우리의 일상 생활에서 보편적인 재료인 스테인리스 스틸은 종종 진열에 저항력이 있다고 여겨집니다. 그러나 최근 연구에 따르면특히 옥살산과학자들은 이 현상을 체계적으로 조사하여 스테인레스 스틸의 "아킬레스 발꿈치" 뒤에 있는 메커니즘을 밝혀냈습니다.
옥살산: 은밀 한 식식 물질
산화산은 스파나치와 차 같은 식물에서 발견되는 자연적으로 발생하는 유기산으로 산업 청소 및 섬유 염색 과정에서 중요한 역할을 합니다.특정 종류의 스테인리스 스틸의 경우, 특히 페리트 등급 430 및 444의 경우, 옥살산은 강력한 부식 물질이 됩니다.이러한 강철은 부식 저항력과 기계적 특성으로 평가되며 산성 환경에서 예상치 못한 취약성을 나타냅니다.
방법론: 다차원적 부식 분석
연구자들은 여러 실험적 접근법을 사용하여 부식 행동을 조사했습니다.
- 체중 감량 측정:표본은 산산산 용액에 침투하여 무게 감소가 부식 정도를 나타냅니다.
- 동전 양극화 테스트:이 전기 화학 분석은 표면 반응과 부식 저항을 평가했습니다.
- 자연 전극 잠재 (NEP) 모니터링:철강의 전기 화학 상태의 역학적 변화를 추적했습니다.
- 원자 흡수 분광:용액에서 용해된 금속 (철, 크롬) 함량을 정확하게 측정합니다.
- 자외선 광선 분광:부식 과정에서 형성된 금속 옥살레이트 복합체
주요 연구 결과: 부식 메커니즘 을 밝혀내는 것
- 크롬의 완전한 용해:크롬의 보호 역할에 대한 일반적인 이해와 달리 분광 분석은 보호 산화물 형성이 아닌 용액으로 크롬의 거의 전체 해체를 보여주었습니다.
- 복잡한 형식:UV-Vis 분석은 [Fe ((C2O4) 3) 4 및 [Cr ((C2O4) 3) 3) 3 복합체의 존재를 확인했으며, 금속 이온이 옥살레이트 애니온과 결합하여 부식 속도를 가속시키는 안정적인 화합물을 형성하는 방법을 보여줍니다.
- 열역학 분석:계산된 안정성 상수와 기브스 자유 에너지 값은 더 높은 온도가 복잡한 형성을 촉진한다는 것을 밝혀냈으며, 온도에 의존하는 부식율을 설명합니다.
부패 과정: 단계적 인 붕괴
이 연구는 훼손의 명확한 메커니즘을 제시합니다.
- 금속의 해체는 용액으로 철과 크롬 이온을 방출합니다.
- 이 이온들은 옥살레이트 애니온과 안정적인 복합체를 형성한다.
- 복잡한 형성은 더 이상의 금속 해체를 촉진하는 농도 경사를 만들어 자동 촉매성 진식 주기를 만듭니다.
특히 크롬의 완전한 용해는 보호 산화체 층의 형성을 방지하여 강철을 지속적인 공격에 취약하게 만듭니다.
실용적 의미: 감축 전략
이 연구결과들은 산업적으로 중요한 의미를 지니고 있습니다. 스테인리스 스틸 장비를 청소하기 위해 옥살산을 사용할 때 농도와 온도를 신중하게 조절하는 것이 필수적입니다.재료 선택은 또한 일반적인 스테인리스 스틸의 성능이 떨어질 수있는 특정 산성 환경을 고려해야합니다..
이 연구는 스테인리스 스틸의 부식 메커니즘에 대한 근본적인 통찰력을 제공하면서 pH 및 산소 함량과 같은 요소에 대한 추가 조사의 필요성을 강조합니다.미래 연구 는 산업용 용용 에 대한 더 나은 퇴색 저항성 합금 과 더 나은 보호 전략 을 도모 할 수 있다.