مشخصه‌يابي و بررسي تاثير بلورينه شدن بر تخلخل موجود در پوشش متشكّل از اكسيدهاي فلزي مخلوط آلومينيم/ منيزيم/ تيتانيم

Characterization and Evaluation of the Effect of Crystallization on the Porosity of Aluminium/Magnesium/Titanium Mixed-Metal Oxides Sol-Gel Coating

اخيراً از اكسيدهاي فلزي مخلوط به‌دليل خواص مناسب از جمله مقاومت شيميايي و پايداري حرارتي بالا، به‌عنوان پوشش‌هاي مقاوم به خوردگي در كاربردهاي بسياري استفاده شده است. در پژوهش حاضر، پوششي از اكسيدهاي فلزي مخلوط آلومينيم/ منيزيم/ تيتانيم به‌روش سُل- ژل و با استفاده از فرايند غوطه‌وري، بر روي آلياژ آلومينيم سري 1100 اعمال شد و تاثير نسبت‌هاي مولي متفاوت و عمليّات حرارتي بر خواص پوشش‌هاي به‌دست آمده بررسي شد. سپس، به‌منظور بررسي تاثير بلورينه شدن پوشش‌هاي ايجاد شده، از آزمون‌هاي پراش پرتوي ايكس و ريزسختي‌سنجي ويكرز و همچنين، ميكروسكپ الكتروني روبشي استفاده شد. رفتار خوردگي نمونه‌ها، با استفاده از آزمون‌هاي پتانسيل مدار باز (OCP) و پلاريزاسيون پتانسيوديناميك در محلول 5/3 درصد وزني كلريد سديم بررسي شد. نتايج نشان دادند كه پوشش‌هاي سُل- ژل بي‌شكل نسبت به پوشش‌هاي بلورين، تخلخل كم‌تر و مقاومت به خوردگي بهتري داشته است. سرعت خوردگي نمونه‌هاي بلورين نسبت به نمونه‌هاي بي‌شكل با نسبت‌هاي مولي 5:1:3 و 5:3:4/2 از Al/Mg/Ti ، به‌ترتيب 5 و 13 برابر و درصد تخلخل آن‌ها 17و 27برابر شد.

Recently, mixed-metal oxides with suitable properties such as high chemical resistance and thermal stability, have been used in a wide range of applications as corrosion resistant coatings. In the present study, Aluminum/Magnesium/Titanium mixed-metal oxides was used as a coating on AA1100 aluminum by sol-gel method and by dip coating process and the effect of various molar fractions and heat treatment cycle on properties of this coating was investigated. In order to study the effect of crystallinity of the coated samples, test samples were characterized using X-ray diffraction (XRD) and Vickers microhardness analyses and their microstructures were examined by Scanning Electron Microscope (SEM). The corrosion behavior of samples were also studied by Open Circuit Potential (OCP) and potentiodynamic polarization techniques in 3.5 wt.% NaCl solution. The results showed that the amorphous sol-gel coatings are less porous representing better corrosion resistance when they are compared with the crystalline coatings. The corrosion rates of the crystalline samples with Al/Mg/Ti molar ratios of 5:1:3 and 2.5:3:4 were 5 and 13 times greater, respectively, than those for the amorphous samples and the porosity contents in the former samples with the same molar ratios were 17 and 27 times greater than those of the latter samples, respectively.