بررسی رفتار حفاظتی پوشش سیلانی بر روی زمینه فولاد کربنی اسیدشویی شده: اثر افزودن بازدارنده‌های بنزیایمیدازول و بنزوتایازول به محلول اسیدشویی

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشکده مهندسی متالورژی و مواد، پردیس دانشکده‌های فنی، دانشگاه تهران، تهران، ایران

2 گروه پوشش‌های سطح و خوردگی، پژوهشگاه رنگ، تهران، ایران

چکیده

تأثیر افزودن دو بازدارنده بنزیایمیدازول و بنزوتایازول به محلول اسیدی آماده‌سازی سطح زمینه فولاد کربنی بر رفتار مقاومت به خوردگی پوشش سیلان اعمالی با استفاده از آزمون‌های طیف‌سنجی امپدانس الکتروشیمیایی (EIS)، پلاریزاسیون، میکروسکوپ الکترونی روبشی-گسیل میدانی (FESEM) و نویز الکتروشیمیایی مورد بررسی قرار گرفت. نتایج EIS، پلاریزاسیون و نویز الکتروشیمیایی نشان داد که حضور بازدارنده، خوردگی شدید سطح را کنترل کرده که این امر در حصول فیلم سیلانی یکنواخت و با عملکردی مطلوب بسیار موثر است. شدت جریان خوردگی از µA/cm2 108 در غیاب بازدارنده به حدود µA/cm2 64 و 2 به ترتیب در حضور بنزیایمیدازول و بنزوتایازول کاهش یافت. تصاویر FESEM نیز وجود محصولات خوردگی با یکنواختی بهتر در حضور بازدارنده‌ها را تأیید کرد. نتایج آزمون شیمیایی EDS نیز نشان داد که بازدارنده بنزوتایازول قدرت جذب بهتری بر روی زمینه فولادی دارد و شرایط سطحی بهتری جهت تشکیل فیلم سیلان رویی را مهیا می‌کند.

کلیدواژه‌ها

موضوعات

عنوان مقاله [English]

Evaluation of Protective Behavior of a Silane Coating on Acid Cleaned Mild Steel Substrate: The Effect of Addition of Benzimidazole and Benzothiazole to the Acid Cleaning Solution

نویسندگان [English]

  • S. S. Rouzmeh 1
  • R. Naderi 1
  • M. Mahdavian 2
1 School of Metallurgy and Materials Engineering, College of Engineering, University of Tehran, Tehran, Iran
2 Department of Surface Coatings & Corrosion, Institute for Color Science and Technology, Tehran, Iran
چکیده [English]

The influence of adding benzimidazole (BIA) and benzothiazole (BTA) as corrosion inhibitors to the acidic solutions on corrosion behavior of silane coatings was investigated using electrochemical impedance spectroscopy (EIS), polarization test, Field Emission Scanning Electron Microscopy (FESEM) and electrochemical noise method. The results of EIS, polarization and electrochemical noise showed that the presence of inhibitors reduce severe corrosion attacks on metals' surface leading to obtain uniform silane coatings. Corrosion current density was reduced from 108 µA/cm2 in the absence of inhibitor to about 64 and 2 µA/cm2 in the presence of BIA and BTA, respectively. FESEM images confirmed that presence of inhibitors provides uniform corrosion products. Moreover, EDS Results well confirmed previous electrochemical results by claiming that benzothiazole surface adsorption is higher than benzimidazole.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Mild steel
  • Pickling
  • Corrosion inhibitor
  • Silane coating

مراجع

1. G. Grundmeier, W. Schmidt, M. Stratmann, Corrosion protection by organic coatings: electrochemical mechanism and novel methods of investigation. Electrochim. Acta. 45(2000), 2515-2533.
2. A. Magalhães, I. Margarit, O. Mattos, Electrochemical characterization of chromate coatings on galvanized steel. Electrochim. Acta 44(1999), 4281-4287.
3. ا. علی بخشی، ا. قاسمی، م. مهدویان احدی، بررسی عملکرد بازدارندگی خوردگی رنگدانه فسفات روی پتاسیم سنتز شده در دو شرایط مختلف طی زمان غوطه‌وری. نشریه علمی علوم و فناوری رنگ. (1394)9، 123-113.
4. S. Mahvidi , M. Gharagozlou, M. Mahdavian , S. Naghibi, Anticorrosive Performance of Polyester–melamine Coating Fortified with Zinc Ferrite Nanoparticles, Prog. Color Colorants Coat. 12(2019), 57-70.
5. م. داوودی، ا. قاسمی، ب. رمضانزاده، م. مهدویان احدی، مروری بر ترکیبات آلی-معدنی حاوی بازدارنده‌های خوردگی: بررسی روش‌های ساخت و سازوکار حفاظت. نشریه علمی مطالعات در دنیای رنگ. (1397)8، 38-2.
6. A. Franquet, C. Le Pen, H. Terryn, J. Vereecken, Effect of bath concentration and curing time on the structure of non-functional thin organosilane layers on aluminium, Electrochim. Acta. 48(2003), 1245–1255.
7. Y. Wang , P. Puomi, W. J. van Ooij, Effect of substrate cleaning solution pH on the corrosion performance of silane-coated cold-rolled steel, J. Adhes. Sci. Technol. 21(2007), 935-960.
8. A. Phanasgaonkar, V. S. Raja, Influence of curing temperature, silica nanoparticles- and cerium on surface morphology and corrosion behaviour of hybrid silane coatings on mild steel, Surf. Coat. Technol. 203(2009), 2260–2271.
9. J. S. Gandhi, T. L. Metroke, M. Eastman, W. J. van Ooij, A. Apblett, Effect of the degree of hydrolysis and condensation of bis[triethoxysilylpropyl]tetrasulfide on the corrosion protection of coated aluminum alloy 2024-T3. Corros. 62(2006), 612-623.
10. V. Palanivel, D. Zhu, W. J. Van Ooij, Nanoparticle-filled silane films as chromate replacements for aluminum alloys. Prog. Org. Coat. 47(2003), 384–392.
11. A. Venkateswara Rao, S. S. Latthe, D. Y. Nadargi, H. Hirashima, V. Ganesan, Preparation of MTMS based transparent superhydrophobic silica films by sol-gel method. J. Colloid Interface Sci. 332(2009), 484–490.
12. M. Lagren, Study of the mechanism and inhibiting 4H-1, 2, 4-triazole on mild steel corrosion in acidic media. Corros. Sci. 44(2002), 573–588.
13. E. P. Plueddemann, Adhesion through silane coupling agents. J. Adhes. 2(1970), 184–201.
14. M. Motamedi, A. R. Tehrani-Bagha, M. Mahdavian, The effect of cationic surfactants in acid cleaning solutions on protective performance and adhesion strength of the subsequent polyurethane coating. Prog. Org. Coat. 77(2014), 712-718.
15. S. Siamak Rouzmeh, R. Naderi, M. Mahdavian, A sulfuric acid surface treatment of mild steel for enhancing the protective properties of an organosilane coating. Prog. Org. Coat. 103(2017), 156-164.
16. S. S. Rouzmeh, R. Naderi, M. Mahdavian, Steel surface treatment with three different acid solutions and its effect on the protective properties of the subsequent silane coating. Prog. Org. Coat. 112(2017), 133-140.
17. A. Franquet, H. Terryn, J. Vereecken, Study of the effect of different aluminium surface pretreatments on the deposition of thin non-functional silane coatings. Surf. Interf. Analy. 36(2004), 681–684.
18. R. Samiee, B. Ramezanzadeh, M. Mahdavian, E. Alibakhshi, Ghasem Bahlakeh, Graphene oxide nano-sheets loading with praseodymium cations: Adsorption-desorption study, quantum mechanics calculations and dual active-barrier effect for smart coatings fabrication. J. Indust. Eng. Chem. 78(2019), 143-154.
19. M. Shahidi, S. M. A. Hosseini, A. H. Jafari, Comparison between ED and SDPS plots as the results of wavelet transform for analyzing electrochemical noise data. Electrochim. Acta. 56(2011), 9986–9997.
20. A. M. Homborg, T. Tinga, X. Zhang, E. P. M. Van Westing, P. J. Oonincx, G. M. Ferrari, J. H. W. De Wit, J. M. C. Mol, Transient analysis through Hilbert spectra of electrochemical noise signals for the identification of localized corrosion of stainless steel. Electrochim. Acta. 104(2013), 84–93.
21. M. Fedel, M. Olivier, M. Poelman, F. Deflorian, S. Rossi, M. E.Druart, Corrosion protection properties of silane pre-treated powder coated galvanized steel. Prog. Org. Coat. 66(2009) 118-128.
22. F. Mansfeld, M. W. Kendig, and S. Tsai, Recording analysis of ac impedance data for corrosion studies ii. experimental approach and results. Corros. 35(1982), 570–580.
علوم و فناوری رنگ
دوره 14، شماره 2
مرداد 1399
صفحه 105-116

فایل ها

هم رسانی

ارجاع به این مقاله

آمار