در یک سطح فلزی که مستقیما بر اثر زبر شدن و بدون نیاز به اصلاح شیمیایی آبگریز شود، بدیهی است که با تخریب الگوی زبری گذار از محدوده آبگریز به آبدوست رخ دهد. یکی از موانع مهم در راه تولید انبوه و کاربرد عملی پوششهای فلزی آبگریز در صنایع دریایی، عدم آگاهی از میزان پایداری ساختارهای سلسلهمراتبی و در نتیجه رفتار آبگریزی این پوششها در برابر اثرات مخرب ناشی از برخورد ذرات ساینده موجود در آب دریا است. از این رو، یکی از اهداف پژوهش حاضر ارزیابی رفتار آبگریزی و میزان پایداری ساختار سلسلهمراتبی پوشش نیکل آبگریز در تماس با محلول خورنده-ساینده است. برای این منظور، طراحی و ساخت تجهیزی جهت بررسی تغییرات لحظهای در نمودارهای طیفسنجی امپدانس الکتروشیمیایی پوششها در شرایط اغتشاشی در محلول خورنده با موفقیت انجام شد. در زمانهای مختلف از آزمون خوردگی-سایشی، زاویه تماس سطح پوشش با آب اندازه گیری و تصاویر میکروسکوپ الکترونی روبشی و میکروسکوپ نیروی اتمی از سطح نمونه تهیه شد. به کمک برقرار ارتباط میان تغییرات امپدانس با تغییرات در زبری سطح، ریزساختار و آبگریزی پوشش، شروع تخریب در ساختار سلسلهمراتبی و تأثیر آن بر رفتار آبگریزی و مقاومت به خوردگی پوشش بررسی شد. در ادامه، نقش عنصر آلیاژِی تنگستن بر آبگریزی و میزان پایداری ساختار سلسلهمراتبی نیکل در شرایط خورنده-ساینده ارزیابی شد. مقایسهای میان رفتار آبگریزی، زبری و ریزساختار سطح، ترکیب شیمیایی و فازی رسوبات نیکل و نیکل-تنگستن صاف و سلسلهمراتبی به کمک روشهای زاویه سنجی، میکروسکوپ نیروی اتمی، میکروسکوپ الکترونی روبشی، طیفسنجی توزیع انرژی و پراش پرتو ایکس، انجام شد. صرف نظر از تفاوت در زبری سطح و ترکیب شیمیایی، تمام پوششها بلافاصله پس از رسوبدهی الکتریکی آبدوست و پس از دو هفته نگهداری در هوا آبگریز (در حدود ?130) شدند. تغییرات در زاویه تماس پوششها برحسب مدت زمان نگهداری آنها در هوا به کمک چهار مایع مختلف اندازهگیری و برای محاسبه تغییرات انرژی سطح پوششها با زمان از مدل وو، استفاده شد. بلافاصله پس از رسوبدهی الکتریکی، انرژی سطح پوششها زیاد بود، اما با گذشت زمان نگهداری در هوا، از میزان آن کاسته شد. براساس نتایج زبریسنجی حاصل از میکروسکوپ نیروی اتمی، در حدود 65% از زبری متوسط ساختار سلسلهمراتبی نیکل پس از تنها نیم ساعت خوردگی-سایشی از دست رفت. در این هنگام زاویه تماس آن با حدود ? 15 کاهش به عدد ?115 رسید. لیکن، پس از یک ساعت خوردگی-سایشی، در حدود 80% از زبری متوسط نیکل سلسلهمراتبی از دست رفت و زاویه تماس این پوشش در محدوده آبدوست (?78) قرار گرفت. صرف نظر از تغییرات در زبری و زاویه تماس، مقاومت انتقال بار پوشش نیکل سلسلهمراتبی بهدلیل گذار از رفتار آبگریزی به رویینگی به صورت ناگهانی افزایش یافت. بهدلیل توانایی بالای رویین شدن مجدد پوشش نیکل سلسلهمراتبی حین خوردگی-سایشی، مقادیر مقاومت انتقال بار آن پس از این افزایش تا پایان آزمون ثابت باقی ماند. با افزودن تنگستن، میزان پایداری ساختار سلسلهمراتبی نیکل حین آزمون خوردگی-سایشی افزایش یافت بهطوری که گذار از آبگریزی به رویینگی برای پوشش نیکل-تنگستن سلسلهمراتبی برخلاف نیکل سلسلهمراتبی بهصورت تدریجی بود. همچنین پس از نیم ساعت آزمون خوردگی-سایشی، فقط 38% از زبریهای ساختار سلسلهمراتبی نیکل-تنگستن از دست رفت و پس از یک ساعت آزمون پوشش همچنان آبگریز بود. کلمات کلیدی : آبگریزی، رسوبدهی الکتریکی، ترشوندگی، زبری، سطح، نیکل، تنگستن، خوردگی-سایشی، الکتروشیمیای
