مقايسه ميزان مشاركت آهن و كبالت در تشكيل پوشش‌هاي آلياژي Zn-Fe و Zn-Co

Comparison of Fe and Co-contribution in Electrochemical Depositionof Zn-Fe and Zn-Co-coatings

استفاده از پوشش‌هاي آلياژي روي با عناصر گروه آهن از جمله آهن و كبالت به طور فزاينده‌اي رو به رشد است؛ در حالي كه پوشش آلياژي Zn-Co اغلب بين 4/0 تا 2 درصد وزني كبالت دارد، پوشش آلياژي Zn-Fe حتي تا 40 % وزني نيز مي‌تواند داراي آهن باشد. بررسي و تحليل علل اين تفاوت قابل ملاحظه با حضور مقدار عنصر آلياژي در تشكيل رسوب، در اين مقاله مورد توجه قرار گرفت. پوشش‌هاي آلياژي Zn-Fe و Zn-Co از محلول‌هاي الكتروليت اسيدي در دماي ?C25 در مدت زمان 10 دقيقه را سبب شدند. چگالي جريان آبكاري در محدوده A/dm210-4 تغيير داده شد. تركيب شيميايي رسوبات به وسيله آناليز EDAX حاصل از ميكروسكوپ الكتروني روبشي تعيين گرديد. راندمان جريان كاتدي و چگالي جريان جزيي روي، آهن و كبالت از طريق محاسبات مبتني بر قوانين فارادي به دست آمد. همچنين از طريق اندازه‌گيري ضخامت پوشش، سرعت نشست رسوبات آلياژي Zn-Fe و Zn-Co نيز تعيين گرديد. نتايج حاصل نشان داد چگالي جريان جزيي روي در ترسيب آلياژ Zn-Co بيشتر از آلياژ Zn-Fe است؛ در حالي كه در چگالي جريان آبكاري ثابت، چگالي جريان جزيي آهن در ترسيب Zn-Fe بسيار بالاتر از چگالي جريان جزيي كبالت در ترسيب Zn-Co مي‌باشد. همچنين سرعت نشست رسوب آلياژ Zn-Co نيز بيشتر از Zn-Feاست؛ به عبارتي به دليل سرعت كمتر نشست رسوب آلياژ Zn-Fe، آهن فرصت بيشتري براي حضور در ساختار رسوب به دست مي‌آورد.

The use of the Zn alloy coatings with iron group elements such as Fe and Co is developing increasingly. Zn-Co alloy coatings have 0.4 - 2 wt% cobalt, but the Fe content of Zn-Fe alloy coatings would be up to 40 wt%. In this research, the reasons of high difference in amount of alloying element in the deposits in the same electrochemical conditions have been investigated. Zn-Co and Zn-Fe alloys deposited galvanostatically using acidic electrolytes in 25?C for 10 minutes. The selected current densities were in the range of 4- 10 A/dm2. Composition of deposits was determined using EDAX analysis. Cathodic current efficiency and partial current density of Zn, Fe and Co were obtained using Faraday relations. Also, the thickness of coatings was determined for calculating of the deposition rate in Zn-Fe and Zn-Co alloys. The results indicate that Zn partial current density in Zn-Co deposition is more than in Zn-Fe. But Fe partial current density in Zn-Fe deposition is much more than Co in Zn-Co. Therefore, in the same current density, the presence of Fe in Zn-Fe alloy deposit would be much more than the presence of Co in Zn-Co deposit.