이종 금속의 접촉에 의한 부식 요인 및 부식 방지 대책

이종 금속의 접촉에 의한 부식 요인 및 부식 방지 대책

 

 

1. 서론

두종류의 금속이 접촉하고 있는 장소가 염분 등의 전해질 용액에 접촉하면 그 곳에 국부 전지가 형성되어 용액 중에 있는 금속의 전극 전위에 따라서 마이너스 전위가 높은 금속이 양극이 되어 용액 중에 용해되어 부식한다. 이러한 현상을 이금속에 의한 접촉 부식이라 한다.

 

2. 이금속의 부식 과정

접촉 부식에 의한 부식량은 부식 전류량과 비례 관계가 있고 그 원인이 되는 것은 전극 전위차이다. 전극 전위차가 큰 금속은 접촉 부식이 심해진다.

3. 이종 금속의 접촉에 의한 부식 요인

1) 수분 및 습도의 영향

이종 금속의 접촉 부식은 국부 전지 작용, 즉 일종의 전기 분해 작용이므로 물이 없으면 절대로 부식이 발생하지 않지만 습해 있는 정도도 포함되므로 완전히 피하는 것은 불가능하다.

2) 부식 환경의 영향

외부 환경의 수분의 성질, 예를 들면 해안 지구의 소금물, 공해 지구의 황산수 등에 의해서 물의 도전도가 높아지고, 또 그 농도에 의해서 부식은 가속된다.

3) 온도 조건

온도가 높을수록 빠르고, 온도가 20〔℃〕높으면 부식 속도는 약 2배가 된다.

4) 먼지의 적치

먼지가 쌓여서 물을 부르고 먼지의 성분이 물에 녹아서 영향을 준다.

5) 두 종류의 금속이 결합될 때의 영향

각 금속은 각각의 고유 이온화 경향을 가지고 있으며, 일반적으로 이온화 경향이 큰 금속일수록 부식하기

쉽다.

 

4. 이금속 부식 방지 대책

(1) 이종 금속간에 물이 고이지 않도록 한다.

이종 금속 경계면에 수분이 없으면 부식이 발생하지 않으므로 경계면에 물이 고이지 않는 구조로 한다.

(2) 이종 금속간을 절연한다.

국부 전지의 전류를 차단하는 것으로 부식을 방지한다.

(3) 중간 금속을 넣는다.

중간 금속을 삽입하는 것으로 이종 금속 상호의 전위차를 줄여서 부식을 감소 시킨다.

(4) 전극 전위가 근접한 것을 선택한다.

두 개의 금속이 접촉하고 있는 경우의 부식 정도는 양 금속의 전극 전위의 상대차가 클수록 커진다.

(5) 접촉 면적을 적게 한다.

접촉 부식에 의한 부식량은 부식 전류 밀도에 비례한다. 이 때문에 양극 금속의 표면을 음극 금속에 비교하여 크게 하고 양극의 전류 밀도를 줄이는 것으로 부식을 감소 시킬 수 있다.

5. 결론

전철 설비의 이종 금속의 접촉 개소는 동선과 알루미늄, 철선과 동선 등으로 이루어지며, 부급전선과 지락 도선 또는 아연도 강연선의 조가선과 동선의 균압선의 접속개소에서 이종 금속의 접속이 이루어 진다. 알루미늄과 동이 조합된 알루미늄의 부식량은 철과 동이 조합된 철의 부식량보다 크게 된다.

또, 알루미늄과 동의 접속 금구는 중간 금속인 주석 합금 등을 사용하고 있으며, 최근에는 이종 금속의 접속 개소를 없애기 위해 전선과 금구류를 동제품으로 통일 하고 있는 추세이다.