Skip to main content
SUPERVISOR
Masoud Atapoor,Mohmmad ali Golozar
مسعود عطاپور (استاد راهنما) محمدعلي گلعذار (استاد راهنما)
 
STUDENT
AhmadReza Dorali
احمدرضا درعلي بني

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده مهندسی مواد
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1390

TITLE

The semiconducting properties of passive films formed on AISI 304 in alkaline solutions
Nowadays, stainless steel reinforcements appear as an effective solution to increase the durability of reinforced concrete structures exposed to very aggressive environments. AISI 304 stainless steel is widely used as reinforcement in concrete. The high corrosion resistance of this type of stainless steel is due to formation of a thin film (a few nm thickness), but highly protective that limits ionic and electronic conductivity. The barrier properties of passive film deteriorates and, consequently breaks down due to presence and diffusion of chloride ions. In this work the properties of passive film formed on AISI 304 stainless steel in 0.2 M NaOH solution was investigated. In the potential rang of passive film formation, growth of the passive film reduced current density and increased polarization resistance. The point defects within the passive film were cation vacancies. Therefor, the passive film was identified as the p-type one. The electron acceptor density decreased with increasing the passive film formation potential. The thickness of the passive film was increased linearly with the film formation potential. These observations were in good agreement with the predictions of the point defect model. Also, it was concluded that, the corrosion current density increased and corrosion potential decreased by increasing the chloride concentrations. The point defect density within the passive film increased with increasing the chloride concentration. The effect of immersion time in the absence and presence of chloride ion was also evaluated using EIS technique. In chloride containing solutions, the impedance parameters were lower than no chloride solution. Also, by increasing the chloride content, impedance parameters were decreased more quickly. Keywords: stainless steel, passive film, electrochemical impedance, pitting corrosion, Mott–Schottky analyses
چکيده امروزه استفاده از فولادهاي زنگ نزن به عنوان يکي از مهم ترين روش هاي افزايش پايداري بتن هاي تقويت شده در محيط هاي بسيار خورنده است. فولاد زنگ نزن 304 يکي از مهم ترين انواع فولادهاي زنگ نزن مي باشد که بطور عمده در بتن ها مورد استفاده قرار مي گيرد. مقاومت به خوردگي اين نوع فولاد به خاطر تشکيل فيلم محافظ مي باشد که ضخامت اين فيلم در حدود چند نانومتر بوده و اغلب اوقات باعث کاهش هدايت يوني و الکتروني مي شود. يون کلر با نفوذ در لايه رويين خواص حفاظتي آن را کاهش داده و نهايتا منجر به شکست لايه رويين مي گردد. در اين تحقيق خواص لايه رويين تشکيل شده بر روي فولاد زنگ نزن 304 در محلول هيدروکسيد سديم 2/0 مولار در پتانسيل هاي مختلف بررسي شد. در محدوده پتانسيل رويين شدن، رشد لايه رويين باعث کاهش چگالي جريان و افزايش مقاومت پلاريزاسيون شد. لايه رويين تشکيل شده به علت غلظت بالاتر گيرنده هاي الکتروني (جاهاي خالي کاتيوني) نسبت به دهنده هاي الکتروني (جاهاي خالي اکسيژني) رفتار نيمه هادي نوع-p را نشان داد. با افزايش پتانسيل تشکيل لايه رويين، مقادير چگالي گيرنده هاي الکتروني کاهش و ضخامت لايه رويين به طور خطي افزايش يافت که مطابق پيش بيني مدل عيب نقطه اي بود. در ادامه اثر يون کلر بر روي خواص الکتروشيميايي و نيمه هادي لايه رويين تشکيل شده مورد ارزيابي قرار گرفت. افزايش يون کلر موجب افزايش چگالي جريان خوردگي وکاهش پتانسيل خوردگي گرديد. غلظت عيوب موجود در لايه رويين در حضور يون کلر، افزايش يافته در حالي که مقاومت پلاريزاسيون کاهش يافت. هم چنين اثر زمان غوطه وري بر رفتار الکتروشيميايي لايه رويين در حضور يون کلر مورد ارزيابي قرارگرفت. نتايج نشان داد که در محلول فاقد يون کلر با گذشت زمان، مقادير امپدانس الکتروشيميايي افزايش يافت. در محلول هاي حاوي يون کلر، مقادير امپدانس در مقايسه با محلول هاي بدون کلر کمتر بود. از طرف ديگر با افزايش يون کلر مقادير امپدانس الکتروشيميايي در زمان هاي کوتاه تري،کاهش يافت. کلمات کليدي فولاد زنگ نزن، لايه رويين، امپدانس الکتروشيميايي، خوردگي حفره اي، آزمون موت- شاتکي

ارتقاء امنیت وب با وف بومی