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논문 기본 정보
- 자료유형
- 학위논문
- 저자정보
- 지도교수
- 정시영
- 발행연도
- 2020
- 저작권
- 서강대학교 논문은 저작권에 의해 보호받습니다.
이용수8
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LiBr 수용액을 흡수제로 사용하는 흡수식 냉동기는 고온 재생기에서 부식 문제가 발생한다. 특히 삼중효용 흡수식 냉동기는 기존의 이중효용 흡수식 냉동기보다 높은 온도와 고농도의 LiBr 수용액을 사용하기 때문에 부식이 더 심각해진다. 따라서 성공적인 삼중효용 흡수식 냉동기 개발을 위해 부식 억제 기술개발이 반드시 필요하다. 하지만 LiBr 수용액 내 탄소강의 부식 거동은 부동태 피막의 형성으로 인해 복잡하고 예측하기 어렵다.
따라서 본 연구에서는 LiBr 수용액 내 탄소강의 부식 거동에 대한 근본적인 이해를 위해 탄소강의 표면에 형성하는 부동태 피막의 형성과 파괴 과정을 조사하고, 그에 대한 메커니즘을 제시하였다. 시편을 부식 환경에 다양한 시간(0-3000시간)으로 노출시킨 후 각 시편의 표면에 형성된 부동태 피막을 전계방사형주사전자 현미경(FE-SEM)을 통해 관찰하였다. 또한 EDS분석 통해 부동태 피막의 원소 구성 성분을 정량적으로 측정하여 피막의 형성과 파괴를 파악했다. 부식 실험 후 용액에 남아있는 성분을 분석하여 사용된 부식억제제양과 용액으로 방출된 철 이온 농도를 측정하였다.
부동태 피막은 MoO2층이 Fe3O4층 위로 형성되는 이중층을 이루며, 형성된 이중층은 균일 부식과 국부 부식 저항성을 모두 향상 시키는 것으로 확인되었다. 특히 부식 후 질량 감소량은 부동태 피막이 이중층으로 형성되었을 경우 단일층으로 형성되었을 때보다 약 30배 이상 감소한다. 이를 통해 피막의 이중층 형성은 균일 부식 방지에 큰 효과가 있는 것으로 판단된다. 부동태 피막의 파괴는 수용액 내 음이온(Br-)이 큰 영향을 미치는 것으로 추정되며, 용액 내 부식억제제가 포함될 경우 재-부동태화 과정을 거쳐 국부적 부식 저항성을 향상시키는 것으로 판단된다.
부동태 피막의 형성과 파괴 과정을 조사하고, 이에 대한 메커니즘을 제시함으로서 LiBr 수용액을 사용하는 흡수식 냉동기에서 발생하는 부식 거동에 대해 설명할 수 있고, 최적의 부식억제제 사용량에 관한 중요한 정보를 줄 수 있다.
따라서 본 연구에서는 LiBr 수용액 내 탄소강의 부식 거동에 대한 근본적인 이해를 위해 탄소강의 표면에 형성하는 부동태 피막의 형성과 파괴 과정을 조사하고, 그에 대한 메커니즘을 제시하였다. 시편을 부식 환경에 다양한 시간(0-3000시간)으로 노출시킨 후 각 시편의 표면에 형성된 부동태 피막을 전계방사형주사전자 현미경(FE-SEM)을 통해 관찰하였다. 또한 EDS분석 통해 부동태 피막의 원소 구성 성분을 정량적으로 측정하여 피막의 형성과 파괴를 파악했다. 부식 실험 후 용액에 남아있는 성분을 분석하여 사용된 부식억제제양과 용액으로 방출된 철 이온 농도를 측정하였다.
부동태 피막은 MoO2층이 Fe3O4층 위로 형성되는 이중층을 이루며, 형성된 이중층은 균일 부식과 국부 부식 저항성을 모두 향상 시키는 것으로 확인되었다. 특히 부식 후 질량 감소량은 부동태 피막이 이중층으로 형성되었을 경우 단일층으로 형성되었을 때보다 약 30배 이상 감소한다. 이를 통해 피막의 이중층 형성은 균일 부식 방지에 큰 효과가 있는 것으로 판단된다. 부동태 피막의 파괴는 수용액 내 음이온(Br-)이 큰 영향을 미치는 것으로 추정되며, 용액 내 부식억제제가 포함될 경우 재-부동태화 과정을 거쳐 국부적 부식 저항성을 향상시키는 것으로 판단된다.
부동태 피막의 형성과 파괴 과정을 조사하고, 이에 대한 메커니즘을 제시함으로서 LiBr 수용액을 사용하는 흡수식 냉동기에서 발생하는 부식 거동에 대해 설명할 수 있고, 최적의 부식억제제 사용량에 관한 중요한 정보를 줄 수 있다.
목차
목 차목 차 iList of Tables iiiList of Figures ivAbstract vi초 록 vii1. 서론 12. 실험 방법 32.1. 실험 도구 32.2. 실험 조건 42.3. 측정 방법 52.3.1. 시편 표면 분석 52.3.2. 질량 손실 측정 62.3.3. 국부 부식 깊이 측정 62.3.4. 용액 분석 63. 실험 결과 및 토의 73.1. LiBr 수용액 내 탄소강의 부식 메커니즘 73.2. 부동태 피막 형성 메커니즘 83.2.1. 부식억제제가 없는 경우 83.2.2. 부식억제제가 포함된 경우 123.3. 화학양론적 계산을 이용한 부동태 피막(MoO2) 두께 예측 203.3.1. 부식 환경 노출시간이 피막 두께에 미치는 영향 213.3.2. 피막 두께가 균일 부식에 미치는 영향 233.4. 부동태 피막 파괴 253.4.1. 부동태 피막 파괴 가설 253.4.2. 부식억제제가 없는 경우 263.4.3. 부식억제제가 포함된 경우 273.5. 공식 성장 메커니즘 293.5.1. 부식억제제가 없는 경우 293.5.2. 부식억제제가 포함된 경우 304. 결론 33참고문헌 35
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