بررسی ویژگ یهای ضدخوردگی پوشش پل ییورتان بر روی زمین هی منیزیمی AZ31 از راه اصلاح شیمیایی سطح با نانو-پوشش تبدیلی بر پای هی پراسئودیمیوم

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 پژوهشگاه رنگ، تهران، ایران

2 استادیار، موسسه پژوهشی علوم و فناوری رنگ

3 گروه پوشش های سطح و خوردگی، پژوهشگاه رنگ، تهران، ایران

4 گروه پژوهشی نانوفناوری رنگ، پژوهشگاه رنگ، تهران، ایران

چکیده

در این پژوهش به بررسی اثر اصلاح شیمیایی سطح آلیاژ منیزیم AZ31 به وسیله نانوساختار پوشش تبدیلی بر پایه‌‌ی پراسئودمیوم بر عملکرد ضد خوردگی پوشش پلی یورتان پرداخته شده است. سپس تاثیر متغیرهای مختلف بر محافظت خوردگی با آزمون‌‌های اسپکتروسکوپی امپدانس الکتروشیمیایی (EIS) بررسی شد و نتایج بهینه‌‌ی هر متغیر به‌‌دست آمد. نتیجه‌‌ی آزمون‌‌های شناسایی، واکنش این پوشش را با سطح منیزیم نشان می‌‌دهد. خواص ضد‌‌خوردگی پوشش پلی‌‌یورتان اعمال شده بر روی سطح منیزیم اصلاح شده توسط پوشش تبدیلی بر پایه‌‌ی پراسئودمیوم و اصلاح نشده توسط آزمون‌‌های اسپکتروسکوپی امپدانس الکتروشیمیایی(EIS) و چسبندگی(Pull-Off) بررسی شده است. نتایج EIS در ساعت‌‌های اولیه غوطه‌‌وری در الکترولیت (محلول 5/3 درصد کلرید سدیم) نشان دادند که مقاومت امپدانس و بیشینه‌‌ی زاویه فاز برای سطح اصلاح‌‌شده 2 Ω cm 150000 و ° 80- و سطح اصلاح‌‌نشده 2 Ω cm 100000 و ° 70- است. به تدریج با نفوذ عوامل خورنده مانند Cl- و OH- و کاهش عامل سدکنندگی پوشش، مقاومت آن کاهش یافته و آثار تاول‌‌زدگی و لایه شدگی در پوشش مشاهده می‌‌شود و در نهایت پس از گذشت 240 ساعت قرارگیری در معرض الکترولیت با رسیدن عوامل خورنده به سطح زمینه منیزیم سبب جدایش کامل پوشش و آثار خوردگی بر سطح نمایان می‌‌شود. با توجه به نتایج آزمون‌‌ها، بهبود مقاومت به خوردگی و افزایش چسبندگی با آماده‌‌سازی توسط پوشش تبدیلی بر روی سطح منیزیم، مشاهده گردید.

کلیدواژه‌ها


[1] G. L. Song , A. Atrens, Corrosion Mechanisms of Magnesium Alloys, Wily online liberary, 1999.

[2] P. Pokorny, P. Tej, P. Szelag, Chromate conversion coatings and their current application,

Metalurgija 55(2016), 253-256.

[3] Y. Su,Y. Guo , Z. Huang , Z. Zhang , G. Li, J. Lian, L. Ren, Preparation and corrosion behaviors of calcium phosphate conversion coating on magnesium alloy. Surf. Coat. Tech. 307(2017), 99–108.

[4] C. Lin, W. Li, Corrosion Resistance of Cerium-Conversion Coated AZ31 Magnesium Alloys in Cerium Nitrate Solutions. Mater. Trans. 47(2006), 1020-1025.

[5] A.L. Rudd, C.B. Breslin, F. Mansfield, The corrosion protection afforded by rare earth conversion coatings applied to magnesium. Corr. Sci. 42(2000), 275-288.

[6] X. Jiang, R. Guo, S. Jiang, Microstructure and corrosion resistance of Ce–V conversion coating on AZ31 magnesium alloys, Appl. Surf. Sci. 341(2015), 166-174.

[7] Z. Mahidashti, T. Shahrabi, B. Ramezanzadeh, A new strategy for improvement of the corrosion resistance of a green cerium conversion coating through thermal treatment procedure before and after application of epoxy coating, Appl. Surf. Sci. 390(2016), 623–632.

[8] B. Han, D. Gu, Y. Yang, L. Fang, G. Peng, C. Yang, Preparation and Phosphating of Yttrium-Based Chemical Conversion Coatings on AZ91D Magnesium Alloy for Corrosion Protection. Int. J. Electrochem. Sci., 11(2016), 10779 –10794.

[9] E. Saeia, B. Ramezanzadeh, R. Amini, M. Salami Kalajahi, Effects of combined organic and inorganic corrosion inhibitors on the nanostructure cerium based conversion coating performance on AZ31 magnesium alloy: Morphological and corrosion studies. Corr. Sci. 127(2017), 186-200.

[10] S.S. Jamali, S.E. Moulton, D.E. Tallman, M. Forsyth, J. Weber, Corrosion protection afforded by praseodymium conversion film on Mg alloy AZNd in simulated biological fluid studied by scanning electrochemical microscopy. J. Electroanal. Chem. 739(2015), 211-217.

[11] M.F. Montemora, A.M. Simesa, M.J. Carmezima, Characterization of rare-earth conversion films formed on the AZ31magnesium alloy and its relation with corrosion protection. Appl. Surf. Sci. 253(2007), 6922–6931.

[12] G. Song, A. Atrens, Corrosion Mechanisms of Magnesium Alloys, Adv. Engin. Mater. 1(1999), 11-33.

[13] R. Amini, H. Vakili, B. Ramezanzadeh, Studying the effects of poly (vinyl) alcohol on the morphology and anti-corrosion performance of phosphate coating applied on steel surface. J. Taiwan. Ins. Chem. Engin. 58(2016), 542-551.