تهیه پوشش نانو کامپوزیتی آلی- معدنی بر پایه سیلانها به روش سل - ژل روی فولاد نرم و مطالعه خواص خوردگی آن
QD
/رضا جعفری
: شیمی
، ۱۳۹۴
، راشدی
چاپی
کارشناشی ارشد
شیمی فیزیک
۱۳۹۳/۰۶/۲۰
تبریز
در میان دامنه وسیع کاربرد علم الکتروشیمی، خوردگی یکی از پر هزینه ترین مسائل و مشکلات در صنایع و زندگی بشر است .خوردگی عبارت است از انحلال آندی فلز که منجر به از بین رفتن فلز میصشود .شرایط خوردگی به دلیل حضور دائمی هوا، آب و رطوبت محیط همواره فراهم بوده و در نتیجه خوردگی امری اجتنابصناپذیر میصباشد .مخارج سالان خوردگی، مبالغ هنگفتی از درآمد جامعه را به خود اختصاص میصدهد .راهکارهای زیادی به منظور مهار پدیده خوردگی ارائه شده، که یکی از آنها ایجاد روکشصهای مناسب برای فلزات است .روکش کاری یا پوشش دهی یک واژه کلی است که بسته به نوع پوشش و روش انجام این فرآیند، به صنایع مختلفی همچون پوشش دهی به روش سل- ژل، آندایزینگ، آبکاری با برق و آبکاری بدون برق و غیره تقسیم می-شود .سل- ژل عبارت است از سوسپانسیون ذرات معلق جامد در مایع که شکل خود را حفظ میصکند .لازم به ذکر است که سل- ژل روشی جایگزین به جای استفاده از کرومات در نظر گرفته شده است و شامل شبکه ای آلی میان سوسپانسیون کلوییدی) سل (است که در ادامه عملیات تولید محصول، این مجموعه به ژل تبدیل میصگردد .در کار پژوهشی حاضر خوردگی فولاد نرم پوشش داده شده به روش سل- ژل بررسی گردیده است .نوع پوششصهای اعمال شده بر روی فولاد نرم به چند صورت انجام گرفته است .اولین پوشش اعمال شده بر روی فولاد نرم، به وسیله محلول سل-ژل حاصل از سیلان معدنی تترا اتیل اورتوسیلیکات (TEOS)صورت گرفته است .در مرحله بعد پوشش آلی بر پایه متیل تری اتوکسی سیلان (MTES)بر روی قطعات دیگر فولاد نرم اعمال گردیده است .بار دیگر پوشش هیبریدی حاصل از سیلانهای آلی و معدنی بر روی قطعات اعمال گردیده است .در مرحله آخر نانو ذرات Li۲SiO۳ به محلول هیبرید سل-ژل اضافه گردیده است .پوششصهای تهیه شده به وسیله میکروسکوپ الکترونی روبشی و تست امپدانس الکتروشیمیایی در محلول خورنده نمک طعام ۵/۳ بررسی شده است .نتایج حاصله نشان دهندهصی کاهش سرعت خوردگی و افزایش مقاومت فولاد نرم است .که پوشش هیبرید دارای نانو ذرات بهترین نتایج را نشان داده است
Among the wide range of electrochemistry science applications, corrosion is one of the most expensive problems in industries and human life. Corrosion is the anodic dissolution of the metal, which leads to the demolishing of the metal. Due to the availability of corrosive conditions such as constant presence of air, water and humidity, corrosion is an unavoidable process. The annual costs of corrosion devote a large segment of revenue of the society. Many solutions have been proposed to inhibit corrosion phenomenon, one of them is performing appropriate coatings on metals. Coverage or Coating is a general term that based on the type of coating and processing method devided into various industries such as sol-gel coating, anodizing, electroplating, electroless plating and etc. Sol-gel is the suspension of solid particles in a liquid while keeping their shape. In addition sol-gel method is considered as a method for replacing the chromate based coatings with a less toxic one. It involves an organic network created between a colloidal suspension, so called as "sol", that in the proceeding of production process, it is converted to gel . In the present study, the corrosion of mild steel samples coated with sol-gel based coatings has been investigated. Several types of coatings have been applied on mild steel. The first coating applied on mild steel, obtained by the sol-gel solution of inorganic silane (Tetraethyl Orthosilicate silane). In the next step the organic coatings based on Methyltriethoxysilane were applied on the other mild steel samples. Once again hybrids of organic and inorganic silanes were applied on samples. Finally Li2SiO3 nanoparticles were added to sol-gel hybrid solution. Prepared coatings were immersed in 3.5 NaCl solution and their corrosion resistance was investigated using electrochemical impedance spectroscopy measurements. The morphology of the coatings was also studied by scanning electron microscopy. The results attested the reduction of mild steel corrosion rate and improving its corrosion resistance. In addition, hybrid coating with nanoparticles has shown the best corrosion resistance