عنوان مقاله :
ساخت و مشخصه يابي پوشش نانوكامپوزيتي PDMS-SiO2-CuO بر فولاد زنگ نزن و ارزيابي رفتار آبگريزي آن
عنوان به زبان ديگر :
Preparation and Characterization of PDMS-SiO2-CuO Nanocomposite Coating on Stainless Steel and Its Super-hydrophobicity Property
پديد آورندگان :
توكلي دهقي، شيما دانشگاه صنعتي اصفهان - دانشكده مهندسي مواد , درويشي، سرور دانشگاه صنعتي اصفهان - دانشكده مهندسي مواد , نعمتي، شروين دانشگاه صنعتي شريف - دانشكده مهندسي مواد , خرازيها، مهشيد دانشگاه صنعتي اصفهان - دانشكده مهندسي مواد
كليدواژه :
پلي دي متيل سيلوكسان , آبگريزي , نانوذرات اكسيد مس , فولاد زنگ نزن L316 , پوشش نانوكامپوزيتي
چكيده فارسي :
براي افزايش مقاومت به اكسيداسيون و خوردگي داغ فولاد ها مي توان عناصر مختلفي از جمله آلومينيوم، كروم، سيليسيم، تيتانيوم و يا تركيبي از آنها را روي سطح نفوذ داد. در اين تحقيق با استفاده از فرايند سمانتاسيون فشرده پوشش هم زمان آلومينيوم- تيتانيوم روي زيرلايه فولاد زنگ نزن فريتي 430 AISI ايجاد شد. پوشش توسط ميكروسكوپ الكتروني روبشي (SEM) و پراش پرتو ايكس (XRD) مورد بررسي قرار گرفت. پوشش حاصل شامل دو لايه به ضخامت حدود 14 ميكرومتر بود. نتايج آزمون پراش پرتو ايكس وجود فازهاي FeTi، 2TiO، AlTi، Ti3Al و Ti5Al را نشان داد. اكسيداسيون هم دما و اكسيداسيون سيكلي در دماي 1000 درجه سانتي گراد روي نمونه هاي بدون پوشش و پوشش دار انجام شد. نتايج اكسيداسيون هم دما و سيكلي نشان داد پوشش نفوذي آلومينيوم- تيتانيوم باعث بهبود مقاومت به اكسيداسيون فولاد زنگ نزن فريتي 430 AISI شد.
چكيده لاتين :
With the advances in the development of biomaterials for tissue replacement, the attention of scientists has been
focused on the improvement of clinical implant properties. In this regard, despite the appropriate properties of the stainless steel,
the application of stainless steel as implants has been limited due to the weak corrosion resistivity. The purpose of this paper was
preparation and characterization of hydrophobic polydimethylsiloxane (PDMS)-SiO2-CuO nanocomposite coating on the 316L
stainless steel surface. The 316L stainless steel was coated by SiO2 nanoparticles (20 wt. %), CuO nanoparticles (0.5, 1 and 2 wt.
%) and biocompatible PDMS. In this research, x-ray diffraction (XRD) and scanning electron microscopy (SEM) were applied to
characterize the coating. Moreover, the roughness and water contact angle of the coatings consisting of various amounts of CuO
nanopowder were estimated. Finally, the effects of various amounts of the CuO nanopowder on the corrosion resistivity of
nanocomposite coatings were investigated. XRD patterns confirmed the presence of crystalline CuO nanoparticles on the
substrate. Due to the non-crystalline nature of silica nanoparticles and the semi-crystalline PDMS polymer, no peak confirming
the presence of these phases was detected on the XRD pattern of the nanocomposite coating. SEM images showed the formation
of a lotus leaf-like layer on the surface of the nanocomposite coating containing 1 and 2 wt. % CuO. Moreover, water contact
angle evolution revealed that while contact angle was 81 degree without CuO nanoparticles, it was enhanced to 146 degree in the
presence of 1 wt. % CuO. Moreover, the corrosion study showed the nanocomposite containing 2 wt.% CuO had the best
corrosion resistance, the corrosion current density of 2.1E-7 A.cm-2, and the corrosion potential of 0.22 V.
عنوان نشريه :
مواد پيشرفته در مهندسي
عنوان نشريه :
مواد پيشرفته در مهندسي