Skip to main content
SUPERVISOR
Shadpour Mallakpour,Mohmmad ali Golozar
شادپور ملک پور (استاد مشاور) محمدعلی گلعذار (استاد راهنما)
 
STUDENT
Ali Ashrafi
علی اشرفی حبیب آبادی

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده مهندسی مواد
DEGREE
Doctor of Philosophy (PhD)
YEAR
1380

TITLE

Electropolymerization of Pyrrole on Low Carbon Steel and Investigation of its Corrosion Behavior
Electrochemical behavior of mild steel having different surface roughness in polymerization solution containing oxalic acid and pyrrole monomer were studied using potentiodynamic polarization technique. Curves for converting polymerization potential to current density were obtained and different potential stages in these curves were characterized. In order to define the mechanisms of coating formation in different potentials and determining various stages, electrochemical impedance spectroscopy tests were performed at various potentials. Surface morphology and structure of specimens prepared in different potentials were investigated using scanning electron microscopy and x-ray diffraction techniques respectively. Results obtained revealed that in each potential range, as potential increases, the following mechanisms are prevailed: (a) dissolution of passive layer without oxidation of monomer, (b) oxidation of monomer to oligomers with high solubility without coating formation, (c) formation of planar polypyrrole coating with crystalline nucleates, (d) formation of semiplanar polypyrrole coating, (e) polypyrrole coating with cauliflower morphology. Infrared spectroscopy studies of coatings prepared at various potential ranges were also carried out. X-ray diffraction pattern of polypyrrole coatings revealed that the crystallinity of semicrystalline polypyrrole is 68%. Elemental analysis of coatings revealed that the ratio of pyrrole to oxalate ions in amorphous polypyrrole is 1 to 5 while in crystalline one is 1 to 4. Surface topography of coatings was studied using atomic force microscopy. Corrosion behavior of polypyrrole coated mild steel with various morphologies was investigated using potentiodynamic polarization techniques. Results showed that corrosion behavior of specimens with semicrystalline polypyrrole coating was superior to amorphous one.
رفتار الکتروشیمیایی فولاد ساده کربنی در محلول اسیداگزالیک حاوی مونومر پیرول به روش پلاریزاسیون پتانسیودینامیک مطالعه شد. در این راستا، اثر زبری سطح زیرلایه فولادی بر این رفتار بررسی شد. برای فولادهای با زبری سطحی متفاوت، ضمن تهیه نمودار تبدیل پتانسیل تشکیل پوشش پلیمری به چگالی جریان لازم برای پوشش دهی به روش جریان ثابت، نواحی مختلف پتانسیلی شناسایی شد. به منظور تعیین دقیق نواحی مزبور و تعیین مکانیزم پوشش دهی در هر ناحیه، آزمون امپدانس الکتروشیمیایی در محدوده های مورد نظر در حین پوشش دهی انجام شد. با بررسی نتایج، پنج ناحیه پتانسیلی شناسایی شد. با تهیه نمونه های مختلف به روش جریان ثابت در نواحی مزبور، و بررسی سطح نمونه ها توسط روش پراش اشعه x، و میکروسکوپ الکترونی روبشی، مکانیزم غالب در هر مرحله تعیین شد. نتایج نشان داد که در نواحی پتانسیلی مختلف، به ترتیب با افزایش پتانسیل، مکانیزم های (الف) عدم اکسایش مونومر و انحلال لایه رویین، (ب) اکسایش مونومر و تشکیل الیگومرهای با حلالیت بالا و عدم تشکیل پوشش، (ج) تشکیل پوشش پلی پیرول صفحه ای متبلور، (د) تشکیل پوشش پلی پیرول شبه صفحه ای، (ه) تشکیل پوشش پلی پیرول با مورفولوژی گل کلمی، غالب است. طیف زیرقرمز پوشش های پلیمری تشکیل شده در محدوده های پتانسیلی مختلف نیز ارزیابی شد. طیف پراش اشعه x پوشش پلی پیرول متبلور، میزان تبلور را در حدود 68% تعیین کرد. همچنین آزمون آنالیز عنصری نشان داد که نسبت پیرول به یون تقویت کننده اگزالات در پلی پیرول متبلور 1 به 4 و در دیگر مورفولوژی ها 1 به 5 است. توپوگرافی سطحی مورفولوژی های مختلف بدست آمده توسط میکروسکوپ نیروی اتمی بررسی شد. همچنین رفتار خوردگی نمونه های فولادی پوشش داده شده با پلی پیرول با مورفولوژی مختلف، به روش های تعیین تغییرات پتانسیل با زمان و پلاریزاسیون پتانسیودینامیک ارزیابی شد. نتایج نشان داد که نمونه با پوشش متبلور مقاومت به خوردگی بالاتری نسبت به نمونه های با پوشش آمورف دارد. ضمن بررسی مکانیزم مقاومت به خوردگی در پوشش های پلی پیرول، علت مقاومت بیشتر پوشش پلی پیرول متبلور نسبت به پوشش های آمورف، نوع مورفولوژی و در نتیجه آن کاهش میزان مسیرهای نفوذ الکترولیت خورنده به سطح زیرلایه تعیین شد.

ارتقاء امنیت وب با وف بومی