بررسي اثر ضريب نفوذ در پوشش اپوكسي/ نانو كربن بلك با استفاده از تست امپدانس تشديد شده و قانون دوم فيك

Investigation of performance of carbon black nanoparticles/epoxy coating by using accelerated EIS test and the second ficks law

در اين پژوهش به بررسي اثر نانوذرات كربن بلك در بهبود خواص ضد خوردگي پوشش هاي بر پايه اپوكسي پرداخته شد. با توجه به نيروهاي واندروالس قوي بين نانوذرات كربن بلك از سورفكتانت سديم دودسيل سولفات (SDS) جهت اصلاح ساختار سطحي استفاده شد. نتايج آزمون TEM نشان داد نانوذرات با سايز كمتر از 50 نانومتر بطور يكنواخت در بستر ماتريس پخش شدند. پوشش هاي حاوي درصد هاي 5/0، 1 و 75/1% از نانوذرات كربن بلك تهيه شد و با استفاده از روش اسپكتروسكوپي الكتروشيميايي امپدانس در دما °C65 مورد ارزيابي قرار گرفتند. نتايج نشان داد با اضافه كردن نانوذرات كربن بلك مقاومت پوشش ها در برابر محيط خورنده افزايش پيدا كرده و متعاقبا ظرفيت خازن پوشش ها كاهش يافته است. نتايج ضريب نفوذ پوشش ها كه از تلفيق قانون دوم فيك و معادله براشر تهيه شد نشان داد ضريب نفوذ آب در نمونه هاي حاوي كربن بلك تا 107 مرتبه كاهش پيدا كرده است. نانوذرات كربن بلك با پركردن ميكروتخلخل ها از نفوذ مواد خورنده و آب به داخل پوشش جلوگيري مي كنند و همين امر موجب كاهش ضريب نفوذ و بهبود خواص ضد خوردگي پوشش ها مي شود.

In this study, it was investigated the effect of modified carbon black Nanoparticles to improve anti-corrosion properties of epoxy-based coatings. SDS surfactant was used for decreasing Van Der Walls force between CB nanoparticles.TEM analysis showed CB nanoparticles were dispersed in epoxy matrix by lower than 50 nm. Coatings with 0.5, 1 and 1.75% CB nanoparticles were prepared and EIS technique was used for evaluating of coatings in 65°C. By adding CB nanoparticles, the resistance of coating to corrosive media increased and the capacitance of coating decreased. Diffusion coefficient of water decreased more than 107 times in 1% CB coating than to neat epoxy. It seems that CB nanoparticles fill micro pores in the coating and limit diffusion of corrosive ions and water.