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      부식 분석법

    ◎ 부식 데이터 분석법 (Corrosion Data Analysis) - 기본과 사용법

     

     

     

    WizStudio에는 측정한 데이터를 분석하는 다음과 같은 분석법들이 있다.

     

     

    <데이터 분석법>



    사용자는 WizStudio에서 데이터 Load 한 후 각 분석법을 우측 상단에서 더블 클릭하여 사용할 수 있다.


     

    <분석법 목록>



    이 데이터 분석법 중에 부식 분석법들에 대해 알아보자.




    a.    Tafel Plot


    사용자는 타펠 도시를 이용해서 부식 전류 i_corr, 부식 전위 E_corr, 산화 환원 타펠 상수 b_a, b_c, 분극 저항 Rp, 그리고 부식 속도 CR을 구할 수 있다. 이 분석법을 사용하기 위해서는 당량 E.W., 밀도 d, 면적 A를 필수로 입력해야 한다.


    사용자가 산화와 환원이 일어나는 각 부분에서 두 점을 선택하면 (총 네 개의 점), 두 점 사이 모든 점들을 사용해 선형 회귀를 찾는다. 선형 회귀를 통해 찾아진 기울기는 산화 부분에서는 b_a와 같고, 환원 부분에서는 b_c와 같다. 선형 회귀가 끝난 후, 두 선의 교점이 생긴다. 이 교점의 전위 값은 E_corr와 같고, 전류 값은 i_corr과 같다.


    참고로, 위의 정의된 값들 사이에는 다음과 같은 관계가 성립한다. 이 관계식들을 이용해 분극 저항과 부식 속도가 구해진다.


     

     

     

     

    우측 상단 Tafel Plot을 더블 클릭하면, 하단에 Tafel Plot 윈도우가 생긴다. 각 입력 칸에 당량 E.W., 면적 A, 밀도 d를 입력해주어야 한다.



     

    <당량, 면적, 밀도 입력 칸>




    그래프에는 파란색 커서 두 개, 빨간색 커서 두 개(총 네 개)가 생긴다. 네 개의 커서를 이용해 Tafel Plot의 분극 저항과 부식 속도를 계산한다. Tafel Cursor 버튼을 클릭하면, 커서가 초기화 된다.

      


    Tafel Plot 그래프와 결과

     

     

    MPY: 밀리 인치/년

    MMPY: 밀리 미터/년






    b.    Polarization Resistance


    사용자는 분극 저항법을 이용해서 부식 전류 i_corr, 부식 전위E_corr, 분극 저항 Rp, 그리고 부식 속도 CR을 구할 수 있다.


    이 분석법을 사용하기 위해서는 산화 환원 타펠 상수 b_a, b_c, 전위 범위E_R, 당량E.W., 밀도 d, 면적 A를 필수로 입력해야 한다.


    먼저 타펠 도시의 최소값을 구하고, 그 때의 전위 값을 E_center라고 하자. 사용자가 산화 환원 타펠 상수과 전위 범위를 입력하면, I = E/Rp + I_y 모델을 가지고 [E_center – E_R, E_center + E_R] 범위 안에 있는 모든 점들을 선형 회귀를 한다. 여기서, Rp = ∆E/∆이고 x절편은 E_corr이다. 그리고나서, 위에 있는 부식 전류, 분극 저항, 그리고 타펠 상수 사이의 관계식을 이용해 부식 전류를 구한다. 부식 속도도 위에 있는 관계식을 이용해서 구한다.

     

     

     

     

    우측 상단에서 Polarization Resistance를 더블 클릭하면, 아래에 윈도우가 생긴다.


     

    Polarization Resistance 윈도우




    각 입력 칸에 맞게 입력한 후, Corrosion Rate Calculate 버튼을 클릭하면, 결과값이 나온다. 이 때, Beta a-Anodic Slope와 Beta c-Cathodic Slope는 Tafel Plot 분석법에서 구할 수 있다. 이에 대한 설명은 Tafel Plot 부분 참고. 



    Polarization Resistance 결과

     


     

     

     


     

    CV실험의 구체적인 방법 및 절차에 대해서 궁금하다면 

    http://www.wizmac.com/2015/lecture/board01_view.htm?No=257&Sub_No=8

    전기화학을 더 이해하기 위하여 전기화학 전극과 전기확 셀에 대하여 이해가 필요 하다.

     

    전기화학 전극( Electrochemistry Electrode ) 및 셀의 더 자세한 자료를 원하신다면

    http://www.wizmac.com/2015/lecture/board01_view.htm?No=366&Sub_No=8

    PotentioStat를 이용하여 분석을 하기 위해서는 분석법에 대한 이해가 더 필요할수 있다.

     

    전기화학 분석법의 더 자세한 자료를 원하신다면

    http://www.wizmac.com/2015/lecture/board01_view.htm?No=189&Sub_No=8

    또한 전기화학 전극의 종류와 특성에 대해 설명한 자료가 있다.

     

    기준 전극( Reference Electrode ) 의 더 자세한 자료를 원하신다면

    http://www.wizmac.com/2015/lecture/board01_view.htm?No=135&Sub_No=8

     

    카운터 전극( Counter Electrode ) 의 더 자세한 자료를 원하신다면

    http://www.wizmac.com/2015/lecture/board01_view.htm?No=137&Sub_No=8

     

    워킹 전극( Working Electrode ) 의 더 자세한 자료를 원하신다면

    http://www.wizmac.com/2015/lecture/board01_view.htm?No=136&Sub_No=8

     


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