초고진공, 고진공, 대기압에서 SUS 316의 오염 구조와 오염 과정 연구

SUS 316 합금의 노출 조건에 따른 오염 과정과 구조를 x-ray photoelectron spectroscopy 실험을 통해 보았다. SUS 표면에 부착된 오염 물질은 주로 metal-oxide, metal-H-oxide, CO, COH, 그리고 C_xH_y임을 보았다. 오염 물질의 층별 형성 구조는 C_xH_y/CO(COH)/metal-H-oxide/metal-oxide 가 SUS 합금 위에 있는 형태이다. 오염 과정은 주로 금속 구성물의 산화와 C_xH_y의 흡착 과정 두 가지에 의해서 이루어지는 것을 볼 수 있었다. 초고진공 환경에서는, 오염은 주로 산화층 형성에 의한 것으로 노출 시간이 증가함에 따라 산화층의 두 께가 계속 증가하였다. 고진공 또는 높은 압력 환경에서는 노출 초기에 대부분의 산화층이 형성되고, 노출 시간의 증가에 대해서는 주로 C_xH_y에 의한 오염이 계속 증가하였다. 스테인레스 표면 안에 깊이 분포하고 있는 metal-oxide의 농도는 지수형으로 감소하는 형태의 분포를 가지며 그 두께는 대기 노출된 시료의 경우 광전자의 평균자유행로 규모로 형성되는 것을 보았고, 특히 Fe-oxide가 Cr-oxide를 덮고 있는 표면 편석 현상이 보였다.