탈성분 부식 (Dealloying)의 의미

 

 

탈성분 부식(Dealloying)의 의미

선택적 침출로도 알려진 탈성분 부식은 합금 내의 하나 이상의 원소가 선택적으로 제거되어 다공성의 합금 구조물이 남는 부식 과정입니다. 이 과정은 다른 원소들에 비해 하나 이상의 원소가 부식에 민감한 다중 구성 합금에서 일반적으로 발생합니다. 탈성분 부식이 일어나는 동안, 합금 내에서 더 반응성이 높은 금속 원소들이 부식되어 주위 전해질 내에서 용해되고, 나머지 금속 원소(그리고 때로는 다른 원소들)로 이루어진 매트릭스가 남습니다. 결과물은 다공성 구조를 가지며, 나머지 금속 원소는 상호 연결된 막대 모양으로 형성됩니다. 이러한 다공성 구조는 촉매, 감지, 에너지 저장 등 다양한 분야에 응용 될 수 있습니다.

 

탈성분 부식(Dealloying)의 예
탈성분 부식은 다양한 금속 합금에서 발생할 수 있지만 황동 및 청동과 같은 구리 합금에서 가장 일반적으로 관찰됩니다. 이 합금은 종종 장식용으로 사용되지만 우수한 기계적 특성으로 인해 엔지니어링 용도로도 사용할 수 있습니다. 그러나 해수와 같은 특정 환경에 노출되면 탈합금이 발생하여 심각한 부식 및 합금 열화로 이어질 수 있습니다.

구리 합금의 탈성분 부식의 한 예는 황동에서 발생하는 탈아연화입니다. 황동은 아연을 강화 요소로 포함하는 구리 합금입니다. 황동이 산성 또는 알칼리성 환경에 노출되면 아연이 선택적으로 부식되어 구리의 다공성 구조를 남길 수 있습니다. 

탈성분 부식의 또 다른 예는 금-은 합금이 질산에 노출될 때 발생하는 금 스폰지의 형성입니다. 은은 선택적으로 용해되어 금의 다공성 구조를 남깁니다. 생성된 금 스폰지는 높은 표면적을 가지며 촉매, 전자 장치 및 생체 의학 장치와 같은 다양한 응용 분야에 사용할 수 있습니다.

알루미늄-실리콘, 니켈-크롬, 구리-아연과 같은 합금을 탈성분 부식을 이용하여 나노다공성 금속을 만들 수 있습니다. 이러한 합금에서 상대적으로 반응성이 강한 원소는 선택적으로 부식되어 상대적으로 반응성이 낮은 노블한 금속으로 구성된 나노 다공성 구조를 남깁니다. 이러한 나노다공성 금속은 높은 표면적, 높은 기계적 강도, 높은 촉매 활성과 같은 고유한 특성을 가지고 있어 에너지 저장, 촉매, 센서 등 다양한 응용 분야에 사용될 수 있습니다.

 

탈성분 부식은 해수에 있는 구리 합금, 산성 환경에 있는 알루미늄 합금, 고온수에 있는 스테인리스강 등 다양한 재료와 환경에서 발생할 수 있습니다. 나노 다공성 금속 또는 패턴 표면과 같은 특정한 물성 및 구조를 가진 재료를 생성하기 위해 프로세스를 제어하고 최적화할 수 있습니다. 

요약하면, 탈합금은 금속 합금이 선택적으로 부식되어 다공성 및 약화된 구조를 남기는 공정입니다. 다양한 금속 합금에서 발생할 수 있지만 황동 및 청동과 같은 구리 합금에서 가장 일반적으로 관찰됩니다. 또한 탈합금은 나노 다공성 금속 제조와 같은 다양한 응용 분야에서 의도적으로 유도될 수 있습니다. 탈합금 공정을 이해하고 제어하는 것은 내구성 있고 신뢰할 수 있는 금속 합금의 개발에 중요합니다.