بهينه‌سازي آماده‌سازي شيميايي سطوح فولادي زنگ زده توسط محلول‌هاي آماده‌سازي برپايه مخلوط تانين و اسيد فسفريك

Optimization of Chemical Pretreatment of Rusted Steel Surfaces by Solutions Based on Tannin and Phosphoric Acid Mixture

در اين تحقيق رفتار الكتروشيميايي مخلوط اسيد فسفريك و تانين به عنوان محلول‌هاي مبدل زنگ مورد بررسي قرار مي‌گيرد. روش طراحي آزمايشات تاگوچي به عنوان ابزاري مفيد در تحليل نتايج آزمون‌ها مورد استفاده قرار گرفت. متغيرهاي مورد مطالعه شامل درصد وزني اسيدفسفريك، درصد وزني تانين، pH محلول‌هاي آماده‌سازي و زمان غوطه‌وري نمونه‌هاي فلزي زنگ زده در محلول‌هاي آماده‌سازي بود. آزمون پلاريزاسيون به منظور اندازه‌گيري سرعت خوردگي بر روي لايه‌هاي تبديلي و بدست آوردن شرايط بهينه محلول آماده‌سازي از لحاظ بازده بازدارندگي استفاده گرديد. همچنين آزمون‌هاي شناسايي شامل ميكروسكوپ الكتروني روبشي مجهز به آناليز EDX ، پراش پرتو ايكس و طيف‌سنجي زير قرمز بر روي نمونه‌هاي بهينه صورت گرفت. نتايج آزمون پلاريزاسيون نشان داد كه محلول فاقد تانين و شامل 20% وزني اسيد فسفريك در pH برابر 2 و زمان غوطه‌وري 5 ساعت شرايط بهينه از لحاظ بازده بازدارندگي را ايجاد مي‌نمايد. آزمون‌هاي پراش پرتو ايكس و طيف‌سنجي زير قرمز نشان دادند كه تغييرات فازي بر روي لايه زنگ صورت گرفته است و لايه تبديلي تشكيل شده در حالت بهينه قابليت حفاظت مناسبي از فلز زيرآيند دارد.

In this study, the electrochemical behavior of phosphoric acid and tannin mixture as rust converter solutions is investigated. Experimental design was carried out using taguchi method as a useful tool to interpret the results. Variables was studied comprising weight percentage of phosphoric acid and tannin, pH of pretreatment solutions and immersion time of rusted specimens in pretreatment solutions. Polarization test was utilized to measure the corrosion rate of conversion layer and optimization of pretreatment solutions in term of inhibition efficiency. Also, characterizing experiments including SEM-EDX, XRD and FT-IR were carried out on samples treated in optimum condition. Polarization test results showed that a solution containing no tannin and phosphoric acid(20 wt%) in pH=2 and immersion time equal to 5 hours exhibited the optimum condition in term of inhibition efficiency. XRD and FT-IR tests showed that a phase transformation of rust layer occurred after treatment and the conversion layer treated in optimum condition revealed suitable corrosion protection of metallic substrate