| 학회 |
한국재료학회 |
| 학술대회 |
2009년 봄 (05/21 ~ 05/22, 무주리조트) |
| 권호 |
15권 1호 |
| 발표분야 |
에너지환경재료 |
| 제목 |
446M 스테인리스강의 도전성 및 내식성에 미치는 저온 질화처리 효과 |
| 초록 |
스테인리스강은 가공성 및 내식성이 우수하여 고분자전해질 연료전지용 분리판 재료로써 유망한 재료이다. 하지만, 스테인리스강은 표면에 부동태피막의 형성으로 인해 접촉저항이 증가하여 연료전지의 효율을 저하시키는 문제점을 가지고 있다. 이러한 문제점을 해결하기 위하여 일반적으로 스테인리스강을 질화처리하여 강 표면에 도전성이 우수한 질화물을 형성시킴으로써 스테인리스강의 접촉저항을 개선시키고자 하였다. 기존의 경우, 스테인리스강을 800~1300℃의 온도에서 질화처리를 수행하여 강 표면에 Cr-질화물을 형성시킴으로써 스테인리스강의 도전성이 개선되는 것을 알 수 있다. 하지만 강 표면에 Cr-질화물들이 형성되어 Cr-고갈층의 형성으로 인해 부식성이 크게 저하되는 문제점이 있다. 본 연구에서는 내식성이 우수한 페라이트계 446M 스테인리스강을 이용하여 600~700℃의 비교적 저온영역에서 10~30분의 질화처리를 수행하여 도전성이 우수한 CrN/Cr2N 등의 질화물을 스테인리스강 표면에 고르게 형성시킴으로써 스테인리스강의 접촉저항을 크게 감소시킬 수 있었다. 또한 저온질화처리 후 산세과정을 수행함으로써 강 표면에 형성된 질화물 주변의 크롬 결핍층을 우선 제거해줌으로써 기존의 스테인리스강의 내식성을 저하시키지 않고, 우수한 내식성을 유지할 수 있었다. 이러한 결과로부터 단순한 저온/단시간의 질화처리를 통해 446M 스테인리스강을 우수한 도전성 및 내식성을 갖는 금속분리판으로 적용할 수 있는 매우 높은 가능성을 제시하고 있다. |
| 저자 |
이석현1, 김종희2, 이윤용2, 위당문1
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| 소속 |
1KAIST 신소재공학과, 2POSCO 기술(연) |
| 키워드 |
PEMFC; Bipolar plate; Stainless steel; Nitride
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