بررسی رفتار خوردگی پوشش سیلانی حاوی دو ترکیب آمینوپروپیل تری اتوکسی سیلان و تترااتیل اورتوسیلیکات بر روی فولاد IFبه روش سل ژل

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشکده مهندسی مواد، دانشگاه صنعتی اصفهان

2 پژوهشکده نانو فناوری و مواد پیشرفته، دانشگاه صنعتی اصفهان

چکیده

در این پژوهش پوشش­های سیلانی حاوی دو ترکیب آمینوپروپیل تری اتوکسی سیلان (APTS) و تترااتیل اورتوسیلیکات (TEOS) به روش سل‌ژل بر روی  فولاد IF ایجاد شدند. محلول پوشش‌دهی با مخلوط کردن ترکیب‌های سیلانی در مخلوط الکل و آب مقطر آماده و پوشش به روش غوطه‌وری بر زیر‌لایه اعمال شد. آزمون طیف‌سنج مادون قرمز تبدیل فوریه نشان داد که پوشش بخوبی با زیر‌لایه پیوند برقرار کرده و پوشش تشکیل شده است. نتایج آزمون‌ پلاریزاسیون پتانسیودینامیک نشان داد که پتانسیل خوردگی با اعمال پوشش سیلانی تقریبا افزایش داشته و چگالی جریان خوردگی کاهش شدیدی یافت. همچنین نتایج آزمون امپدانس الکتروشیمیایی مشخص نمود که پوشش سیلانی مقاومت خوردگی خوبی از خود نشان داد. درواقع، پوشش ایجاد شده همانند یک سد فیزیکی عمل کرده و از نفوذ یون‌های مهاجم و ملکول‌های اکسیژن به سطح زیر‌لایه جلوگیری می‌نماید. علاوه بر این تصاویرمیکروسکوپ نوری مقاومت پوشش سیلانی را بعد از آزمون خوردگی نشان داده و بهبود مقاومت خوردگی را نسبت به زیرلایه مشخص می‌سازد.

کلیدواژه‌ها


1. S. Hoile, Processing and properties of mild interstitial free steels, Materials Science and Technology A, 16 (2000) 1079–1081.

2. H.Leidheiser Jr, Corrosion of painted metals – a review, Corrosion 38, (1982) 374-383.

3. S.M. Hanetho, I. Kaus, A. Bouzga, C. Simon, T. Grande, M.A. Einarsrud, Synthesis and characterization of hybrid aminopropylsilane-based coatings onstainless steel substrates, Surface & Coatings Technology, 238(2014)1–8.

4. M. Behzadnasab, S. Mirabedini, k. Kabiri, S. Jamali, Corrosion performance of epoxy coatings containing silane treated ZrO2 nanoparticles on mild steel in 3.5% NaCl solution, Corrosion Science, 53(2011) 89-98.

5. L. Wang, S. Liu C., Y.Yu H., Q. An C., Structure and Corrosion Resistance of a Composite γ-Amino Propyl Triethoxy Silane and γ-Glycidoxy Propyl Trimethoxy Silane Conversion Coating on Galvanized Steel, Journal of Iron and Steel Research, International, 19( 2012) 46-51.

6. D. Vasconcelos , J. Carvalho, M. Mantel, W. Vasconcelos, Corrosion resistance ofstainless steel coated with sol–gel silica, Journal of Non-Crystalline Solids, 273( 2000) 135-139.

7. R. Brambilla, G.P. Pires, J.H.Z. dos Santos, M.S. Lacerda Miranda, Octadecylsilane hybrid silica’s prepared by the sol–gel method: Morphological and  textural aspects, Journal of Colloid and Interface Science,312 (2007) 326-332.

8. F. Sinapi, J. Delhalle, Z. Mekhalif, XPS and electrochemical evaluation of twodimensionalorganic films obtained by chemical modification of self-assembledmonolayers of (3-mercaptopropyl) trimethoxysilane on copper surfaces, Materials Science and Engineering: C, 22(2002) 345-353.

9. W. Yuan, W.J. Van Ooij, Characterization of oregano functional silane films on zinc substrates, Journal of colloid and interface science, 185 (1997) 197-209.

10. Y. CASTRO, A. DURA, Hybrid Sol-Gel Coatings Produced from TEOS and γ-MPS, Journal of Sol-Gel Science and Technology, 28 (2008) 81–86.

11. A. Emamgholizadeh, A. Rostami, A. Omrani, A. Rostami, Performance of EP/PpPDA and EP/PpPDA/SiO2 nano composite on corrosion inhibition of steel in hydrochloric acid solution, Progress in Organic Coatings,82 (2015) 7–16.

12. Y. Ivanova, T.S. Gerganova, Y. Dimitriev, I.M. Miranda Salvado, M.H.V. Fernandes,  Nanostructured hybrid materials as precursors for synthesis of nanocoposites in Si–O–C–N–Zr system, Thin Solid Films, 515 (2006) 271 – 278.

13. K. JeevaJothi, K. Palanivelu, Synergistic effect of silane modified nanocomposites for active corrosion protection, Ceramics International, 39 (2013) 7619–7625.  

14. S. Adhami, M. Atapour, A.R. Allafchian, Corrosion protection of copper by silane sol–gel coatings, Journal of Sol-Gel Science and Technology,74 (2015) 800-809.

15. C. Brinker, A. Hurd, P. Schunk, G. Frye, C. Ashley, Review of sol-gel thin film formation, Journal of Non-Crystalline Solids, 147 (1992) 424-436.

16. E. Alibakhshi , E. Ghasemi , M. Mahdavian, B. Ramezanzadeh, Fabrication and characterization of layered double hydroxide/silane nanocomposite coatings for protection of mild steel, Journal of the Taiwan Institute of Chemical Engineers, (2017) 1–11.

17. S. Pourhashem, E. Ghasemy, A. Rashidi, M.R. Vaezi, Corrosion protection properties of novel epoxy nanocomposite coatings containing silane functionalized graphene quantum dots, Journal of Alloys and Compounds(2017).

18. H. Zhu, L. Yue, C.  Zhuang, Y. Zhang, X. Liu, Y. Yin, S. Chen, Fabrication and characterization of self-assembled graphene oxide/silane coatings for corrosion resistance, Surface and Coatings Technology, 304 (2016) 76-84.

19. R.G. Pearson, J. Songstad, Application of the principle of hard and soft acids and bases to organic chemistry, J. Am. Chem. Soc., 89 (1967) 1827–1836.

20. J. CreusU, H. Mazille, H. Idrissi, Porosity evaluation of protective coatings onto steel, through electrochemical techniques, Surface and Coatings Technology 130, (2000), 224-232.

21. M. Zheludkevich, R. Serra, M. Montemor, I.M. Salvado, M. Ferreira, Corrosion protective properties of nanostructured sol–gel hybrid coatings to AA2024-T3, Surface and Coatings Technology, 200 (2006) 3084-3094.

22. X. Zhang, F. Wang, Y. Du, Effect of nano-sized titanium powder addition on corrosion performance of epoxy coatings, Surface & Coatings Technology,201 (2007) 7241- 7245.

23. S.K. Dhokea, A.S. Khannaa, T. Jai MangalSinhab, Effect of nano-ZnO particles on the corrosion behavior of alkyd-based waterborne coatings, Progress in Organic Coatings, 64(2009) 371–382.

24. I.Santana, A.Pepe, E. Jimenez-Pique, S. Pellice, I. Milošev, S. Cer, Corrosion protection of carbon steel by silica-based hybrid coatings containing cerium salts: effect of silica nanoparticle content, Surface and Coatings Technology, 265 (2015) 106-116.

25. F. Brusciotti, V. Snihirova, H. Xue, M.F. Montemor, V. Lamaka, Hybrid epoxy–silane coatings for improved corrosion protection of Mg alloy, Corrosion Science, 67 (2013) 82–90.

26. احتشام زاده  مریم، مقدمه ای بر کاربرد در مطالعه ی خوردگی، انتشارات دانشگاه شهید باهنر کرمان، (1385).

27. T. Ishizaki, Hieda, N. Saito, O. Takai,Corrosion resistance and chemical stability of super-hydrophobic film deposited on magnesium alloy AZ31 by microwave plasma-enhanced chemical vapor deposition, ElectrochemicaActa, 55(2010) 7094-7101.

28. F. Growcock and R.Jasinski, Time-resolved impedance spectroscopy of mild steel inconcentrated hydrochloric acid, Journal of the Electrochemical Society, 136 (1989) 2310-2314.