마그네슘 부식 연구에 이용되는 최신 표면분석 기술

전문가 제언

○ US Automotive Materials Partnership은 자동차의 연비 향상을 위해 2020년까지 차량 한 대당 Mg 사용량을 340 lbs로 끌어올릴 예정이다. 그러나 Mg 합금은 부식에 취약하기 때문에 이 목표의 달성을 위해서는 내식성 향상이 우선적으로 해결되어야 한다. 따라서 합금 자체의 부식은 물론 보호막 코팅 열화 메커니즘의 규명이 필요하다. 본고에서는 Mg 합금의 전체적 부식은 물론 국부적인 부식까지 그 인과관계를 ㎜/㎛의 척도로 조사할 수 있는 새로운 표면분석 기술들에 대해 소개한다.

 

○ SPTs(Scanning Probe Technologies)라고 불리는 주사탐침기술은 부식발생 위치의 확인으로부터 부식전파의 예측, 부식과정의 억제, 적절한 재료의 선택 및 수명 예측에 이르기까지 부식문제의 해결에 필수적인 분석적 통찰력을 제공하고 정량적 분석을 가능하게 해준다. SPTs에 속하는 세부기술에는 SVET, LEIS, SKPFM, SECM, SDC가 있으며, 전류밀도, 임피던스, 전기화학 물질 종의 흐름 등을 ㎜/㎛의 공간 분해능으로 측정하여 국부적인 전기화학적 특성을 세밀하게 규명할 수 있다.

 

○ Mg은 전기화학적 서열이 매우 낮기 때문에 갈바니부식에 특히 취약하다. Mg의 갈바니부식은 일반적인 것(Mg 합금 vs. 다른 금속)과 합금 자체적인 것(Mg vs. 제2상)의 두 가지로 나눌 수 있다. 후자는 국부적으로 일어나기 때문에 일반적 조사에 의해서는 그 메커니즘을 규명하기 어렵다. 따라서 국부적 Mg 합금 부식의 인과관계를 명확히 밝혀 그 메커니즘을 규명하기 위한 방법으로 본고에서 소개하는 공간분해능이 큰 새로운 측정기술들이 발달하게 되었다.

 

○ 국내에서도 Mg 합금의 부식에 대한 연구는 매우 활발히 진행되고 있어서 NTIS에 의하면 2010년 이후의 연구과제가 10여 건, 국내외 논문이 100여 건에 달한다. 그러나 일반적 EIS를 사용한 연구는 몇 건 있으나 LEIS를 포함한 다른 신기술의 적용은 거의 눈에 띄지 않는다. SKPFM을 사용한 연구가 1건 있을 뿐이다. 즉, 주로 일반적인 부식에 대한 연구이고 새로운 표면분석 기술을 이용한 국부적 부식 연구는 거의 없다. 앞으로 이 분야의 활발한 연구가 요망된다.

저자

Philippe Dauphin-Ducharme and Janine Mauzeroll

자료유형

니즈학술정보

원문언어

영어

기업산업분류

재료

연도

2015

권(호)

87()

잡지명

Analytical Chemistry

과학기술
표준분류

재료

페이지

7499~7509

분석자

심*주

분석물

• 마그네슘 부식 연구에 이용되는 최신 표면분석 기술.pdf [567,876 byte]

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