학문

스테인리스 스틸이 부식을 견디는 과학적 원리는 무엇인가요?

일반 철은 빗물이나 공기 중에 쉽게 녹이 슬지만 스테인리스 스틸은 수분과 공기에 노출되어도 녹이 잘 슬지 않는데요. 스테인리스 스틸이 부식을 견디는 과학적 원리는 무엇인가요?

1개의 답변이 있어요!

  • 안녕하세요. 이충흔 전문가입니다.

    스테인리스 스틸이 부식이 잘 일어나지 않는 원리는 철에 첨가된 크롬이 산소와 반응하여 표면에 형성하는 초미세 보호막인 부동태 피막과 이를 유지하는 자가 치유 능력이 있기 때문입니다.

    일반 철은 공기 중의 산소와 수분과 만나면 주황색의 거친 산화철을 만들며 내부까지 파고들며 부식되지만 철에 크롬을 섞은 스테인리스 스틸은 다릅니다. 크롬은 철보다 산소와 결합하려는 친화력이 훨씬 강해 공기나 물에 노출되는 즉시 철보다 먼저 산소와 반응합니다. 이 과정에서 두께가 불과 몇 나노미터, 머리카락 두께의 수만 분의 일)에 불과한 매우 얇고 투명한 산화크롬 피막이 공 표면에 형성되며, 이 피막은 조직이 매우 치밀하여 수분과 산소가 내부의 철 원자로 침투하는 것을 완벽하게 막아주는 강력한 방화벽 역할을 합니다.

    스테인리스 스틸의 가장 큰 장점은 표면 보호막이 파괴되어도 스스로 재생된다는 점으로 표면이 칼에 긁히거나 가공 중에 상처가 나서 내부 금속이 드러나더라도, 합금 내부에 고르게 퍼져 있던 크롬이 공기 중의 산소와 즉시 다시 반응합니다. 짧은 시간 안에 손상된 부위에 부동태 피막이 새로 합성되어 원래의 부식 방지 상태를 되찾습니다.

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