28516

بررسي مقاومت به خوردگي پوشش هوشمند كامپوزيتي LDH-rGO بهبوديافته به كمك تركيب آب‌گريز استئاريك اسيد

كارشناسي ارشد

مهندسي مواد گرايش شناسايي و انتخاب مواد مهندسي

1399

1402/04/07

دكتر محمدرضا ابوطالبي و دكتر يحيي پاليزدار

دكتر بهرام رمضان زاده

مهندسي مواد و متالورژي

منيزيم و آلياژهاي آن در صنايع هوافضا، پزشكي، بدنه كامپيوترها و خودرو مي‌تواند كاربرد گسترده‌ايي داشته باشد، اما مقاومت به خوردگي ضعيف منيزيم، استفاده صنعتي از اين فلز را محدود كرده است. روش‌هاي متعددي براي بهبود خواص خوردگي منيزيم وجود دارد كه يكي از آن‌ها پوشش‌هاي هيدروكسيد دوگانه لايه‌ايي (Layered Double Hydroxides) است. پوشش‌هاي LDH نوعي از پوشش‌هاي تبديلي هستند كه به دليل ساختارهاي منحصربه‌فرد خود و هم‌چنين محافظت در برابر خوردگي روي فلزات، به‌طور گسترده‌ايي مورد بررسي قرارگرفته‌اند. در اين پژوهش، پوشش‌ هيدروكسيد دوگانه لايه‌ايي Mg-Al LDH به همراه اكسيد گرافن و استئاريك اسيد روي آلياز منيزيم 31AZ بررسي مي‌شود. ابتدا پوشش LDH-rGO روي زيرلايه 31AZ به روش هيدروترمال تك‌ مرحله‌ايي سنتز شد و سپس براي اصلاح سطح و دستيابي به ساختار آب‌گريز، از تركيب استئاريك اسيد به روش غوطه روي استفاده شد. نتايج نشان داد كه نمونه LDH-rGO-SA با موفقيت روي آلياژ 31AZ قابل سنتز مي‌باشد. زاويه تماس استاتيك (CA) براي پوشش LDH حدود 65.5 درجه، اما براي پوشش اصلاح شده LDH-rGO-SA به حدود 128.3درجه افزايش يافت كه نشان دهنده آب‌گريزي سطح نمونه است. هم چنين مقاومت به خوردگي نمونه LDH-rGO-SA با استفاده از طيف سنجي امپدانس الكتروشيميايي (EIS) و آزمون پلاريزاسيون ديناميكي (PDP) اندازه گيري شد. كه براي نمونه LDH-rGO-SA چگالي جريان خوردگي به مقدار A⁄cm^(-2) ×〖10〗^(-6) 005/0 كاهش يافت و پتانسيل خوردگي به مقدار ×〖10〗^3 1.28- نسبت به ساير نمونه‌هاي پوشش داده شده افزايش يافت. ميزان |z|_(0/01HZ) در فركانس پايين براي پوشش LDH مقدار Ω.m^2 1036 است كه، بعد اصلاح سطح پوشش امپدانس در فركانس پايين |z|_(0/01HZ) براي نمونه LDH-rGO-SA به مقدار Ω.m^2 2646092 افزايش يافت. نتايج EIS و PDP نشان مي‌دهند پوشش LDH-rGO-SA مقاومت به خوردگي آلياژ 31AZ را به طور چشمگيري افزايش داده است.

1402/04/25

Investigating the corrosion resistance of LDH-rGO composite smart coating improved by the stearic acid hydrophobic compound

6/27/2024 12:00:00 AM

Magnesium and its alloys can be widely used in the aerospace, medical, computer and automobile industries, but due to weak corrosion resistance, the industrial use of this metal has been limited. There are many methods to improve the corrosion properties of magnesium, one of which is layered double hydroxide coatings. LDH coatings are a type of conversion coatings that have been widely investigated due to their unique structures and protection against corrosion on metals. In this research, double layered hydroxide coating of Mg-Al LDH with graphene oxide and stearic acid on magnesium alloy AZ31 was investigated. First, the LDH-rGO coating on the AZ31 substrate was synthesized by a one-step hydrothermal method, and then, to modify the surface and achieve a hydrophobic structure, stearic acid compound was used by immersion method. The results showed that the LDH-rGO-SA sample can be successfully synthesized on AZ31 alloy. The static contact angle (CA) for the LDH coating was about 65.5°, but for the modified LDH-rGO-SA coating, it increased to about 128.3°, indicating the hydrophobicity of the sample surface. Also, the corrosion resistance of LDH-rGO-SA sample was measured using electrochemical impedance spectroscopy (EIS) and dynamic polarization test (PDP). that for the LDH-rGO-SA sample, the corrosion current density decreased to 0.005×〖10〗^(-6) A/〖cm〗^(-2) and the corrosion potential decreased to -1.28×〖10〗^3 compared to Other coated samples increased. The amount of 〖|Z|〗_0.01HZ at low frequency for LDH coating is 1036Ωm^2, after modification of the impedance coating level at low frequency 〖|Z|〗_0.01HZ for LDH-rGO-SA sample it increased to 2646092Ωm^2. EIS and PDP results showing that LDH-rGO-SA coating has good long-term corrosion resistance of AZ31 alloy.

پوشش، اكسيد گرافن، خوردگي، آب‌گريزي

coating, LDH, graphene oxide, corrosion, hydrophobicity

Arsalan Karazma

Dr. Mohammadreza Aboutalebi Dr.Yahya Palizdar