مهشید صباغ جونی
مهشید صباغ جونی
گروه مهندسی مواد
جلسه دفاع از رساله دکتری
عنوان:
بررسي رفتار الکتروشيميايي لايه هاي رويين تشکيل شده روي آلياژ منيزيمي AZ31B در محيط هاي قليايی
استاد راهنما:
آقای دکتر آرش فتاح الحسینی
داوران:
آقای دکتر بهنام لطفی
خانم دکتر زهره صادقیان
آقای دکتر اکبر حیدرپور
ارائه دهنده:
مهشید صباغی جونی
چهارشنبه 29/10/1395 ساعت 14:00
کلاس 10 دانشکده مهندسی
چكيده:
آلیاژهای منیزیم، با نسبت استحکام به وزن نسبتاً بالا، علاقهمندی زیادی را در صنایع حملونقل، به دلیل کاهش وزن و بهبود بازده سوخت به خود معطوف ساختهاند. موضوع مهم در جلوگیری از کاربرد گسترده آلیاژهای منیزیم در رابطه با مقاومت به خوردگی نسبتاً کم آنها است، هر تلاشی در بهبود حفاظت آلیاژهای منیزیم در برابر خوردگی در درجه اول، نیازمند آگاهی از خواص حفاظتی لایه تشکیلشده بر آلیاژ دارد. هدف از این پژوهش، بررسی مشخصههای لایه رویین آلیاژ منیزیم AZ31B در محیطهای قلیایی از منظر رفتار نیمههادی و جابهجایی عیوب نقطهای است. اثر پارامترهای دما، زمان غوطهوری و پتانسیل تشکیل، بر رفتار رویین آلیاژ منیزیم AZ31B در محلول قلیایی هیدروکسید سدیم/هیدروکسید پتاسیم بررسی شد. سپس فرآیند اکسیداسیون میکرو قوس (MAO) برای ایجاد لایه اکسیدی ضخیم، در راستای ارتقاء رفتار رویین آلیاژ به کار گرفته شد. اثر عواملی چون غلظت الکترولیت پایه، آنیونهای فسفات ()، سیلیکات ()، بورات ()، فلورید () و نیترات () حاصل از نمکهای افزودنی بر مورفولوژی سطحی، ترکیب شیمیایی و ویژگیهای الکتروشیمیایی پوششهای MAO مطالعه شد. تجزیهو تحلیل موت- شاتکي به عنوان روشی نوین جهت ارزیابی رفتار نيمههادي و محاسبه چگالي عيوب نقطهاي لايههاي رويين آلياژ منيزيم AZ31B و پوششهای اکسیدی MAO این آلیاژ به کار گرفته شد. همچنین به منظور بررسی رفتار آندی لایههای رویین آلیاژ منیزیم AZ31B و پوششهای اکسید MAO آن، آزمونهای پلاريزاسيون پتانسیو دینامیک و طیفسنجی امپدانس الكتروشيميايي انجام شد. بررسی مورفولوژی و ترکیب شیمیایی پوششهای MAO با تصویربرداری میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) و آنالیز پراش پرتو X (XRD) انجام شد. تجزیهوتحلیل موت- شاتکی نشان داد که آلیاژ منیزیم AZ31B با و بدون پوششهایMAO در محلولهای قلیایی مشخصههای نیمههادی نوع n نشان میدهند که در آن جاهای خالی اکسیژنی و کاتیونهای بیننشین عیوب غالب هستند. آزمونهای الکتروشیمیایی نشان دادند کاهش غلظت هیدروکسید سدیم (در محدوه 50/0، 10/، 05/0 و 01/0 مولار)،کاهش دمای محلول (در چهار دمای 65، 45، 25 و 5 درجه سانتیگراد) و کاهش پتانسیل تشکیل لایه رویین (در پتانسیلهای 6/0+، 4/0+، 2/0+،2/0-، 4/0- و 6/0- ولت) شرایط بهتری را برای تشکیل لایههای رویین با رفتار حفاظتی بالاتر، در نتیجه رشد لایههای رویین ضخیمتر و با عیوب کمتر روی آلیاژ منیزیم AZ31B فراهم میآورند. تجزیهوتحلیل موت- شاتکی در بررسی لایههای رویین آلیاژ منیزیم AZ31B و پوششهای MAO آن، چگالی عیوبی در محدوده 1017 تا 1020 بر سانتیمتر مکعب نشان داد. در فرآیندهای MAO ، افزایش غلظت هیدروکسید پتاسیم (الکترولیت پایه) منجر به افزایش هدایت الکتریکی محلول و کاهش ولتاژ جرقهزنی شد. این امر، تا غلظت بهینهای (بسته به نوع نمکهای افزودنی) باعث بهبود کیفیت و بهبود رفتار رویین پوششهای MAO شد و در غلظتهای بالاتر و یا پایینتر از این مقدار، خواص حفاظتی پوششهای MAO کاهش یافت. بهمنظور بررسی نقش نمکهای افزودنی در هدایت الکتریکی محلول الکترولیت در فرآیندهای MAO و مقاومت در برابر خوردگی پوششهای MAO آلیاژ منیزیم AZ31B، ویژگیهای الکتروشیمیایی این پوششها در محیط خورندهای چون محلول کلرید سدیم 5/3 درصد وزنی (محلول شبیهساز آب دریا) بررسی شد و در میان نمکهای افزودنی مطالعه شده در فرآیندهای پوششدهی MAO، نمک فلورید پتاسیم بهترین نتایج را به لحاظ مقاومت به خوردگی پوشش MAO نشان داد.
واژههای کلیدی: آلیاژ منیزیم AZ31B، موت- شاتکی، نیمههادی، لایه رویین، اکسیداسیون میکرو قوس، طیفسنجی امپدانس الکتروشیمیایی
Abstract:
Magnesium alloys with relatively high strength to weight ratio have attracted a great deal of interest within the transportation industry to reduce and improve fuel efficiency. A major issue in preventing widespread application of magnesium alloy is their relatively low corrosion resistance. Any attempt to improve the level of protection of magnesium alloys primarily requires knowledge properties of the surface film formed on alloy. The aim of this research to investigate the characteristic of AZ31B magnesium alloy passive film in alkaline solution in terms of semiconductor behavior and transportation of point defects. The effect of temperature, immersion time and the formation potential on passive behavior of AZ31B magnesium alloy in alkaline sodium hydroxide/ potassium hydroxide solution was investigated. Then, micro arc oxidation process was used to create a thick oxide layer to promote the passive behavior of the alloy. The effect of factors such as concentration of base electrolyte, phosphate (), silicate (), borate (), fluoride (), nitrate () anions from additive salts was studied on the surface morphology, chemical composition and electrochemical properties of MAO coatings. Mott-Schottky analysis as a novel method were used to evaluate the semi conductive behavior and determine the point defects concentrations of the passive films of AZ31B magnesium alloy and its MAO oxide coatings. Also, potentiodynamic polarization and electrochemical impedance spectroscopy tests to study the anodic behavior of passive films of AZ31B magnesium alloy and its MAO oxide coatings were performed. Morphology and chemical composition investigation of MAO coatings was performed by scanning electron microscopy (SEM) and x- ray diffraction analysis (XRD). Motte-Schottky analysis indicated that the AZ31B Mg alloy with and without MAO coatings displayed the n-type semi conductive behavior in alkaline solution, where the oxygen vacancies and interstitial cations preponderated. Electrochemical tests showed that decreasing the concentration of sodium hydroxide (in the range of 0.50, 0.10, 0.05, and 0.01 M), the solution temperature (in four temperatures 65, 45, 25, and 5 °C), and the passive film formation potential (in potentials +0.6, +0.4, +0.2, -0.2, -0.4, and -0.6 Volt) offers better conditions for forming passive films with higher protection behavior, due to the growth of a much thicker and less defective passive films on the AZ31B magnesium alloy. Motte-Schottky analysis in the study of passive films of AZ31B magnesium alloy and its MAO coatings revealed the density of defects from 1017 cm-3 to 1020 cm-3. In the MAO processes, increasing the concentration of potassium hydroxide (base electrolyte) leads to increase the electrical conductivity of the solution and reduce the ignition voltage. This, due to the optimal concentration (depends on the type of additive salts), can improve the quality and the behavior of the surfaces of the MAO coatings and in concentrations higher or lower than this amount, the protective properties of the coating MAO reduced. In order to evaluate the effect of additive salts on electerical conductivity of electrolyte solution in MAO processes and the corrosion resistance of AZ31B magnesium alloy MAO coatings, electrochemical properties of the coatings in the corrosive media such as 3.5 wt.% sodium chloride solution (simulated sea water solution) were investigated. Among the additive salts studied in the MAO coating process, potassium fluoride salt showed the best behavior in terms of the corrosion resistance of MAO coatings.
Key Words: AZ31B magnesium alloy, Motte-Schottky, Semiconductor, Passive film, Micro arc oxidation, Electrochemical impedance spectroscopy
اطلاعات شخصی
نام و نام خانوادگی: مهشید صباغی جونی
وضعیت تأهل: متأهل
تاريخ تولد: 21/9/1363
پست الکترونیک:sabaghi.mahshid@gmail.com
مقطع تحصيلی | رشته | کشور | شهر | مکان | معدل | تاريخ شروع | تاريخ پايان |
دکتری | مهندسی مواد | ايران | همدان | دانشگاه بوعلی سینا همدان | 18 (دروس تئوری) | 1391 |
|
کارشناسی ارشد | مهندسی مواد- شکل دادن فلزات | ايران | شیراز | دانشگاه شیراز | 53/17 | 1387 | 1389 |
کارشناسی | مهندسی مواد- متالورژی صنعتی | ايران | شیراز | دانشگاه شیراز | 38/16 | 1383 | 1387 |
تحصیلات
دانشجوی رتبه اول گروه مهندسی مواد دانشگاه بوعلی سینا همدان در دوره دکتری
دانشجوی رتبه سوم بخش مهندسی مواد دانشگاه شیراز در دوره کارشناسی ارشد
پذیرفته شده در دوره کارشناسی ارشد با سهمیهی ممتازی
دانشجوی رتبه سوم بخش مهندسی مواد دانشگاه شیراز در دوره کارشناسی
عنوان پروژها
- کارشناسی ارشد: بررسی تأثیر نیروها در تغییر شکل بسیار شدید مواد تحت فرآیند ماشینکاری دو بعدی.
- کارشناسی: فرآیند شکل دهی انفجاری.
مقالات
کنفرانسی
1) مهشید صباغی جونی، محمد محسن مشکسار، امین اله محمدی، "بررسی نیروی برش در فرآیند ماشینکاری دوبعدی آلیاژ آلومینیوم 6061T6"، چهارمين همايش مشترک انجمن مهندسين متالورژي و جامعه علمي ريخته گري ايران، دانشگاه علم و صنعت، 1389.
2) مهشید صباغی جونی، محمد محسن مشکسار،"کرنش پلاستیک بزرگ آلومینیوم 6061 آنیل محلولی شده تحت فرآیند ماشینکاری دوبعدی و شبیه سازی آن به روش اجزاء محدود"، پنجمین همايش مشترک انجمن مهندسين متالورژي و جامعه علمي ريخته گري ايران، دانشگاه صنعتی اصفهان، 1390.
3) M. Sabaghi, M. M. Moshksar, “Formation of Ultrafine Grained in Solution Treated Al-6061 by Two-Dimensional Machining”, Iran International Aluminum Conference, Arak, Iran, 15-16 May, 2012.
چاپ شده
1) آرش فتاح الحسینی- محمد رنجبران- سعید وجدی وحید- مهشید صباغی جونی ،"تأثیر ذرات کاربید سیلیسیم بر رفتار خوردگی کامپوزیت A356-SiC در محلول 5/3 درصد کلرید سدیم"، فصلنامه علمی پژوهشی فرآیندهای نوین در مهندسی مواد مجلسی،1392 (در نوبت چاپ).
2) A. Fattah-alhosseini, M. Sabaghi Joni, “Effect of KOH concentration on the electrochemical behavior of coatings formed by pulsed DC micro-arc oxidation (MAO) on AZ31B Mg alloy”, Journal of Alloys and Compounds, Vol. 661; 237–244, 2016.
3) A. Fattah-alhosseini, M. Sabaghi Joni, “Effect of KOH Concentration on the Microstructure and Electrochemical Properties of MAO-Coated Mg Alloy AZ31B”, Journal of Materials Engineering and Performance, Vol. 24; 3444–3452, 2015.
4) A. Fattah-alhosseini, M. Sabaghi Joni,” Effect of immersion time on the electrochemical behaviour of AZ31B alloy”, Journal of Alloys and Compounds, Vol. 646; 685–691, 2015.
5) A. Fattah-alhosseini, M. Sabaghi Joni, “Role of chloride in the electrochemical behaviour of AZ31B Mg alloy”, International Journal of Materials Research, doi: 10.3139/146.111183.
6) A. Fattah-alhosseini, M. Sabaghi Joni, “Semiconducting behavior of the anodically passive films formed on AZ31B alloy”, Journal of Magnesium and Alloys, Vol. 2; 305–308, 2014.
7) A. Fattah-alhosseini, M. Sabaghi Joni, “Investigation of the passive behaviour of
AZ31B alloy in alkaline solutions”, Journal of Magnesium and Alloys, Vol. 2; 175–180, 2014.
سوابق تدريس
- دانشگاه بوعلی سینا همدان 1393-1391
· شکل دادن فلزات
· خواص مکانیکی 1
· نقشه کشی صنعتی 1
· آزمایشگاه انجماد فلزات
· آزمایشگاه ریخته گری
- مؤسسه آموزش عالی آزاد فناوران حکیم اصفهان 1391-1390
· ریاضی1
· ریاضی 2
· فیزیک 1
· فیزیک2
· معادلات دیفرانسیل
· خواص فیزیکی مواد
· خواص مکانیکی مواد
سوابق کاری
گروه صنعتی آتی نگر عصر پارس (اصفهان، خیابان چهار باغ خاجو، کوچه صدر، ساختمان فرهنگ- تلفن: 03112733194) 1391 تا 1393:
· مهندس مشاور در زمینه انتخاب مواد
· فعالیت در زمینه بازرگانی و قراردادهای داخلی و خارجی
توانمندیها
- شبیهسازی اجزاء محدود فرآیندهای شکل دادن فلزات
- تستهای غیر مخرب (NDT)
- تهیه و تنظیم مشخصات روش جوشکاری (WPS)
- روشهای انتخاب مواد
- ترجمه متون تخصصی در زمینه مهندسی مواد، مکانیک و مهندسی شیمی
- آشنایی با استاندارهای AWS, API, ASME, ASM, ASTM
آشنایی با نرم افزار
- تسلط به نرم افزارهای شبیه سازی:
ABAQUS ،DEFORM-2D و DEFORM-3D
- تسلط به نرم افزار AutoCAD
- آشنایی با زبان برنامه نویسی MATLAB
- آشنایی با زبان برنامه نویسی C++
دورههای آموزشی
- کارگاه آشنایی با پایگاه های اطلاعاتی و کتابخانه ای
- دوره بین المللی بازرسی چشمی جوش سطح 1 و2 (ASNT) از شرکت جامعه مشاوران صنعت
- دورهی کارآفرینی سطح کامل (KAB) از سازمان فنی و حرفهای استان فارس
- دورهی MBA سطح دو از سازمان فنی و حرفهای استان فارس
- دورهی MBA سطح یک از سازمان فنی و حرفهای استان فارس
فعالیت های علمی
- عضو انجمن خوردگی ایران
- عضو فعال انجمن علمی علوم و فنآوری نانو دانشگاه شیراز
- فعالیت علمی و پژوهشی در مجله علمی فلز، بخش مهندسی مواد دانشگاه شیراز
- عضو فعال انجمن علمی بخش مهندسی مواد دانشگاه شیراز
به گزارش بسنا، مراسم افتتاحیه این پروژه با حضور محمدعلی زلفیگل وزیر علوم، تحقیقات و فناوری و دکتر علیرضا قاسمیفرزاد استاندار همدان، معاونان وزارتخانههای علوم و مسئولان استانی و ریاست...
دفتر هدایت استعدادهای درخشان دانشگاه بوعلیسینا فهرست اسامی دانشجویان برگزیده آموزشی پژوهشی پانزدهمین همایش سالانه دفتر هدایت استعدادهای درخشان سال ۱۴۰۲ را منتشر کرد. اسامی دانشجویان...
بهراد توتونچی دبیر انجمن علمی دانشجویی مهندسی عمران دانشگاه بوعلی سینا، در جلسه ای با حضور نمایندگان دانشگاه های سراسر کشور، با کسب اکثریت آرا انتخابات، به عنوان دبیر...
در هشتمین نشست از دوره یازدهم هیأت ممیزه دانشگاه بوعلیسینا، آقای دکتر علیرضا حاتمی دارای مدرک دکتری در رشته مهندسی برق با ر أ ی اعضاء از مرتبه...
بدینوسیله انتخاب آقای دکتر آرش فتاح الحسینی را به عنوان پژوهشگر برگزیده دانشگاه در گروه فنی و مهندسی به ایشان و خانواده علمی دانشکده مهندسی تبریک عرض نموده و از خداوند متعال...
بدینوسیله انتخاب دو تن از دانشجویان دانشکده مهندسی مهندس راضیه چهارمحالی در مقطع دکتری رشته مهندسی مواد شاخه خوردگی و مهندسی سطح و مهندس امین نظری در مقطع...
بدینوسیله انتخاب سه عضو هیات علمی دانشکده مهندسی جناب آقایان دکتر جواد بهنامیان ، دکتر حسن علم خواه و دکتر محسن گودرزی در...
براساس اطلاعات پایگاه شاخصهای اساسی علم (ESI)، حضوردکتر محمد حسن مرادی از گروه مهندسی برق دانشکده مهندسی در زمره پژوهشگران پراستناد یک درصد برتر دنیا استمرار پیدا کرد. ...
بدینوسیله انتخاب اعضا محترم هیات علمی سرکار خانم دکتر سموئی (گروه مهندسی صنایع)، جناب آقایان دکتر بابائی (گروه مهندسی عمران)، دکتر حاتمی (گروه مهندسی برق)، دکتر ختن لو (گروه مهندسی...
بدینوسیله انتخاب چهار عضو هیات علمی دانشکده مهندسی جناب آقای دکتر جواد بهنامیان از گروه مهندسی صنایع به عنوان پژوهشگر اول برگزیده، جناب آقای دکتر حسن علم خواه از گروه...
به گزارش بسنا و به نقل از سازمان سنجش، آزمون مرحله نهایی بیست و هشتمین دوره المپیاد علمی دانشجویی کشور با حضور نفرات برگزیده آزمون کارشناسی ارشد (متمرکز) و آزمون غیرمتمرکز المپیاد در دانشگاههای...
به اطلاع دانشجویان محترم می رساند سایت کامپیوتر کارشناسی دانشکده مهندسی به دلیل انجام ثبت نام دانشجویان کارشناسی ورودی 1402 از شنبه 1402/7/22 به مدت یک هفته تعطیل می باشد.
به گزارش بسنا و به نقل از معاونت علمی فناوری ریاست جمهوری، در هشتمین دوره تجلیل از سرآمدان علمی کشور در سال ۱۴۰۲ که با حضور معاون علمی و فناوری و اقتصاد دانشبنیان رئیسجمهور و وزیر علوم...
به اطلاع دانشجویان ورودی جدید تحصیلات تکمیلی (ارشد و دکترا) می رساند، یکشنبه 23 مهر ساعت 11 الی 13 در محل آمفی تئاتر دانشکده مهندسی جلسه معارفه با هیات رییسه دانشکده برگزار می شود. ...
بر اساس اطلاعات جدید نمایه استنادی معتبر scopus ۲۰۲۳، با بررسی مقالات مربوط به ۲۰۲۲، 4 عضو هیات علمی و 1 دانش آموخته دانشکده مهندسی و با بررسی کل مقالات مربوط به سال های مختلف، 1 نفر از اعضای هیات...
نظر به مراتب تعهد، تخصص و تجارب ارزشمند جناب آقای دکتر حسن علم خواه و بنا به پیشنهاد رئیس دانشکده مهندسی، به موجب ابلاغی ایشان با حفظ سمت آموزشی به مدت 2 سال به عنوان...
در حکمی از طرف ریاست دانشگاه آقای دکتر امیرسامان خیرخواه به عنوان مدیر گروه رشته مهندسی صنایع منصوب گردید. در این حکم آمده است : « با احترام و آرزوی توفیق الهی، نظر به مراتب تعهد و تجارب...
در حکمی از طرف ریاست دانشگاه آقای دکتر صالح رازینی به عنوان مدیر گروه رشته مهندسی برق منصوب گردید. در این حکم آمده است : « با احترام و آرزوی توفیق الهی، نظر به مراتب تعهد و تجارب ارزنده...
قابل توجه دانشجویان مصاحبه دکتری: آخرین مهلت شرکت در مصاحبه دکتری برای کلیه رشته ها اعم از برق، کامپیوتر، مواد، صنایع و مکانیک برای دانشجویانی که موفق به انجام مصاحبه...
بدینوسیله فرزندان افتخار آفرین دانشکده مهندسی در سال 1401 را معرفی نموده و با عرض تبریک برای این عزیزان موفقیت روزافزون مسالت می نماید. ...