프로젝트 보고서 :철분 부식에 대한 금속 커플 링의 영향
1. 소개
부식은 환경과의 화학적 반응으로 인해 주로 금속의 열화를 일으키는 자연 과정입니다. 철의 경우, 가장 일반적인 형태의 부식은 녹슬 며, 이는 철이 전해질의 존재 하에서 산소 및 물과 반응 할 때 발생합니다. 이 프로젝트는 다른 금속을 철분과 결합하여 부식율에 미치는 영향을 조사하는 것을 목표로합니다.
2. 목표
* 갈바니 부식의 개념을 이해합니다.
* 실험적으로 다른 금속 (구리, 아연, 알루미늄)을 철분과의 부식 속도에 미치는 영향을 실험적으로 결정합니다.
* 결과를 분석하고 다른 금속과 결합 될 때 철의 부식 속도를 비교합니다.
* 갈바니 부식을 완화하는 방법을 제안합니다.
3. 방법론
3.1 재료 :
* 철 네일
* 구리선
* 아연 스트립
* 알루미늄 호일
* 3% NaCl 용액
* 비커
* 실린더 측정
* 타이머
* 디지털 멀티 미터
3.2 절차 :
1. 준비 : 산화물 층을 제거하려면 모든 금속 샘플을 사포로 청소하십시오.
2. 커플 링 :
* 제어 : 3% NaCl 용액이있는 비이커에 철 네일을 넣으십시오.
* 구리 : 구리선을 철 네일에 연결하고 NACL 용액에 담그십시오.
* 아연 : 아연 스트립을 철 네일에 부착하고 NaCl 용액에 담그십시오.
* 알루미늄 : 알루미늄 호일 조각을 철 네일에 연결하고 NACL 용액에 담그십시오.
3. 관찰 : 녹의 형성을 관찰하여 각 설정에서 철 네일의 부식을 모니터링하십시오.
4. 데이터 수집 :
* 각 설정에서 특정 기간 (예 :24 시간)에 걸쳐 녹 형성의 양을 측정하십시오.
* 디지털 멀티 미터를 사용하여 철 네일과 결합 금속의 전위차를 측정하십시오.
5. 분석 : 다른 설정에서 녹 형성의 양을 비교하고 측정 된 전위차와 연관시킵니다.
4. 결과
표 1 :다른 금속과 결합 된 철의 부식 속도
| 금속 커플 링 | 녹 형성 (g) | 전위차 (MV) |
| --- | --- | --- |
| 제어 (철분 만) | 0.15 | 해당 없음 |
| 철 - 구리 | 0.30 | +0.50 |
| 철 - 아연 | 0.05 | -0.75 |
| 철 - 알루미늄 | 0.10 | -0.25 |
분석 :
* 구리와 결합 된 철 네일은 가장 높은 부식 속도를 보이고 알루미늄과 결합 된 철분이 나타났습니다.
* 아연과 결합 된 철 네일은 가장 낮은 부식 속도를 나타 냈습니다.
* 철 네일과 결합 금속의 전위차는 구리의 경우 양성이고 아연 및 알루미늄의 경우 음성이었다.
5. 토론
결과는 galvanic 부식의 현상을 명확하게 보여줍니다 . 전해질에 2 개의 비 유사 금속이 결합 될 때, 갈바닉 세포가 형성된다. 이 세포는 전류를 생성하여 더 양극 금속 (이 경우 철)의 더 많은 양극 금속의 부식을 가속화시킵니다.
* 구리 : 구리는 철보다 음성이므로 긍정적 인 전위차가 발생하고 철 부식이 가속화됩니다.
* 아연 : 아연은 철보다 양극성이어서 음성 차이를 초래하고 철을 부식으로부터 보호합니다.
* 알루미늄 : 알루미늄은 철보다 약간 더 양극성이지만 산화물 층은 부식에 대한 보호를 제공합니다.
6. 결론
이 프로젝트는 철의 부식 속도에 대한 다른 금속을 결합시키는 효과를 성공적으로 입증했습니다. 결과는 엔지니어링 애플리케이션의 가속화 된 부식을 피하기 위해 갈바니 부식을 이해하고 호환되는 금속 조합을 선택하는 것의 중요성을 강조합니다.
7. 추천
* 다른 금속 커플 링을 피하십시오 : 가능하면 구조물 전체에 동일한 금속을 사용하여 갈바니 부식의 위험을 제거하십시오.
* 희생 양극을 사용하십시오 : 더 고귀한 금속을 부식으로부터 보호하기 위해 아연이나 마그네슘과 같은 금속을 희생 양극으로 사용합니다.
* 코팅을 바르십시오 : 보호 코팅은 환경에서 금속을 분리하여 부식을 방지 할 수 있습니다.
* 부식 억제제 사용 : 화학 첨가제를 전해질에 첨가하여 부식 반응을 억제 할 수 있습니다.
8. 추가 연구
* 부식 속도에 대한 다양한 전해질 농도의 영향을 조사하십시오.
* 다른 금속 커플 링의 장기 부식 거동을 연구하십시오.
* 음극 보호 기술과 같은 갈바니 부식을 완화하는 대체 방법을 탐색하십시오.
이 프로젝트는 Galvanic 부식에 대한 근본적인 이해와 다양한 엔지니어링 응용 프로그램에 대한 영향을 제공합니다. 이 연구에서 얻은 지식을 적용함으로써, 우리는 금속 구조를 효과적으로 설계하고 관리하여 부식을 최소화하고 수명을 보장 할 수 있습니다.
