بررسي خواص ترشوندگي و پايداري طولاني مدت پوشش فوق آبگريز ايجاد شده توسط روش دومرحله اي بر روي تيتانيم

Investigation of Wetting Properties and Long Term Stability of Fabricated Superhydrophobic Coating on Titanium by two Step Method

در اين تحقيق از روشي دو مرحله اي براي ساخت سطح فوق آبگريز با خاصيت مقاومت به خوردگي بسيار بالا و همچنين پايداري شيميايي بالا بر روي تيتانيم خالص استفاده شد. سطح تيتانيم در ابتدا شات پين شده و در مرحله بعد تحت روش اچ كردن شيميايي و متعاقبا عمليات اصلاح با متيل تري كلروسيلان كه كم كننده انرژي سطحي مي باشد، قرار گرفت. و تاثير عمليات شات پين كردن بر روي ترشوندگي، مقاومت به خوردگي و پايداري شيميايي طولاني مدت نمونه هاي ايجاد شده مطالعه گرديد. نتايج نشان دهنده ساختار شبكه اي اليافي شكل در مقياس نانومتري مي باشد، كه با گروه هاي عاملي ماده متيل تري كلروسيلاني در سطح تيتانيم پيوند شيميايي داده است. مقاومت به خوردگي سطوح سوپرهيدروفوب ايجاد شده با استفاده از آزمون غوطه وري، پلاريزاسيون پتانشيودايناميك و طيف سنجي امپدانس الكتروشيميايي (EIS) در محلول 3.5wt% NaCl مورد ارزيابي قرار گرفت. همچنين پايداري شيميايي سطوح ايجاد شده با غوطه وري در محلول 3.5wt% NaCl مورد مطالعه قرار گرفت. نتايج حاصله نشان دهنده بالاترين زاويه تماس159º± 2 براي نمونه هايي كه شات پين شده بود. نتايج آزمون هاي خوردگي نيز نشان دهنده مقاومت به خوردگي بسيار بالاي سطوح سوپرهيدروفوب شده كه قبلا شات پين شده بودند، مي باشد. همچنين سطح با مقاومت به خوردگي بالا داراي بالاترين زاويه تماس قطره و بالاترين پايداري شيميايي در محيط خورنده بود.

In this study two step method was used in order to fabricate superhydrophobic surface with high corrosion resistance and chemical stability on Ti substrate. At first shot peening treatment was applied on Ti surface and then etching operation was carried out on it. Finally, silane operation was done on Ti surface in order to reduce the surface energy. The effect of shot peening treatment on wettability, corrosion behavior and long term chemical stability of fabricated superhydrophobic surface was studied. The results indicated that, the network fiber structure is in nanometer scale which bonded with functional group of methyle tricolor silane on Ti substrate. Corrosion resistance of superhydrophobic surface was analyzed by immersion, potentiodynamic polarization and EIS test in 3.5%wt NaCl solution. Also long tern stability of fabricated coating was studied by immersion in 3.5%wt NaCl solution for different times. The results showed that the highest contact angle of 159° was obtained for pre- shot peened samples. The corrosion resistance evaluation studies also indicate the high corrosion resistance of pre shot peened sample. Also the surface with high corrosion resistance indicate highest chemical stability and contact angle.