ارزیابی خواص مکانیکی و ضدخوردگی پوشش‌های نانوکامپوزیتی PU- SiC

در این تحقیق، تاثیر نانوذرات کاربید سیلیسیم و روش آماده‌سازی سطح زیرلایه بر خواص مکانیکی و رفتار خوردگی پوشش‌های نانوکامپوزیت PU-SiC با ضخامت حدود 40 میکرومتر بر روی زیرلایه فولاد کم‌کربن مورد ارزیابی قرار گرفت. نانوکامپوزیت‌ها به روش اختلاط محلولی تهیه شدند و زیرلایه با روش‌های ماسه‌پاشی و سنباده‌زنی آماده‌سازی شد. اندازه نانوذرات و پراکندگی آن‌ها با استفاده از تصاویر میکروسکوپی الکترونی روبشی گسیل میدانی و تجزیه و تحلیل پراش پرتو ایکس بررسی گردید. خواص فیزیکی و مکانیکی پوشش‌ها با استفاده از آزمون‌های چسبندگی قدرت کندن، ضربه لوله‌ای و سختی‌سنج مدادی، مورد بررسی قرار گرفت. جهت بررسی تاثیر پوشش‌ها بر خواص خوردگی فولاد از آزمون‌های امپدانس الکتروشیمیایی و پتانسیودینامیک استفاده گردید. جهت بررسی تاثیر نانوذرات بر ساختار پلی‌یورتان از آزمون طیف‌سنجی زیر قرمز تبدیل فوریه استفاده شد. نتایج بررسی‌ها نشان داد، با افزودن نانوذرات تا 2 درصد وزنی در پوشش‌های پلی‌یورتان، استحکام چسبندگی تا 50 درصد، سختی از 3H به 5H و مقاومت به ضربه پوشش‌ها حدود 34 درصد افزایش یافت و تغییر چندانی در رفتار خوردگی آن‌ها نسبت به پلی‌یورتان ایجاد نشد. نتایج تجزیه و تحلیل پراش پرتو ایکس و تصاویر میکروسکوپی الکترونی روبشی گسیل میدانی نشان داد نانوذرات تا 2 درصد وزنی به خوبی در زمینه پلی‌یورتان پراکنده شدند. آماده‌سازی سطح زیرلایه به روش ماسه‌پاشی نسبت به روش سنباده‌زنی استحکام چسبندگی را تا 35 درصد بهبود داد ولی مقاومت به ضربه کمتری در پوشش¬ها ایجاد کرد.

دانلود فایل pdf این مقاله از اینجا

حفاظت از خوردگی مواد با استفاده از فناوری نانو

پدیده خوردگی طی سالیان متمادی یکی از مهم‌ترین مشکلات صنعتی بوده و تحقیقات زیادی جهت کنترل آن صورت گرفته است. این پدیده بیشتر روی فلزات و آلیاژها و همچنین مواد پلیمری به‌واسطه برهمکنش با آب دریا، محیط ‌تر، باران‌های اسیدی، پرتوهای مختلف، آلودگی‌ها، محصولات شیمیایی و قراضه‌های صنعتی رخ می‌دهد. فصل مشترک بین مرزدانه‌ها و ترک‌های دوطرفه و مواد غیر همجنس، مکان‌های مستعد جهت خوردگی هستند، ضمن این که وجود ناخالصی‌ها، مورفولوژی سطح و مطابقت نداشتن شبکه ساختاری مواد می‌تواند نرخ خوردگی را افزایش دهد.

مشخصه یابی و خواص خوردگی پوشش الکتروفورتیک کامپوزیتی نانوساختار HA-BG

در تحقیق حاضر، پوشش نانو هیدروکسی‌آپاتیت HA، به عنوان ماده‌ای با ساختار مشابه جزء معدنی بافت سخت بدن انسان و دارای زیست سازگاری بسیار مناسب پس از اعمال با روش سل – ژل بر روی زیر لایه ای از آلیاژ Ti-13Nb-13Zr، مورد مطالعه قرار گرفته است. پوشش نانو‌ HA به روش سل - ژل، از واکنش دو محلول کلسیم ‌نیترات چهار آبه و تری اتیل فسفیت در شرایط بهینه با موفولوژی کروی شکل بر روی آلیاژ Ti-13Nb-13Zr پوشش داده شد. از عامل فعال کننده سطحی غیریونی پلی‌اتیلن‌گلیکول PEG برای کنترل تغییرات مورفولوژی استفاده گردید. جهت افزایش بلورینگی، نمونه های پوشش داده شده در دمای ◦C400 به مدت یک ساعت در اتمسفر Ar تحت عملیات حرارتی قرار گرفتند. پراش پرتو ایکس XRD و طیف سنجی تبدیل فوریه مادون قرمز FTIR جهت بررسی فازهای ایجاد شده، میکروسکوپ نیروی اتمی AFM جهت بررسی توپوگرافی پوشش و میکروسکوپ الکترونی روبشی SEM جهت بررسی مورفولوژی پوشش اعمالی مورد استفاده قرار گرفت.نتایج نشان داد که پوشش نانو HA با دانه های کروی شکل بر روی زیر لایه Ti-13Nb-13Zr با ضخامت یکنواخت µm50 با اندازه کریستالیت های nm48 اعمال شده اند.

دانلود فایل pdf این مقاله از اینجا

مروری بر نانوپوشش های ضد خوردگی

خوردگی یک پدیده طبیعی است,هنگامی که فلزی در معرض رطوبت و هوا قرار می گیرد رخ می دهد.برای جلوگیری از وقوع این پدیده که خسارات فراوانی را ببار می آورد راههای متعددی از جمله بهره گیری از حفاظت کاتدی وآندی,استفاده از انواع پوشش های فلزی و غیر فلزی همانند گالوانیزه کردن,پوشش های آلی و معدنی وجود دارد.در این میان پوشس های فلزی بدلیل داشتن محدودیت هایی همچون هزینه,وجود خلل وفرج فراوان درسطحشان)بدلیل بکارگیری روش های تجاری(وبروز پدیده گالوانیکی استفاده از آن جهت جلوگیری از وقوع این پدیده مقرون به صرفه نیست.برای برای بهینه کردن پوشش های مقاوم به خوردگی,امروزه از نانوفناوری در این پوشش ها خصوصا پوشش های آلی)رزین اپوکسی(به منظور افزایش خواص مقاومتی آن بهره می گیرند. به این صورت که می توان با اصالح اینگونه پوشش ها با نانوذراتی مانند زیرکونیا یا اکسید آهن می توان قابلیت ضد خوردگی آن را به مراتب بهینه کرد که وEIS 2 LSVو1 ECN برای تست آن نیز از تست های الکتروشیمیایی همچون 3 وتست واقعی سالت اسپری استفاده شده است.

دانلود فایل pdf این مقاله از اینجا

رفتار خوردگی و زیست سازگاری آلیاژ تیتانیوم پوشش‌دهی شده با نانولایه کاربید تانتالوم

در این تحقیق، نانولایه کاربید تانتالوم با ضخامت 500 نانومتر بر روی سطح آلیاژ Ti-6Al-4V با روش رسوب دهی فیزیکی از فاز بخار با پرتو الکترونی به منظور اصلاح سطح زیرلایه، پوشش داده شد. با ارزیابی سختی سطح نمونه­ها، سختی سطح نمونه اصلاح شده با پوشش کاربید تانتالوم (Ti-6Al-4V/Ta2C) نسبت به نمونه بدون پوشش (Ti-6Al-4V) به عنوان شاهد از HV346 به HV640 افزایش یافت. هم­چنین با انجام آزمون خوردگی در محلول فیزیولوژیکی هنکس مشاهده گردید که چگالی جریان خوردگی در نمونه­ها در مقایسه با نمونه شاهد از  2 به  5/1 کاهش می­یابد که بیانگر بهبود مقاومت به خوردگی نمونه اصلاح شده می­باشد. پس از آزمون خوردگی با بررسی میزان رهایش یون­های V، Al و Ti، غلظت عناصر آزاد شده پس از پوشش دهی به بیش از نصف میزان آنها در قبل از پوشش­دهی کاهش می­یابد. هم­چنین افزایش رشد و تکثیر سلول­های  MG-67(استئوبلاست) و چسبیدن و پهن شدن آنها بر روی سطح نمونه­های پوشش­دهی شده نسبت به نمونه شاهد توسط آزمون­های برون تنی و سمیت سلولی مشاهده گردید. نهایتاً، آزمون­های پراش پرتو ایکس، بررسی­های میکروسکوپ الکترونی روبشی و آنالیز عنصری به ترتیب برای شناسایی فازها، بررسی مورفولوژی و تعیین در صد عناصر نمونه­ها انجام گرفت. بنابراین نتایج این مطالعه نشان داد که آلیاژ Ti-6Al-4V پوشش داده شده با کاربید تانتالوم با توجه به مقاومت خوردگی و خواص سطحی عالی، گزینه مناسبی برای کاربرد در ایمپلنت­های ارتوپدی می­باشد.

دانلود فایل pdf این مقاله از اینجا

آبکاری پالسی پوشش های نانو کامپوزیتی نیکل-آهن_ تیتانیا و بررسی خواص خوردگی آنها

در این پژوهش آبکاری پالسی پوشش های کامپوزیتی Ni-Fe/nano TiO2 انجام شد و تاثیر پارامترهای پالس بر روی ترکیب و خواص پوشش مورد بررسی قرار گرفت. بررسی مورفولوژی، ترکیب شیمیایی ساختار پوشش توسط میکروسکوپ الکترونی روبشی و آنالیز تفرق اشعه ایکس صورت گرفت. برای بررسی خواص مکانیکی پوشش از آزمایش مقاومت به سایش سختی و سنجی آتفاده شد. خواص خوردگی پوشش توسط ازمون پلاریزاسیون پتانسیودینامیک در محلول 3/5% NaCl بررسی شد. با تغییر پارامترهای پالس میزان ذره در پوشش تغییر کرد. باافزایش فرکانس از 1 تا 10 هرتز در چرخه کار 50%و Ip=20mA/cm2 مقاومت در برابر سایش کمی کمتر شد. باافزایش چرخه کار در Ip=20mA/cm2 فرکانس 10 هرتز، میزان ذرات در رسوب افزایش و مقاومت در برابر خوردگی کاخش یافت. Ip=10mA/cm2 و فرکانس 10 هرتز و چرخه کار 50%، کمترین میزان ذرات در رسوب و بیشترین سختی را داشتیم. نتایج XRD نشان داد که پوشش در Ip=20mA/cm2 و فرکانس 10 هرتز و چرخه کار 50% دارای جهت گیری کریستالی در صفحات (111) و اندازه دانه 9nm می باشد و یک محلول جامد از نیکل-آهن تشکیل می دهد.

دانلود فایل pdf این مقاله از اینجا

ترسیب الکتروشیمیایی پوششهای نانوکامپوزیتی Ni-Mo-PCTFE و بررسی مقاومت خوردگی آنها در محلول ۳/۵% NaCl

پوششهای کامپوزیتی Co-W-PCTFE به صورت آبکاری از یک حمام تارتاراتی در غلظتهای مختلفی از PCTFE بر روی صفحات مس ترسیب داده شدند. اثر غلظت پلی کلرو تری فلوئور اتیلن PCTFE) بر روی. مقاومت به خوردگی پوششهای کامپوزیتی حاصل با استفاده از تکنیک های پتانسیل مدار با ز OCP) طیف سنجی امپدانس الکتروشیمیایی EIS) و پلاریزاسیون تافل در محلول NaCl 3.5% بررسی شد . نتایج این مطالعات نشان داد که پوششهای کامپوزیتی حاصل در مقایسه با پوششهای Co-W از مقاومت به خوردگی بهتری برخوردارند. با افزایش غلظت PCTFE در حمام آبکاری مقاومت به خوردگی پوشش های کامپوزیتی افزایش می یابد به طوری که بیشترین مقاومت به خوردگی برای پوشش کامپوزیتی حاصل از حمام حاوی PCTFE g/L 20 بدست آمد.

دانلود فایل pdf این مقاله از اینجا

بهینه سازی روش ساخت و بررسی عملکرد حفاظتی پوشش نانوکامپوزیت اپوکسی در محیط‌های خورنده

  

در این تحقیق، خواص حفاظت از خوردگی نانوکامپوزیتی که به وسیله دیسپرسیون بهینه ذرات نانوکلی در ماتریس اپوکسیـ پلی‌آمید تهیه شده، مورد مطالعه قرار گرفت. چندین پارامتر مهم در روش تهیه و فرمولاسیون، شامل روش اختلاط، زمان اختلاط و دما با روش‌ آنالیزی تفرق اشعه ایکس(XRD)، طیف سنجی FTIR و میکروسکوپ الکترونی عبوری (TEM) مورد بررسی قرار گرفت. نتایج حاصله نشان می‌دهد، دیسپرسیون مناسب تهیه شده در دمای °C 50-60 با استفاده از روش اختلاط التراسونیک در مدت 60 دقیقه بدست می‌آید. در نهایت مقاومت خوردگی نانوکامپوزیت با استفاده از نتایج آزمایشات الکتروشیمیایی امپدانس، آزمون های محیط خورنده مه نمکی و رطوبت اشباع 100% ارزیابی شد. نتایج آزمایشات خوردگی رابطه بین بهینه‌سازی فرمولاسیون و روش دیسپرسیون مناسب بر خواص حفاظت از خوردگی فیلم نانوکامپوزیت رادر مدت 270 روز نشان می‌دهد.

دانلود فایل pdf این مقاله از اینجا

ساخت پوششهای میکرو/نانو هوشمند خودترمیم شونده برپایه کپسولهای اوره فرمالدهید حاوی روغن تانگ

در مطالعه حاضر، دستهای از پوششهای هوشمند بر پایه میکرو/ نانو کپسولها، با هدف کاهش خوردگی در خطوط انتقال نفت و گاز مورد بررسی قرار گرفته است. پوسته کپسولها از جنس اوره فرمالدهید و هسته آنها از جنس روغن تانگ بوده که به عنوان عامل ترمیم کننده عمل مینماید. در این تحقیق پارامترهای مؤثر بر عملکرد پوشش از قبیل نرخ همزدن در فرآیند کپسولسازی، اندازه کپسول و درصد استفاده از کپسول در ساختار پوشش بررسی و بهینهسازی شده است. بهعالوه سایر خواص پوشش از قبیل توانایی محافظت در برابر خوردگی و چسبندگی پوشش به زیر الیه به ترتیب توسط اسپکتروسکوپی امپدانس الکتروشیمیایی و آزمون چسبندگی )Pull off( مورد بررسی قرارگرفته است. نتایج میدهد که با ریزتر شدن کپسولها و به عبارتی استفاده از دورهای باالتر همزدن، مقاومت در برابر خوردگی و همچنین چسبندگی پوشش به زیر الیه بهبود مییابد. به عالوه استفاده از کپسول در ساختار، قابلیت محافظتکنندگی را به میزان قابل مالحظهای افزایش میدهد که از نتایج آزمونهای الکتروشیمیایی و جذب آب می توان به آن پی برد. بهترین درصد استفاده از کپسول برابر با 15% وزنی است که منجر به افزایش مقاومت پوشش در برابر خوردگی میشود.

دانلود فایل pdf این مقاله از اینجا

مقایسه مقاومت به خوردگی پوششهای نانوکامپوزیتی Ni-W-PCTFE با پوششهای Ni-W

درکار حاضر پوششهای نانوکامپوزیتی Ni-W-PCTFE به روش ترسیب الکتروشیمیایی از یک حمام تارتاراتی در حضور غلظتهای مختلفی از پلیکلروتری فلوئورواتیلن بر روی صفحات مس ترسیب داده شدند. اثر غلظت PCTFE بر روی مقاومت به خوردگی بررسی شد. مورفولوژی سطح و ترکیب پوششهای نانوکامپوزیتی با استفاده میکروسکوپ الکترونی روبشیو پراش انرژی اشعه ایکس  مطالعه شد. مقاومت به خوردگی پوششهای حاصل با استفاده از تکنیکهای پتانسیل مدار باز ، طیف سنجی امپدانس الکتروشیمیایی و پالریزاسیون تافل در محلول 3.5%wt NaCl بررسی شد. نتایج این مطالعات نشان دهنده جابجایی قابل مالحظه پتانسیل خوردگی در جهت پتانسیلهای نجیبتر، کاهش در دانسیته جریان خوردگی و افزایش در مقاومت انتقال بار با مشارکت PCTFE در زمینه Ni-W است. 19686 Ω cm2 برای پوشش نانوکامپوزیتی حاصل از 5 × 10-8 A cm-2 و بیشترین مقاومت انتقال بار  بطوریکه کمترین جریان خوردگی  حمام حاوی 4 g/L PCTFE بدست آمد.

  دانلود فایل pdf این مقاله از اینجا