در این تحقیق خواص لایه رویین و لایه رویین گذرا تشکیل شده بر روی فولاد زنگ نزن l316 aisi در محلول m05/0 اسید سولفوریک در پتانسیل های مختلف بررسی شد. برای تشکیل لایه رویین در بازه پتانسیلی 0/2- تا vsce 8/0، فاصله ها v 0/1 و برای تشکیل لایه رویین گذرا در بازه پتانسیلی 0/85 تا vsce 1/1، فاصله ها v 0/05 انتخاب و نمونه ها در پتانسیل های تشکیل مربوطه به مدت 60 دقیقه نگه داری شدند. در منطقه رویین در محدوده ی پتانسیل 2/0- تا vsce5/0، رشد لایه رویین باعث کاهش چگالی جریان و افزایش مقاومت پلاریزاسیون شد. در حالی که در پتانسیل بالاتر، اکسیداسیون کاتیون کروم سه ظرفیتی به کاتیون کروم شش ظرفیتی و افزایش نرخ انحلال cr2o3 به عنوان لایه محافظ علت کاهش مقاومت پلاریزاسیون و افزایش چگالی جریان بود. لایه رویین تشکیل شده تا پتانسیل vsce 0/6 به علت غلظت بیش تر دهنده های الکترونی نسبت به گیرنده های الکترونی رفتار نیمه هادی نوع n-را نشان داد. در پتانسیل های بالاتر به علت افزایش انحلال کاتیون های آهن و کروم که منتج به افزایش غلظت جاهای خالی کاتیونی می شود و هم چنین کاهش غلظت بین نشین های کاتیونی، رفتار نیمه هادی لایه رویین به نوع p- تبدیل شد. با افزایش پتانسیل تشکیل لایه رویین تا vsce 0/6، مقادیر چگالی دهنده های الکترونی به طور توانی کاهش و ضخامت لایه رویین به طور خطی افزایش یافت که مطابق با پیش بینی های مدل عیوب نقطه ای است. این امر منجر به افزایش مقاومت و کاهش ادمیتانس لایه رویین شد. هم چنین مقدار ضریب نفوذ دهنده های الکترونی در لایه رویینcm2/s 17 ^10 × 2/516 به دست آمد. بر اساس منحنی های نایکویست در محدوده ی پتانسیلی 0/85 تا vsce 0/95، در فرکانس های بالا یک حلقه خازنی و در فرکانس های کم یک حلقه القایی مشاهده شد. حلقه خازنی در فرکانس های بالا نشان دهنده انتقال عیوب نقطه ای توسط میدان با قدرت بالا در لایه رویین گذرا و حلقه القا به واسطه رفتار آرامش بار منفی سطحی تشکیل شده توسط تجمع جاهای خالی کاتیونی در فصل مشترک لایه رویین گذرا / محلول بود. این در حالی است که در محدوده پتانسیلی 0/1 تا vsce 1/1، علاوه بر دو جلقه فوق یک رفتار خازنی در فرکانس های کم نیز مشاهده شد که ناشی از آزاد شدن اکسیژن بر روی سطح بود. در ناحیه رویین گذرا، افزایش پتانسیل تشکیل لایه منتج به کاهش هم زمان مقاومت بار منفی سطحی، مقاومت در برابر مهاجرت عیوب و القای مربوط به جذب گونه های الکتروشیمیایی شد که مطابق با پیش بینی های مدل عیوب نقطه ای است.

آلیاژ mg2ni یکی از پر کاربردی ترین آلیاژهای ذخیره کننده هیدروژن در آند باتریهای ni-mh است. در سالهای اخیر بهبود عملکرد این آلیاژ توجه بسیاری از محققین را به خود جلب کرده است. در پژوهش حاضر سعی شده با جایگزینی عنصر کبالت به جای نیکل در حین فرآیند آسیاب کاری خواص الکتروشیمیایی این آلیاژ بهبود داده شود. ابتدا آلیاژ تک فاز mg2ni، از 50 ساعت آسیاب کاری پودرهای منیزیم و نیکل با نسبت استوکیومتری ساخته شد و خواص الکتروشیمیایی آن از جمله ظرفیت دشارژ و پایداری سیکل مورد بررسی قرار گرفت. سپس به منظور بررسی تأثیر مقادیر مختلف کبالت بر عملکرد این آلیاژ، آلیاژهای اسمی (3/0و2/0،1/0=x) mg2ni1-xcox ساخته شد. برای ساخت این آلیاژها، در روش اول مقادیر استوکیومتری از کبالت، منیزیم و نیکل تحت شرایطی مشابه با آلیاژ پایه به مدت 50 ساعت مورد آسیاب کاری قرار گرفت. در روش دوم مقادبر مختلف کبالت پس از ایجاد فاز mg2ni ( طی 50 ساعت آسیاب کاری) به مخلوط اضافه شده و 30 ساعت دیگر آسیاب کاری شد. به منظور بررسی اثر جانشینی کبالت و همچنین برطرف کردن اثر زمان آسیاب کاری، آلیاژ پایه نیز 30 ساعت بیشتر آسیاب کاری شد تا عملکرد آن با آلیاژهای حاوی کبالت تهیه شده به روش دوم مقایسه شود. در آلیاژهای حاوی کبالت که به روش اول تهیه شدند، فازهای ثانویه mg2co و mgco2 شناسایی شد. این فازها به دلیل سینتیک تشکیل سریعتر نسبت به فاز mg2ni تشکیل شدند. همچنین جابجائی محسوسی نیز در پیک های فاز mg2ni مشاهده نشد. در واقع انحلال کبالت در آلیاژ که هدف اصلی بود، تامین نشد. در آلیاژهایی که به روش دوم تهیه شده بودند، هیچ فاز ثانویه و نامطلوبی دیده نشد و جابجایی پیک های فاز mg2ni به صورت محسوس و قابل قبول مشاهده شد که بیانگر انحلال کبالت در این فاز بود. ساختار آلیاژهای پایه تهیه شده به دو روش توسط میکروسکوپ الکترونی عبوری مورد مطالعه قرار گرفت. ساختار هر دو آلیاژ مرکب از ساختارهای نانوکریستالی و آمورف بود، تنها با این تفاوت که کریستالهای آلیاژ تهیه شده به روش دوم ریزتر و از توزیع یکنواخت تری برخوردار بود. به منظور بررسی خواص الکتروشیمیایی آلیاژها، پودرها تحت پرس سرد قرار گرفتند و به صورت الکترودهای کاری در یک سلول الکتروشیمیایی سه الکترودی تحت آزمون های شارژ و دشارژ سیکلی، طیف سنجی امپدانس الکتروشیمیایی و پلاریزاسیون آندی قرار گرفتند. نتایج نشان داد که کبالت در آلیاژهای تهیه شده به روش اول منجر به کاهش ظرفیت دشارژ شده ولی پایداری سیکل آلیاژ را بهبود می بخشد. در آلیاژهای تهیه شده به روش دوم، حضور کبالت موجب افزایش ظرفیت دشارژ و کاهش پایداری سیکل شد. نتایج آزمون امپدانس الکتروشیمیایی نشان داد که افزودن کبالت به روش اول تاثیر محسوسی بر فرآیند نفوذ هیدروژن در بالک الکترود نداشته اما منجر به کند شدن فرایند انتقال بار شده است. این در حالی است که افزودن کبالت به روش دوم موجب تسریع هر دو فرایند نفوذ هیدروژن در بالک الکترود و انتقال بار شده است. نتایج پلاریزاسیون آندی نیز تطابق قابل قبولی را با آزمون های مذکور ارایه دادند.

فولادهای پراستحکام کم آلیاژ دارای استحکام و مقاومت به خوردگی بیشتری نسبت به فولادهای ساده کربنی هستند،اما در برابریون‎های خورنده ای چون کلرید موجود در آب دریا بسیار آسیب پذیر اند. از سوی دیگر، فولادهای زنگ نزن سوپردوفازی دارای خواص مطلوبی از نظر مکانیکی و مقاومت به خوردگی خصوصاً خوردگی حفره ای و تنشی در محیط های حاوی کلرید هستند. این فولادها به خاطر دارابودن ترکیبی از استحکام و مقاومت به خوردگی خوب، کاربردهای گوناگونی پیدا کرده اند. عمده کاربرد این فولادها ساخت تفکیک کننده های گریز از مرکز است که به طور مداوم در معرض تریبوخوردگی و خوردگی سایشی قرار دارند. بنابراین روکش کاری فولادهای پراستحکام کم آلیاژ توسط فولادهای زنگ نزن دوفازی، می تواند یک روش منطقی جهت ساخت تفکیک کننده های گریز از مرکز با هزینه کمتر باشد. در این پژوهش پس از بهینه سازی فرایند روکش کاری با جریان پالسی در روش جوشکاری قوسی تنگستن-گاز توسط روش رویه پاسخ، به بررسی تاثیر جریان پالسی بر خواص خوردگی و تریبوخوردگی روکش پرداخته شد. در این راه از پراش اشعه ایکس جهت بررسی فازهای تشکیل‎شده، میکروسکوپ الکترونی روبشی جهت بررسی ریزساختاری، آزمون‎های پلاریزاسیون پتانسیودینامیک و سیکلی و آزمون امپدانس الکتروشیمیایی جهت بررسی رفتار خوردگی و آزمون تریبوخوردگی در سه حالت مدار باز، پلاریزاسیون آندی و پلاریزاسیون کاتدی جهت بررسی رفتار تریبوخوردگی روکش استفاده شد. بررسی های ریزساختاری انجام‎شده نشان داد که دو فاز فریت و آستنیت در نمونه روکش کاری با جریان ثابت وجود داشتند، اما در نمونه روکش شده با جریان پالسی مقادیر زیادی آستنیت ثانویه نیز علاوه بر این دو فاز تشکیل شده بود. حضور این آستنیت ثانویه به همراه مورفولوژی تیغه ای شکل فریت و آستنیت به وجود آمده در روکش کاری با جریان پالسی باعث افزایش قابل توجه نرخ خوردگی و دانسیته جریان رویین شدن در آزمون پلاریزاسیون پتانسیودینامیک شده بود.همچنین حلقه هیسترزیس بزرگ تر این نمونه در آزمون پلاریزاسیون سیکلی حاکی از حساسیت بیشتر این نمونه به حفره دار شدن بود.نتایج آزمون امپدانس الکتروشیمیایی حاکی از آن بود که فیلم رویین تشکیل شده بر سطح هر دو نمونه دارای نواقص زیادی است. مقاومت پلاریزاسیون به دست آمده از این آزمون نیز نشان دهنده مقاومت پلاریزاسیون کمتر نمونه روکش‎کاری شده با جریان پالسی بود.بررسی های تریبوخوردگی نشان داد که سایش تشدیدکننده خوردگی، مکانیزم غالب در تخریب هر دو روکش بوده است، لیکن میزان حجم کل از دست رفته در آزمون تریبوخوردگی تحت پلاریزاسیون آندی در نمونه روکش شده با جریان پالسی حدود 5 برابر بیشتر از نمونه روکش کاری شده با جریان ثابت بود که دلیل آن دانسیته جریان رویین شدن بالاتر در این نمونه تشخیص داده شد.

در این تحقیق فولاد crofer 22 apu به عنوان یکی از فولادهای بهینه سازی شده برای استفاده به عنوان اینترکانکت، به روش آلیاژسازی مکانیکی ساخته شد و با استفاده از ترکیب فرآیندهای پرس و سینترینگ، نمونه ای با تخلخل پایین (در حد 55/3%) تولید شد. سپس پوشش اسپینلی (mn,co)3o4 به منظور جلوگیری از رشد پوسته های اکسیدی در دمای بالا که معمولاً منجر به کاهش کارائی اینترکانکت ساخته شده از این فولاد می شود، بر روی نمونه ی فولادی ساخته شده اعمال گردید. پوشش دهی به روش رسوب نشانی الکتریکی لایه ای نازک از عناصر co و mn، به عنوان روشی با هزینه ی مناسب و سازش پذیر با هندسه ی قطعات و در ادامه اکسیداسیون کنترل شده این لایه در دمای ?c 800 (دمای عملیاتی پیل) برای رسیدن به فاز اسپینلی انجام گرفت . با استفاده از آنالیز eds از سطح مقطع نمونه ها، مشاهده شد که پوشش اعمالی به خوبی از تبخیر کروم جلوگیری می کند. از طرف دیگر بعد از فرآیند اکسیداسیون، نمونه بدون پوشش دارای مقاومت الکتریکی 76/19 برابر نمونه های پوشش داده شده بود که نشان دهنده تأثیر بسیار بالای پوشش اسپینلی در کاهش مقاومت الکتریکی ویژه نمونه ها است.