1 . 대기 환경에서 알루미늄의 화학적 특성은 자연적인 내식성에 기여합니까?
①보호 산화물 층의 빠른 형성
알루미늄은 대기 산소와 자발적으로 반응하여 얇고 부착 된 산화 알루미늄 (Allool) 층을 형성합니다. 이 수동 필름 (2-10 nm 두께)은 추가 산화 또는 환경 공격에 대한 장벽 역할을합니다.
②산화물 층의 화학적 안정성
알루미늄 산화물 층은 중성 및 경미한 산성\/알칼리성 환경에서 화학적으로 불활성이며 (pH 4-9), 수분, 산소 및 CO태와 같은 일반적인 대기 오염 물질로부터의 분해에 저항합니다.
③비정질 산화물 구조
강철의 결정질 녹 (Fe₂o₃)과 달리, 알루미늄 산화 알루미늄은 비 결정질 (비정질) 구조를 형성하며, 이는 입자 경계가없고 이온 침투에 대한 균일 한 보호를 제공합니다.
④자가 치유 능력
기계적으로 손상되면, 알루미늄의 높은 반응성은 대기 산소의 존재 하에서 급속한 재 산화를 보장하여 외부 중재없이 보호 산화 산화물 층을 재생시킨다.
⑤수동 상태에서 낮은 전기 화학 활동
산화물 층은 알루미늄의 전기 화학 전위를 크게 감소시켜 건조 또는 습한 환경에서 다른 금속과 결합 될 때 갈바니 부식 위험을 최소화합니다.
2. 환경 적 요인 (예 : 염분, pH 수준)은 알루미늄 합금의 부식 속도에 어떤 영향을 미칩니 까?
알루미늄 합금 부식에 대한 환경 요인의 영향
①염분
염분 증가는 수성 환경에서 전해질 전도도를 증가시켜 향상된 이온 수송 및 국소화 된 피팅을 통해 전기 화학 부식을 가속화합니다. 식염수 조건에서의 클로라이드 이온은 알루미늄의 수동 산화물 층을 방해하여 공격적인 국소화 된 부식을 촉진한다 26.
②pH 수준
알루미늄 합금은 중성 pH (5-8.5)에서 최적의 부식 저항을 나타냅니다. 산성 조건 (pH <4)은 보호 산화 산화물 층을 용해시키는 반면, 고도로 알칼리성 용액 (pH> 9)은 불안정화되어 균일 또는 갈바니 부식 14를 초래한다.
③염분과 pH의 상승 효과
높은 염분과 극단적 인 pH를 조합하여 부식 속도를 증폭시킵니다. 예를 들어, 산성 해수 (낮은 pH + 높은 CL⁻)는 산화물 층 분해를 가속화하여 용해 및 피팅 68을 증가시킨다.
④미생물 영향
해양 또는 습지 퇴적물에서, 미생물 활성은 국소화 된 pH 및 산소 수준을 변경하여 바이오 필름 형성을 통해 미생물에 영향을 준 부식 (MIC)을 간접적으로 촉진한다.
⑤온도 및 산소 이용 가능성
직접 인용되지는 않았지만, 기후 관련 연구에서 암시 된 높은 온도 (4)는 반응 동역학을 증가시키고 산화물 층 안정성을 변화시킴으로써 부식을 악화시킬 수있다.
3. 해양 응용 분야에 대한 알루미늄의 부식성을 향상시키는 데 양극이 어떤 역할을합니까?
두꺼운 산화물 층 형성
전기 화학적으로 양극화는 밀도가 높고 균일 한 알루미늄 (ALAO₃) 층 (5-25 μm 두께)을 자라며, 천연 2-4 nm 산화물 필름을 훨씬 초과합니다. 이 엔지니어링 된 장벽은 염화물이 풍부한 해수에서 염기계를 물리적으로 분리하여 구덩이 및 틈새 부식을 완화합니다.12.
개선 된 화학적 안정성
비정질 알 층 층은 처리되지 않은 알루미늄과 비교하여 바닷물 가수 분해에 대한 우수한 저항을 나타낸다. 다공성이 낮고 경도가 높으면 해양 부식의 주요 원인 인 클라스 이온의 침투를 줄입니다.34.
밀봉 프로세스 향상
사후 아노 디징 밀봉 (예 : 온수, 니켈 아세테이트)은 산화물 층에서 마이크로 포어를 닫습니다. 이것은 장기 해양 내구성에 중요한 금속-산화물 계면에서 바닷물 유입 및 전기 화학 반응을 방지합니다.15.
보호 코팅과의 호환성
양극화 된 표면은 해양 등급 페인트\/분말 코팅에 이상적인 기질을 제공합니다. 마이크로 로워진 텍스처는 접착력을 향상시켜 다층 부식 방지 시스템 (예 : MIL-A -8625 타입 III 하드 코트 양극화)을 가능하게합니다.25.
갈바니 부식 완화
비전도 산화물 장벽을 생성함으로써 양극화는 해양 어셈블리에서 흔히 흔한 음극 재료 (예 : 스테인리스 스틸 패스너)와 갈바니 결합을 최소화하여 바이메탈 부식 위험을 줄입니다.
4. 알루미늄의 부식 저항은 클로라이드가 풍부한 환경의 스테인레스 스틸과 어떻게 비교됩니까?
①염화물이 풍부한 환경에서 알루미늄 대 스테인레스 스틸 내식성 비교
수동 산화물 층 안정성
알루미늄은 얇은 천연 산화물 층 (Allool)을 형성하는데, 이는 클로라이드가 풍부한 환경에서 국소화 된 피팅이 발생하기 쉬운 클로라이드 침투 1로 인한다. 스테인레스 스틸의 크롬이 풍부한 산화물 (CRAP)은 고밀도 환경에서도 분해에 저항하는 더 안정적으로 남아 있습니다 14.
②재료 구성 영향
스테인레스 스틸 합금 (예 : 316 등급)은 몰리브덴을 함유하여 수동 필름을 안정화시켜 염화물 내성을 향상시킵니다. 알루미늄은 한계 개선을 위해 마그네슘 또는 실리콘과 같은 합금 요소에 의존하지만, 이들은 스테인레스 스틸의 고유 부식 내성 화학 1보다 덜 효과적입니다 1.
③표면 처리 효능
양극화 알루미늄은 산화물 층을 두껍게함으로써 염화물 내성을 향상 시키지만 장기 해양 노출에서 처리되지 않은 스테인레스 스틸보다 열등한 상태로 남아있다 1. 스테인레스 스틸은 대부분의 염화물이 많은 응용 분야에 대한 추가 코팅이 필요하지 않습니다 4.
④실패 모드
알루미늄은 정체 된 클로라이드 용액 (예 : 해수 수영장)에서 빠른 구덩이와 틈새 부식을 겪습니다. 스테인레스 스틸은 주로 유사한 조건에서 틈새 부식의 위험에 직면하지만 상당히 느린 속도 4.
⑤응용 프로그램 별 성능
스테인레스 스틸은 일관된 부식 저항으로 인해 임계 해양 인프라 (예 : 파이프 라인, 해외 플랫폼)의 알루미늄보다 성능이 우수합니다 14. 알루미늄은 크게 보호되지 않는 한 비 구조적 또는 단기 염화물 노출 성분으로 제한됩니다.
5. 산업 인증에 대한 알루미늄의 부식 저항을 평가하는 데 사용되는 표준화 된 테스트 방법은 무엇입니까?
ASTM B117 (소금 스프레이\/안개 테스트)
가장 널리 사용되는 산업 테스트는 알루미늄 샘플을 35도에서 연속 5% NaCl FOG에 노출시킵니다. 해양\/해안 환경을 시뮬레이션하는 가시 피트 또는 코팅 고장 시간을 측정합니다. mil-sd -810과 같은 인증에 필요한12.
ASTM G85 (수정 된 소금 스프레이 테스트)
다양한 조건을 가진 부속서가 포함됩니다.
부록 a3 (So a 소금 스프레이) : 산업용 해외 하이브리드 부식 (예 : 해양 플랫폼)을 복제하기 위해 이산화황을 추가합니다.
부록 A5 (희석 전해질 안개) : 덜 공격적인 환경을 시뮬레이션합니다 (예 : 도로 소금 노출)34.
ASTM G67 (질산 질량 손실 검사)
질산에 샘플을 침지시켜 알루미늄의 혈관 간 부식 (IGC)에 대한 감수성을 정량화합니다. 항공 우주 합금 (예 : 2xxx\/7xxx 시리즈)에 중요하지 않습니다.54.
ASTM G34 (각질 제거 부식에 대한 Exco 테스트)
NaCl, Kno₃ 및 Hno₃의 솔루션을 사용하여 고강도 알루미늄 합금 (예 : 7075- T6)에서 각질 제거 저항을 평가합니다. 해양 구조 인증의 속도 부식 침투 깊이24.
ASTM D5894 (Cyclic UV\/Salt Spray 테스트)
UV 풍화와 소금 스프레이 사이클을 결합하여 결합 된 환경 분해를 평가합니다. 자동차 (예 : 섀시) 및 해양 코팅의 알루미늄 구성 요소를 검증합니다.
