| 학회 |
한국재료학회 |
| 학술대회 |
2008년 봄 (05/22 ~ 05/23, 상록리조트) |
| 권호 |
14권 1호 |
| 발표분야 |
에너지환경/생체재료 |
| 제목 |
고분자전해질 연료전지 금속재분리판용 446M 스테인리스강의 내식성 및 전도성에 미치는 질화처리 효과 |
| 초록 |
스테인리스강은 가공성 및 내부식성이 우수하며 가격이 저렴하여, 고분자전해질 연료전지용 분리판재로 적합하지만 표면에 형성되는 산화피막으로 인해 표면 접촉저항이 증가하는 문제점이 있다. 이러한 문제점을 해결하기 위하여 질화처리를 통해 표면에 도전성이 우수한 크롬계 질화물을 형성시키고자 하는 연구들이 진행되고 있다. 그러나 질화처리시 표면 질화물의 불균일한 석출 및 다량의 내부질화물 형성으로 인해 기존보다 내식성이 저하된다고 보고되고 있다. 본 연구에서는 446M 스테인리스강에 대해 다양한 방법으로 질화처리를 수행함으로써 도전성 및 내식성이 모두 우수한 표면층을 얻고자 하였다. 먼저, 산화처리 공정을 도입하여 446M 스테인리스강 표면에 산화층을 형성시킨 후, 질화처리를 수행함으로써 표면에 균일한 산화물/질화물 복합층을 형성시켰다. 표면의 안정한 산화물 형성으로 인해 내식성이 크게 향상되었으며, 동시에 표면 질화물에 의해 도전성 역시 크게 향상되었다. 또 다른 방법으로 446M 스테인리스강을 저온(700℃)에서 매우 짧은 시간 동안 질화처리하여 소량의 표면 질화물을 형성시킨 후, 황산용액을 이용하여 산세처리를 수행하였다. 표면 질화물에 의해 접촉저항이 감소되었고, 산세처리 후 질화물 주변에 형성된 크롬 공핍영역이 제거됨으로써 기존에 비해 내식성이 향상되었음을 확인할 수 있었다. |
| 저자 |
이기형1, 이석현1, 김종희2, 김영환2, 이윤용2, 김민철3, 위당문1
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| 소속 |
1한국과학기술원 신소재공학과, 2POSCO 기술(연), 3한국원자력(연) |
| 키워드 |
연료전지; 금속분리판; 질화처리; Cr-nitride
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