Skip to main content
SUPERVISOR
Shadpour Mallakpour,Mohmmad ali Golozar
شادپور ملک پور (استاد مشاور) محمدعلي گلعذار (استاد راهنما)
 
STUDENT
Ali Ashrafi
علي اشرفي حبيب آبادي

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.
چکيده رفتار الکتروشيميايي فولاد ساده کربني در محلول اسيداگزاليک حاوي مونومر پيرول به روش پلاريزاسيون پتانسيوديناميک مطالعه شد. در اين راستا، اثر زبري سطح زيرلايه فولادي بر اين رفتار بررسي شد. براي فولادهاي با زبري سطحي متفاوت، ضمن تهيه نمودار تبديل پتانسيل تشکيل پوشش پليمري به چگالي جريان لازم براي پوشش دهي به روش جريان ثابت، نواحي مختلف پتانسيلي شناسايي شد. به منظور تعيين دقيق نواحي مزبور و تعيين مکانيزم پوشش دهي در هر ناحيه، آزمون امپدانس الکتروشيميايي در محدوده هاي مورد نظر در حين پوشش دهي انجام شد. با بررسي نتايج، پنج ناحيه پتانسيلي شناسايي شد. با تهيه نمونه هاي مختلف به روش جريان ثابت در نواحي مزبور، و بررسي سطح نمونه ها توسط روش پراش اشعه x، و ميکروسکوپ الکتروني روبشي، مکانيزم غالب در هر مرحله تعيين شد. نتايج نشان داد که در نواحي پتانسيلي مختلف، به ترتيب با افزايش پتانسيل، مکانيزم هاي (الف) عدم اکسايش مونومر و انحلال لايه رويين، (ب) اکسايش مونومر و تشکيل اليگومرهاي با حلاليت بالا و عدم تشکيل پوشش، (ج) تشکيل پوشش پلي پيرول صفحه اي متبلور، (د) تشکيل پوشش پلي پيرول شبه صفحه اي، (ه) تشکيل پوشش پلي پيرول با مورفولوژي گل کلمي، غالب است. طيف زيرقرمز پوشش هاي پليمري تشکيل شده در محدوده هاي پتانسيلي مختلف نيز ارزيابي شد. طيف پراش اشعه x پوشش پلي پيرول متبلور، ميزان تبلور را در حدود 68% تعيين کرد. همچنين آزمون آناليز عنصري نشان داد که نسبت پيرول به يون تقويت کننده اگزالات در پلي پيرول متبلور 1 به 4 و در ديگر مورفولوژي ها 1 به 5 است. توپوگرافي سطحي مورفولوژي هاي مختلف بدست آمده توسط ميکروسکوپ نيروي اتمي بررسي شد. همچنين رفتار خوردگي نمونه هاي فولادي پوشش داده شده با پلي پيرول با مورفولوژي مختلف، به روش هاي تعيين تغييرات پتانسيل با زمان و پلاريزاسيون پتانسيوديناميک ارزيابي شد. نتايج نشان داد که نمونه با پوشش متبلور مقاومت به خوردگي بالاتري نسبت به نمونه هاي با پوشش آمورف دارد. ضمن بررسي مکانيزم مقاومت به خوردگي در پوشش هاي پلي پيرول، علت مقاومت بيشتر پوشش پلي پيرول متبلور نسبت به پوشش هاي آمورف، نوع مورفولوژي و در نتيجه آن کاهش ميزان مسيرهاي نفوذ الکتروليت خورنده به سطح زيرلايه تعيين شد.

ارتقاء امنیت وب با وف بومی