الکتروپلیمر شدن پیرول بر روی فولاد ساده کربنی و ارزیابی رفتار خوردگی آن

رفتار الکتروشیمیایی فولاد ساده کربنی در محلول اسیداگزالیک حاوی مونومر پیرول به روش پلاریزاسیون پتانسیودینامیک مطالعه شد. در این راستا، اثر زبری سطح زیرلایه فولادی بر این رفتار بررسی شد. برای فولادهای با زبری سطحی متفاوت، ضمن تهیه نمودار تبدیل پتانسیل تشکیل پوشش پلیمری به چگالی جریان لازم برای پوشش دهی به روش جریان ثابت، نواحی مختلف پتانسیلی شناسایی شد. به منظور تعیین دقیق نواحی مزبور و تعیین مکانیزم پوشش دهی در هر ناحیه، آزمون امپدانس الکتروشیمیایی در محدوده های مورد نظر در حین پوشش دهی انجام شد. با بررسی نتایج، پنج ناحیه پتانسیلی شناسایی شد. با تهیه نمونه های مختلف به روش جریان ثابت در نواحی مزبور، و بررسی سطح نمونه ها توسط روش پراش اشعه x، و میکروسکوپ الکترونی روبشی، مکانیزم غالب در هر مرحله تعیین شد. نتایج نشان داد که در نواحی پتانسیلی مختلف، به ترتیب با افزایش پتانسیل، مکانیزم های (الف) عدم اکسایش مونومر و انحلال لایه رویین، (ب) اکسایش مونومر و تشکیل الیگومرهای با حلالیت بالا و عدم تشکیل پوشش، (ج) تشکیل پوشش پلی پیرول صفحه ای متبلور، (د) تشکیل پوشش پلی پیرول شبه صفحه ای، (ه) تشکیل پوشش پلی پیرول با مورفولوژی گل کلمی، غالب است. طیف زیرقرمز پوشش های پلیمری تشکیل شده در محدوده های پتانسیلی مختلف نیز ارزیابی شد. طیف پراش اشعه x پوشش پلی پیرول متبلور، میزان تبلور را در حدود 68% تعیین کرد. همچنین آزمون آنالیز عنصری نشان داد که نسبت پیرول به یون تقویت کننده اگزالات در پلی پیرول متبلور 4 به 1 و در دیگر مورفولوژی ها 5 به 1 است. توپوگرافی سطحی مورفولوژی های مختلف بدست آمده توسط میکروسکوپ نیروی اتمی بررسی شد. همچنین رفتار خوردگی نمونه های فولادی پوشش داده شده با پلی پیرول با مورفولوژی مختلف، به روش های تعیین تغییرات پتانسیل با زمان و پلاریزاسیون پتانسیودینامیک ارزیابی شد. نتایج نشان داد که نمونه با پوشش متبلور مقاومت به خوردگی بالاتری نسبت به نمونه های با پوشش آمورف دارد. ضمن بررسی مکانیزم مقاومت به خوردگی در پوشش های پلی پیرول، علت مقاومت بیشتر پوشش پلی پیرول متبلور نسبت به پوشش های آمورف، نوع مورفولوژی و در نتیجه آن کاهش میزان مسیرهای نفوذ الکترولیت خورنده به سطح زیرلایه تعیین شد.