پوشش دهی فولاد با رزین آلکیدی بلند تقویت شده با نانوذرات سیلیکون کاربید به منظور ارتقای مقاومت به خوردگی

الموضوعات :

حمیده اسماعیلی ¹ , ساناز نقیبی ² , شیرین کردزنگنه ³

1 - واحد شهرضا، دانشگاه آزاد اسلامی، شهرضا، ایران
2 - واحد شهرضا، دانشگاه آزاد اسلامی، شهرضا، ایران
3 - واحد شهرضا، دانشگاه آزاد اسلامی، شهرضا، ایران

تاريخ الإرسال : 02 الأربعاء , جمادى الثانية, 1438 تاريخ التأكيد : 11 السبت , رجب, 1438 تاريخ الإصدار : 01 الأربعاء , ذو الحجة, 1438

الکلمات المفتاحية: خوردگی, فولاد, سیلیکون کاربید, رزین آلکیدی بلند, پوشش دهی,

ملخص المقالة :

برای بهبود خواص پوشش‌های آلی می‌توان با اضافه کردن پرکننده‌هایی مانند نانو ذرات سرامیکی، پوشش را تقویت کرد. در تحقیق حاضر پوشش نانوکامپوزیتی آلی- معدنی شامل نانو ذرات سیلیکون کاربید در زمینه آلکیدی بر روی زیر‌لایه فولاد زنگ نزن L316 اعمال شده است. در این راستا از مقادیر 1، 2 و 3 درصد وزنی نانو ذرات سیلیکون کاربید در زمینه رزین آلکیدی و به منظور تهیه نانوکامپوزیت استفاده گردید. به منظور پخش مناسب نانو ذرات در زمینه پلیمری از همزن مغناطیسی و دستگاه اولتراسونیک بهره گرفته شد. فرآیند غوطه وری نیز به عنوان روش پوشش‌دهی انتخاب گردید. برای بررسی مورفولوژی و توپوگرافی سطح پوشش از میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) و میکروسکوپ نیروی اتمی AFM)) استفاده شد. مقاومت به خوردگی پوشش با آزمون پلاریزاسیون تافل، طیف سنجی امپدانس الکتروشیمیایی EIS)) و آزمون مه ‌نمکی مورد مطالعه قرار گرفت. نتایج آزمون‌های خوردگی نشان داد که افزودن نانو ذرات سیلیکون کاربید در زمینه آلکیدی باعث افزایش مقاومت به خوردگی و کاهش جریان خوردگی شد و نمونه حاوی 3 درصد وزنی نانو ذرات با کاهش دانسیته جریان از6-10×20/9 به 9-10×20/2 نسبت به فولاد زنگ نزن به عنوان نمونه ی با بالاترین مقاومت به خوردگی انتخاب شد. نتایج آزمون چسبندگی پوشش با استفاده از روش کراس کات کاهش میزان جدا شدن پوشش از زیرلایه را از 9% به 4% نشان داد. ضخامت پوشش در حدود 20 میکرومتر تعیین گردید.

المصادر:

 [1]    B. Nikravesh, B. Ramezanzadeh, A. A. Sarabi & S. M. Kasiriha, “Evaluation of the corrosion resistance of an epoxy-polyamide coating containing different ratios of micaceous iron oxide/Al pigments”, Corrosion Science, Vol. 53, pp. 1592-1603, 2011.

 

[2]    M. Schumacher, “Seawater corrosion handbook”, William Andrew Publishing/Noyes, 1979.

 

[3]    N. Jiratumnukul, S. Pruthipaotoon & T. Pitsaroup, “Nanocomposite alkyd coatings”, Applied  Polymer  Science, Vol. 102, pp. 2639-2641, 2006.

 

[4]    B. Ramezanzadeh & M. Attar, “An evaluation of the corrosion resistance and adhesion properties of an epoxy-nanocomposite on a hot-dip galvanized steel (HDG (treated by different kinds of conversion coatings”, Surface and Coating Technology, Vol. 205, pp. 4649-4657, 2011.

 

[5]    D. Zaarei, A. Sarabi, F. Sharif, M. Moazzami Gudarzi & S. Kassiriha, “A New approach to using submicron emeraldine-based polyaniline in corrosion-resistant epoxy coatings”, Coatings Technology and Research, Vol. 9, pp. 47–57, 2012.

 

[6]    D. Zaarei, A. Sarabi, F. Sharif, M. Moazzami Gudarzi & S. Kassiriha, “Preparation and evaluation of epoxy-clay nanocomposite coatings for corrosion protection”, Vol. 7, pp. 126-136, 2010.

 

[7]    X. Shi, T. A. Nguyen, Z. Suo, Y. Liu & R. Avci, “Effect of nanoparticles on the anticorrosion and mechanical properties of epoxy coating”, Surface and Coatings Technology, Vol. 204, pp. 237-245, 2009.

 

[8]    Y. Wang, S. Lim, J. Luo & Z. Xu, “Tribological and corrosion behaviors of Al2O3/polymer nanocomposite coatings”, Wear, Vol. 260, pp. 976-983, 2006.

 

[9]    Baczoni & F. Molnár, “Advanced Examination of Zinc Rich Primers with Thermodielectric Spectroscopy”, Acta Polytechnica Hungarica, Vol. 8, 2011.

 

[10] H. O. Pierson, “Handbook of Refractory Carbides and Ntrides, Properties, Characteristics, Processing and Application”, Noyes publication, pp. 120-140, 1996.

 

[11] Q. L. Ji, M. Q. Zhang, M. Z. Rong, B. Wetzel & K. Friedrich, “Friction and wear of epoxy composites containing surface modified SiC nanoparticles”, Tribology Letters, Vol. 20, pp. 115-123, 2005.

 

[12] D. Reisi, R. Shoja razavi & M. Taheran, “Evaluation of the mechanical and anticorrosion properties of PU-SiC nanocomposite coatings”, Vol. 9, pp. 239-250, 2015.

 

[13] P. Mavinakuli, S. Wei, Q. Wang, A. B. Karki, S. Dhage, Z. Wang, D. P. Young & Z. Guo, “Polypyrrole-Silicon Carbide Nanocomposites with Tunable Electrical Conductivity”, Physical Chemistry, Vol. 114, pp. 3874-3882, 2010.

 

[14] Dehghani, A. Zamani, S. H. mirhossieni & L. Sharifi, “Evaluation of mechanical properties of polyurethane nanocomposite coatings reinforced with silicon carbide and alumina particles”, Color Science Technology, Vol. 9, pp. 169-176, 2016.

 

[15]    م، کریمی، س. م. حجازی و ا. صائب نوری، "مقایسه رفتار خوردگی پوشش‌های اپوکسی با استایرن بوتادین رابر به همراه نانو ذرات اکسید مس در محیط غوطه وری آب دریا"، فصلنامه علوم و مهندسی خوردگی، سال پنجم، شماره7، 1394.

 

[16] Y. Zhao, J. Wang, X. Cui & H. Wang, “The use of Photoshop software to estimate the adhesion and rust-resistant properties of coating film”, Surface and Interface Analysis, Vol. 43, pp. 913-917,2011.

 

[17]    ش، اشهری و ع. ا. سرابی، "خواص ضد خوردگی نانو کامپوزیت پلی یورتان- کلی"، انجمن خوردگی ایران، یازدهمین کنگره خوردگی ایران، دانشگاه شهید بهشتی کرمان، 985-977، 1388.

 

[18] T. A. Vilgis, G. Heinrich & M. Kluppel, “Reinforcement of Polymer nano-composites”, Cambridge, New York, 2009.

 

[19] S. K. Dhoke & A. S. Khanna, “Electrochemical impedance spectroscopy (EIS) study of nano-alumina modified alkyd based waterborne coatings”, Progress in Organic Coatings, Vol. 74, pp. 92– 99, 2012.

 

[20]    ع. ر، قاضی زاده، م. مهدویان و ف. نصیرپوری، "اثر نانوذرات نقره بر پخت و خواص حفاظت خوردگی پوشش اپوکسی"، فصلنامه علوم و مهندسی خوردگی، شماره2، سال چهارم، 1393.

 

[21] Golgoon, M. Aliofkhazraei, M. Toorani, M. H. Moradi & E. Golgoon, “The structure and corrosion properties of polyester-clay nanocomposite coatings and effect of curing on coatings properties”, Science and Technology of Composites, Vol. 3, pp. 51-58, 2016.

 

[22] M. J. Palimi, M. Peymannia & B. Ramezanzadeh “An evaluation of the anticorrosion properties of the spinel nanopigment-filled epoxy composite coatings applied on the steel surface”, Progress in Organic Coatings, Vol. 80, pp. 164–175, 2015.

 

[23]    ی. ذاکری نیا و ر. بازرگان لاری، "اعمال پوشش نانوکامپوزیتی Ni-B-ZrO₂ به روش الکترولس بر روی فولاد CK45 و بررسی خواص تریبولوژیکی آن"، فصلنامه علمی-پژوهشی فرآیندهای نوین در مهندسی مواد، دوره 10، شماره 4، 99-89، 1395.

 

[24]    س. نقیبی، ا. جمشیدی، م. برزگر و س. رمضانی، "بررسی ریزساختاری لایه نازک تیتانیا بر روی فولاد 316 به روش سل‌ژل (بهینه‌سازی متغیرهای فرآیند با روش آماری تاگوچی"، فصلنامه علمی-پژوهشی فرآیندهای نوین در مهندسی مواد، دوره 6، شماره 4، 89-79، 1391.