Galvanic Corrosion에서 이종금속 접촉면적비가 부식률에 미치는 영향
Galvanic Corrosion에서 이종금속 접촉면적비가 부식률에 미치는 영향 같은 두 금속을 연결했는데 왜 어떤 경우에는 훨씬 빨리 부식될까? 서로 다른 두 금속을 연결하면 반드시 심각한 부식이 발생할까? 그렇지는 않다. 갈바닉 부식(Galvanic Corrosion)은 단순히 “서로 다른 금속이 만났다” 는 이유만으로 발생하는 것이 아니다. 서로 다른 금속이 전기적으로 연결되고 동시에 물이나 해수와 같은 전해질(Electrolyte) 이 존재하면 두 금속 사이의 전위 차이에 의해 전기화학적 부식전지가 형성될 수 있다. 이때 상대적으로 덜 귀한 금속은 양극(Anode) 이 되어 부식이 빨라지고, 더 귀한 금속은 음극(Cathode) 이 되어 상대적으로 보호받게 된다. 그런데 여기서 매우 중요한 변수가 하나 더 있다. 바로 양극과 음극의 면적비(Area Ratio) 다. 예를 들어 작은 알루미늄 부품에 넓은 면적의 스테인리스강이 연결되어 있다고 생각해보자. 두 금속이 같은 전해질에 노출되어 있다면 갈바닉 전류가 작은 알루미늄 양극 면적에 집중될 수 있다. 결과적으로 알루미늄의 단위면적당 부식전류밀도 가 크게 증가하면서 국부적인 두께 감소가 빠르게 진행될 수 있다. 즉, 이종금속의 조합 전위 차이 전해질 양극·음극 면적비 가 함께 갈바닉 부식의 위험성을 결정한다. 1. Galvanic Corrosion이란 무엇인가? 갈바닉 부식은 서로 다른 금속이 전기적으로 연결된 상태에서 전해질이 존재할 때 발생하는 전기화학적 부식이다. 대표적인 조건은 다음과 같다. 서로 다른 금속 금속 사이의 전기적 연결 물 또는 습기와 같은 전해질 두 금속 사이의 전위 차이 이 조건들이 갖춰지면 하나의 전기화학적 회로가 형성될 수 있다. 상대적으로 더 활성이 큰 금속은 양극으로 작용하면서 산화된다. 예를 들어 아연은 다음과 같이 산화될 수 있다. Zn → Zn²⁺ + 2e⁻ 반면 더 귀한 금속에서는 환원반응...