اثر هیدروکسیدپتاسیم بر رفتار خوردگی پوشش‏های‏ سرامیکی تشکیل‏شده به روش اکسیداسیون الکترولیتی پلاسمایی روی زیرلایه تیتانیم

Abstract

در این تحقیق، پوشش‏های سرامیکی به‏وسیله فرآیند اکسیداسیون الکترولیتی پلاسمایی در حمام پایه آلومیناتی حاوی غلظت‏های متفاوتی از هیدروکسید‏پتاسیم (3، 4 و 5 گرم بر لیتر) روی زیرلایه تیتانیم خالص با موفقیت تشکیل شد. تمامی فرآیندها در ولتاژ ثابت 420 ولت و در مدت زمان 180 ثانیه انجام شدند. اثر ترکیب‏شیمیایی حمام پوشش‏دهی بر ولتاژ جرقه‏زنی، ریزساختار و رفتار خوردگی پوشش‎ها مورد مطالعه قرار گرفت. تصاویر میکروسکوپ الکترونی سطح و مقطع عرضی و آزمون‏های خوردگی پوشش‏ها در محلول کلریدسدیم 5/3 درصد وزنی نشان دادند که افزایش غلظت هیدروکسیدپتاسیم در حمام پوشش‏دهی از 3 به 4 گرم بر لیتر منجر به افزایش تراکم و یکنواختی ساختار، کاهش اندازه میانگین ریزحفرات سطحی علی‏رغم افزایش درصد تخلخل، افزایش ضخامت و افزایش مقاومت به خوردگی شد. بااین‏حال، افزایش بیش‏تر غلظت هیدروکسیدپتاسیم به 5 گرم بر لیتر در حمام پوشش‏دهی به‏دلیل افزایش بیش‏ازحد هدایت الکتریکی باعث تشکیل جرقه‏های بزرگ‏تر و شدیدتر و درنتیجه افزایش اندازه میانگین ریزحفرات سطحی باوجود کاهش درصد تخلخل و افزایش ضخامت و درنهایت کاهش مقاومت به خوردگی پوشش شد. بنابراین پوشش تشکیل‏شده در حمام پوشش‏دهی حاوی 4 گرم بر لیتر هیدروکسیدپتاسیم، یکنواخت‏ترین و متراکم‏ترین ساختار همراه با ریزترین اندازه حفرات سطحی و بهترین رفتار خوردگی را نشان داد. درواقع، این نمونه با مقاومت به خوردگی معادل با 10⁵×88/22 اهم در سانتی‏متر مربع، مقاومت زیرلایه تیتانیم را در حدود 36 برابر افزایش داد. بااستفاده از الگوی پراش پرتو ایکس مشخص شد که این پوشش از فازهای روتیل، آناتاز و TiAl₂O₅ تشکیل‏شده بود.