용융 아연 도금 제품의 내식성
용융 아연 도금 제품의 내식성
용융아연도금은 우수한 내식성,아연의 희생적 방식작용등에 의하여 다른 표면 처리 방법보다 월등히 철의 부식을 억제합니다. 부식속도는 사용환경에 따라 다르고, 동일 사용환경에 있어서의 내용연수는 아연 부착량에 비례합니다.
① 대기중의 내식성
대기증의 내용연수를 예측하는 경우 사용환경에 의한 도금의 부식 속도와 아연 부착량으로부터 다음과 같이 계산합니다.
<내용연수=아연부착량(g/㎡)/부식속도(g/㎡/년)>
이계수는 아연피막의 10%가 남아있는 시점에서 철소지로부터 녹이 발생한다고 가정한 값 입니다.
(JIS H 8641 용융아연도금 해설)
일본 도로공단의 자료에 의하면 교량의 경우 주요 부재의 년평균 아연도금부식막 두께 감량은 약1.85㎛/년으로 동일한 속도로 부식이 진행될 경우 아연부착량 600g/m²(84㎛)의 90%가 부식된 경우 41년 (84×0.9/1.85=41년)의 내용연 수로 산출된다고 보고 하고 있습니다. 하지만 실질적으로 200㎛이상의 아연도금막두께도 작업이 가능하여 실제 교량 은 상당한 내용연수를 가지고 있습니다.
② 수중의 내식성
수중에 있어서의 내식성은 아연도금 표면과 물의 접촉으로 아연표면에 생성 하는 수산화물에 대한 물의 영향에 의해 지배됩니다. 이 경우에 아연의 부식에 영향을 미치는 요인은 수중의 개스상물질,무기염류,PH,침적시간,온도,정지수와 유수 등입니다. 예를들면 신선한 자연수중에서의 아연의 부식속도는 <아연과 그 내식성>에 의하면 경수에서 2.5㎎/ ㎡/일, 연수에서는 25㎎/ ㎡/일 이고 경수 는 부식방지에 유효한 부착피막을 부착시키기 때문에 일반적으로 부식성은 좋지 않습니다. 다른 일반금속과 같이 아연의 부식속도는 수중에의 통기에 의해 증가하 고 수중에 용해하여 있는 산소와 이산화탄소는 부식속도를 증가시킵니다. 도금의 내용년수를 일반으로 표시하는 것은 곤란한 점이 있지만 여러가지 요인을 감안 하면 부식속도는 30 - 100g/㎡/년 으로 추정 할 수 있습니다.
③ 해수중의 내식성
해수중에서의 침적시험에서는 Table 4 에 나타난것처럼 침적시간이 길게되면 부식속도는 감소하게 됩니다. 이것은 해수중에 포함된 마그네슘염, 칼슘염이 보호 작용을 하기때문입니다. 이 시험으로부터 용융아연도금의 해수중에서의 부식속도 는 약 100g/㎡/년 정도인 것을 알 수 있습니다. 그러나 유동하는 해수에 계속 접촉되 거나 비말에의해 건조되지 않는 환경에서는 일반적인 해수중에서보다 부식속도 가 2-3배 빨라지고 이러한 열악한 부식환경의 잔교등에서는 용융아연도금에 의한 방식만이 아니라 용융아연도금위에 탈에폭시도장등의 2중방식이 필요합니다.
[ 해수중에서의 내식성(ASTM시험결과) ]
④ 토양중에서의 내식성
토양중에서 부식속도를 지배하는 주된 요인은 통기성,함유량,용존물질의 종류와 양,전기전도율,PH 등 입니다. 일반적으로 통기성이 나쁘고 수분이 많으며 염 분이 있으면서 PH가 높거나 낮을경우,산소가 많을 경우 부식이 빠르고 미주전 류도 나쁜 영향을 미치게 됩니다. 미국의 National Bureau of Standards 에서의 시험에 의하면 610g/㎡의 피막은 무기질 산화 토양증에서 16년이상의 방식성 등이 있으며, 915g/㎡의 피막은 대부분의 무기질 환원성 토양에서는 10-13년의 방식성능을 갖는것으로 보고하고 있습니다.
아래의 표는 K.H.Logan, S.P.Ewing의 10년간의 시험에 의한 부식량을 나타낸 것입니다.
[ 토양중의 내식성 ]