부식 및 전기도금
부식 및 전기도금은 전극 반응을 통해 금속이 용해되거나 증착되는 응용 전기화학 공정으로, 재료 열화 및 금속 코팅 기술을 제어합니다.
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Definition
금속의 전기화학적 용해(부식) 및 전기화학적 증착(전기도금)과 이를 제어하는 표면 피막 및 방법에 관련된 응용 전기화학 분야입니다.
Scope
이 분야는 금속-환경 상호작용의 전기화학을 다룹니다. 즉, 양극 용해 및 음극 환원이 결합된 금속의 자발적 부식, 전기도금을 통한 금속의 의도적인 증착, 부동태 피막 및 보호 코팅의 형성, 그리고 부식 방지 전략을 포함합니다. 이는 열역학적 안정성, 전극 동역학, 표면 화학을 공학적 실제와 연결합니다.
Sub-topics
Core questions
- 결합된 양극 및 음극 반응이 금속의 자발적 부식을 어떻게 유도하는가?
- 전해질에 전류를 흘려 금속을 제어된 방식으로 어떻게 증착시키는가?
- 부동태 피막과 코팅은 부식을 어떻게 늦추거나 방지하는가?
- 어떤 열역학적 및 동역학적 요인이 금속이 부식될지 또는 보호될지를 결정하는가?
Key theories
- 부식의 혼합 전위 이론
- 자유롭게 부식되는 금속은 양극 금속 용해와 음극 환원(산소 또는 양성자)의 속도가 동일한 부식 전위를 채택합니다. 이 부식 전류는 금속 손실 속도를 결정합니다.
- 증착의 패러데이 제어
- 전기도금에서 증착되는 금속의 양은 패러데이 법칙에 의해 결정되며, 핵 생성, 성장 및 첨가제는 코팅의 형태, 접착력 및 품질을 제어합니다.
Clinical relevance
부식은 인프라, 운송 및 산업 분야에서 막대한 경제적 및 안전 손실을 야기하는 반면, 전기도금은 보호 및 장식 코팅, 전자 상호 연결 및 금속의 전해 채취를 가능하게 합니다. 이러한 공정을 제어하는 것은 재료 공학 및 자원 활용에 있어 핵심적입니다.
History
패러데이의 전기분해 법칙(1830년대)은 증착 및 용해를 정량화했습니다. 에반스는 20세기 초에 부식을 전기화학적 공정으로 확립했으며, 푸르베의 전위-pH 다이어그램(1940년대-1960년대)은 금속의 열역학적 안정성 영역을 매핑했습니다.
Key figures
- Marcel Pourbaix
- Ulick R. Evans
- Michael Faraday
Related topics
Seminal works
- jones1996
- paunovic2006
- bard2001
Frequently asked questions
- 부식은 단순히 녹스는 것인가요?
- 녹스는 것은 철과 강철의 특정 부식을 의미합니다. 부식은 더 넓게는 환경과의 산화 및 환원 반응이 결합된 모든 금속의 전기화학적 열화를 의미합니다.
- 전기도금은 부식의 역과정인가요?
- 부식은 금속이 이온으로 자발적으로 양극 용해되는 반면, 전기도금은 인가된 전류를 사용하여 금속 이온을 표면에 다시 환원시킵니다. 둘 다 동일한 전극 반응과 패러데이 법칙에 의해 지배됩니다.