عنوان پایان‌نامه
بررسی مقاومت به خوردگی پوشش های الکترولس کامپوزیتی NIP با استفاده از نانو ذرات در محلول
- رشته تحصیلی
- مهندسی مواد-خوردگی‌وحفاظ‌ت‌ازمواد
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 45643;کتابخانه مرکزی پردیس 2 فنی شماره ثبت: TN 832
- تاریخ دفاع
- ۲۹ خرداد ۱۳۸۹
- دانشجو
- صالحه سلمی
- استاد راهنما
- سعیدرضا الله کرم
- چکیده
- امروزه پوشش¬های الکترولس نیکل-فسفر(NiP) با توجه به خواص مطلوبی همچون مقاومت به خوردگی و مقاومت به سایش خوب و سختی بالا کاربرد فراوانی در صنایع مختلف دارند. با استفاده از ذرات سخت و یا نرم می¬توان پوشش¬های الکترولس کامپوزیتی ایجاد کرد که فاکتورهای متعددی همچون نوع ذرات، توزیع ذرات در پوشش و همچنین عملیات حرارتی بر خواص این پوشش¬ها تأثیرگذار است. در این تحقیق پوشش¬ الکترولس NiP بر روی زیرلایه فولادی API-5L-X65 اعمال شد و پس از بررسی تأثیر شرایط مختلف عملیات حرارتی بر سختی و مقاومت به خوردگی پوشش در محلول 5/0مولار اسیدسولفوریک، دمای °C400 به عنوان دمای بهینه عملیات حرارتی در نظر گرفته شد. پوشش¬های الکترولس کامپوزیتی NiP-TiO2 با افزودن غلظت-های مختلفی از نانوذرات TiO2 به محلول الکترولس ایجاد شدند، ولی نانوذرات در پوشش آگلومره شدند و این امر باعث کاهش مقاومت به خوردگی شد. در مرحله بعد با استفاده از اندازه¬گیری پتانسیل زتا مقدار بهینه mg/L250 فعال¬ساز سطحی برای محلول الکترولس حاوی g/L1 از نانوذرات TiO2 در نظر گرفته شد. اما اعمال پوشش الکترولس کامپوزیتی با غلظت mg/L250 فعال¬ساز سطحی با مشکل مواجه شد و برای رفع این مشکل، پوشش¬دهی در غلظت¬های کمتری از فعال¬ساز سطحی انجام گرفت و در نهایت با توجه به نتایج SEM غلظت mg/L75 فعالساز سطحی و متناسب با آن g/L3/0 نانوذرات TiO2 برای فرایند در نظرگرفته شد. با استفاده از این غلظت فعال¬ساز سطحی، توزیع نانوذرات در پوشش بهتر شده و مقاومت به خوردگی پوشش کامپوزیتی حاصله در مقایسه با پوشش الکترولس NiP وپوشش الکترولس NiP-TiO2 که بدون افزودن فعال-ساز سطحی اعمال شده بود، افزایش یافت. در نهایت پوشش کامپوزیتی که با افزودن فعا¬¬¬ل¬ساز سطحی بهینه شده بود، در دمای °C400 تحت عملیات حرارتی قرار گرفت. میکروسختی و مقاومت به خوردگی این پوشش بعد از عملیات حرارتی افزایش یافت.
- Abstract
- Nowadays, electroless nickel-phosphorous (NiP) coatings are widely used in various industries due to their good hardness, high corrosion and wear resistance. Electroless composite coatings can be produced with addition of hard/soft particles and different factors such as type of particles and their distribution in the deposit and heat treatment affect coatings’ properties. In this research electroless NiP coatings were applied on API-5L-X65 steel substrates and after investigating the effect of different heat treatment conditions on hardness and corrosion resistance of coatings, heating at 400°C for 1h was chosen as the best condition in this research. Electroless NiP-TiO2 composite coatings were deposited with addition of different concentration of TiO2 nano-particles in the bath, but agglomeration of nano-particles causes the corrosion resistance of composite coatings to be lowered. Regarding the measurement of zeta potential, 250mg/l of surfactant was chosen for the electroless solution with 1g/l TiO2 nano-particles. But this concentration of surfactant disrupted the deposition of electroless composite coatings and to solve this problem coatings applied at lower concentrations of surfactant. Having considered the SEM results, 0.75mg/l of surfactant was chosen to add to 0.3g/l TiO2 nano-particles for electroless composite coating. Results showed that addition of surfactant improved distribution of particles and corrosion resistance of composite coating in comparison with NiP-TiO2 composite coatings without addition of surfactant. Finally the modified composite coating were heat treated at 400°C and results showed that it corrosion resistance and hardness were increased after heat treatment.
