 되기를 바랍니다.