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Jul 19, 2023

2707 Hyper의 미생물학적 영향 부식

Scientific Reports 6권, 기사 번호: 20190(2016) 이 기사 인용 6601 액세스 108 인용 6 Altmetric Metrics 세부 정보 미생물학적 영향 부식(MIC)은 다음과 같은 심각한 문제입니다.

Scientific Reports 6권, 기사 번호: 20190(2016) 이 기사 인용

6601 액세스

108 인용

6 알트메트릭

측정항목 세부정보

미생물 영향 부식(MIC)은 막대한 경제적 손실을 초래하기 때문에 많은 산업에서 심각한 문제입니다. 2707 하이퍼 듀플렉스 스테인리스강(2707 HDSS)은 화학적 부식에 대한 저항성이 우수하여 해양 환경에 사용되었습니다. 그러나 MIC에 대한 저항성은 실험적으로 입증되지 않았습니다. 본 연구에서는 해양 미생물인 Pseudomonas aeruginosa에 의해 유발되는 2707 HDSS의 MIC 거동을 조사했습니다. 전기화학적 분석에서는 2216E 배지에 녹농균(P. aeruginosa) 생물막이 존재하는 경우 부식 전위가 긍정적으로 이동하고 부식 전류 밀도가 증가하는 것으로 나타났습니다. X선 광전자 분광법(XPS) 분석 결과, 생물막 아래 쿠폰 표면의 Cr 함량이 감소한 것으로 나타났습니다. 구덩이 영상 분석 결과, P. aeruginosa 생물막은 배양 14일 만에 0.69μm의 가장 큰 구덩이 깊이를 유발한 것으로 나타났습니다. 이는 매우 작았지만 2707 HDSS가 P. aeruginosa 생물막에 의한 MIC에 완전히 면역되지 않았음을 나타냅니다.

듀플렉스 스테인리스강(DSS)은 우수한 기계적 특성과 내식성의 바람직한 조합으로 인해 다양한 산업에서 널리 사용됩니다1,2. 그러나 국부적인 공식 부식은 여전히 ​​발생할 수 있으며 이는 이러한 종류의 강철3,4의 무결성에 영향을 미칩니다. DSS는 미생물 영향 부식(MIC)5,6에 면역이 아닙니다. DSS의 매우 광범위한 적용에도 불구하고 DSS의 내식성이 장기간 서비스에 적합하지 않은 환경이 여전히 있습니다. 이는 더 높은 내식성을 지닌 더 비싼 재료가 필요하다는 것을 의미합니다. Jeon et al.7은 슈퍼듀플렉스 스테인리스강(SDSS)도 내식성에 일부 한계가 있음을 발견했습니다. 따라서 일부 응용 분야에서는 내식성이 더 높은 HDSS(하이퍼 듀플렉스 스테인리스강)가 필요합니다. 이로 인해 고합금 HDSS가 개발되었습니다.

DSS의 내식성은 α상과 γ상 비율과 2차 상에 인접한 Cr, Mo 및 W가 고갈된 영역에 의해 결정됩니다8,9,10. HDSS는 높은 수준의 Cr, Mo 및 N11을 함유하여 내식성이 우수하고, PV(wt.% Cr + 3.3(wt.% Mo)로 계산되는 공식 저항 등가수(PREN)가 높은 값(45~50)을 나타냅니다. + 0.5 중량% W) + 16 중량% N12. 탁월한 내식성 특성은 약 50%의 페라이트(α)와 50%의 오스테나이트(γ) 상으로 구성된 균형 잡힌 구성에 달려 있으며, HDSS는 기존 DSS13에 비해 향상된 기계적 특성과 더 높은 염화물 내식성을 제공합니다. 향상된 내식성은 해양 환경과 같은 보다 공격적인 염화물 환경에서 HDSS의 사용을 확장합니다.

MIC는 석유, 가스, 수도 시설 등 많은 산업에서 주요 문제입니다14. MIC는 모든 부식 손상의 20%를 차지합니다15. MIC는 다양한 환경에서 관찰될 수 있는 생전기화학적 부식입니다16. 금속 표면에 형성된 생물막은 전기화학적 조건을 변화시켜 부식 과정에 영향을 미칩니다. MIC 부식은 생물막14에 의해 발생한다는 것이 널리 알려져 있습니다. 전기생성 미생물은 생존을 위한 유지 에너지를 얻기 위해 금속을 부식시킵니다17. 가장 최근의 MIC 연구에서는 EET(세포외 전자 전달)가 전기 발생 미생물에 의해 유발되는 MIC의 속도 제한 요인임을 시사했습니다. Zhang et al.18은 전자 매개체가 고착성 Desulfovibrio vulgaris 세포와 304 스테인레스 스틸 사이의 전자 이동을 가속화하여 훨씬 더 심각한 MIC 공격을 초래한다는 것을 입증했습니다. Enning et al.19 및 Venzlaff et al.20은 부식성 황산염 환원 박테리아(SRB) 생물막이 금속 매트릭스에서 전자를 직접 흡수하여 심각한 공식 부식을 일으킬 수 있음을 보여주었습니다.