عنوان پایان‌نامه
تاثیر حضور همزمان نانو ذرات خاک رس و ممانعت کننده خوردگی بر ساختار فلیم سیلان اعمال شده بر روی فولاد نزم و عملکرد حفاظتی آن
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه مرکزی پردیس 2 فنی شماره ثبت: TN 1237;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 72519
- تاریخ دفاع
- ۱۶ دی ۱۳۹۴
- دانشجو
- مرضیه طاهری
- استاد راهنما
- محسن صارمی, رضا نادری محمودی
- چکیده
- هدف اصلی از این پژوهش ایجاد حفاظت فعال در فیلم سیلان می‌باشد به طوری که در صورت نفوذ عوامل مهاجم به پوشش و دسترسی به فصل مشترک، خوردگی قابل کنترل باشد. بدین منظور در قسمت اوّل تلاش شد تا بازدارنده‌ی خوردگی استیل استونات روی به فرمولاسیون فیلم زیست سازگار سیلان متشکل از سه مولکول (TEOS) tetraethylorthosilicate، (MTES)methyltriethoxysilane و و (?-GPS) glycidoxypropyltrimethoxysilane? افزوده شود. نتایج آزمون‌های طیف‌سنجی امپدانس الکتروشیمیایی حاکی از بهبود قابل توجّه رفتار ضدخوردگی فیلم سیلان در حضور مقادیر 5/0، 1 و 2 میلی مولار بازدارنده‌ی خوردگی بودند. مقدار بهینه‌ی استیل استونات روی به کمک این تکنیک در فیلم هیبریدی mM 1 تعیین شد. علاوه بر آزمون‌های الکتروشیمیایی، تکنیک‌های آنالیز سطح اعم از ازFE-SEM، FT-IR و زاویه تماس اثبات کردند که این ماده‌ی افزودنی تأثیری بر ضخامت، ساختار و میزان آب‌دوستی فیلم سیلان نداشت و در نتیجه عملکرد سدکنندگی پوشش هیبریدی متأثر از آن نیست. به منظور درک بهتر از عملکرد بازدارنده‌ی خوردگی، آزمون‌های الکتروشیمیایی و آنالیز سطح در فاز محلول انجام شدند. نتایج این آزمون‌ها بازدارندگی توسط استیل استونات روی بر روی فولاد نرم بدون پوشش را از طریق تشکیل یک فیلم محافظ تأیید کردند. در قسمت دوم هدف بررسی ساختار و نحوه‌ی عملکرد ضدخوردگی فیلم سیلان در حضور مقادیر بهینه‌ی بازدارنده‌ی خوردگی و نانوذرات خاک رس بود. نتایج آزمون‌های EIS حاکی از بهبود قابل توجّه در مقاومت به خوردگی فیلم سیلان در حضور نانوذرات خاک رس و ترکیبی از این نانوذرات با بازدارنده‌ی خوردگی بودند. از طرف دیگر، تصاویر FE-SEM تأیید کردند که در حضور نانوذرات خاک رس ضخامت فیلم سیلان افزایش و از این طریق عملکرد سدکنندگی فیلم سیلان بهبود یافت. کلمات کلیدی: فولاد نرم؛ طیف‌سنجی امپدانس الکتروشیمیایی؛ بازدارنده‌ی خوردگی؛ نانوذرات خاک رس؛ تکنیک‌های آنالیز سطح؛ فیلم سیلان
- Abstract
- The main purpose in this research is to establish active protection in the silane film so that corrosion is in control as soon as aggressive ions penetrate into the coating and reach the coating / substrate interface. In the first part of this research, in order to improve protection of mild steel from corrosive attacks in NaCl environment, we attempted to formulate an eco-friendly silane film consisting of tetraethylorthosilicate (TEOS), methyltriethoxysilane (MTES) and ?-glycidoxypropyltrimethoxysilane (?-GPS) with zinc acetylacetonate corrosion inhibitor. The results of electrochemical impedance measurements indicate a significant improvement in anti-corrosion behavior of silane film in the presence of 0.5, 1 and 2 mM corrosion inhibitor. With the aid of this technique, the amount of 1 mM was determined as the optimal concentration of zinc acetylacetonate in the hybrid film. In addition to electrochemical tests, surface analysis methods like FE-SEM, FT-IR and water contact angle prove that this additive did not affect neither the thickness nor the structure of silane film. Also, the hydrophilic characteristics of silane film did not changed. Thus the barrier function of the hybrid coating is not affected in the presence of zinc acetylacetonate corrosion inhibitor. In order to better understand the function of the inhibitor, electrochemical measurements and surface analysis assessments were executed in solution phase. The results confirm that formation of a protective film on mild steel suface caused corrosion inhibition in the presence of zinc acetylacetonate. In the second step, the goal was to investigate the structure and anti-corrosion performance of silane film in the presence of optimum concentrations of corrosion inhibitor and clay nanoparticles. The results of EIS method indicate that corrosion resistance of silane film improved in the presence of either nanoclays or combination of clay nanoparticles and corrosion inhibitor. FE-SEM images confirm that in the presence of nanoclays the thickness of silane film increased. In this way, they improve the barrier performance of the hybrid film. Keywords: mild steel; silane film; corrosion inhibitor; clay nanoparticles; surface analysis methods; electrochemical
