مقايسه ريزسختي، مقاومت به خوردگي ونفوذ هيدروژني پوشش نيكل و پوشش كامپوزيتي Ni-nano TiO2 توليد شده بروش رسوب دهي الكتريكي

Comparison of micro-hardness, corrosion resistance and hydrogen permeation of Ni-nanoTiO2 composite coating and pure Ni coating fabricated by electro-deposition

پوشش كامپوزيتي Ni-nano TiO2 بر روي فولاد ساده كربني با غلظت هاي مختلف ذرات پودر اكسيد تيتانيم در حمام واتس و با استفاده از رسوب دهي الكتريكي تهيه شد. خواص سختي، خوردگي و نفوذ هيدروژني پوشش كامپوزيتي با پوشش نيكل خالص مورد مطالعه و مقايسه قرار گرفت. مقايسه خواص سختي پوشش ها حاكي از افزايش چشمگير ريز سختي پوشش كامپوزيتي نسبت به پوشش نيكل خالص بود. با افزايش غلظت ذرات TiO2 در حمام آبكاري ، به ترتيب از 10، 50 و g/lit 100 و به دنبال آن با افزايش درصد حجمي ذرات به دام افتاده در پوشش هاي كامپوزيتي، سختي افزايش بيشتري را از خود نشان داد. مطالعات خوردگي حاصل از روش پلاريزاسيون تافلي در محيط اسيد سولفوريك 5% با pH حدود 1، بيانگر كاهش چندين مرتبه اي نرخ خوردگي در پوشش كامپوزيتي نسبت به پوشش نيكل خالص بود. افزايش درصد حجمي ذرات به دام افتاده در پوشش هاي كامپوزيتي منجر به بهبود مقاومت به خوردگي اين گونه پوشش ها شد. علاوه بر خواص مكانيكي و خوردگي، آزمايش مقاومت به نفوذ هيدروژني پوشش كامپوزيتي Ni-nano TiO2 و نيكل خالص با روش الكتروشيميايي پيل دوانتان1 از طريق شارژ الكتروشيميايي هيدروژن توسط منبع تغذيه و ثبت جريان نفوذي هيدروژن بر حسب زمان در دستگاه پتانسيواستات انجام پذيرفت. تجزيه و تحليل نتايج حاكي از مقاومت و طول عمر بيشتر پوشش كامپوزيتي در برابر نفوذ اتم هاي هيدروژن در مقايسه با پوشش نيكل خالص بود.

Ni-nano TiO2 composite coatings on low carbon steel have been prepared in Watts-bath using the electro deposition process. Characteristics of coatings such as micro-hardness, corrosion and hydrogen permeation were studied and compared with those of pure nickel coating. Micro-hardness results showed a noticeable increase in hardness of composite coatings in respect to the pure nickel coating. It was found that, an increase in TiO2 particle incorporation lead to the micro-hardness increment of the coatings. The corrosion study of specimens in %5 H2SO4 solution with pH=1 acquired through Tafel polarization, revealed several times reduction in the corrosion rate (CR) of composite coatings as compared to the pure nickel coating. Furthermore, hydrogen permeation test was performed on both pure nickel and Ni-TiO2 composite coating by the electrochemical approach (Devanthan-Stachursky) to compare their resistivity against hydrogen atoms through hydrogen charging by a power supply and recording permeation density versus time with a Potentiostat. Analysis of the results showed better resistivity of the composite coating against hydrogen permeation compared to the pure nickel coating.