고온 부식의 메커니즘
고온의 환경에는 온도, 고온 가스, 용융염 등 금속 부식의 원인이 되는 다양한 요소가 존재해요. 공업, 건축에 사용되는 금속의 경우, 고온의 환경하에서는 온도에 의해 모든 것이 산화를 일으킬 가능성이 있는데 이러한 고온 환경에서 금속이 산화하는 것이 고온 산화입니다.

고온 산화의 직접적인 요인이 되는 것은 고온의 공기, 산소, 수증기, 이산화탄소 등이 있어요. 일반적으로, 고온 환경하에 있는 금속은 환경 중의 산소를 이용하여 생성한 산화 피막으로 덮여 있고, 이 산화 피막이 환경과 금속과의 직접적인 접촉을 막아, 부식 방지의 역할을 담당하고 있지요.

그런데 이 환경 중에 특히 부식의 유인이 되는 물질이 포함되어 있으면 온도 상승에 의해 이 화합물이 녹아 산화 피막에 부착하여 막이 파괴되어 부식이 일어나는데 바로 이것이 고온 부식의 기본 메커니즘입니다.

탄소강의 고온 부식
고온 산화의 예로서, 예를 들어 탄소강은 500℃ 내지 550℃ 이상의 환경에서 산화 속도가 증가합니다. 이때 570℃ 이하에서는 내층에 마그네타이트, 외층에 헤마타이트의 산화물을 생성하지만, 570℃ 이상에서 발생하는 산화물은 우스타이트가 최 내층, 마그네타이트가 중층, 헤마타이트가 외층입니다.

3가지 물질의 구성 비율로는 우스타이트가 대부분을 차지하지만, 이윽고 탄소강이 냉각되어 570℃ 이하로 내려가면 마그네타이트와 철로 분해됩니다. 이러한 경우 산화가 일어나는 온도에 따라 산화물로 생성되는 물질에 큰 차이가 생기는 것이죠.

고온 부식이 발생하는 경우
고온 부식을 볼 수 있는 케이스로서는 발전용 가스 터빈, 증기 터빈, 디젤 엔진, 제트 엔진, 에틸렌 제조 장치 등 석유나 저질 중유 등을 연소하는 경우를 들 수 있어요. 예를 들어 저질 중유에서는 오산화바나듐, 황산나트륨, 염화나트륨 등의 화합물이 고온 부식이 되는 원인이지요.

고온 부식에 있어서는 원인 물질이 되는 화합물에 다양한 종류가 있지만, 그 화합물의 융점은 각각 다르기 때문에, 온도대에 의해 완전히 다른 원인 물질에 의한 부식을 나타냅니다. 고온 부식을 방지하기 위해서는 고온 환경 하에서도 기계적 성질에 변화가 생기기 어려운 내열 합금이나 내열강을 사용하는 등의 대책을 해야 합니다.

저온 부식 메커니즘
유황분을 포함한 연료를 연소시키는 경우, 연소 시에 이산화황(아황산가스)이 생성되는데요. 이산화유황은 연소가스로서 배출 처리되지만, 이 중 가스 안에서 삼산화황으로 산화한 것은 환경 중에 포함된 수증기에 의해 황산 증기로 변질돼요. 황산 증기는 농도나 연소 압력, 수분 등에 따라 이슬점이 다른 물질입니다. 하지만 환경 온도가 이슬점에 도달하면 황산 수용액으로 결로 하는데, 이 현상을 저온 부식(황산 이슬점 부식)이라고 합니다.

저온 부식이 발생하는 경우
저온 부식은 디젤 엔진의 피스톤 외부 표면, 가스 통로, 실린더 내면 등에서 발생해요. 이 엔진 내부의 사이트는 언뜻 보면 오히려 고온 환경에 있다고 생각할 수 있지만 실은 냉각수 등의 냉각 기구에 의해 일정한 저온으로 유지되고 있어 더욱 황산 증기와 항상 접하고 있는 상태가 되기 쉽고, 따라서 종종 황산 수용액에 의한 심한 부식의 피해를 받는 것입니다.

중간 입자
사포로 치면 #800~#1000 정도에 해당합니다. 연마력이 강하기 때문에 작업 효율은 빠르지만 대상에 따라서는 오히려 상처가 생길 수 있어요. 자동차의 경우라면 광범위한 상처, 도장면에 도달한 상처 등에 적합합니다. 연마력을 살리기 위해 비교적 딱딱한 버프에 도포하여 사용합니다.

미세한 입자
#1200~#1500 정도의 사포에 상응하며 입자의 크기는 9~20μ입니다. 자동차의 경우, 도장 표면의 조정 단계에서 사용되며, 일반적으로 딱딱한 울 버프로 사용하는 경우가 많습니다.

극세입자~초미립자
#2000~#3000 정도에 해당합니다. 입자의 직경은 4~10μ로 마감 작업에도 충분히 사용할 수 있어요. 중간 입자나 미세 입자로 인해 생긴 상처를 지울 수 있기 때문에 부드러운 모직이나 스폰지 버프에 도포하여 사용합니다.

광택내기
#6000~#15000에 해당합니다. #6000에서 2μ, #15000에서는 0.3μ로 매우 미세한 입자이며 연마라고 하기보다 광택내기에 사용됩니다. 부드러운 스폰지 버프에 발라 사용합니다.

페이스트 타입
매우 점도가 높은 컴파운드로 보통 튜브나 병에 담겨서 판매되는데, 점도가 높기 때문에 가로 방향, 상향 연마 작업에도 적합하고 다양한 장소에서 사용됩니다. 반면, 잘 퍼지기 않기 때문에 도포면이 넓은 경우에는 연마에 불균일이 생기는 경우도 있고, 성질상 굳기 쉬워서 개봉 후의 장기 보존에는 적합하지 않아요.

액체(리퀴드) 타입
약간 점도를 가진 액체 형태의 컴파운드입니다. 퍼지기 쉽기 때문에 넓은 작업면에서도 균등하게 도포하기 쉽고, 연마 불균일도 잘 생기지 않는 점이 특징이에요. 반면, 폴리셔에 따라서는 약제가 튀기 쉽고, 능숙하게 사용하기 위해서는 연습이 필요합니다. 또 액상이기 때문에 건조에 약하고, 신속하게 작업하지 않으면 작업중에 말라버리는 경우도 있어요.

수성 컴파운드
유분도 포함되어 있지만, 계면활성제를 사용함으로써 물에 기름이 녹아들어 있습니다. 일반적으로 유성 컴파운드보다 연마력이 높지만, 꼼꼼히 연마하지 않으면 연마 자국이 눈에 띄기 쉽다는 단점이 있어요. 그러나 주성분이 물이므로 버프나 차에 묻은 얼룩도 쉽게 지울 수 있다는 장점도 있습니다.

유성 컴파운드
용제가 포함되어 있기 때문에 연마가 덜 된 부분이 있어도 상처가 잘 눈에 띄지 않는다는 장점이 있습니다. 하지만 이것은 연마해 사라진 것이 아니라 용제가 상처를 메움으로써 일시적으로 눈에 띄지 않는것 뿐이기 때문에, 마감에 실리콘 오프등을 사용하면 오히려 상처가 눈에 띄는 경우도 있습니다.