Skip to main content
SUPERVISOR
Masoud Atapoor,Alireza Alafchian
مسعود عطاپور (استاد راهنما) عليرضا علافچيان (استاد راهنما)
 
STUDENT
Javad Mokhtarian foroshani
جواد مختاريان فروشاني

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده مهندسی مواد
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1393

TITLE

The Corrosion Behavior of SiC nanoparticles containing silane-based coatings applied to the substrate 304 stainless steel by sol-gel method
This work was conducted to investigate the corrosion protection of silane-based coatings on the 304 stainless steel substrate in a 0.1 M H 2 SO 4 solution. Tetraethoxysilane (TEOS), 3-(Aminopropyl) triethoxysilane (APTS) and silicon carbide nanoparticles were coated onto the 304 stainless steel substrate by the sol–gel deposition method. The corrosion behavior of the bare metal and the coated substrates was evaluated using potentiodynamic polarization tests and electrochemical impedance spectroscopy (EIS). In addition, scanning electron microscopy (SEM), a field Emission scanning electron microscope (FE-SEM), X-ray diffraction (XRD) and attenuated total reflectance-Fourier transform infrared spectrometer (ATR-FTIR) were employed for the evaluation of surface properties. The corrosion studies demonstrated that the silane coating containing silicon carbide nanoparticles exhibited superior corrosion resistance than the bare 304 stainless steel. Addition of silicon carbide nanoparticles resulted in the more simultaneous formation of crosslink Si–O–Si bonds, according to the ATR-FTIR observations. The silane coating including nanoparticles produced a homogenous and highly adherent protective nanostructure coating on the stainless steel substrates.
امروزه يکي از چالش‌هاي مهم در صنايع شيميايي، نفت و گاز، هوافضا، کشتي‌سازي و صنايع هسته‌اي پيشگيري از خوردگي است. براي جلوگيري از خوردگي فلزات ‌و ‌ديگر ‌مواد، ‌به‌طور عمده ‌از حفاظت کاتدي و پوشش‌هاي ‌محافظ ‌استفاده ‌مي‌شود. يکي از پوشش‌هاي پرکاربرد پوشش‌هاي سيلاني هستند که در زمينه‌هاي مختلفي مانند پايدار‌کننده کامپوزيت‌ها، توليد مواد آبگريز و نيمه‌هادي‌ها و همچنين به‌عنوان يک پوشش محافظ در برابر مواد خورنده کاربرد دارند. در اين پژوهش پوشش هاي سيلاني حاوي سه ترکيب آمينوپروپيل تري اتوکسي سيلان (APTS)، تترااتيل اورتوسيليکات (TEOS) ونانو‌ذرات کاربيد سيليسيم به روش سل‌ژل بر روي فولاد زنگ‌نزن 304 ايجاد شدند. محلول پوشش‌دهي با مخلوط کردن ترکيب‌هاي سيلاني و نانوذرات کاربيدسيليسيم درمخلوط الکل و آب مقطرآماده وپوشش به روش سل‌ژل بر زير‌لايه اعمال شد. براي بررسي مورفولوزي و ترکيب شيميايي سطح از ميکروسکوپ نوري، ميکروسکوپ الکتروني روبشي و آزمون طيف‌سنج مادون قرمز تبديل فوريه استفاده شد. از آزمون‌هاي پلاريزاسيون پتانسيو‌ديناميک و طيف‌سنجي امپدانس الکتروشيميايي براي مقايسه رفتارخوردگي نمونه‌هاي فولاد زنگ‌نزن بدون پوشش و پوشش‌دار استفاده شد. نتايج نشان داد که پوشش سيلاني حاوي نانوذرات کاربيد سيليسيم بهترين حفاظت از خوردگي را نسبت به فولاد زنگ‌نزن بدون پوشش و پوشش سيلاني فاقد نانوذرات دارد و پوشش سيلاني حاوي نانوذرات کاربيد سيليسيم مانند يک سد فيزيکي در برابر عوامل خورنده عمل مي‌نمايد. اين رفتار به دليل وجود پيوند کووالانسي بين زيرلايه - پوشش سيلاني و همچنين تشکيل پيوندهاي عرضي Si-O-Si بر روي سطح است که توسط آناليز FTIR شناسايي شدند. مطالعه ريز‌ساختار سطح پوشش‌ حاوي نانوذرات به وسيله ميکروسکوپ الکتروني روبشي نشان داد که نانوذرات کروي کاربيد سيليسيم با هم آگلومره شده و برروي زيرلايه توزيع شده و اندازه ذرات آگلومره حدود 100-75 نانومتر است. ضخامت پوشش‌هاي سيلاني فاقد نانوذرات و حاوي نانوذرات کاربيد سيليسيم به ترتيب، برابر 38/0± 38/3 و 5/0± 38/5 ميکرومتر است.

ارتقاء امنیت وب با وف بومی