فایل مقاله

1395 ‫زمستان‬ )‫ششم‬ ‫سال‬ ‫ـ‬ 22 ‫(پیاپی‬ 12 ‫شماره‬ ،‫خوردگي‬ ‫مهندسي‬ ‫و‬ ‫علوم‬ ‫فصلنامه‬
‫پالسي‬ ‫الکتروشیمیايي‬ ‫دهي‬‫رسوب‬ ‫روش‬ ‫به‬ Ni-Cu-CeO2
‫نانوکامپوزيتی‬ ‫پوشش‬ ‫خوردگي‬ ‫رفتار‬ ‫بر‬ ‫کاری‬ ‫چرخه‬ ‫تاثیر‬ ‫بررسي‬
‫پوشش‬ ‫خوردگـي‬ ‫رفتار‬ ‫بر‬ ‫کـاری‬ ‫چـرخـه‬ ‫تاثیر‬ ‫بررسي‬
‫دهـي‬‫رسـوب‬ ‫روش‬ ‫بـه‬ Ni-Cu-CeO2
‫نانـوکامپوزيتـی‬
‫پالسي‬ ‫الکتروشیمیايي‬
*2
‫فرزام‬ ‫منصور‬ ،1
‫منصوری‬ ‫احمد‬
.‫اهواز‬ ‫واحد‬ ‫آزاد‬ ‫دانشگاه‬ ، ‫مواد‬ ‫مهندسی‬ ‫ارشد‬ ‫کارشناس‬ 1
.‫آبادان‬ ‫نفت‬ ‫صنعت‬ ‫دانشگاه‬ ، ‫فنی‬ ‫بازرسی‬ ‫مهندسی‬ ‫گروه‬ ، ‫دانشیار‬ 2
farzam@put.ac.ir :‫مسئول‬ ‫نويسنده‬ *
1396/01/04 :‫پذيرش‬ ‫تاريخ‬ 1395/09/26 :‫دريافت‬ ‫تاريخ‬
71
‫چکيده‬
‫روش‬ ‫به‬ )Ni-Cu-CeO2
( ‫سریم‬ ‫اکسید‬ ‫ـ‬ ‫مس‬ ‫ـ‬ ‫نیکل‬ ‫کامپوزیتی‬ ‫نانو‬ ‫پوشش‬ ‫خوردگی‬ ‫برخواص‬ ‫کاری‬ ‫چرخه‬ ‫تاثیر‬ ‫نتایج‬ ،‫مقاله‬ ‫این‬ ‫در‬
‫زمینه‬ ‫در‬ ‫سریم‬ ‫اکسید‬ ‫ذرات‬ ‫نانو‬ ‫زمان‬‫هم‬ ‫رسوب‬ ‫طریق‬ ‫از‬ Ni-Cu-CeO2
‫کامپوزیتی‬ ‫نانو‬ ‫پوشش‬ .‫شد‬ ‫ارائه‬ ‫پالسي‬ ‫الکتروشیمیایي‬ ‫دهي‬‫رسوب‬
‫ورق‬ ‫جنس‬ ‫از‬ ‫کربن‬ ‫کم‬ ‫فوالدی‬ ‫ی‬‫الیه‬ ‫زیر‬ ‫برروی‬ ‫کامپوزیتی‬ ‫نانو‬ ‫پوشش‬ ‫ضخامت‬ .‫آمد‬ ‫بدست‬ ‫آبکاری‬ ‫فرایند‬ ‫زمان‬ ‫مدت‬ ‫طی‬ ‫در‬ ‫مس‬ ‫ـ‬ ‫نیکل‬
‫دستگاه‬ ‫به‬ ‫مجهز‬ )FESEM (‫میدانی‬ ‫گسیل‬ ‫الکتروني‬ ‫میکروسکوپ‬ ‫توسط‬ ‫ها‬‫پوشش‬ ‫ترکیب‬ ‫و‬ ‫سطح‬ ‫مورفولوژي‬ .‫آمد‬ ‫بدست‬ 26µm ،37.st
‫همراه‬ ،‫تر‬‫متراکم‬ ‫و‬ ‫هموارتر‬ ،Ni-Cu-CeO2
‫کامپوزیتی‬ ‫نانو‬ ‫پوشش‬ ‫سطح‬ ‫مورفولوژی‬ ‫که‬ ‫شد‬ ‫مشاهده‬ .‫گرفت‬ ‫قرار‬ ‫موردمطالعه‬ EDX ‫آنالیز‬
‫در‬ ‫ها‬‫پوشش‬ ‫الکتروشیمیایی‬ ‫رفتار‬ .‫اند‬‫شده‬ ‫توزیع‬ ‫پوشش‬ ‫مس‬ ‫ـ‬ ‫نیکل‬ ‫زمینه‬ ‫در‬ ‫یکنواخت‬ ‫صورت‬ ‫به‬ ‫سریم‬ ‫اکسید‬ ‫ذرات‬ ‫نانو‬ ‫و‬ ‫ریز‬ ‫ساختار‬ ‫با‬
.‫گرفت‬ ‫قرار‬ ‫بررسی‬ ‫مورد‬ ‫الکتروشیمیایی‬ ‫امپدانس‬ ‫سنجی‬‫طیف‬ ‫و‬ ‫پتانسیودینامیک‬ ‫پالریزاسیون‬ ‫توسط‬ 25°C ‫دمای‬‫در‬NaCl ‫درصد‬3/5‫محلول‬
‫تر‬‫منفی‬ ‫پتانسیل‬ ‫با‬ ‫مقادیر‬ ‫به‬ ‫خوردگی‬ ‫پتانسیل‬ ‫و‬ ‫یافته‬ ‫افزایش‬ ‫خوردگی‬ ‫جریان‬ ،‫کاری‬ ‫چرخه‬ ‫افزایش‬ ‫با‬ ‫که‬ ‫داد‬ ‫نشان‬ ‫پالریزاسیون‬ ‫آزمون‬ ‫نتایج‬
‫کاری‬ ‫چرخه‬ ‫افزایش‬ ‫با‬ ‫که‬ ‫داد‬ ‫نشان‬ EDX ‫آنالیز‬ ‫نتایج‬ ‫چنین‬‫هم‬ .‫شود‬‫می‬ ‫پوشش‬ ‫خوردگی‬ ‫به‬ ‫مقاومت‬ ‫کاهش‬ ‫به‬ ‫منجر‬ ‫نتیجه‬ ‫در‬ .‫کند‬‫می‬ ‫میل‬
.‫کند‬‫می‬ ‫پیدا‬ ‫کاهش‬ ‫پوشش‬ ‫در‬ ‫ذرات‬ ‫نانو‬ ‫میزان‬
‫به‬ ‫مقاومت‬ ،‫کاری‬ ‫چرخه‬ ،Ni-Cu-CeO2
‫نانوکامپوزیتي‬ ‫پوشش‬ ،‫پالسي‬ ‫الکتروشیمیایي‬ ‫دهي‬‫رسوب‬ ،‫گرم‬ ‫وری‬‫غوطه‬ :‫کليدي‬ ‫کلمات‬
‫امپدانس؛‬ ‫نمایی‬ ‫طیف‬ ،‫خوردگي‬
.‫ایران‬ ،‫اهواز‬ ،‫اسالمی‬ ‫آزاد‬ ‫دانشگاه‬ ،‫اهواز‬ ‫واحد‬ ،‫مواد‬ ‫مهندسی‬ ‫گروه‬

Effect of Duty Cycle on Corrosion Behavior
of Pulse Electrodeposition Ni-Cu-CeO2
Nano-Composite Coating
M. R. Mansouri 1
, M. farzam2
*
1
M. Sc. Student, Department of Materials Science and Engineering , Azad University , Ahvaz Branch.
2
Associate Professor, Petroleum University of Technology.
* Corresponding Author: farzam@put.ac.ir
Submission: 2016, 12, 16 Acceptance: 2017, 04, 24
Abstract
In this article the results of the Duty Cycle on corrosion properties of Pulse Electrodeposited Ni-Cu-CeO2
nanocomposite coating are presented. The nanocomposite coating was obtained by the codeposition of CeO2
nanoparticles with Ni-Cu during the electroplating process.The coating thickness obtained on the St.37 low carbon
steel was 26 µm.The surface morphology and composition of the coating was studied using SEM Field Emission
(FESEM) with energy dispersive analyzer system (EDX). It was found that the Ni-Cu-CeO2
nanocomposite
coating surface morphology is smooth. The electrochemical behavior of the coating was investigated by
Potentiodynamic Polarization and Electrochemical Impedance Spectroscopy methods. It was found that with the
increase in Duty Cycle, The corrosion current increased and the potential became more negative. The results of
energy dispersive analyzer system (EDX) showed that as the Duty Cycle increased the amount of nanoparticles
in the coating is decreased.
Keywords: Pulse Electrodeposition, Ni-Cu-CeO2
Nanocomposite Coatings, Duty Cycle, Corrosion Resistance,
Impedance Spectroscopy;
72
Department of Materials Engineering, Ahvaz Branch, Islamic Azad University, Ahvaz, Iran.

‫نانوکامپوزيتی‬ ‫پوشش‬ ‫خوردگي‬ ‫رفتار‬ ‫بر‬ ‫کاری‬ ‫چرخه‬ ‫تاثیر‬ ‫بررسي‬73
‫مقدمه‬ ‫ـ‬ 1
‫جدید‬ ‫هاي‬‫فناوري‬ ‫از‬ ‫الکتریکي‬ ‫دهي‬‫رسوب‬ ‫کامپوزیتي‬ ‫هاي‬‫پوشش‬
‫صنعتي‬ ‫کاربردهاي‬ ‫براي‬ ‫گسترده‬ ‫طور‬‫به‬ ‫هستندکه‬ ‫سطح‬ ‫اصالح‬
‫پایداري‬ ‫و‬ ‫سختي‬ ،‫سایشي‬ ‫و‬ ‫خوردگي‬ ‫به‬ ‫مقاومت‬ ‫بهبود‬ ،‫فلزات‬
‫ها‬‫پوشش‬ ‫این‬ .]1[ ‫شود‬‫می‬ ‫استفاده‬ ‫مکانیکي‬ ‫خواص‬ ‫و‬ ‫حرارتي‬
‫زمینه‬ ‫ها‬‫آن‬ ‫اصلي‬ ‫جزء‬ ‫که‬ ‫اند‬‫شده‬ ‫تشکیل‬ ‫جزء‬ ‫چند‬ ‫یا‬ ‫دو‬ ‫از‬ ‫معموال‬
‫کامپوزیتی‬ ‫نانو‬ ‫های‬‫پوشش‬ ‫خواص‬ .]2[ ‫دارد‬ ‫نام‬ ‫ثانویه‬ ‫فاز‬ ‫مابقي‬ ‫و‬
‫ذرات‬ ‫پراکندگی‬ ‫میزان‬ ‫و‬ ‫اندازه‬ ،‫ماهیت‬ ،‫زمینه‬ ‫فاز‬ ‫به‬ ‫وابسته‬ ‫عمدتا‬
‫وجود‬ ‫چنین‬‫هم‬ .]4 ‫و‬ 3[ ‫است‬ ‫پوشش‬ ‫در‬ ‫شده‬ ‫داده‬ ‫رسوب‬ ‫زمان‬‫هم‬
،‫سایش‬ ‫به‬ ‫مقاوم‬ ‫ذرات‬ ‫نقش‬ ‫در‬ ‫ها‬‫پوشش‬ ‫در‬ ‫کامپوزیت‬ ‫ذرات‬ ‫نانو‬
‫اند‬‫گرفته‬‫قرار‬‫توجه‬‫مورد‬‫گیری‬‫چشم‬‫طور‬‫به‬‫امروزه‬‫خوردگی‬‫و‬‫سختی‬
‫فیزیکی‬ ‫خواص‬ ‫فلزی‬ ‫های‬‫پوشش‬ ‫در‬ ‫خنثی‬ ‫ذرات‬ ‫رسوبی‬‫هم‬ .]5-8[
‫نانو‬ ‫فلز‬ ‫رسوب‬ ‫یک‬ ‫و‬ ‫بخشد‬‫می‬ ‫بهبود‬ ‫را‬ ‫ها‬‫پوشش‬ ‫این‬ ‫مکانیکی‬ ‫و‬
‫های‬‫پوشش‬ .]9[ ‫دهد‬‫می‬ ‫تشکیل‬ ‫رشد‬ ‫اصالح‬ ‫علت‬ ‫به‬ ‫کریستالی‬
،‫الکتریکـی‬ ‫آبـکــاری‬ ‫مانـنــد‬ ‫مختلفـی‬ ‫هـای‬‫روش‬ ‫بـه‬ ‫کامپوزیتـی‬
‫اعمال‬ ‫قابل‬ ‫پودر‬ ‫متالورژی‬ ،‫بخار‬ ‫فاز‬ ‫از‬ ‫نشانی‬ ‫رسوب‬ ،‫الکترولس‬
‫با‬‫که‬‫است‬‫هایی‬‫تکنیک‬‫از‬‫یکی‬‫الکتریکی‬‫آبکاری‬.]11‫و‬ 10[‫است‬
‫نمود‬ ‫تولید‬ ‫را‬ ‫کامپوزیتی‬ ‫های‬‫پوشش‬ ‫توان‬‫می‬ ‫براحتی‬ ‫آن‬ ‫از‬ ‫استفاده‬
‫نانو‬ ‫های‬‫پوشش‬ ‫تولید‬ ‫در‬ ‫الکتریکی‬ ‫آبکاری‬ ‫روش‬ ‫مزایای‬ .]12[
‫نرخ‬ ،‫اتاق‬ ‫نزدیک‬ ‫دمای‬ ‫در‬ ‫آن‬ ‫عملکرد‬ ‫آسان‬ ‫کنترل‬ ،‫کامپوزیتی‬
‫مطلوب‬ ‫شیمیایی‬ ‫و‬ ‫مکانیکی‬ ‫خواص‬ ‫به‬ ‫یابی‬‫دست‬ ،‫باال‬ ‫دهی‬‫پوشش‬
‫استفاده‬‫مورد‬‫تجهیزات‬‫پایین‬‫هزینه‬،‫آبکاری‬‫پارامترهای‬‫تغییر‬‫اثر‬‫در‬
‫و‬ 13[ ‫باشد‬‫می‬ ‫پیچیده‬ ‫هندسی‬ ‫های‬‫شکل‬ ‫دهی‬‫پوشش‬ ‫قابلیت‬ ‫و‬ ‫آن‬
‫تواند‬‫می‬ ‫الکتریکی‬ ‫آبکاری‬ ‫در‬ ‫استفاده‬ ‫مورد‬ ‫الکتریسیته‬ ‫جریان‬ .]14
‫نشان‬ ‫شده‬ ‫انجام‬ ‫های‬‫بررسی‬ ‫باشد‬ ‫منقطع‬ ‫و‬ ‫مستقیم‬ ‫صورت‬ ‫دو‬ ‫به‬
‫نسبت‬ ‫شوند‬‫می‬ ‫ایجاد‬ ‫منقطع‬ ‫روش‬ ‫با‬ ‫که‬ ‫هایی‬‫پوشش‬ ‫که‬ ‫است‬ ‫داده‬
‫به‬ ‫مقاومت‬ ‫قبیل‬ ‫از‬ ‫هایی‬‫مزیت‬ ‫دارای‬ ‫مستقیم‬ ‫روش‬ ‫های‬‫پوشش‬ ‫به‬
‫منقطع‬ ‫های‬‫پوشش‬ ‫در‬ .‫هستند‬ ‫باال‬ ‫سایش‬ ‫به‬ ‫مقاومت‬ ‫و‬ ‫خوردگی‬
‫پارامترهای‬ ‫تواند‬‫می‬ ‫حمام‬ ‫غلظت‬ ‫و‬ ‫دانسیته‬ ‫قبیل‬ ‫از‬ ‫عوامل‬ ‫بر‬ ‫عالوه‬
‫نیز‬ ‫را‬ ‫جریان‬ ‫شکل‬ ‫و‬ ‫فرکانس‬ ،‫دما‬ ،‫جریان‬ ،pH ،‫روشن‬ ‫زمان‬ ‫درصد‬
‫ای‬‫گونه‬ ‫به‬ ‫آلیاژی‬ ‫ترکیب‬ ‫و‬ ‫ساختار‬ ‫و‬ ‫کیفیت‬ ‫نتیجه‬ ‫در‬ ‫دانست‬ ‫موثر‬
‫سایش‬ ‫و‬ ‫خوردگی‬ ‫به‬ ‫مقاومت‬ ‫همچون‬ ‫خواصی‬ ‫توان‬ ‫می‬ ‫که‬ ‫است‬
‫استفاده‬ ‫مورد‬ ‫جریان‬ ‫صورتیکه‬ ‫در‬ ‫چنین‬‫هم‬ .]15[ ‫بخشید‬ ‫بهبود‬ ‫را‬
‫ها‬‫آن‬ ‫پراکندگی‬ ‫نیز‬ ‫و‬ ‫ذرات‬ ‫درصد‬ ‫و‬ ‫حضور‬ ‫باشد‬ ‫منقطع‬ ‫صورت‬‫به‬
‫کنترل‬ ‫قابل‬ ‫راحتی‬‫به‬ ‫آن‬ ‫مورفولوژی‬ ‫و‬ ‫ساختار‬ ‫مراه‬‫به‬ ‫پوشش‬ ‫در‬
‫باال‬ ‫سایش‬ ‫مقاومت‬ ‫دارای‬ ‫ها‬‫پوشش‬ ‫این‬ .]17 ‫و‬ 16[ ‫بود‬ ‫خواهد‬
‫بسیار‬ ‫کاری‬‫روان‬ ‫وخاصیت‬ ]19[ ‫مناسب‬ ‫خوردگی‬ ‫به‬ ‫مقاومت‬ ]18[
‫شناخته‬ ‫های‬‫تکنیک‬ ‫از‬ ‫پالسی‬ ‫آبکاری‬ .]20[ ‫بود‬ ‫خواهند‬ ‫مطلوب‬
‫ها‬‫کامپوزیت‬ ‫و‬ ‫آلیاژها‬ ،‫فلزات‬ ‫دهی‬‫رسوب‬ ‫برای‬ ‫خوب‬ ‫ی‬ ‫شده‬
‫در‬ ‫را‬ ‫چشمگیری‬ ‫فواید‬ ‫پالسی‬ ‫جریان‬ ‫با‬ ‫دهی‬‫پوشش‬ .]21[ ‫است‬
‫قادر‬ ‫پالسی‬ ‫جریان‬ .]22[ ‫کند‬ ‫می‬ ‫فراهم‬ ‫مستقیم‬ ‫جریان‬ ‫با‬ ‫مقایسه‬
‫رنج‬ ‫که‬ ‫ای‬‫گونه‬ ‫به‬ ‫باشد‬‫می‬ ‫ذرات‬ ‫نانو‬ ‫از‬ ‫باالیی‬ ‫غلظت‬ ‫رسوب‬ ‫به‬
‫چنین‬‫هم‬ .]23[ ‫گردد‬‫می‬ ‫تولید‬ ‫خواص‬ ‫و‬ ‫رسوب‬ ‫ترکیب‬ ‫از‬ ‫وسیعی‬
‫و‬‫کاتد‬‫بین‬‫مشترک‬‫فصل‬‫تواند‬‫می‬‫پالسی‬‫پارامترهای‬‫تکنیک‬‫این‬‫در‬
‫پوشش‬ ‫عنوان‬‫به‬ ‫کامپوزیتی‬ ‫مواد‬ ‫کاربرد‬ .]22[ ‫دهند‬ ‫تغییر‬ ‫را‬ ‫محلول‬
‫عمر‬ ‫افزایش‬ ‫و‬ ‫صنعتی‬ ‫قطعات‬ ‫خواص‬ ‫بهبود‬ ‫برای‬ ‫دیگری‬ ‫فرصت‬ ،
‫کاربردهای‬ .]25 ‫و‬ 24[ ‫است‬ ‫کرده‬ ‫فراهم‬ ‫کار‬ ‫حین‬ ‫در‬ ‫قطعات‬
‫برای‬ ‫الکترود‬ ‫ی‬‫ماده‬ ،‫گاز‬ ‫حسگر‬ ‫عنوان‬‫به‬ ‫سریا‬ ‫یا‬ ‫سریم‬ ‫اکسید‬
‫نمایشگرهای‬ ،‫اکسیژن‬ ‫های‬‫پمپ‬ ،‫جامد‬ ‫اکسیدی‬ ‫سوختی‬ ‫های‬‫پیل‬
‫های‬‫سیستم‬ ‫برای‬ ‫کاتالیستی‬ ‫های‬‫محمل‬ ،‫اکسیژن‬ ‫آمپرومتریک‬
‫کاری‬‫صیقل‬ ‫دوغاب‬ ‫برای‬ ‫ساینده‬ ‫مواد‬ ‫ویژه‬ ‫به‬ ‫و‬ ‫خودرو‬ ‫اگزوز‬
،‫شیشه‬ ‫صنعت‬ ‫در‬ .‫است‬ ‫یافته‬ ‫افزایش‬ ‫سرعت‬ ‫به‬ ‫مکانیکی‬ ‫ـ‬ ‫شیمیایی‬
‫در‬‫دقیق‬‫اپتیکی‬‫جالی‬‫جهت‬‫شیشه‬‫دادن‬‫صیقل‬‫عامل‬‫مؤثرترین‬‫سریا‬
‫کار‬‫به‬ ‫فسفرها‬ ‫در‬ ‫چنین‬‫هم‬ ‫خالص‬ ‫بسیار‬ ‫سریای‬ .‫شود‬‫می‬ ‫گرفته‬ ‫نظر‬
‫نانوکامپوزیت‬ ‫پوشش‬ ،‫همکاران‬ ‫و‬ ‫سین‬ ‫رنجان‬ ‫آقای‬ .]26[ ‫رود‬‫می‬
‫مختلف‬ ‫های‬‫کاری‬ ‫چرخه‬ ‫با‬ ‫پالسی‬ ‫آبکاری‬ ‫روش‬ ‫با‬ Ni-Cu-CeO2
‫اکسید‬ ‫نانوسایز‬ ‫ذرات‬ ‫حاوی‬ ‫الکترولیت‬ ‫یک‬ ‫از‬ )‫درصد‬ 17 ‫و‬ 9 ،6(
‫چرخه‬ ‫درصد‬ 9 ‫در‬ ‫که‬ ‫رسیدند‬ ‫نتیجه‬ ‫این‬ ‫به‬ ‫و‬ ‫دادند‬ ‫انجام‬ ‫سریم‬
‫فراتر‬‫ولی‬‫داشت‬‫خواهیم‬‫ذره‬‫نانو‬‫وزنی‬‫درصد‬‫مقدار‬‫بیشترین‬ ‫کاری‬
‫است‬‫کرده‬ ‫پیدا‬‫کاهش‬‫سریم‬‫اکسید‬ ‫ذره‬‫نانو‬‫وزنی‬‫درصد‬،‫درصد‬9
‫پیرامون‬ ‫ارزشمندی‬ ‫اطالعات‬ ‫حاوی‬ ‫الکتروشیمیایی‬ ‫های‬‫پاسخ‬ .]27[
‫مداوم‬‫تحقیق‬‫و‬‫برکاوش‬‫عمدتا‬،‫الکتروشیمیای‬‫های‬‫مشخصه‬‫ساختار‬
‫اشکال‬ ‫حسب‬ ‫بر‬ ‫گوناگون‬ ‫های‬‫روش‬ ‫با‬ ‫الکتروشیمیایی‬ ‫های‬‫سیستم‬
‫هر‬ .‫است‬ ‫مبتنی‬ ‫متناوب‬ ‫جریان‬ ‫و‬ ‫مستقیم‬ ‫جریان‬ ‫های‬‫پاسخ‬ ‫از‬ ‫خاصی‬
‫مطالعه‬ ‫جهت‬ ‫بالقوه‬ ‫عامل‬ ‫یک‬ ،‫الکتروشیمیایی‬ ‫های‬‫پاسخ‬ ‫مشخصه‬
‫به‬ ،‫الکتریکی‬ ‫گانه‬ ‫دو‬ ‫الیه‬ ‫ظرفیت‬ ‫در‬ ‫تغییر‬ .‫است‬ ‫مشترک‬ ‫فصل‬
‫کند‬‫می‬ ‫کمک‬ ‫مشترک‬ ‫فصل‬ ‫روی‬ ‫بر‬ ‫ناچیز‬ ‫تغییرات‬ ‫شدن‬ ‫آشکار‬
‫نانو‬‫پوشش‬‫الکتروشیمیایی‬‫خوردگی‬‫رفتار‬،‫تحقیق‬‫دراین‬.]29‫و‬28[
‫الکتریکی‬ ‫آبکاری‬ ‫روش‬ ‫به‬ ‫شده‬ ‫تولید‬ Ni-Cu-CeO2
‫کامپوزیتی‬
‫پالریزاسیون‬ ‫های‬ ‫روش‬ ‫توسط‬ ‫خوردگی‬ ‫رفتار‬ .‫است‬ ‫شده‬ ‫پرداخته‬
3/5‫محلول‬‫در‬‫الکتروشیمیایی‬‫امپدانس‬‫سنجی‬‫طیف‬‫و‬‫پویش‬‫پتانسیو‬
.‫است‬ ‫گرفته‬ ‫قرار‬ ‫مطالعه‬ ‫مورد‬ NaCl ‫درصد‬
‫تحقيق‬ ‫روش‬ ‫ـ‬ 2
‫حدود‬ ‫ضخامت‬ ‫میانگین‬ ‫با‬ Ni-Cu-CeO2
‫نانوکامپوزیت‬ ‫پوشش‬
‫از‬ ‫پــالسـی‬ ‫جریــان‬ ‫الکتـریکــی‬ ‫آبـکــاری‬ ‫روش‬ ‫توسط‬ 30µm

‫سولفات‬150gr/L،)NiSO4
,6H2
O(‫نیکل‬‫سولفات‬150gr/L‫حمـام‬
‫و‬ )SDS( ‫سولفات‬ ‫دودسیل‬ ‫سدیم‬ 5gr/L ،)CuSO4
, 6H2
O( ‫مس‬
‫اکسید‬ 10gr/L ‫و‬ )TrisodiumCitrate( ‫سدیم‬ ‫سیترات‬ 20gr/L
‫دمای‬‫در‬،%90‫و‬ %80،%60‫های‬‫کاری‬‫چرخه‬‫درمقادیر‬)CeO2
(‫سریم‬
‫و‬ 100 mA/cm2
‫جریان‬ ‫دانسیته‬ ،450rpm ‫زن‬‫هم‬ ‫سرعت‬ ،45°C"
‫ضخامت‬ ‫و‬ 37.St‫کربني‬ ‫فوالد‬ ‫هاي‬ ‫ورق‬ ‫از‬ ‫الیه‬ ‫زیر‬ ‫روی‬ ‫بر‬ pH= 9
‫برش‬2cm×5cm‫ابعاد‬‫به‬‫کاتد‬،‫ها‬‫ورق‬‫این‬‫از‬‫و‬‫شده‬‫استفاده‬‫متر‬‫میلي‬2
‫مرک‬‫شرکت‬‫ساخت‬‫مواد‬‫از‬‫آبکاری‬‫محلول‬‫تحقیق‬‫این‬‫در‬.‫شد‬‫زده‬
10‫تقریبي‬‫اندازه‬‫با‬)CeO2
(‫اکسیدسریم‬‫ذرات‬‫نانو‬.‫است‬‫شده‬‫استفاده‬
‫به‬ ‫سریا‬ ‫کریستالی‬ ‫ساختار‬ ‫و‬ % 99/97‫خلوص‬ ‫درجه‬ ‫با‬ ‫نانومتر‬ 30 ‫تا‬
‫نانوکامپوزیتی‬‫پوشش‬‫جهت‬Ni-Cu ‫زمینه‬‫در‬‫زمان‬‫هم‬‫رسوب‬‫منظور‬
‫محلول‬ ‫ساخت‬ ‫جهت‬ ‫نیز‬ ‫مقطر‬ ‫آب‬ ‫چنین‬‫هم‬ ‫و‬ Ni-Cu-CeO2
،‫آبکاري‬ ‫محلول‬ ‫تهیه‬ ‫از‬ ‫پس‬ .‫گرفت‬ ‫قرار‬ ‫استفاده‬ ‫مورد‬ ‫آبکاری‬
‫درجه‬ 50±2 ‫حدود‬ ‫دماي‬ ‫در‬ ‫وحرارت‬ ‫خوردن‬ ‫هم‬ ‫به‬ ‫نیاز‬ ‫محلول‬
‫هاي‬‫پوشش‬‫در‬‫که‬‫آنجایي‬‫از‬.‫شود‬‫یکنواخت‬ً‫ال‬‫کام‬‫تا‬‫دارد‬‫سانتیگراد‬
‫پس‬ ،‫است‬ ‫الزامي‬ ‫آبکاري‬ ‫وحین‬ ‫قبل‬ ،‫محلول‬ ‫زدن‬‫هم‬ ‫کامپوزیتي‬
‫زده‬ ‫هم‬ ‫ساعت‬ 24 ‫مدت‬ ‫به‬ ،‫حمام‬ ‫به‬ ‫سریم‬ ‫اکسید‬ ‫کردن‬ ‫اضافه‬ ‫از‬
ً‫ا‬‫توام‬ ‫زدن‬ ‫وهم‬ ‫دما‬ ‫به‬ ‫الکتریکي‬ ‫آبکاري‬ ‫حین‬ ‫چون‬ ‫سپس‬ ‫و‬ ‫شد‬
‫همراه‬ ‫به‬ ‫هایدولف‬ ‫مدل‬ ‫مغناطیسي‬ ‫زن‬‫هم‬ ‫دستگاه‬ ‫از‬ ،‫باشد‬‫مي‬ ‫نیاز‬
.‫گردید‬‫استفاده‬‫دما‬‫کنترل‬‫جهت‬‫آن‬‫به‬‫متصل‬‫دماي‬‫به‬‫حساس‬‫منشور‬
‫سطحي‬ ‫کننده‬‫فعال‬ ‫از‬ ‫نانوذرات‬ ‫شدن‬ ‫آگلومره‬ ‫از‬ ‫جلوگیري‬ ‫جهت‬
‫آمونیاک‬ ‫محلول‬ ‫از‬ pH ‫تنظیم‬ ‫گردید.جهت‬ ‫استفاده‬ )SDS( ‫آنیوني‬
.‫گردید‬ ‫تنظیم‬ 9 ‫حدود‬ ‫در‬ ‫الکترولیت‬ ‫محلول‬ pH ‫و‬ ‫گردید‬ ‫استفاده‬
‫کاغذ‬ ‫از‬ ‫استفاده‬ ‫با‬ ‫ابتدا‬ ‫سازي‬‫آماده‬ ‫مرحله‬ ‫در‬ )‫(کاتد‬ ‫ها‬‫نمونه‬ ‫سپس‬
‫کاري‬ ‫سنباده‬ 2500‫و‬ 1500،2000 ،1200 ،1000 ،500 ‫هاي‬‫سنباده‬
‫پارچه‬ ‫با‬ ‫اي‬‫آینه‬ ‫سطحي‬ ‫به‬ ‫رسیدن‬ ‫منظور‬ ‫به‬ ‫ها‬‫نمونه‬ ‫سطح‬ ‫و‬ ‫شدند‬
‫کمک‬‫با‬‫و‬‫دقیقه‬ 2‫مدت‬‫به‬‫کاري‬‫پولیش‬‫از‬‫پس‬.‫شد‬‫پرداخت‬‫نمدي‬
‫سطح‬ ‫سازي‬ ‫فعال‬ ‫منظور‬ ‫به‬ .‫گردید‬ ‫انجام‬ ‫زدایي‬‫چربي‬ ‫اتانول‬ ‫و‬ ‫استون‬
‫استفاده‬‫دقیقه‬1‫مدت‬‫به‬‫حجمي‬‫درصد‬50‫کلریدریک‬‫اسید‬‫از‬‫ها‬‫نمونه‬
%99/9‫خالص‬ ‫نیکل‬ ‫از‬ ‫سپس‬ .‫شد‬ ‫شسته‬ ‫مقطر‬ ‫آب‬ ‫با‬ ً‫ا‬‫نهایت‬ ‫و‬ ‫گردید‬
‫الکتریکی‬ ‫آبکاری‬ ‫فرآیند‬ ‫در‬ ‫آند‬ ‫عنوان‬ ‫به‬ 60mm × 60mm ‫ابعاد‬
‫قرار‬ ‫استفاده‬ ‫مورد‬ ‫سریم‬ ‫اکسید‬ ‫ـ‬ ‫مس‬ ‫ـ‬ ‫نیکل‬ ‫کامپوزیت‬ ‫نانو‬ ‫پوشش‬
100ml ‫حجم‬‫با‬‫بشر‬‫در‬‫یکدیگر‬‫از‬3cm2
‫فاصله‬‫با‬‫وآند‬‫.کاتد‬‫گرفت‬
‫خوردگی‬ ‫مطالعات‬ ‫از‬ ‫قبل‬ .‫شدند‬ ‫داده‬ ‫قرار‬ ‫آبکاری‬ ‫محلول‬ ‫حاوی‬
‫کامپوزیتی‬ ‫نانو‬‫پوشش‬ ‫ترکیب‬‫و‬‫سطح‬ ‫مورفولوژی‬،‫الکتروشیمیایی‬
‫مدل‬ 1
‫میدانی‬ ‫گسیل‬ ‫الکترونی‬ ‫میکروسکوپ‬ ‫توسط‬ Ni-Cu-CeO2
.‫گردید‬‫بررسی‬‫دوم‬‫نسل‬EDS‫میکروآنالیز‬‫به‬‫مجهز‬Mira 3-XMU
‫لیتر‬‫میلی‬ 50 ‫حاوی‬ ‫پیل‬ ‫در‬ ‫پویش‬ ‫پتانسیو‬ ‫پالریزاسیون‬ ‫های‬‫آزمون‬
‫انجام‬ ‫گراد‬‫سانتی‬ ‫درجه‬ 25 ‫دمای‬ ‫در‬ NaCl ‫درصد‬ 3/5 ‫محلول‬ ‫در‬
‫الکترود‬‫سه‬‫از‬،‫الکتروشیمیایی‬‫خوردگی‬‫های‬‫گیری‬‫اندازه‬‫برای‬.‫شدند‬
‫الکترود‬ ، ‫کار‬ ‫الکترود‬ ‫عنوان‬ ‫به‬ ‫داده‬ ‫پوشش‬ ‫های‬‫نمونه‬ ‫بر‬ ‫مشتمل‬
‫و‬ ‫شمارنده‬ ‫الکترود‬ ‫عنوان‬ ‫به‬ ‫ترتیب‬ ‫به‬ Ag/AgCl ‫الکترود‬ ‫و‬ ‫پالتین‬
‫پالریزاسیون‬ ‫هاي‬‫منحني‬ .‫گرفت‬ ‫قرار‬ ‫استفاده‬ ‫مورد‬ ‫مرجع‬ ‫الکترود‬
‫نرخ‬.‫آمد‬‫بدست‬Auto Lab PG ST302 N‫دستگاه‬‫توسط‬‫ها‬‫پوشش‬
‫گیري‬‫اندازه‬‫شروع‬‫از‬‫قبل‬.‫بود‬ ±500mv ‫محدوده‬‫در‬ 1mv.s-1
‫روبش‬
‫واکنش‬ ‫تا‬ ‫گردید‬ ‫مانیتور‬ ‫دقیقه‬ 60 ‫مدت‬ ‫به‬ ‫ها‬‫نمونه‬ ‫از‬ ‫یک‬ ‫هر‬ ،Eoc
‫با‬ ‫آمده‬ ‫دست‬ ‫به‬ ‫نتایج‬ .‫برسد‬ ‫پایدار‬ ‫حالت‬ ‫به‬ ‫محلول‬ ‫با‬ ‫ها‬‫نمونه‬ ‫سطح‬
‫منظور‬‫به‬‫امپدانس‬‫آزمون‬.‫گرفت‬‫قرار‬‫آنالیز‬‫مورد‬Nova 1/8‫افزار‬‫نرم‬
Auto Lab‫دستگاه‬ ‫توسط‬ Bode ‫و‬ Nyquist ‫منحني‬ ‫آوردن‬ ‫دست‬ ‫به‬
‫پتانسیل‬ ‫01در‬Mhz ‫تا‬ 10Khz ‫فرکانس‬ ‫محدوده‬ ‫در‬ PG ST 302 N
‫هر‬ ‫آزمون‬ ‫از‬ ‫قبل‬.‫گرفت‬‫انجام‬ ±15mv ‫سینوسي‬ ‫موج‬‫در‬‫باز‬‫مدار‬
‫حداقل‬ ‫به‬‫پتانسیل‬ ‫تغییرات‬‫تا‬ ‫گردید‬ ‫مانیتور‬ ‫دقیقه‬ 60‫مدت‬‫به‬‫نمونه‬
.‫موردآنالیزقرارگرفت‬Nova1/8‫افزار‬‫نرم‬‫با‬‫آمده‬‫دست‬‫به‬‫نتایج‬.‫برسد‬
‫نتایج‬ ‫ـ‬ 3
‫پوشش‬ ‫سطح‬ ‫مورفولوژی‬ ‫1ـ‬ ‫ـ‬ 3
‫پوشش‬ ‫سطحي‬ ‫مورفولوژي‬ ‫بر‬ ‫درصد‬ 90‫و‬ 60،80 ‫کاري‬ ‫چرخه‬ ‫اثر‬
‫بر‬ ‫آمپر‬‫میلي‬ 100 ‫جریان‬ ‫چگالي‬ ‫در‬ Ni-Cu-CeO2
‫نانوکامپوزیتي‬
‫که‬ .‫شود‬‫مي‬ ‫مشاهده‬ 1 ‫شکل‬ ‫در‬ ‫هرتز‬ 10 ‫فرکانس‬ ‫و‬ ‫مربع‬ ‫متر‬‫سانتي‬
‫امر‬ ‫این‬ .‫است‬ ‫شده‬ ‫ریزتر‬ ‫و‬ ‫تر‬‫متراکم‬ ‫ساختار‬ ‫کاري‬ ‫چرخه‬ ‫افزایش‬ ‫با‬
.‫باشد‬ ‫مي‬ ‫کاري‬ ‫چرخه‬ ‫افزایش‬ ‫پي‬ ‫در‬ ‫خاموشي‬ ‫زمان‬ ‫کاهش‬ ‫دلیل‬ ‫به‬
‫امر‬ ‫همین‬ ‫و‬ ‫باشد‬ ‫مي‬ ‫بیشتر‬ ‫خاموش‬ ‫زمان‬ ‫پایین‬ ‫کاري‬ ‫هاي‬‫سیکل‬ ‫در‬
‫شدن‬ ‫وارد‬ ‫براي‬ ‫بیشتري‬ ‫شانس‬ ‫از‬ ‫سریم‬ ‫اکسید‬ ‫ذرات‬ ‫شود‬‫مي‬ ‫سبب‬
‫سیکل‬ ‫در‬ ‫بیشتري‬ ‫ذرات‬ ‫دلیل‬ ‫همین‬ ‫به‬ ،‫کنند‬‫مي‬ ‫پیدا‬ ‫دوگانه‬ ‫الیه‬ ‫به‬
‫اینکه‬ ‫بدلیل‬ ‫دیگر‬ ‫طرفي‬ ‫از‬ 1‫شکل‬ .‫کند‬‫مي‬ ‫رسوب‬ ‫پایین‬ ‫کاري‬
‫احیاء‬ ‫از‬ ‫بعد‬ ‫و‬ ‫خاموشي‬ ‫زمان‬ ‫در‬ ‫سریم‬ ‫اکسید‬ ‫الکتروشیمیایي‬ ‫احیاء‬
‫اکسید‬ ‫درصد‬ ،‫خاموشي‬ ‫زمان‬ ‫کاهش‬ ‫با‬ ‫گیرد‬‫مي‬ ‫صورت‬ ‫هیدروژن‬
‫در‬ ‫مورفولوژي‬ ‫شدن‬ ‫ریز‬ ‫به‬ ‫تمایل‬ ‫و‬ ‫یابد‬‫می‬ ‫کاهش‬ ‫رسوبي‬ ‫سریم‬
.]32 ‫و‬ 31 ،30[ ‫باشد‬‫مي‬ ‫پوشش‬ ‫در‬ ‫سریم‬ ‫اکسید‬ ‫درصد‬ ‫کاهش‬ ‫پي‬
‫روشنی‬ ‫زمان‬ ،%90‫تا‬ %60 ‫از‬ ‫کاری‬ ‫چرخه‬ ‫افزایش‬ ‫با‬ ‫چنین‬‫هم‬
.‫یابد‬ ‫می‬ ‫کاهش‬ ‫خاموشی‬ ‫زمان‬ ‫وهمچنین‬ ‫یابد‬ ‫می‬ ‫افزایش‬ )TON
(
‫سطح‬ ‫آن‬ ‫طی‬ ‫در‬ ‫که‬ ‫زمانی‬ ‫که‬ ‫است‬ ‫این‬ ‫با‬ ‫مترادف‬ ‫مسئله‬ ‫این‬
‫در‬ ‫که‬ ‫زمانی‬ ‫و‬ ‫افزایش‬ ، )TON
( ‫شود‬‫می‬ ‫فقیر‬ ‫ها‬‫یون‬ ‫از‬ ‫کاتد‬
‫دهی‬‫رسوب‬ ‫اثر‬ ‫در‬ ‫ها‬‫یون‬ ‫غلظت‬ ‫کاهش‬ ‫جبران‬ ،‫زمان‬ ‫آن‬ ‫طی‬
‫مسئله‬ ‫این‬ ‫که‬ ‫است‬ ‫بدیهی‬ ‫لذا‬ .‫یابد‬‫می‬ ‫کاهش‬ ،‫شود‬‫می‬ )TOFF
(
‫از‬ ‫محدوده‬ ‫این‬ ‫در‬ ‫رسوبی‬ ‫ذرات‬ ‫نانو‬ ‫درصد‬ ‫تا‬ ‫شود‬ ‫می‬ ‫موجب‬
‫طور‬ ‫به‬ ،‫شد‬ ‫ذکر‬ ‫که‬ ‫طور‬ ‫همان‬ ‫البته‬ .‫یابد‬ ‫کاهش‬ ‫کاری‬ ‫چرخه‬
‫کاری‬ ‫چرخه‬ ‫افزایش‬ ‫با‬ ،‫ثابت‬ ‫حداکثر‬ ‫جریان‬ ‫دانسیته‬ ‫در‬ ‫کلی‬
74
1 - Field Emission SEM

‫که‬ ‫شود‬ ‫می‬ ‫مشاهده‬ ‫ولی‬ ،‫یابد‬ ‫می‬ ‫افزایش‬ ‫متوسط‬ ‫جریان‬ ‫دانسیته‬
‫کاهش‬ ‫و‬ )TON
( ‫افزایش‬ ‫پارامتر‬ ‫بر‬ ‫پارامتر‬ ‫این‬ ‫اثر‬ ‫محدوده‬ ‫این‬ ‫در‬
.‫یابد‬ ‫می‬ ‫کاهش‬ ‫رسوبی‬ ‫ذرات‬ ‫نانو‬ ‫درصد‬ ‫و‬ ‫نیست‬ ‫غالب‬ )TOFF
(
.‫باشند‬‫می‬ 5 ‫الی‬ 1 ‫نوع‬ ‫از‬ ‫ها‬‫واکنش‬ ‫اغلب‬ ‫آبکاری‬ ‫سل‬ ‫در‬
‫اکسید‬ ‫ذرات‬ ‫حضور‬ ‫کاهش‬ ‫باعث‬ ‫کاری‬ ‫چرخه‬ ‫افزایش‬ ‫چنین‬‫هم‬
EDS ‫از‬ ‫حاصل‬ ‫نتایج‬ ‫در‬ ‫که‬ ‫طوري‬ ‫به‬ ‫شود‬‫مي‬ ‫پوشش‬ ‫در‬ ‫سریم‬
‫دهد‬‫مي‬ ‫نشان‬ 2 ‫شکل‬ ‫در‬ ‫مختلف‬ ‫های‬‫کاری‬ ‫چرخه‬ ‫در‬ ‫آمده‬ ‫بدست‬
‫در‬ ‫ذرات‬ ‫نانو‬ ‫وزني‬ ‫درصد‬ ‫کاهش‬ ‫باعث‬ ‫کاری‬ ‫چرخه‬ ‫افزایش‬
‫کاری‬ ‫چرخه‬ ‫افزایش‬ ‫با‬ ‫که‬ ‫است‬ ‫این‬ ‫آن‬ ‫علت‬ .‫شود‬‫مي‬ ‫پوشش‬
‫یابد‬‫می‬ ‫افزایش‬ ‫نیکل‬ ‫و‬ ‫کاهش‬ ‫مس‬ ‫میزان‬ ‫الکتریکی‬ ‫روشنایی‬ ‫زمان‬
‫پالریزاسیون‬ ‫و‬ ‫حمام‬ ‫در‬ ‫نیکل‬ ‫باالی‬ ‫غلظت‬ ‫در‬ ‫توان‬ ‫می‬ ‫را‬ ‫آن‬ ‫علت‬
‫پایین‬ ‫جریان‬ ‫چگالی‬ ‫در‬ ‫دانست‬ ‫نیکل‬ ‫و‬ ‫مس‬ ‫الکتروشیمیایی‬ ‫رسوب‬
75
‫پوشش‬ ‫مورفولوژي‬ ‫روي‬ ‫بر‬ ‫کاری‬ ‫چرخه‬ ‫تاثير‬ ‫1ـ‬ ‫شکل‬
‫مختلف‬ ‫کاری‬ ‫چرخه‬ ‫در‬ EDS ‫نتايج‬ ‫2ـ‬ ‫شکل‬
)1(
)2(
)3(
)4(
)5(
)a)b)c ،%60،%80%90
)a)b)c ،%60،%80%90

‫نانوکامپوزيتی‬ ‫پوشش‬ ‫خوردگي‬ ‫رفتار‬ ‫بر‬ ‫کاری‬ ‫چرخه‬ ‫تاثیر‬ ‫بررسي‬ 76
‫است‬ ‫همراه‬ ‫تر‬‫نجیب‬ ‫عنصر‬ ‫نفوذ‬ ‫با‬ ‫که‬ ‫باشد‬ ‫می‬ ‫نرمال‬ ‫نوع‬ ‫از‬ ‫رسوب‬
‫اما‬ .‫باشد‬‫می‬ ‫تر‬‫نجیب‬ ‫عنصر‬ ‫از‬ ‫بیشتری‬ ‫درصد‬ ‫دارای‬ ‫حاصل‬ ‫آلیاژ‬ ‫و‬
‫افزایش‬ ‫و‬ )‫مستقیم‬ ‫جریان‬ ‫به‬ ‫بودن‬ ‫(نزدیک‬ ‫کاری‬ ‫چرخه‬ ‫افزایش‬ ‫با‬
‫و‬ ‫کند‬‫می‬ ‫تغییر‬ ‫آنامولوس‬ ‫به‬ ‫نرمال‬ ‫حالت‬ ‫از‬ ‫سیستم‬ ‫روشنایی‬ ‫زمان‬
،‫حمام‬‫در‬‫آن‬‫بیشتر‬‫غلظت‬‫و‬‫باالتر‬‫پالریزاسیون‬‫دلیل‬‫به‬‫نیکل‬‫رسوب‬
.]33 ‫و‬ 30[‫شود‬‫می‬ ‫انجام‬ ‫تر‬‫سریع‬
‫پوشش‬ ‫دیناميک‬ ‫پتانسيو‬ ‫پالریزاسيون‬ ‫آزمون‬ ‫ـ‬ 2 ‫ـ‬ 3
‫کامپوزیتی‬ ‫نانو‬ ‫پوشش‬ ‫پتانسودینامیک‬ ‫پالریزاسیون‬ ‫های‬‫منحنی‬
‫محلول‬ ‫در‬ ‫جریان‬ ‫دانسیته‬ ‫از‬ ‫مختلفی‬ ‫مقادیر‬ ‫با‬ Ni-Cu-CeO2
‫پتانسیل‬ .‫است‬ ‫شده‬ ‫داده‬ ‫نشان‬ 3‫شکل‬ ‫در‬ NaCl ‫درصد‬ 3/5 ‫خورنده‬
‫برخورد‬ ‫نقطه‬ ‫در‬ ‫تافل‬ ‫یابي‬ ‫برون‬ ‫روش‬ ‫از‬ ‫استفاده‬ ‫با‬ )Ecorr
( ‫خوردگي‬
‫از‬ ‫استفاده‬ ‫با‬ ‫خوردگي‬ ‫نرخ‬ ‫و‬ ‫تافل‬ ‫کاتدي‬ ‫و‬ ‫آندي‬ ‫هاي‬‫منحني‬
‫جریان‬ ‫دانسیته‬ Icorr
‫53].که‬‫و‬ 34[ ‫شود‬‫مي‬ ‫محاسبه‬ ‫گري‬‫استرن‬ ‫معادله‬
‫تافل‬ ‫منحني‬ ‫شیب‬ βa ‫و‬ βc ‫و‬ ‫پالریزاسیون‬ ‫مقاومت‬ RP
،‫خوردگي‬
.‫است‬ ‫آندي‬ ‫و‬ ‫کاتدي‬
Ni-Cu-CeO2
‫پوشش‬ ‫پالریزاسیون‬ ‫منحني‬ ‫بر‬ ‫کاري‬ ‫چرخه‬ ‫تاثیر‬
‫جریان‬ ،‫کاري‬ ‫چرخه‬ ‫افزایش‬ ‫با‬ .‫است‬ ‫شده‬ ‫داده‬ ‫نشان‬ 3 ‫شکل‬ ‫در‬
‫چرخه‬ ‫افزایش‬ ‫با‬ ‫که‬ ‫است‬ ‫این‬ ‫آن‬ ‫علت‬ ‫یابد‬‫مي‬ ‫افزایش‬ ‫خوردگي‬
‫نزدیک‬DC ‫حالت‬‫به‬‫شرایط‬‫و‬‫یابد‬‫مي‬‫کاهش‬‫خاموشي‬‫زمان‬‫کاري‬
‫هیدروژن‬ ‫یون‬ ‫سازي‬ ‫آزاد‬ ،‫کوتاه‬ ‫خاموشي‬ ‫زمان‬ ‫دلیل‬ ‫به‬ .‫شود‬‫مي‬
‫و‬ ‫است‬ ‫بیشتر‬ ‫مانده‬ ‫باقي‬ ‫هاي‬‫تنش‬ ‫خود‬ ‫نوبه‬ ‫به‬ ‫و‬ ‫افتد‬‫مي‬ ‫اتفاق‬ ‫کمتر‬
‫افزایش‬‫با‬‫باشد‬‫مي‬‫پوشش‬‫در‬‫خوردگي‬‫ایجاد‬‫براي‬‫مناسب‬‫هاي‬‫محل‬
‫و‬ ‫شود‬ ‫مي‬ ‫کوتاه‬ ‫بسیار‬ ‫خاموشي‬ ‫زمان‬ ‫درصد‬ 90 ‫تا‬ ‫کاري‬ ‫چرخه‬
‫خوردگي‬ ‫جریان‬ ‫بنابراین‬ ‫یابد‬ ‫مي‬ ‫افزایش‬ ‫پوشش‬ ‫در‬ ‫باقیمانده‬ ‫تنش‬
.]37 ‫و‬ 36 ،30[ ‫یابد‬‫مي‬ ‫افزایش‬
‫ها‬‫پوشش‬ ‫الکتروشيميایی‬ ‫امپدانس‬ ‫سنجی‬‫طيف‬ ‫ـ‬ 3 ‫ـ‬ 3
‫نانوکامپوزیت‬ ‫پوشش‬ ‫خوردگي‬ ‫رفتار‬ ‫تر‬‫دقیق‬ ‫بررسي‬ ‫منظور‬‫به‬
‫استفاده‬ ‫مورد‬ ‫امپدانس‬ ‫الکتروشیمیایي‬ ‫آزمون‬ ،Ni-Cu-CeO2
60 ‫از‬ ‫بعد‬ ‫باز‬ ‫مدار‬ ‫ولتاژ‬ ‫در‬ ‫نایکوئیست‬ ‫هاي‬‫منحني‬ .‫گرفت‬ ‫قرار‬
25 ‫دماي‬ ‫در‬ NaCl ‫درصد‬ 3/5 ‫محلول‬ ‫در‬ ‫نمونه‬ ‫وري‬‫غوطه‬ ‫دقیقه‬
‫از‬ ‫آمده‬ ‫بدست‬ ‫نتایج‬ .‫است‬ ‫شده‬ ‫گیري‬‫اندازه‬ ‫گراد‬‫سانتي‬ ‫درجه‬
‫داده‬ ‫نشان‬ 4 ‫شکل‬ ‫در‬ ‫مختلف‬ ‫کاری‬ ‫چرخه‬ ‫در‬ ‫امپدانس‬ ‫طیف‬
.‫است‬ ‫شده‬
‫کاری‬ ‫چرخه‬ ‫در‬ ‫پوشش‬ ‫شود‬‫مي‬ ‫مشاهده‬ ‫نمودار‬ ‫از‬ ‫که‬ ‫طور‬‫همان‬
‫را‬ ‫مقاومت‬ ‫کمترین‬ %90 ‫کاری‬ ‫چرخه‬ ‫در‬ ‫و‬ ‫مقاومت‬ ‫بیشترین‬ %6
‫کاری‬ ‫چرخه‬ ‫در‬ ‫که‬ ‫بوده‬ ‫دایره‬ ‫نیم‬ ‫صورت‬ ‫به‬ ‫نمودارها‬ ‫این‬ .‫دارد‬
‫مربوط‬ ‫مقادیر‬ 2 ‫جدول‬ ‫در‬ ‫و‬ ‫باشد‬‫مي‬ ‫قطر‬ ‫بزرگترین‬ ‫داراي‬ ،%60
.‫است‬ ‫شده‬ ‫آورده‬ ‫معادل‬ ‫مدار‬ ‫به‬
)1(
‫مختلف‬ ‫کاری‬ ‫چرخه‬ ‫در‬ ‫پالريزاسيون‬ ‫هاي‬‫منحني‬ ‫از‬ ‫حاصل‬ ‫نتايج‬ ‫ـ‬ 1 ‫جدول‬
‫چرخه‬ ‫در‬ ‫پوشش‬ ‫پالريزاسيون‬ ‫منحني‬ ‫روي‬ ‫بر‬ ‫کاری‬ ‫چرخه‬ ‫تاثير‬ ‫ـ‬ 3 ‫شکل‬
a ) 60% ، b ) 80% ، c ) 90% ‫مختلف‬ ‫های‬‫کاری‬
.‫مختلف‬ ‫کاری‬ ‫درچرخه‬ ‫نايکويست‬ ‫منحني‬ ‫ـ‬ 4 ‫شکل‬
)a)b)c ،%60،%80%90

‫بندی‬‫جمع‬ ‫و‬ ‫گيری‬‫نتيجه‬ ‫ـ‬ 4
‫آبکــاری‬ ‫روش‬ ‫تــوسط‬ Ni-Cu-CeO2
‫کامپوزیتــی‬ ‫نانو‬ ‫پوشش‬
‫پوشش‬ ‫سطح‬ ‫مورفولوژی‬ .‫است‬ ‫شده‬ ‫داده‬ ‫رسوب‬ ‫پالسی‬ ‫الکتریکی‬
‫افزایش‬ ‫با‬ ،EDX ‫آنالیز‬ ‫و‬ )FESEM( ‫تصاویر‬ ‫طبق‬ ،‫کامپوزیتی‬ ‫نانو‬
‫و‬ ‫هموارتر‬ ،‫تر‬‫متراکم‬ ‫پوشش‬ ‫سطح‬ ‫مورفولوژی‬ ،‫کاری‬ ‫چرخه‬
‫محلول‬ ‫از‬ ‫آمده‬ ‫بدست‬ ‫پالریزاسیون‬ ‫های‬ ‫منحنی‬ .‫شود‬‫می‬ ‫تر‬‫ریزدانه‬
‫پتانسیل‬ ،‫کاری‬ ‫چرخه‬ ‫افزایش‬ ‫با‬ ‫که‬ ،‫داد‬ ‫نشان‬ NaCl ‫درصد‬ 3/5
‫خوردگی‬ ‫جریان‬ ‫مقدار‬ ‫و‬ ‫کرده‬ ‫میل‬ ‫منفی‬ ‫مقادیر‬ ‫به‬ ‫خوردگی‬
‫به‬ ‫خوردگی‬ ‫جریان‬ ‫میزان‬ ،%90‫در‬ ‫که‬ ‫طوری‬‫به‬ ‫یابد‬ ‫می‬ ‫افزایش‬
‫با‬ ‫پوشش‬ ‫خوردگی‬ ‫مقاومت‬ ‫نتیجه‬ ‫در‬ ،‫رسد‬‫می‬ )25/62 µA/cm2
(
‫چرخه‬ %60 ‫در‬ ‫و‬ ‫کند‬ ‫می‬ ‫پیدا‬ ‫کاهش‬ ‫کاری‬ ‫چرخه‬ ‫میزان‬ ‫افزایش‬
.‫داشت‬ ‫خواهیم‬ ‫را‬ )Rp
( ‫خوردگی‬ ‫به‬ ‫مقاومت‬ ‫میزان‬ ‫بیشترین‬ ،‫کاری‬
‫چرخه‬ ‫افزایش‬ ‫با‬ ‫که‬ ‫گرفت‬ ‫نتیجه‬ ‫توان‬ ‫می‬ ‫آمده‬ ‫بدست‬ ‫نتایج‬ ‫از‬
‫کاری‬‫چرخه‬‫افزایش‬ ‫با‬ ‫پوشش‬ ‫در‬‫موجود‬‫نیکل‬ ‫و‬‫مس‬‫میزان‬،‫کاری‬
‫چرخه‬ ‫افزایش‬ ‫با‬ ‫همچنین‬ .‫کند‬‫می‬ ‫پیدا‬ ‫کاهش‬ ‫و‬ ‫افزایش‬ ‫ترتیب‬ ‫به‬
. ‫است‬ ‫کرده‬ ‫پیدا‬ ‫کاهش‬ ‫پوشش‬ ‫در‬ ‫ذره‬ ‫نانو‬ ‫میزان‬ ، ‫کاری‬
77
.‫امپدانس‬ ‫هاي‬‫منحني‬ ‫از‬ ‫آمده‬ ‫دست‬ ‫به‬ ‫نتايج‬ ‫بر‬ ‫شده‬ ‫منطبق‬ ‫مدار‬ ‫ـ‬ 5 ‫شکل‬
‫در‬ ‫شده‬ ‫گيري‬‫اندازه‬ ‫پوشش‬ ‫امپدانس‬ ‫پارامترهاي‬ ‫2ـ‬ ‫جدول‬
‫مختلف‬ ‫های‬ ‫کاری‬ ‫چرخه‬
[1] Th.Lampk, A.Leopold, “Correlation between structure and corrosion behavior of nickel dispersion
coatings containing ceramic particles of different size”, surface and coatings technology, (2006).
[2] B. Talbot, Electrodeposition of Nano Composite Films, Plating and Surface Finishing, (2004), Pp 60-65.
[3] W.Wang,F.Hou,H.Wang and H. Guo, fabrication and Composite nanocoating Charateriazation of
Ni-Zro2
Nanocoatings by Pulse Electrodeposition, Scripta Materialia Journal,Vol. 53, 2005 ,Pp.311.
[4] N. Kanani, Electrplating-basic Principles, Process and Practice , Elsevier, Berlin, 2005, 1 nd ED.
[5] M. R. Vaezi , S. K. Sadrnezhaad, L. Nikzad; Electrodeposition of Ni SiC nanocomposite coatings and
evaluation of wear and corrosion resistance and electroplating characteristics; Colloids and Surfaces
A: Physicochem. Eng. Aspects 315 (2008) 176 -182
[6] M. E. Bahrololoom , R. Sani ; The influence of pulse plating parameters on the hardness and wear
resistance of nickel alumina composite coatings; Surface & Coatings Technology 192 (2005) 154-163
[7] Lei Shi a,b, Chufeng Sun a,b, Ping Gao a, Feng Zhou a, Weimin; Mechanical properties and wear and
corrosion resistance of electrodeposited Ni Co/ SiC nanocomposite coating; Applied Surface Science
252 (2006) 3591-3599
[8] Y. Wang , S. Lim , J. L. Luo , Tribological and corrosion behaviors of Al2
O3
/polymer nanocomposite
coatings; Wear 260 (2006) 976-983
[9] Hamed Ataee-Esfahani, M. R. Vaezi, Leila Nikzad, Bahare Yazdani, S. K. Sadrnezhaad, "Influence of
SiC nanoparticles and saccharin on the structure and properties of electrodeposited Ni–Fe/SiC
nanocomposite coatings", Journal of Alloys and Compounds 484 (2009) 540–544.
‫مراجع‬

[10] Liping Wang, Yan Gao, Huiwen Liu, Qunji Xue, Tao Xu; Effects of bivalent Co ion on the
co-deposition of nickel and nano-diamond particles ; Surface & CoatingsTechnology 191 (2005) 16.
[11] I. Nap oszek-Bilnik, A. Budniok, E. agiewka; Electrolytic production and heattreatment of Ni-based
composite layers containing intermetallic phases; Journal of Alloys and Compounds 382 (2004) 54 60
[12] Lawrence J.Durney,Electroplating Engineering Handbook,4th Ed , 1984
[13] L. Shi,C.Sun, P. Gao, F.Zhou, W.Liu,Mechanical Properties and Wear and Corrosion Resistance
of Electrdeposited Ni-Co/Sic Nanocomposite Coating,Applied Surface Science Journal,Vol. 252, 2006,
pp.3591-3599.
[14] S. Karuppuchamy,J.Mun Jeong,Superhydroohilic Amorphous Titanium Dioxide Thin film Deposited
by Cathodic Electrodeposition,Materials Chemistry and Physics Journal, Vol. 93, 2005, Pp. 251-254
[15] C. T. J. Low, R. G. A. Wills, F. C. Walsh, Electrodeposition of composite coatings containing
nanoparticles in a metal deposit, Surface & Coatings Technology 201 (2006) 371–383
[16] Electroplating Handbook , ASTM 31 May 2005.
[17] L. M. Changa, M. Z.Ana, S. Y. Shi, Microstructure and Characterrization of Ni-Co-Al2
O3
composite
cCoating by Pulse Reversal Electrodeposite , Material Chemistry and Physical 100(2006) 395-399.
[18] J. Li,Y. Sun, X.Sun, J. Qia, Mechanical and Corrosion-Resistance Performance of Electrodeposited
Titania-Nickel Nanocomposite Coating , Surface and Coatings Technology 192 (2005) 331-335.
[19] Kung-hHsu Hou, Wen-hwa HWU,Shih-Tsung Ke , Ming-Der ger,Ni-P-Sic Composite Produced by
Pulse and Direct Current Plating, Materials Chemistry and Physics 100(2006)54-59.
[20] Niu Zhao-XIA, CaO FA-HE, Wang WEI, Zhang Zhao, Zhang JIAN-QING,CAO CHU-Nanf,
Electrodeposition of Ni-Sic Nanocomposite Film, Trans.Nanoferrous MET.SOC.China 17(2007)9-15
[21] H. Ferkel, B. Mtiller, W. Riehemann, Mater. Sci. Eng. A 234 (1997) 474–476.
[22] Hadi Adelkhani, Mohammad Reza Arshadi, "Properties of Fe–Ni–Cr alloy coatings by using direct
and pulse current electrodeposition", Journal of Alloys and Compounds 476 (2009) 234–237.
[23] C. T. J. Low, R. G. A. Wills, F. C. Walsh, "Electrodeposition of composite coatings containing
nanoparticles in a metal deposit", Surface & Coatings Technology 201 (2006) 371–383.
[24] A. Rmmarder,Characterization of High Temerature Metal Matrix Composite Coating,Advances in
Surface Engineering,Engineering Application,Edited by J.S.Burnell-Gray and P. K. Datta.
Cambridge,The Royal Society of Chemistry Journal,Vol. 3, 1997
[25] P. ZHU, W. Xiong-dong, M. Gang, D.Jing-Xin,Q.Shao hesheng and SH.Yang yuan,Nickle base Alloy
CastTungstenCarbideParticlesCompositecoatingbyLaserCladdingandTheWearBehavior,Advances
in Surface Engineering,Process Technology,Editrd by J.S.Burnell-Gray and P.K.datta,Cambridge,The
Royal Society of Chemistry Journal,1997,Vol. 2.
[26] S.T. Aruna, C.N. Bindu, V. Ezhil Selvi,Synthesis and Properties of Electrodeposited Ni/ceria
Nanocomposite Coatings, Surface & Coatings Technology, 200, (2006), pp 6871–6880.
[27] RanjanSen,SiddharthaDas,KarabiDas,Influenceofdutycycleonthemicrostructureandmicrohardness
of pulseelectrodeposited Ni–CeO2
nanocomposite coating Materials Research Bulletin,47 (2012) 478–485.
[28] E. Yeager, A.J.Salkind,Techniques of Electrochemistry , Joun Wiley Sons,1973.
[29] G.A.Ragoisha, A.S. Bondarenko, Electrochim. Acta journal, vol.50,2005,pp.1553-1563.

‫نانوکامپوزيتی‬ ‫پوشش‬ ‫خوردگي‬ ‫رفتار‬ ‫بر‬ ‫کاری‬ ‫چرخه‬ ‫تاثیر‬ ‫بررسي‬79
‫پایان‬ ‫پالسي؛‬ ‫آبکاري‬ ‫روش‬ ‫به‬ ‫تیتانیم‬ ‫اکسید‬ ‫ـ‬ ‫کبالت‬ ‫ـ‬ ‫نیکل‬ ‫کامپوزیتي‬ ‫نانو‬ ‫پوشش‬ ‫سایشي‬ ‫و‬ ‫خوردگي‬ ‫مقاومت‬ ‫بررسي‬ ‫علي؛‬ ،‫قطبي‬ ]30[
.91 ‫سال‬ ،‫اهواز‬ ‫واحد‬ ‫اسالمي‬ ‫آزاد‬ ‫دانشگاه‬ ،‫مواد‬ ‫مهندسي‬ ‫گروه‬ ،‫ارشد‬ ‫کارشناسي‬ ‫نامه‬
‫به‬ ‫شده‬ ‫داده‬ ‫رسوب‬ ‫تنگستن‬ -‫نیکل‬ ‫کریستالي‬ ‫نانو‬ ‫هاي‬ ‫پوشش‬ ‫“مقایسه‬ ،‫ساعتچي‬ ‫احمد‬ ،‫رئیسي‬ ‫کیوان‬ ،‫اصل‬ ‫فالحیه‬ ‫کعبي‬ ‫سارا‬ ]32[
،1-10 ‫کرج،ص‬ ،‫ایران‬ ‫ریختگري‬ ‫جامعه‬ ‫و‬ ‫ایران‬ ‫متالوژي‬ ‫مهندسین‬ ‫انجمن‬ ‫مشترک‬ ‫همایش‬ ‫دومین‬ ، "‫مستقیم‬ ‫جریان‬ ‫و‬ ‫پالس‬ ‫روش‬
1387 ‫سال‬
[31] Y. Boonyongmaneerat, K. Saengkiettiyut, S. Saenapitak, “Pulse Co-lectrodeposition and
Characterization of NiW-WC Composite are Coating,” Journal of Alloys and Compounds,
Vol. 506,(2010), Pp 151-154.
[33] G. Heidari, H. Tavakoli, S.M. Mousavi Khoie, “ Nano SiC-Nickel Composite Coatings from a Sulfamat
Bath Using Direct Current and Pulsed Direct Current”, MEPEG, 19, Pp1183-1188, (2010).
[34] M. Stem, A.L.Geary, Electrochemical Polarization, J.Electrochem.Soc. 104, (1957) ,pp 56-63.
[35] A.Ciubotariu, l. Benea, M. Varsanyi, V. Dragan,Electrochemical Impedance Spectroscopy and
Corrosion Behavior of AL2O3-NI Nanocomposite coating ,Electrochemical Acta Journal , 53 Ed,
2008, Pp.4557-4563.
[36] C.C. Hu, A. Bai, “Effects of Annealing Temperatures on the Physicochemical Properties of Nickel–
Phosphorus Deposits”, Mater. Chem. Phys. 79,(2003), 49–57.
[37] K. Prashantha, S.G. Park,, Nanosized TiO2-filled Sulfonated Polyethersulfone Proton Conducting
Membranes for Direct Methanol fuel cells, J. Appl. Polym. Sci. 98, ,(2005),1875–1878.

فایل مقاله

Recommended

Recommended

More Related Content

Similar to فایل مقاله

Similar to فایل مقاله (8)

فایل مقاله