مریم مولایی - دانشکده فنی و مهندسی
پایاننامه برای دریافت درجه کارشناسی ارشد در رشته مهندسی مواد گرایش شناسایی و انتخاب
مواد مهندسی
عنوان:
پوششدهی اکسیدی تیتانیم خالص تجاری به روش میکروقوس الکتریکی در الکترولیت آلومیناتی
استاد راهنما:
دکتر آرش فتاح الحسینی
اساتید مشاور:
دکتر سید امید گشتی
دکتر محسن کشاورز خوراسگانی
اساتید داور:
دکتر حسن علم خواه
دکتر محسن شیخی
نگارش:
مریم مولایی
زمان: دوشنبه 11 بهمن 1395 ساعت 10:30 صبح
مکان: سمینار مواد
چکیده: |
در این مطالعه فرآیند پوششدهی به روش میکروقوس الکتریکی (MAO) بر روی زیرلایه تیتانیم خالص تجاری و در حمام پایه آلومیناتی و شرایط ولتاژ ثابت (420 ولت) با موفقیت انجام شد. ریزساختار سطح و مقاطع عرضی، اندازه حفرات سطحی، ضخامت و ترکیب فازی پوششها و رفتار خوردگی نمونههای تیتانیم بدون پوشش و پوشش دادهشده بررسی شد. رفتار خوردگی نمونهها با استفاده از آزمونهای طیفسنجی امپدانس الکتروشیمیایی (EIS) و پلاریزاسیون پتانسیودینامیک در محلول خورنده 5/3 درصد وزنی کلریدسدیم ارزیابی شد. هدف از انجام تحقیق حاضر بررسی اثر زمان انجام فرآیند پوششدهی و ترکیبشیمیایی حمامهای پوششدهی با غلظتهای متفاوتی از اجزا بود. بدین جهت اثر تغییر غلظت نمک پایه آلومیناتسدیم (NaAlO2)، نمک افزودنی هیدروکسیدپتاسیم (KOH)، زمان انجام فرآیند و افزودنیهای متفاوت در حمام پایه آلومیناتی و حمامهای با پایههای متفاوت بررسی شد. ترکیب فازی، ریزساختار سطح و مقاطع عرضی پوششها و رفتار خوردگی نمونهها نشان داد که استفاده از غلظت 10 گرم بر لیتر از نمک آلومیناتسدیم و 4 گرم بر لیتر نمک هیدروکسیدپتاسیم در حمام پوششدهی پایه آلومیناتی و انجام فرآیند به مدت 180 ثانیه، منجر به تشکیل پوششی شامل فازهای روتیل و آناتاز و با کمترین اندازه حفرات سطحی، بیشترین تراکم و یکنواختی و بهترین رفتار خوردگی شد. مقاومت به خوردگی زیرلایه تیتانیم بدون پوشش در این شرایط در حدود 53 برابر افزایش و سرعت خوردگی در حدود 17 برابر کاهش یافت. با بررسی حمامهای پوششدهی با پایههای متفاوت مشخص شد که پوشش حاصل از حمام پایه آلومیناتی-فسفاتی دارای ساختاری متراکم همراه با تعدادی حفرات با پراکندگی خوب و بهترین رفتار خوردگی بود. در این نمونه، مقاومت به خوردگی زیرلایه تیتانیم بدون پوشش در حدود 88 برابر افزایش و سرعت خوردگی در حدود 144 برابر کاهش یافت.
واژههای کلیدی: تیتانیم خالص تجاری، میکروقوس الکتریکی، امپدانس الکتروشیمیایی، پلاریزاسیون پتانسیودینامیک، آلومیناتسدیم، هیدروکسیدپتاسیم، خوردگی.
Abstract:
The aim of this study is to investigate the effects of electrolyte composition and time of oxidation process on microstructure and corrosion behavior of coatings. Therefore, commercial pure titanium was coated by micro arc oxidation process in Aluminate electrolyte and at constant voltage (420 V). Surface and cross sectional morphologies, average pore size, thickness, phase composition of coatings and corrosion behavior of uncoated and coated samples were investigated. Corrosion behavior of samples were evaluated by Electrochemical Impedance spectroscopy and Potentiodynamic polarization tests in 3.5 wt. % NaCl solution. The effects of Sodium Aluminate and Potassium Hydroxide concentration, additives and time of experiment in Aluminate electrolyte were studied. Results showed that coating prepared in 10 g/l Sodium Aluminate and 4 g/l Potassium Hydroxide and at 180 (s), which composed of Rutile and Anatase phases, had the most uniform structure with smallest micro pores and the best corrosion behavior. Corrosion resistance of this coating was almost 53 times greater than substrate. Also corrosion rate of it was reduced 17 times in comparison with uncoated sample. Investigating of different electrolytes revealed that prepared coating in Aluminate-Phosphate based one had uniform structure with well dispersed micro pores and it exhibited the best corrosion behavior. Corrosion resistance of this sample increased 88 times and corrosion rate decreased 144 times rather than titanium substrate.
Key Words: Commercial pure titanium, Micro arc oxidation, Electrochemical Impedance, Potentiodynamic polarization, Sodium Aluminate, Potassium Hydroxide, Corrosion.
نام و نام خانوادگی: مریم مولایی
تاریخ تولد : 24/11/1369
محل سکونت: همدان
آدرس پست الکترونیکی: m.molaie93@yahoo.com
مقطع |
محل تحصیل |
معدل |
کارشناسی |
دانشگاه بوعلی سینا همدان |
15 |
کارشناسی ارشد |
دانشگاه بوعلی سینا همدان |
80/16 |
مهارت های رشته تحصیلی:
آشنایی کامل با نرم افزارهای NOVA، Expert و Digimizer
زبان های خارجی
میزان تسلط در زبان انگلیسی:
خواندن: خوب
نوشتن: خوب
مکالمه: خوب