توليد و بررسي رفتار خوردگي پوشش اكسيدهاي فلزي مخلوط Al2O3/MgO/TiO2 به روش سل ژل روي زيرلايه آلومينيم

Synthesis and Evaluation of Corrosion Behavior of Al2O3/MgO/TiO2 Mixed Metal Oxides Coating by Sol Gel Method on Al Substrate

در اين پژوهش، اكسيدهاي فلزي مخلوط Al2O3/MgO/TiO2 با استفاده از فرايند سل ژل با دو نسبت مولي Al/Mg/Ti، 5:1:3 و 3:4 :5/2 بر روي زيرلايه آلومينيم AA1100 پوشش داده شد. مورفولوژي سطح، تحليل فازي و رفتار خوردگي پوشش با دستگاه ميكروسكوپ الكتروني روبشي (SEM)، تفرق اشعه ايكس (XRD) و اندازه‌گيري‌هاي طيف‌نگاري امپدانس الكتروشيميايي (EIS) در محلول 3.5 wt% NaCl مورد ارزيابي قرار گرفت. رفتار گرمايي، نوع پيوندها و گروه‌هاي عاملي نمونه‌هاي پوشش يافته به‌ترتيب توسط تحليل گرمايي TG DTA و آزمون طيف‌نگاري مادون قرمز (FTIR) مورد مطالعه قرار گرفت. نتايج نشان داد كه عمليات گرمايي در دماي 450 درجه سانتي‌گراد باعث افزايش تخلخل و ترك پوشش شده و در نهايت باعث كاهش مقاومت به خوردگي مي‌شود. بهترين مقاومت به خوردگي براي نمونه پوشش يافته با نسبت مولي Al/Mg/Ti برابر با 5:1:3 و بدون عمليات گرمايي به‌دست آمد. ساختار اين نمونه غيربلوري بوده و عمليات گرمايي باعث بلوري شدن و كاهش مقاومت به خوردگي مي‌شود.

In this study, mixed metal oxides Al2O3/MgO/TiO2 coatings with Al/Mg/Ti ratios of 5:1:3 and 2.5:3:4 were coated on AA1100 aluminum by sol gel method. The surface morphology, phase analysis and the corrosion behavior of the Al2O3/MgO/TiO2 coatings were characterized by scanning electron microscope (SEM), X ray diffraction (XRD), and electrochemical impedance spectroscopy measurements (EIS) in 3.5 wt.% NaCl solution. The thermal behaviors, the bonds configuration, and functional groups of the coated sles were studied by thermo gravimetric and differential thermal analysis (TG DTA) and Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR), respectively. The results demonstrated that heat treatment at 450 °C caused an increase in porosity and coating cracking, finally leading to the decrease of corrosion resistance. The best corrosion resistance was achieved for the sle with Al/Mg/Ti molar ratio of 5:1:3 without any heat treatment. The structure of this sle was amorphous, and heat treatment resulted in crystallization and decrease of the corrosion resistance.