عنوان پایان‌نامه
بررسی راندمان بازدارندگی ممانعت کننده های فاز بخار در سیستم چند فلزی و تاثیر ایجاد نانو ساختار سطحی برارندمان باز دارندگی
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه مرکزی پردیس 2 فنی شماره ثبت: TN 1140;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 65164
- تاریخ دفاع
- ۳۰ مهر ۱۳۹۳
- دانشجو
- کاظم ثابت بکتی
- استاد راهنما
- چنگیز دهقانیان
- چکیده
- بررسی شرایط سطحی و خورندگی محیط، امکان انتخاب راهکار مناسب برای کنترل خوردگی را ممکن می سازد. در این پژوهش با هدف انتخاب بازدارنده‌ی خوردگی مناسب برای سیستم های چندفلزی، عملکرد بازدارنده ها در فاز بخار و مایع و همچنین تاثیر ایجاد ریزساختار سطحی نانو بر رفتار خوردگی و بازدارندگی مورد بررسی قرار گرفت. بدین منظور آزمایش های توانمندی بازدارندگی در فاز بخار، غوطه‌وری، پلاریزاسیون و امپدانس الکتروشیمیایی انجام شد. در زوج های های گالوانیک از نسبت سطحی کاتد به آند(1:1) استفاده شد. برای ایجاد ریزساختار سطحی نانو، تغییر شکل پلاستیک شدید سطحی به روش برسکاری مورد استفاده قرار گرفت که با افزایش زبری سطح و تغییر در شرایط تشکیل فیلم غیر فعال سطحی، خوردگی یکنواخت و موضعی فولاد و آلومینیم را تا حدودی افزایش داد، اما سبب کاهش خوردگی موضعی مس شد. بررسی توان بازدارندگی بنزوتری آزول در فاز بخار نشان داد که قرار گرفتن mg/cm3 6/0 از آن در محفظه‌ی حاوی بخار دریا حفاظت موثری از فولاد کربنی، مس خالص و آلومینیم 1050، در حالت اتصالی و غیراتصالی ارائه می‌دهد. نتایج آزمایش های غوطه وری و الکتروشیمیایی نشان داد که حضور حداقل 01/0 مولار از این ترکیب آزولی در آب دریا، سرعت خوردگی فولاد را 60 % و سرعت خوردگی آلومینیم را 70 % کاهش می دهد، در حالی که حضور حداقل 005/0 مولار از این ترکیب در آب دریا، خوردگی مس را بیش از 95% کاهش می دهد. اتصال الکتریکی فلزات به یکدیگر رفتار بازدارندگی را تغییر داد. در زوج های گالوانیک مس-فولاد و مس-آلومینیم جذب بنزوتری آزول به سطح مس، راندمان بازدارندگی را برای حفاظت از فولاد و آلومینیم کاهش داد. در زوج گالوانیک فولاد-آلومینیم نیز بازدارنده به سطح فولاد جذب شد و تاثیر همزمان حفاظت کاتدی و حفاظت بازدارنده، سرعت خوردگی فولاد را بیش از 95 % کاهش داد، در حالی که سرعت خوردگی آلومینیم نسبت به حالتی که بازدارنده در محیط حضور نداشت بیشتر شد. به منظور حفاظت موثر از فلزات در سیستم چند فلزی عملکرد ترکیبی بازدارنده های بنزوتری آزول، سدیم مولیبدات و سدیم فسفات مورد بررسی قرار گرفت و نتایج نشان داد که استفاده از ترکیب (ppm 266 سدیم مولیبدات+ppm133 سدیم فسفات+ppm75بنزوتری آزول) عملکرد مناسبی ( راندمان بیش از 70 %) در حالت اتصالی و غیراتصالی ارائه می دهد. بازدارنده‌ی ترکیبی در کاهش خوردگی نمونه های برسکاری شده عملکرد بهتری نسبت به بنزوتری آزول ارائه داد. بررسی تاثیر زمان غوطه وری و جریان هیدرودینامیک الکترولیت بر رفتار بازدارندگی نشان داد که پایداری فیلم حفاظتی بازدارنده‌ی ترکیبی بیش از بنزوتری آزول است. همچنین مشخص شد که بنزوتری آزول به ترتیب بر سطح مس، فولاد و آلومینیم کمپلکس پایدارتری تشکیل می دهد. برسکاری سطوح نیز با افزایش مکان های ترجیحی جذب، عملکرد بازدارنده ها را تحت تاثیر قرار داد. کلمات کلیدی : خوردگی فاز بخار، بازدارنده‌ی خوردگی، سیستم های چندفلزی، نانوساختار سطحی
- Abstract
- In this study the performance of corrosion inhibitors in decreasing the corrosion of multi-metallic systems in vapor and liquid phases was investigated. The effect of surface nanocrystallization on corrosion and inhibition behavior was also investigated. The volatile inhibition ability, immersion, electrochemical polarization and impedance tests were used. The obtained results were demonstrated that using 0.6 mg/cm3 of 1H-benzotriazole(BTA) able to decreases the corrosion rates of mild steel, pure copper and aluminum 1050 in vapor of sea water. The results of immersion and electrochemical tests showed that using the minimum concentration of 0.01 M of BTA decreases corrosion rates of mild steel and aluminum in sea water by order of 60% and 70% in respect to control samples respectively. It was also observed that using the minimum concentration of 0.005 M of BTA reduces corrosion rate of copper over than 95% in comparison to control sample in sea water. The electrical connection between metals changed the inhibition behavior of BTA in sea water. Investigation of inhibition behavior of BTA to protect galvanic couples of Cu-Al and Cu-St in sea water demonstrated that adsorbtion of BTA to copper surface decreses the efficiency of this inhibitor for protection of mild steel and aluminum 1050. BTA was absorbed to mild steel when the galvanic couple of Al-St was stablished. Therefore, the corrosion rate of mild steel in sea water was decresed over 95% in comparison to control one. Neverthless the corrosion rate of aluminum increased significantly. The synergistic effect of BTA , sodium molybdate and sodium phosphate was also investigated. The results showed that adding 266ppm sodium molybdate, 133ppm sodium phosphate and 75 ppm BTA to sea water decrases the corrosion rate of galvanic couoples and single alloys. Near surface severe plastic deformation(NS-SPD) by wire brushing was used to create the nanocrystalline surface. The effect of surface nanocrystallization on corrosion behavior showed that this treatment diminishes general and pitting corrosion resistance of mild steel and aluminum. Neverthless, the pitting corrosion of nanocrystalline copper was decreased. It was also observed that surface nanocrystallization doesn’t change inhibition mechanisms, but it increses the preferential sites to adsorbtion of inhibitor and corrosive ions that may change the inhibition efficiency. The inhibition performance of combined inhibitor for proection of nanocrystalline surfaces was better than that of BTA. The effect of time and hydrodynamic flow on inhibition behavior showed that sustainability performance of combined inhibitor is greater than that of BTA. It was also observed that BTA form a more sustainable complex on copper surface than that of steel and aluminum surfaces. The sustainability of surface complex of BTA on mild steel was also greater than that of surface complex of BTA on aluminum. Keywords: Vapor phase corrosion, Corrosion inhibitor, Multi-metallic systems, Surface nanocrystallization.
