مقاومت به خوردگی و ریخت‌شناسی پوشش تبدیلی نانوسرامیک بر پایه هگزافلوئورو زیرکونیک اسید بر روی فولاد

نویسندگان

1 دانشکده‌ مهندسی پلیمر و رنگ، دانشگاه صنعتی امیرکبیر

2 دانشکده مهندسی پلیمر و رنگ، دانشگاه صنعتی امیرکبیر

3 پژوهشکده رنگ و پلیمر، دانشگاه صنعتی امیرکبیر

چکیده

در این پژوهش، پوشش تبدیلی نانوسرامیکی بر پایه اسید هگزافلوئورو زیرکونیک عاری از نمک‌های فسفات، بررسی شد. تأثیر مهم‌ترین عوامل فرآیندی از جمله pH محلول، زمان و دمای غوطه‌وری بر مقاومت به خوردگی و ریخت‌شناسی این نوع پوشش ارزیابی گردید. رفتار مقاومت به خوردگی پوشش تبدیلی نانوسرامیک بر روی زمینه فولادی در pH های مختلف محلول و دما و زمان‌های مختلف غوطه‌وری به کمک آزمون پلاریزاسیون مورد مطالعه قرار گرفت. آزمون پلاریزاسیون نشان داد در زمان غوطه‌وری 60 ثانیه، دمای غوطه‌وری 20 درجه سانتی‌گراد و 5=pH بهترین شرایط حاصل می‌گردد. ریخت‌شناسی سطح توسط میکروسکوپ نیرو اتمی (AFM) و میکروسکوپ الکترونی روبشی گسیل میدانی (FE-SEM) ارزیابی شد. تأثیر pH محلول بر ریخت‌شناسی سطح پوشش تبدیلی توسط میکروسکوپ نیرو اتمی بررسی شد و نتایج نشان داد پوشش تبدیلی به دست آمده در 5=pH ، یکنواخت‌تر و حاوی تجمعات ریزتری در مقایسه با 4.25=pH است. در نهایت نیز از تصاویر میکروسکوپ الکترونی روبشی مشخص گردید که با افزایش دما، اندازه ذرات و همچنین احتمال تشکیل ترک‌های ریز در پوشش تبدیلی بیشتر می‌شود و اندازه ذرات موجود در سطح پوشش به دست آمده در حدود 40 تا 60 نانومتر تخمین زده شدند.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Anti-Corrosion and Morphological Analysis of a Conversion Coating Based on Nanoceramic Hexafluorozirconic Acid on a Steel Substrate

نویسندگان [English]

  • H. Eivaz Mohammadloo 1
  • A. A. Sarabi 2
  • A.A. Sabbagh Alvani 3
  • H. Sameie 1
  • R. Salimi 1
1 Department of Polymer Engineering & Color Technology, Amirkabir University of Technology
2 Department of Polymer Engineering and Color Technology, Amirkabir University of Technolog
3 Color and Polymer Research Center, Amirkabir University of Technology
چکیده [English]

In this research, a nanoceramic hexafluorozirconic acid based conversion coating free of phosphate salts was investigated. The effect of practical parameters such as solution pH, temperature and dipping time on coating morphology and anti-corrosion resistance of coating was evaluated. Anti-corrosion resistance of so-called nanoceramic conversion coating on cold rolled steel (CRS) substrates in different solution pH, temperatures and immersion’s time, utilizing DC Polarization was studied. The conversion coating which was formed at dipping temperature of 20 °C, pH=5 and immersion’s time of 60 seconds had the best anti-corrosion resistance. The morphology of the conversion coating surface formed at different pH was investigated using Atomic Force Microscopy (AFM). Images obtained from the microscope indicate that the conversion coating which formed in pH=5 was more consistent and had finer aggregates in comparison with pH=4.25 coating. Field Emission Scanning Electron Microscopy (FE-SEM) of conversion coating formed in 20 and 40 °C indicated that surface of conversion coating with higher temperature had micro cracks and was not uniform , also nodules on the scale of tens of nm (40–60 nm) in size, was observed on the surface.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Nanoceramic conversion coating
  • Hexafluorozirconic acid
  • DC polarization
  • Atomic Force Microscopy (AFM)
  • Scanning electron microscopy (SEM)