ايجاد پوششهاي فوقآبگريز پايه نيكل و كبالت با رسوب دهي الكتريكي سريع و تك مرحلهاي: بررسي و مقايسه بلندمدت رفتار خوردگي، ضد يخ زدگي و خود تميزشوندگي

اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان

مهندسي مواد

كارشناسي ارشد

سطوح فوق¬آبگريز به سبب خواص بسيارشان از جمله خود¬تميزشوندگي، مقاومت به خوردگي، ضد يخ¬زدگي و روغن¬گريزي مورد توجه بسيار قرار گرفته¬اند. پوشش‌هاي فوق آبگريز به عنوان يك روش اصلاح سطح زيرلايه¬ مسي مي‌توانند كاربردهاي صنعتي بسياري از جمله الكترونيك و هوافضا را گسترش دهند. نيكل و كبالت به دليل مقاومت بالا در برابر خوردگي، خواص مكانيكي مطلوب و امكان رشد سلسله-مراتبي روي زيرلايه مس، گزينه¬هاي مناسبي براي اينجاد پوشش¬هاي فوق¬آبگريز هستند. در اين پژوهش، براي ساخت پوشش¬هاي نيكل و كبالت فوق¬آبگريز با ساختار سلسله¬مراتبي روي زيرلايه مس، از يك فرايند رسوب¬دهي الكتريكي سريع و تك مرحله¬اي در حمام ميريستاتي استفاده شد. براي پوشش نيكل، سطوح مختلف با ساختارهاي قارچ مانند با تنظيم ولتاژ رسوب¬دهي به دست آمد. پوشش نيكل به دست آمده در 35 ولت به خاطر توزيع يكنواخت¬ و تراكم مناسب¬تر خوشه¬هاي حاصل در ساختار سطحي كه شرايط به¬دام افتادن هواي بيشتري را مهيا مي¬كند، از آبگريزي بالاتر و به سبب آن مقاومت خوردگي بهتري نسبت به پوشش¬هاي ديگر بدست آمده در ساير ولتاژ¬ها برخوردار بود. طبق نتايج به‌دست‌آمده، پوشش نيكل زاويه تماس قطره آب بالاتري (°3/172) را نسبت به پوشش كبالت (°6/155) ارائه داد. همچنين، ¬انجماد كامل قطره آب روي سطح را 6 دقيقه بيشتر از پوشش كبالت به تأخير انداخت. انرژي سطحي هر دو پوشش به‌قدري پايين بود كه پوشش¬ها از روغن¬گريزي بالايي نيز برخوردار¬ بودند. مطابق با نتايج طيف سنجي امپدانس الكتروشيميايي، مقاومت انتقال بار بسيار بالاي 2370 و kΩ.cm2756 به ترتيب براي پوشش نيكل و كبالت پس از رسيدن به پايداري پتانسيل در محلول 5/3 درصد NaCl حاصل شد. پس از 16 روز غوطه¬وري در محلول خورنده، همچنان زاويه تماس بالايي به ترتيب°7/128 و °6/98 درجه براي پوشش نيكل و كبالت حاصل شد. پايداري پوشش¬هاي فوق¬آبگريز نيكل و كبالت در اتمسفر محيط طي 5 ماه مورد ارزيابي بررسي شد. زاويه تماس قطره آب طي هر ماه حدود 3 درصد براي پوشش نيكل و 4 درصد براي پوشش كبالت كاهش يافت. اگرچه خواص ترشوندگي پوشش كبالت ضعيف¬تر از پوشش نيكل ارزيابي شد، اما خاصيت خودتميزشوندگي بهتري از پوشش نيكل داشت بطوري كه عبور يك سوم تعداد قطرات آب جهت تميز¬سازي مسير حركت قطرات از ذرات آلومينا كافي بود.

227087

خوردگي و حفاظت از مواد

مهندسي مواد

دانشگاه صنعتي اصفهان