갈바닉 부식의 원인과 예방하는 방법

갈바닉 부식은 예기치 않게 제품, 구성 요소 또는 어셈블리의 성능 저하로 이어질 수 있습니다. 경우에 따라 전체 구조물이나 장비가 붕괴될 수도 있습니다.

 

금속 녹의 일종인 갈바닉 부식은 복잡한 화학 반응으로 인해 발생합니다. 이 프로세스를 이해하고 예방하는 방법을 배우는 것은 금속이 상호 작용하는 산업, 건설 및 일상적인 응용 분야에 매우 중요합니다.

 

갈바닉 부식, 그 원인, 영향 및 가장 중요한 효과적인 예방방법에 대해 알아보겠습니다. 

 

 

 

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1. 갈바닉 부식이란?

바이메탈 부식 또는 이종 금속 부식이라고도 하는 갈바닉 부식은 두 개의 서로 다른 금속이 전해질 용액에 접촉할 때 발생하여 다른 금속을 희생하면서 한 금속의 부식을 가속화합니다.

 

이 부식 과정은 전기화학 반응에 의해 주도되며, 한 금속은 산화를 겪는 양극 역할을 하고 다른 금속은 음극 역할을 하여 환원을 거칩니다. 전해질을 통해 금속 사이의 전자 전달은 양극 금속의 분해로 이어져 빠르게 침식됩니다.

 

 

 

 

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2. 갈바닉 부식의 원인

갈바닉 부식은 조성이 다른 금속이 전해 환경과 접촉할 때 발생할 수 있습니다. 일반적인 예는 다음과 같습니다.

 

• 알루미늄 및 스테인리스 스틸
• 구리와 강철
• 아연과 강철
• 놋쇠와 강철

 

금속의 호환성을 이해하는 것은 갈바닉 부식을 방지하는 데 매우 중요합니다. 유사한 전기화학적 전위를 가진 내식 성 금속은 서로 접촉할 때 갈바닉 부식을 일으킬 가능성이 적습니다.

 

 

 

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다음과 같은 몇 가지 환경 요인이 갈바닉 부식을 악화시킬 수 있습니다.

 

1) 수분: 공기 중의 수증기(수분)는 전해질 역할을 하여 금속 사이의 하전 입자(이온)의 이동을 용이하게 합니다.

 

2) 염도: 바닷물은 전해질의 전도도를 증가시켜 갈바닉 부식을 가속화하고 해양 환경을 특히 부식성으로 만듭니다.

 

3) 온도: 온도가 높을수록 갈바닉 부식 반응 속도가 증가하여 부식 속도가 빨라질 수 있습니다.

 

4) 오염: 산업 오염 물질 또는 대기 오염 물질은 금속과 상호 작용하여 부식 과정을 향상시킬 수 있습니다.

 

5) 산소 수준: 산소 수준이 높 으면 특히 잠수하거나 습한 환경에서 갈바닉 부식 반응을 강화할 수 있습니다.

 

6) pH 수준: 강산성 또는 고알칼리성의 극단적인 pH 수준은 전해질의 화학적 특성을 변경하여 갈바닉 부식을 촉진할 수 있습니다.

 

7) 반응성 가스의 존재: 이산화황 또는 황화수소와 같은 기체 물질은 특정 환경에서 부식의 원인이 될 수 있습니다.

 

8) 환경의 전기 전도성: 미네랄 함량이 높은 환경과 같은 전도성 환경은 갈바닉 부식을 악화시킬 수 있습니다.

 

9) 미생물 활동: 토양이나 물에 있는 특정 미생물은 부식성 부산물의 형성을 촉진하여 부식 과정을 가속화할 수 있습니다.

 

10) 대기 조건: 습도, 강우량 및 공기 중 오염 물질과 같은 요소에 대한 노출은 갈바닉 부식의 속도와 심각성에 영향을 미칠 수 있습니다.

 

 

 

 

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4. 갈바닉 부식 개선방법

갈바닉 부식을 방지하려면 다각적인 접근 방식이 필요합니다. 몇 가지 실용적인 솔루션은 다음과 같습니다.

 

1) 유사한 부식 잠재력을 가진 재료 선택: 금속을 선택할 때 유사한 전기화학적 잠재력을 가진 재료를 선택하는 것이 중요합니다. 이는 갈바닉 부식의 가능성을 낮추는 데 도움이 됩니다.

 

2) 두 금속을 서로 절연: 다른 금속을 사용하는 경우 따로 보관하는 것이 좋습니다. 전기를 전도하지 않는 재료를 사용하거나 코팅을 추가하여 이를 수행할 수 있습니다. 이렇게 하면 금속이 직접 닿는 것을 방지하여 부식을 방지하는 데 도움이 됩니다.

 

3) 부식 방지제 사용: 금속 표면을 부식으로부터 보호하기 위해 특수 화학 물질이나 코팅을 적용할 수 있습니다. 이들은 부식 과정을 멈추거나 늦추어 금속을 보호하는 역할을 합니다.

 

4) 두 재료에 코팅 적용: 페인트, 바니시 또는 전기 도금과 같은 보호 코팅을 두 금속 모두에 추가하면 장벽이 생성됩니다. 이 장벽은 부식을 일으킬 수 있는 유해한 요소로부터 금속을 보호합니다.

 

5) 희생 양극 설치: 희생 양극은 보호하려는 것보다 반응성이 더 높은 금속으로 만들어집니다. 이러한 양극을 구조물에 연결하면 주요 금속 대신 부식되어 부식을 방지하기 위해 자신을 희생합니다.

 

6) 코팅 및 비전도성 장벽: 서로 다른 금속 사이에 절연 코팅 또는 재료를 적용하여 갈바닉 부식을 막을 수 있습니다. 이러한 장벽은 전자의 전달을 방해하여 부식이 발생하는 것을 방지합니다.

 

7) 적절한 유지 보수 및 검사: 금속 구조물의 정기적인 유지 관리 및 검사는 부식 징후를 식별하는 데 도움이 될 수 있습니다. 부식 위험은 긁힘, 균열 또는 보호 코팅 손상과 같은 문제를 즉시 해결하여 최소화할 수 있습니다.

 

8) 환경 요인 제어: 온도, 습도 및 부식성 물질에 대한 노출과 같은 환경 요인을 제어하면 부식 가능성을 크게 줄일 수 있습니다. 기후 제어 시스템, 적절한 환기, 독한 화학 물질에 대한 노출 방지와 같은 조치를 구현하면 금속 표면을 부식 손상으로부터 보호하는 데 도움이 될 수 있습니다.

 

9) 아연 도금 강판 보호: 부식을 방지하기 위해 아연 층으로 코팅된 아연 도금 강판을 사용하십시오. 아연은 희생 양극으로 작용하여 강철 대신 부식되어 녹 및 갈바닉 부식에 대한 추가 방어층을 제공합니다. 아연 도금 코팅의 정기적인 검사와 유지 관리는 시간이 지남에 따라 부식을 방지하는 효과를 보장하는 데 필수적입니다.

 

 

 

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5. 갈바닉 부식 예방법

갈바닉 부식을 피하기 위해 예방 조치를 구현하는 것이 필수적입니다.

 

1) 정기적인 유지 관리: 금속 구조에 부식 징후가 있는지 자주 검사하는 것이 중요합니다. 문제를 신속하게 해결하면 부식이 퍼져 광범위한 손상을 일으키는 것을 방지할 수 있습니다.

 

2) 적절한 설계: 구조 및 장비를 설계할 때 처음부터 갈바닉 부식 방지를 고려하십시오. 여기에는 신중한 재료 선택, 서로 다른 금속 간의 절연 및 설계에 통합된 기타 예방 조치가 포함됩니다.

 

3) 환경 조건 모니터링: 바닷물, 높은 습도 또는 독한 화학 물질에 대한 노출과 같이 갈바닉 부식을 가속화할 수 있는 환경 요인에 대해 경계를 늦추지 마십시오. 이러한 조건을 모니터링하면 부식 위험을 완화하는 데 도움이 될 수 있는 사전 예방적 조치를 취할 수 있습니다.

 

4) 음극 보호 구현: 감압 전류 또는 희생 양극 시스템과 같은 음극 보호 시스템을 설치하여 금속 사이의 전류 흐름을 제어하여 갈바닉 부식을 능동적으로 방지할 수 있습니다.

 

5) 정기적인 청소 및 표면 처리: 금속 표면을 깨끗하게 유지하고 패시베이션 또는 부식 방지 코팅과 같은 보호 표면 처리를 적용하면 부식성 물질에 대한 장벽을 만들어 갈바닉 부식의 시작을 방지하는 데 도움이 될 수 있습니다.

 

 

 

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