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학술저널
저자정보
Chan-Woo Kim (Chosun University) Sung-Jun Lee (Chosun University) Chang-Lae Kim (Chosun University)
저널정보
한국트라이볼로지학회 Tribology and Lubricants Tribology and Lubricants 제40권 제3호
발행연도
2024.6
수록면
71 - 77 (7page)

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Hydrogen has emerged as an eco-friendly and sustainable alternative to fossil fuels. However, the utilization of hydrogen requires high-pressure compression, storage, and transportation, which poses challenges to the durability of compressor components, particularly the diaphragm. This study aims to improve the durability of 304 stainless steel diaphragms in hydrogen compressors by optimizing their surface roughness and corrosion resistance through wet etching. The specimens were prepared by immersing 304 stainless steel in a mixture of sulfuric acid and hydrogen peroxide, followed by etching in hydrochloric acid for various durations. The surface morphology, roughness, and wettability of the etched specimens were characterized using optical microscopy, surface profilometry, and water contact angle measurements. The friction and wear characteristics were evaluated using reciprocating sliding tests. The results showed that increasing the etching time led to the development of micro/nanostructures on the surface, thereby increasing surface roughness and hydrophilicity. The friction coefficient initially decreased with increasing surface roughness owing to the reduced contact area but increased during long-term wear owing to the destruction and delamination of surface protrusions. HCl-30M exhibited the lowest average friction coefficient and a balance between the surface roughness and oxide film formation, resulting in improved wear resistance. These findings highlight the importance of controlling the surface roughness and oxide film formation through etching optimization to obtain a uniform and wear-resistant surface for the enhanced durability of 304 stainless steel diaphragms in hydrogen compressors.
#304 stainless steel #Wet etching #Surface roughness #Friction coefficient #Wear resistance

목차

Abstract
1. Introduction
2. Materials and Experiments
3. Results and Discussion
4. Conclusion
References

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