녹의 요인은? 메커니즘과 원인을 설명

 녹의 요인은? 메커니즘과 원인을 설명

 

 철은 그대로 방치하면 녹 (부식)이 스는 성질이 있습니다. 

녹 요인과 형태, 원인과 대책에 대해 설명하고 있습니다. 

철의 표면에 산소와 물이있을 때, 

화학 반응에 의해 표면에서 침식되는 현상을 "부식" 이라고하며, 

녹으로 나타납니다.

 

녹 부식에 의한 금속 산화물

철의 표면에 산소와 물이 있을 때 화학 반응을 일으켜

 표면에서 침식되는 현상을 "부식"이라고 합니다. 

이 부식에 의해 녹아 내린 철과 산소와 물이 결합된 결과가 바로 녹입니다.

철이 녹스는 것은 매우 자연적인 현상입니다.

부식은 금속이 대기 중에서 자연으로 돌아가 이온화 현상입니다. 

철은 공기나 물에 닿으면 이온화합니다. 

이때 이온이 대기 또는 수용액에 녹아 

남겨진 전자가 부식 전류로 흐르는 것으로 녹이 되는겁니다.

녹의 메커니즘과 요인

녹 메커니즘

철의 원료인 철광석은 지구 대기 중의 산소와 결합, 

산화철로 지구상에 존재하고 있습니다. 

가까운 자동차나 건축 자재 등에 사용되는 철강 재료는 

제철소의 고로에서 철광석과 코크스 (석탄을 쪄서 구운 것)를 

화학 반응시켜 철광석에 포함되어있는 산소를 빼앗아(환원) 

인위적으로 철을 만들고 있습니다.

이렇게 만들어진 철은 오랜 시간에 걸쳐 다시 산소를 가지게 되고, 

원래 철광석 상태(산화철)로 돌아가게 됨으로 부식됩니다. 

산소가 없는 진공 상태에서는 부식이 발생하지 않습니다.

녹 요인

철의 경우, 상대 습도 60 % 이상이 되면 

철 표면이 물로 덮여 있기 때문에 녹이 발생할 수 있습니다. 

장마철이나 겨울철에는 습도가 높아 지므로 

녹이 발생하기 쉽다고 말할 수 있습니다.

부식하기 쉬운 금속은

앞서 설명했듯이,

전자를 방출하기 쉬운 금속은 녹 슬기 쉽다고 합니다. 

다음은 부식하기 쉬운되는 금속입니다.

리튬 (Li)

칼륨 (K)

칼슘 (Ca)

반대로 녹슬기 어려운 금속은 다음 금속입니다.

금 (Au)

백금 (Pt)

팔라듐 (Pd)

금 (Au) 및 백금 (Pt) 등은 녹슬지 않는 금속으로 알려져 있습니다.

 그러나 알루미늄 (Al)과 구리 (Cu) 등 대부분의 금속은 

공기중에 장기간 두면 철처럼 표면의 광택이 없어지고, 

녹이 발생합니다.

전면 (균일)

금속 전면적으로 균일하게 부식이 진행되고 있는 경우는, 

마이크로 셀 부식이 진행되고 있다고 생각됩니다. 

이것은 물이나 흙 등의 전해질을 포함한 환경에 접하고 있으며

환경에 있는 금속 표면 조성, 조직 구조 등의

 약간의 차이에 의해 반응 극이 형성되고(현지 지화), 

마이크로 셀이라는 산화 환원 반응 명소가 형성됨으로써 

부식이 진행합니다.

이종 금속 접촉

금속은 종류에  따라 그 금속이 가지는 잠재력이 다릅니다. 

전위가 다른 두 금속이 전해질에 접촉하면 

하나의 금속이 양극이 되어 

부식이 촉진되고 다른 금속은 음극이 되며 부식이 억제됩니다.

예를 들어, 알루미늄 지지대를 철제 나사로 고정하는 경우

 비나 결로 등에 의해 이종 금속의 접촉 부분에 

물이 묻으면, 부식이 발생합니다.

 전위는 철보다 알루미늄이 더 낮기 때문에,

이 경우는 알루미늄 쪽이 부식하여 흰 녹이 발생하게 됩니다.

침식

침식은 '유체가 재료 표면에 반복 충돌하거나 

충격을 가함으로써 기계적 손상을 주고 

그 일부를 탈락시켜 나가는 현상'을 말합니다. 

 

부스러기 마모

금속을 포함하고 접촉하는 두 종류 또한 

세 가지 재료의 마찰에 의해 생기는 부식을 말합니다.

 

박리

금속 층상 구조에서 비늘처럼 

층이 벗겨져 나가는 현상을 말합니다.

 

탈 성분

합금 중의 특정 성분이 선택적으로 손실되어 부식하는 것을 말합니다. 

대표적인 예로는 황동의 탈 아연 (현상)이 있습니다.

입계 부식

금속의 벌크 중에있는 섬세한 크리스탈 경계선 (결정 입계)에 

따라 부식이 진행하는 현상을 말합니다.

 

응력 부식 균열

환경 중에서이 인장 강도 이하의 응력에서도 

그것이 가해진 상태가 지속하면 곧 금속에 균열이 생깁니다. 

이 부식 현상을 응력 부식 균열이라고합니다. 

금속 재료 표면에 부식 점이 생긴 부식이 부드럽게 진행합니다.

 

미생물 부식

금속이 미생물에 의해 직간접 적으로 

부식을 받는 현상을 말합니다.

 

미주 전류

대지에 흐르는 누설 전류 등이 땅의 전해질을 통해 

금속 표면의 전위를 변화시킴으로써 일어나는 부식을 말합니다. 

주로 땅속에서 일어납니다. 

전기 철도 및 기타 전기 설비에서 대지로 누출된 직류 전류에 의해 

부식되는 현상도 전해 부식을 줄여서 부식 이라고도 합니다.

 

수소 취성

수소 취성 강재 중에 수소가 흡수 됨으로써, 

강재의 취성 현상을 말합니다.

 

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[이 포스팅은 일본 기사를 번역한 것 입니다.]

 

출처 - https://seizotimes.com/%E9%8C%86%E3%81%AE%E8%A6%81%E5%9B%A0%E3%81%A8%E3%81%AF

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