ایجاد پوشش نانو الکترولس نیکل- فسفر بر روی آلیاژ آلومینیوم به عنوان صفحات دو قطبی در پیل های سوختی با غشای الکترولیت پلیمری

در این پژوهش پوشش الکترولسni-p در شرایط حاوی جزء پایدارکننده و عاری از آن بر روی زیرلایه آلومینیومی پوشش داده شد. ضخامت نمونه ها ی حاوی پارارکننده بعد از 2 ، 4 و 6 ساعت پوشش دهی به ترتیب 20 ، 35 و 43 میکرون و ضخامت نمونه های عاری از پایدارکننده بعد از 2 ، 4 و 6 ساعت پوشش دهی به ترتیب 24 ، 39 و 48میکرون بود. پایدارکننده ها با جذب بر سطح نمونه ها سرعت پوشش دهی را کنترل کرده و آن را کاهش می دهند. همچنین به طورکلی نرخ رسوب دهی به دلیل پوشش دهی در 4 ph= نسبت به حمام های با ph بالا، کم تر بود. آزمون پراش اشعه ایکس نشان داد که در تمام نمونه ها ساختار پوشش نیمه آمورف بوده و ترکیبی از فاز آمورف و فاز کریستالی شامل صفحه (111) نیکل بود. نتایج آزمون طیف سنجی امپدانس الکتروشیمیایی خوردگی نشان داد که بعد از 12 ساعت غوطه وری نمونه ها در محلول شبیه سازی پیل سوختی مقدار rct در نمونه های با ضخامت پوشش 20 ، 35 و 43 میکرون به ترتیب 5/13 ، 5/16 و k?.cm2 17 و در نمونه های با ضخامت 24 ، 39 و 48 میکرون به ترتیب 28 ، 34 و k?.cm2 42 بود که نشان می داد حذف پادارکننده ها منجر به بهبود مقاومت به خوردگی شده است. همچنین آزمون طیف سنجی امپدانس الکتروشیمیایی بر روی نمونه های با ضخامت 35 و 39 میکرون بعد از 80 روز غوطه وری در محلول شبیه سازی انجام شد که نشان داد اولا محلول نتوانست به زیر لایه دسترسی یابد، ثانیا مقدار پاسیواسیون در نمونه های حاوی پایدارکننده بیشتر است. نتایج آزمون پلاریزاسیون تافل نشان داد نرخ خوردگی در پوشش های حاوی پایدارکننده در ضخامت های 20 ، 35 و 43 میکرون به ترتیب 8 ، 5 و a/cm2 µ 4 و در نمونه های عاری از پایدارکننده در ضخامت های 24 ، 39 و 48 میکرون به ترتیب 9/0 ، 6/0 و a/cm2 µ 5/ 0 بود که کاهش تقریبا 10 برابری را نشان می داد. مقدار پتانسیل خوردگی در نمونه های حاوی پایدارکننده در ضخامت های 20 ، 35 و 43 میکرون به ترتیب 268- ، 259- وmv 228- و در نمونه های عاری از پایدارکننده در ضخامت های 24 ، 39 و 48 میکرون به ترتیب 360- ، 305- وmv 305- بود که نشان می داد پتانسیل خوردگی به دلیل رسوب ناخالصی های حمام عاری از پایدارکننده فعال تر شده بود. نتایج آزمون پتانسیواستاتیک نشان داد که در شرایط کاتدی دانسیته جریان در پوشش های حاوی پایدارکننده تقریبا m a/cm2 10 و در پوشش های عاری از پایدارکننده تقریبا m a/cm21 بود. همچنین در شرایط آندی مقدار دانسیته جریان در پوشش حاوی پایدارکننده و عاری از پایدارکننده تقریبا یکسان بوده و a/cm2 µ 100 بود. نتایج آنالیز توسط wdx نشان داد که مقدار فسفر پوشش حاوی پایدارکننده 11-9 درصد وزنی و مقدار گوگرد آن 5/0-2/0 درصد وزنی بود. همچنین مقدار فسفر پوشش عاری از پایدارکننده 12-9 درصد وزنی و فاقد گوگرد بود. همچنین با افزایش ضخامت درصد فسفر پوشش ها افزایش یافته بود. پایدارکننده ها حاوی مقادیر زیادی گوگرد هستند و در طی فرآیند پوشش دهی جذب سطح فلز می شوند. دلیل افزایش نرخ خوردگی را می توان به وجود گوگرد در سطح پوشش ها نسبت داد. نتایج آزمون مقاومت الکتریکی تماسی نشان داد که قبل از آزمون خوردگی پتانسیواستاتیک مقدار مقاومت الکتریکی تماسی در تمام نمونه ها m?.cm230 بود. اما بعد از آزمون خوردگی مقاومت الکتریکی تماسی افزایش یافت، به طوریکه مقدار آن در پوشش های حاوی پایدارکننده تقریبا به m?.cm2 160 و در پوشش های عاری از پایدارکننده تقریبا به m?.cm2 70 رسید.