علوم و مهندسی خوردگی
سال:1395 | دوره:6 | شماره:9 (پیاپی 19) |تعداد مقالات:7

تخریب ناشی از خوردگی به عنوان یکی از مهمترین عوامل در اضمحلال گسترده سازه های بتنی نصب شده در مناطق جنوبی ایران محسوب می شود و این مساله در سال های اخیر توجه محققین بسیاری را به خود جلب نموده است. با توجه به متفاوت بودن نتایج آزمون های تسریع شده و یا محیط های شبیه سازی شده با آزمون های میدانی در ارزیابی فرآیند خوردگی لزوم تحقیق جهت دستیابی به داده های دقیق میدانی در این خصوص وجود دارد. در این مقاله نتایج مربوط به انجام آزمون های طیف نگاری امپدانس الکتروشیمیایی بر روی نمونه های بتنی شاهد، دارای میکرو سیلیس و دارای ممانعت کننده خوردگی پس از «هشت» سال قرارگیری در یک پایگاه تحقیقات خوردگی در حاشیه شمالی خلیج فارس ارائه شده است. آنالیز طیف های به دست آمده نشان داد با استفاده از مدار معادل رندلز اصلاح شده می توان تحلیل مناسبی از توسعه وضعیت خوردگی در نمونه های تحت بررسی به دست آورد. همچنین نمونه های دارای میکروسیلیس در مقایسه با نمونه های دارای ممانعت کننده خوردگی و نمونه های شاهذ به ترتیب از 1.8 و 13.4 برابر مقاومت انتقال بار بالاتری برخوردار بودند.

پوشش های سه تایی شامل RuO2-TiO2-IrO2 و RuO2-TiO2-Ta2O5 در روی بستر تیتانیومی طی دو مرحله ابتدا به صورت سل- ژل و سپس تجزیه ی حرارتی در دمای 450oC سنتز شدند. فعالیت الکتروکاتالیستی این پوشش ها در فرایند آزادسازی گاز اکسیژن با استفاده از روش های الکتروشیمیایی شامل ولتامتری چرخه ای، طیف سنجی امپدانس الکتروشیمیایی در محیط سولفات سدیم 1molL-1 مورد ارزیابی قرار گرفتند تا قابلیت استفاده از آنها به عنوان آند در سیستم های حفاظت کاتدی مشخص شود. تعیین مساحت سطح فعال در روی این پوشش ها با روش ولتامتری نشان داد که پوشش حاوی اکسید ایریدیوم سطح فعال برابر 1.97cm2 و پوشش حاوی اکسید تانتالیوم 0.71cm2 دارد. در مورد پوشش حاوی اکسید تانتالیوم، افزودن این اکسید باعث کاهش تعداد سایت های فعال اکسید روتنیوم به عنوان اصلی ترین ماده ی الکتروکاتالیستی در این پوشش ها می شود. تصاویر میکروسکوپ الکترونی و آنالیز پراش اشعه ی ایکس به منظور بررسی موروفولوژی سطح نمونه ها تهیه شدند. در پوشش حاوی IrO2 بیشتر در شکاف های بین ساختارهای جزیره ای و شیارهای پوشش ترسیب می شود که با ایجاد سایت های مازاد منجر به افزایش فعالیت می شود. همچنین به خاطر افزایش یکنواختی ایجاد شده در اثر اشغال شکاف های سطح و نیز افزایش تعداد سایت های فعال طول عمر پوشش افزایش می یابد.

پوشش نیکل- فسفر بصورت الکترولس بر روی آلیاژ منیزیم AZ31 پس از غوط هوری در محلول اشباع NaHCO3 و تشکیل زیرلایه تبدیلی کربناتی ترسیب شد. تاثیر زمان غوط هوری در محلول NaHCO3 بر مورفولوژی، ترکیب شیمیایی و ساختار فازی پوشش تبدیلی و پوشش نیکل-فسفر با استفاده از میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) مجهز به طی فنگار توزیع انرژی پرتوی ایکس (EDS) و دستگاه پرا شسنج پرتو ایکس (XRD) بررسی شد. سختی و مقاومت به خوردگی پوش شهای آلیاژی نیکل- فسفر مورد مطالعه قرار گرفت. میکروسختی پوش شها ب هوسیله دستگاه میکروسختی ویکرز و مقاومت به خوردگی پوششها به وسیله آزمایش پلاریزاسیون تافل و امپدانس در محلول کلرید سدیم 3.5 درصد وزنی مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشا ندهنده تاثیر زیاد عملیات آماد هسازی بر مورفولوژی و در نتیجه بر مقاومت به خوردگی پوشش بود. با افزایش زمان آماده سازی تا زمان بهینه، پوشش Ni-P بصورت یکنواخ تتر و متراک متر تشکیل شد. پتانسیل خوردگی نسبت به زیرلایه منیزیمی نجی بتر شد و مقاومت به خوردگی آن نیز بهبود یافت. علاوه بر آن پوش شدهی نیکل- فسفر باعث افزایش سختی نمونه آلیاژ منیزیم به میزان قابل توجهی شد. افزایش زمان تشکیل فیلم تبدیلی تا زمان بهینه (یک ساعت) باعث بهبود و تراکم مورفولوژی و تخلخل کم تر پوشش الکترولس نیکل- فسفر و درنتیجه بهبود مقاومت به خوردگی شد اما افزایش بیشتر زمان آماد هسازی و تشکیل پوشش تبدیلی باعث کاهش مقاومت به خوردگی پوشش شد.

در این تحقیق، بررسی رفتار خوردگی اتصال انفجاری ورقهای فولاد زنگ نزن 304- فولاد کربنی 45CK صورت گرفته است. جوشکاری انفجاری با بار انفجاری ثابت و در دوفاصله توقف 4 و 5 میلی متر انجام شده است. نتایج نمایانگر موجی –گردابه ای شدن فصل مشترک و تشکیل ترکیبات ذوب موضعی در اثر افزایش میزان فاصله توقف بوده است. نتایج نشان داده با نزدیک شدن به فصل مشترک اتصال در اثر سخت شدن شوکی ناشی از امواج انفجار سختی در هر دونمونه افزایش یافته که این میزان در نمونه با فاصله توقف 5 میلیمتر بیشتر بوده است. نتایج آزمونهای پلاریزاسیون و امپدانس نشان داده، بیشترین سرعت خوردگی مربوط به نمونه با فاصله توقف بیشتر بوده است. تشکیل مناطق ذوب موضعی منجمد شده و افزایش انرژی جنبشی برخورد در نمونه با فاصله توقف بیشتر باعث افزایش سرعت خوردگی شده است.

پرکلرات سدیم به روش الکتروشیمیایی از کلرات سدیم تهیه می شود. در این فرآیند از فلز نیوبیوم با پوشش پلاتین به دلیل طول عمر و پتانسیل بالای تصاعد اکسیژن به عنوان آند استفاده می شود. در این سل ترکیباتی همچون کلرات سدیم، کلرید سدیم و دی کرومات سدیم حضور دارند. در این تحقیق، اثر تغییر غلظت دی کرومات سدیم بر روی رفتار خوردگی آند پلاتین مورد ارزیابی قرار گرفته است. بدین منظور برای تهیه آند، ابتدا پوشش پلاتین از طریق فرآیند ترسیب الکتروشیمیایی روی زیرلایه نیوبیوم رسوب داده شد. سپس غلظت ترکیب دی کرومات سدیم در سل تولید پرکلرات سدیم برای انجام آزمون تعیین عمر تشدید شده با دانسیته جریان 5.9 آمپر بر سانتیمتر مربع با مقادیر صفر، 1 و 3 گرم در لیتر تغییر داده شده و این آزمون در فواصل زمانی 3، 10، 40 و 70 ساعت انجام شد. پس از هر مرحله از آزمون پایداری به منظور بررسی رفتار الکتروشیمیایی پوشش پلاتین، بر روی آن آزمون ولتامتری چرخه ای و آزمون امپدانس الکتروشیمیایی صورت گرفت. سطح نمونه ها در نهایت با میکروسکوپ الکترون روبشی مورد مطالعه قرار گرفت. نتایج به دست آمده نشان داد که مکانیزم اصلی در غیر فعال شدن آند پلاتین، تشکیل و رشد لایه پسیو و عایق Nb2O5 در فصل مشترک زیرلایه و پوشش است. همچنین علی رغم اینکه دی کرومات سدیم یک ممانعت کننده کاتدی است، بر روی آند نیز به شدت تاثیرگذار است. سرانجام مشخص شد که با حضور 3 گرم در لیتر دی کرومات سدیم در سل آزمون پایداری، پوشش پلاتین رفتار خوردگی بهتری از خود نشان داده است.

در این مقاله ایفای نقش تالک بعنوان یک حامل بازدارنده خوردگی و توانایی آن در جذب و انتشار این مواد مورد بررسی قرار گرفت ه است. در این راستا، کارایی مواد بازدارنده منتشرشده بوسیله آنالیزهای الکتروشیمیایی نظیر طی فسنجی امپدانس الکتروشیمیایی و پلاریزاسیون و ه مچنین آنالیزهای سطحی نظیر میکروسکوپ روبشی و پراش انرژی پرتو ایکس بررسی شدند. نتایج این بررسی ها نشان داد که تالک علاوه بر جذب بازدارنده آلی بنزوتیازول (BTH) (Benzothiazole) ، توانایی انتشار آن در محلول خورنده کلرید سدیم را داراست. بر این اساس با توجه به اندازه و روند تغییرات پارامترهای امپدانس در فرکان سهای پایین، مقاومت پلاریزاسیون و دانسیته جریان خوردگی مشاهده گردید که افزودن تالک حاوی بازدارنده نقش موثری در کنترل خوردگی فولاد نرم در محلول کلرید سدیم دارد. هم چنین تصاویر بدست آمده از میکروسکوپ روبشی مشخص نمود که تشکیل فیلم متراکم از محصولات خوردگی در حضور BTH منتشرشده از تالک، موجب افزایش مقاومت به خوردگی شده است.

در تحقیق حاضر اثر پیش عملیات ساچمه زنی شدید برروی تغییر خواص پوشش حاصل از فرآیند پوشش دهی اکسیداسیون ریز جرقه آلیاژ MgAZ31B بررسی شده است. همچنین بمیزان 5 گرم بر لیتر نانوذرات تیتانیا در الکترولیت استفاده شد تا اثر پیش فرایند ساچمه زنی برروی برروی جذب این نانوذرات و نتیجتا خواص پوشش ارزیابی شود. استفاده از سایش ساچمه زنی شدید با افزایش انرژی سطح و واکنش پذیری زیرلایه، انرژی جرقه زنی را کاهش و تعداد جرقه ها را افزایش می دهد. ساچمه زنی جذب نانوذرات را در زمان ها کم تا حدود 20% افزایش می دهد اما در زمان های زیاد نصف کاهش می یابد. استفاده از پیش عملیات ساچمه زنی بطور کلی می تواند سطح حفرات را در زمان های زیاد تا % 15 نسبت به زمان کوتاه کاهش دهد. همچنین زاویه تر شوندگی از 48 به 29 درجه کاهش یافت. مقاومت خوردگی لایه اکسیدی اصولا تحت تاثیر سایز و دانسیته حفرات و همچنین ضخامت لایه اکسیدی می باشد. با توجه به اینکه پیش فرایند ساچمه زنی می تواند باعث کاهش سطح حفرات شود و مقاومت خوردگی را بهبود دهد استفاده از نانوذرات اگرچه قطر حفرات را کاهش می دهد اما بدلیل کاهش ضخامت و نرخ رشد مقاومت به خوردگی را کاهش می دهد. پسیو ترین پتانسیل خوردگی، بمیزان -1.45V مربوط به نمونه ساچمه زنی شده در الکترولیت عاری از نانوذرات می باشد.