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Borate 완충용액에서 알루미늄의 산화피막의 생성과정과 전기적 성질에 대한 대기의 영향

Atmospheric Effects on Growth Kinetics and Electronic Properties of Passive Film of Aluminum in Borate Buffer Solution

대한화학회지 2016년 60권 3호 p.169 ~ 176
김연규 ( Kim Youn-kyoo ) - 한국외국어대학교 자연과학대학 화학과

Abstract

Borate 완충용액에서 Al의 부식과 부동화에 관하여 변전위법, 대 시간 전류법 그리고 다중 주파수 전기화학적 임피 던스 측정법으로 조사하였다. 공기 또는 산소의 영향은 환원과정에 영향을 주었지만 산화반응에는 영향을 미치지 못 하는 것 으로 보인다. 부동화 영역에서 생성되는 피막의 전기적 성질은 Mott-Schottky 식이 적용되는 n-type 반도체 성질을 보였다. 낮은 전극전위에서 생성되는 Al의 산화피막은 Al(OH)3로 충분한 부동화 효과를 보이지 못하나, 전극전위가 증가하면서 Al2O3로 변 하였다. Al2O3 피막은 “전기장에 의한-이온의 이동” 과정에 의하여 성장하는 것으로 보인다.

In a borate buffer solution, the growth kinetics and the electronic properties of passive film on aluminum were investigated, using the potentiodynamic method, chronoamperometry, and multi-frequency electrochemical impedance spectroscopy. The corrosion of aluminum was heavily influenced by the degree of oxygen concentration because of the increasing reduction current. The oxide film formed during the passivation process of aluminum has showed the electronic properties of n-type semiconductor, which follow from the Mott-Schottky equation. It was found out that the passive film (Al(OH)3) of Al formed in the low electrode potential changes to Al2O3 while the electrode potential increases. The growth kinetics data as measured by chronoamperometry suggests a mechanism in which the growth of the film of Al2O3 is determined by field-assisted transport of ions through the film.

키워드

알루미늄; 산화피막; 대수함수 성장속도식; Mott-Schottky식; n-형 반도체
Aluminum; Oxidation-film; Logarithmic rate law; Mott-Schottky; n-type semiconductor
원문 및 링크아웃 정보
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KCI