بررسی مقاومت به خوردگی پوشش پلی‌آنیلین بر روی تیتانیوم گرید 2 اعمال شده به روش الکتروپلیمریزاسیون

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی کارشناسی ارشد، مرکز تحقیقات مواد پیشرفته، دانشکده مهندسی مواد، واحد نجف‌آباد، دانشگاه آزاد اسلامی، نجف‌آباد، ایران

2 استادیار، مرکز تحقیقات مواد پیشرفته، دانشکده مهندسی مواد، واحد نجف‌آباد، دانشگاه آزاد اسلامی، نجف‌آباد، ایران

3 دانشیار، مرکز تحقیقات مواد پیشرفته، دانشکده مهندسی مواد، واحد نجف آباد، دانشگاه آزاد اسلامی، نجف آباد، ایران

چکیده

پوشش‌های از جنس پلیمرهادی به دلیل سهولت در سنتز و خواص الکتریکی و شیمیایی خود مورد توجه محققین قرار گرفته‌اند. در این پژوهش پوشش پلی آنیلین به روش الکتروپلیمریزاسیون با دانسیته جریان های 10، 20، 30 و mA/cm40 طی مدت 60 دقیقه بر روی سطح تیتانیوم تجاری سنتز گردید. از آزمون‌های میکروسکوپ الکترونی روبشی(SEM) جهت ارزیابی مورفولوژی و ساختار سطحی، طیف‌سنجی انعکاسی(FTIR) برای بررسی پیوندهای شیمیایی ایجاد شده و آزمون‌های خوردگی پلاریزاسیون پتانسیودینامکی و طیف‌سنجی امپدانس الکتروشیمیایی(EIS) نیز برای بررسی رفتار خوردگی پوشش‌های ایجاد شده استفاده گرید. نتایج آزمون‌های به عمل آمده نشان داد که مورفولوژی پوشش‌ها دارای ساختار گل‌کلمی با اندازه ذرات حدود 1 میکرون می‌باشد و یک پوشش یکنواخت بر روی سطح ایجاد می شود. آزمایش FTIR از نمونه پوشش داده شده با دانسیته جریان mA/cm230 مشخص کرد که آنیلین به پلی آنیلین تبدیل گردیده است. نتایج پلاریزاسیون و طیف نگاری امپدانس الکتروشیمیایی نیز نشان داد که رفتار خوردگی تیتانیوم در حضور پوشش پلی‌آنیلین نسبت به حالت بدون پوشش بهبود داشته است به طوری که در نمونه پوشش داده شده با دانسیته جریان mA/cm2 30 ، دانسیته جریان خوردگی 217 برابر نسبت به حالت بدون پوشش در محلول خورنده %5/3 کلرید سدیم کاهش داشته است.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


[1] Z. Ahmad, “Corrosion Engineering and Corrosion Control”. New York, Elsevier Science & Technology Books Publishing, 4-16, 2006.

[2] D. Talbot, “Corrosion Science and Technology”. New York, CRC Press, 18-39, 1998.

[3] H. Hammache, L. Makhloufi and B. Saidani, “Corrosion protection of iron by polypyrrole modified by copper using the cementation process”, Sci, 45, 2031-2042, 2003.

[4] D. Sazou, C. Georgolios, “Formation of conducting polyaniline coatings on iron surfaces by electropolymerization of aniline in aqueous solutions “, J. Electroanal. Chem. 429, 81-93, 1997.

[5] P. Sanjeeta Devi, N. Jadon, R .Jain, “Titanium silicon oxide nanoflower coated polyaniline nanocomposite for enhancement of corrosion protection performance on mild Steel”. Science Journal of Analytical Chemistry. Vol. 6, No. 3, p. 25-31.2018,

[6] D.W. DeBerry, “synthesis of polyaniline”, J. Electrochem. Soc., 132, pp. 1022, 1985.

[7] B. Wessling, and S. Posdorfer, “Corrosion prevention with an organic metal (polyaniline): corrosion test results”, J. Electrochim. Acta, 44, p. 2139, 1999.

[8] S. Elakkiya, G. Arthanareeswaran, A.F. Ismail, Diganta B Das, R.Suganya, “Polyaniline coated sulfonated TiO2 nanoparticles for effective application in proton conductive polymer membrane fuel cell” , European Polymer Journal. 3057(18)31083-8 , 2018.

[9] M. Quraishi and S. K. Shukla, “Poly (anilineformaldehyde): A new and effective corrosion inhibitor for mild steel in hydrochloric acid”, Materials Chemistry and Physics, vol. I 13, p. 685-689, 2009.

[10] C. Tan and D. Blackwood, “Corrosion protection by multilayered conducting polymer coatings”, Corrosion Science, vol. 45, p. 545557, 2003.

[11] T. A. Skotherm, Handbook of Conducting Polymers, Marcel Decker, New York, 48-76, 1986.

[12] M. Golmohammad, F. Golestanifard, A. Mirhabibi, “Electrochemical properties of iron oxide nanoparticles as an anode for Li-ion batteries”, Journal of Advanced Materials and Processing, 3, 25-32(2015).

[13] J. C. Lacroix, K. I. Chane-Ching, E. Chauveau and P.-C. Lacaze, “Aniline electropolymerization on mild steel and zinc in a two-step process J”. Electroanal. Chem 481, 76-81, (2000).

[14] L. Mohan, D. Durgalakshmi, M. Geetha, T. S. N. Sankara Narayanan & R. Asokaman, “Electrophoretic deposition of nanocomposite (HAp + TiO2) on titanium alloy for biomedical applications”, Ceramics International, Vol. 38, p. 3435-3443, 2012.

[15] C. Kaya, “Electrophoretic deposition of carbon nanotube-reinforced hydroxyapatite bioactive layers on Ti-6Al-4V alloys for biomedical applications”, Ceramics International, Vol. 34, p. 1843-1847, 2008.

[16] ف. فرشی ازهر، " ارتقا نانو کامپوزیت‌های بر پایه پلیمرهای زیست تخریب پذیر طبیعی وهیبرید انها با پلی‌آنیلین،بررسی خصوصیات و کاربرد آنها "، رساله دکترای تخصصی، دانشگاه تبریز، دانشکده مهندسی شیمی، 1392.

[17] S. Sathiyanarayanan, S. Devi, G. Venkatachari. “Corrosion protection of stainless steel by electropolymerised pani coating”, Progress in Organic Coatings, 56, 114–119, 2006.

[18] محمد فتاحی امیردهی، جواد فصیحی، محمد ماهانی، سجاد کاظمی ممبنی، "ایجاد پوشش پلی آنیلین روی فولاد زنگ نزن 613 و مطالعه خواص خوردگی آن در محیط اسیدی"، دومین همایش بین المللی و هفتمین همایش مشترک انجمن مهندسی متالورژی ایران و انجمن ریخته گری ایران، دانشگاه سمنان، سمنان، 1392

[19] B. Rakovska, A. Valiuniene, A. Malinauskas, V. Kubilius, R. Valiunas. “Electrochemical formation of polyaniline on Ti and electrochemically oxidized Ti electrodes”, chemija, vol. 23. No. 1. P. 12–17, 2012.

[20] T.K. Rout, G. Jha, A.K. Singh, N. Bandyopadhyay, O.N. Mohanty, “Development of conducting polyaniline coating: a novel approach to superior corrosion resistance”, Surface and Coatings Technology, 167, 16–24, 2003.

[21] ح. غلامی، ع. شاکری، ح. موسوی،"تهیه و بررسی خواص نانو کامپوزیت های رسانا پلی آنیلین - نانو ذرات اکسید روی"، نشریه علمی پژوهشی علوم و فناوری کامپوزیت ، جلد 2، 7-12، 1394.

[22] A. Gök, M. Omastová, J. Prokes.” Synthesis and characterization of red mud/polyaniline composites: Electrical properties and thermal stability”, European Polymer Journal, 43, 2471–2480, 2007.

[23] A. Gemeay, A. Mansour, G. El-Sharkawy, A. Zaki,”Preparation and characterization of polyaniline/manganese dioxide composites via oxidative polymerization: Effect of acids”, European Polymer Journal 41, 2575–2583, 2005.

[24] S. Liu, L. Liu, H. Guo, E.E. Oguzie, Y. Li, F. Wang, ”Electrochemical polymerization of polyaniline-reduced graphene oxide composite coating on 5083 Al alloy: Role of reduced graphene oxide”, Electrochemistry Communications 98, 110–114. 2019.

[25] م. حسینی "طیف سنجی امپدانس الکتروشیمیایی (EIS): مبانی و کاربردها" انجمن خوردگی ایران، 1390.