-
شماره ركورد
31238
-
پديد آورنده
فاروق سبزه وار
-
عنوان
بررسي تاثير افزودني يون كلر در فرايند آندايزينگ بر خواص خوردگي تيتانيم خالص
-
مقطع تحصيلي
كارشناسي ارشد
-
رشته تحصيلي
مهندسي مواد و متالورژي - شناسايي و انتخاب مواد مهندسي
-
سال تحصيل
1400
-
تاريخ دفاع
1403/04/17
-
استاد راهنما
دكتر منصور سلطانيه و دكتر سيد حسين سيدين
-
استاد مشاور
دكتر شايان صراف
-
دانشكده
مهندسي مواد و متالورژي
-
چكيده
به طور طبيعي يك لايه اكسيدي رو سطح تيتانيم تشكيل ميشود كه به دليل ضخامت كم فاقد مقاومت به خوردگي قابل قبولي است. به همين منظور از آندايزينگ در الكتروليتهاي حاوي افزودنيهاي مختلف جهت بهبود مقاومت به خوردگي استفاده ميشود. در اين پژوهش سعي شده است با استفاده از آندايزينگ در محيط اسيد سولفوريك حاوي مقادير مختلف افزودني يون كلريد، حالت بهينهاي با استفاده از طراحي آزمايش و روش رويه پاسخ براي مقاومت به خوردگي يافت شود. به همين منظور تيتانيم خالص در محلولهاي با نسبت مولار يون كلريد به يون سولفات 0/25، 0/5 و 0/75 و جمع مولار يون كلريد و يون سولفات 1، 1/5 و 2 مول و با استفاده از جريانهاي ثابت 30، 50 و 70 ميلي آمپر بر سانتي متر مربع آندايز شدند. با استفاده از تصاوير مورفولوژي سطح، تصاوير سطح مقطع ترك و ولتاژ اعمالي حين فرايند سازوكاري براي تشكيل لايهها پيشنهاد گرديد. بر اساس اين سازوكار، رخداد همزمان تشكيل و انحلال لايه اكسيدي ميتواند دليلي براي وجود يا عدم وجود حفرات درون لايه اكسيدي باشد. نمودارهاي پلاريزاسيون و امپدانس نشان ميدهند كه افزودن يون كلريد به محيط الكتروليت آندايزينگ سبب كاهش مقاومت به خوردگي ميشود. بر اين اساس جريان خوردگي از A/cm2 2/51e-9 براي نمونه آندايزشده در الكتروليت 1/5 مولار اسيد سولفوريك به جريان خوردگي بهينه A/cm2 2/14e-11 براي نمونه آندايزشده در الكتروليت با جمع مولار يون كلريد و يون سولفات 1/5 مول و نسبت مولار يون كلريد به يون سولفات 5/0 ميرسد. همچنين افزودن يون كلريد به محيط الكتروليت آندايزينگ، سبب كاهش زاويه تماس آب از 52/9 براي زيرلايه تا كمينه مقدار 17/3 درجه براي نمونه آندايزي ميشود كه نشان از افزايش آبدوستي نمونهها دارد.
-
تاريخ ورود اطلاعات
1403/06/25
-
عنوان به انگليسي
Investigating the effect of chlorine ions in the anodizing process on the corrosion properties of the pure titanium
-
تاريخ بهره برداري
7/7/2025 12:00:00 AM
-
دانشجوي وارد كننده اطلاعات
فاروق سبزه وار
-
چكيده به لاتين
Appending diverse quantities of additional elements to the anodizing solution leads to the formation of a highly corrosion-resistant and biocompatible anodic Ti oxide (ATO) on the titanium surface. This study aims to investigate the synergistic effect of chlorine and sulfate ions in the anodizing solution on the formation mechanism and biocompatibility of anodized layers formed on pure Ti. For this purpose, sulfuric acid-based anodizing solutions with different molar ratios (M_(〖Cl〗^- )/M_(〖〖SO〗_4〗^(2-) ) ) of 0.25, 0.5, and 0.75, and total molars (M_(H_2 〖SO〗_4 )+M_(〖NH〗_4 Cl)) of 1, 1.5, and 2 M, were utilized for galvanostatic anodizing conditions at different current densities. The response surface methodology was employed on these three anodizing parameters to optimize the quality of anodic Ti oxide layers. Voltage vs. time behavior, SEM surface morphology, and FE-SEM fractured cross-sectional observations were used to thoroughly discuss the formation mechanism. X-ray diffraction method, micro-Raman spectroscopy, and water contact angle measurements were performed to characterize the coatings. Corrosion properties of ATO layers were evaluated by electrochemical impedance spectroscopy (EIS) and potentiodynamic polarization in simulated body fluid (Hanks’ solution). The total molar (M_(H_2 〖SO〗_4 )+M_(〖NH〗_4 Cl)) is recognized as the most influential factor on the anodic oxide layer properties, and a three-step formation mechanism, based on the competition between the formation and dissolution of anodic Ti oxide, was proposed in detail. The sample anodized with a molar ratio (M_(〖Cl〗^- )/M_(〖〖SO〗_4〗^(2-) ) ) of 0.5 at a constant current density of 70 mA.cm-2 and a total molar of 1.5 M achieved maximum corrosion resistance with a corrosion current density of 2.14e-11 A.cm-2 compares to 2/51e-9 A.cm-2 for the anodized sample at a constant current density of 70 mA.cm-2 and a total molar of 1.5 M. Furthermore, the addition of chloride ions to the anodizing bath resulted in more hydrophilic surfaces.
-
كليدواژه هاي فارسي
آندايزينگ تيتانيم , لايه اكسيدي , حفرات بزرگ سطحي , انحلال لايه اكسيدي , مقاومت به خوردگي
-
كليدواژه هاي لاتين
Titanium Anodizing , Oxide Thin Film , Large Surface Porosities , Oxide Layer Dissolution , Corrosion Resistance
-
Author
Faroogh Sabzehvar
-
SuperVisor
Dr. Mansour Soltanieh & Dr. S. Hossein Seyedein
-
لينک به اين مدرک :