پوششهای نانوکامپوزیتی به دلیل خواص مطلوب و قابل کنترلشان بسیار مورد علاقه دانشمندان گوناگون است.یکی از این پوششهای پرکاربرد پوشش نیکل-کبالت است. در پروژه حاضر به مطالعه روشهای تولید پوشش نیکل-کبالت-آلومینا پرداخته شد و روشهای جریان مستقیم و جریان پالسی با هم مقایسه شد. نتایج نشان داد که افزایش جریان در حالت مستقیم میزان آلومینای داخل پوشش کاهش پیدا میکند اما در حالت پالسی با افزایش جریان این رفتار حالت نوسانی دارد که این نواسانات بر طبق پیشبینیهای مدل نشست گاگلیلمی اصلاح شده است. مقاومت به خوردگی در نمونههای تولید شده با فرکانس متوسط مناسب است و ساختار نمونه ها در حالت پالسی از یکنواختی بیشتری برخوردار است. درکل تولید پوشش به روش پالسی بهتر و قابل کنترلتر است.

در این پژوهش در ابتدا عملکرد ممانعت کننده هگزامین در ممانعت از خوردگی فولاد در محیط اسیدکلریدریک 1 مولار بررسی گردید. به همین منظور تاثیر یکسری از عوامل و فاکتورهای موثر بر راندمان بازدارندگی مورد ارزیابی قرار گرفت و در نهایت تلاش گردید تا با استفاده از نتایج حاصل، یک مکانیزم محتمل برای بازدارندگی این ممانعت کننده ارائه گردد. علاوه بر آن، احتمال وجود اثر هم افزایی بین هگزامین و 2-دی اتیل آمینواتانول در محیط اسیدکلریدریک مورد بررسی قرار گرفت. جهت مطالعه نحوه بازدارندگی و بدست آوردن راندمان آن از آزمایشهای پلاریزاسیون و طیف سنجی امپدانس الکتروشیمیایی استفاده شد. همچنین به منظور انجام بررسیهای سطحی، آنالیز ftir انجام گرفت. افزایش غلظت هگزامین در محدوده مورد مطالعه باعث افزایش راندمان بازدارندگی گردید، اما با افزایش سرعت حرکت محلول و افزایش دما راندمان بازدارندگی کاهش یافت. مجموع این نتایج در کنار پیروی این ممانعت کننده از ایزوترم جذب لانگمیر و پارامترهای ترمودینامیکی حاصله، به نظرمی رسد که موید عملکرد این بازدارنده از طریق جذب فیزیکی بر روی سطح می باشد. انرژی آزاد جذب هگزامین در محیط اسیدکلریدریک kj/mol 31- ، آنتالپی آزاد جذب kj/mol 13- و آنتروپی آزاد جذب kj/mol0k 56 می باشد. 2- دی اتیل آمینواتانول نیز با هگزامین در کاهش خوردگی فولاد در محیط اسید کلریدریک مشارکت داشته باشد. این مشارکت در برخی موارد به صورت اثر سینرژیسم و در برخی موارد به صورت اثر آنتاگونیسم نمایان شده است.

- پوشش mao حاصل در الکترولیت آلومیناتی به تنهایی به دلیل داشتن سطح متخلخل مقاومت به خوردگی کمی دارد. - افزودن سُل آلومینا به الکترولیت پوشش دهی منجربه ایجاد پوشش های با سطح یکنواخت تر و نسبتاً عاری از حفره می شود. به نظر می رسد مهمترین عامل ایجاد چنین پوشش هایی، کاهش ولتاژ شکست نمونه در حین فرایند پوشش دهی باشد که ناشی از افزایش هدایت الکتریکی الکترولیت است. متعاقباً مقاومت به خوردگی این پوشش ها نیز نسبت به پوشش های ایجاد شده در الکترولیت فاقد سُل آلومینا بیشتر است. - افزودن کلرید سریم به دلیل وجود یون کلر منجربه افزایش هدایت الکتریکی الکترولیت و در نهایت کاهش ولتاژ شکست نمونه در فرایند mao شد. پوشش حاصل در الکترولیت حاوی کلرید سریم دارای سطح یکنواخت تر و تقریباً عاری از حفره بود که به عنوان عاملی در برابر نفوذ یونهای خورنده به داخل پوشش عمل می کند. بنابراین، خصوصیات خوردگی این پوشش در مقایسه با پوشش حاصل در الکترولیت فاقد کلرید سریم بهبود یافتند. - اعمال یک لای? سُل- ژل بر روی پوشش حفره دار mao باعث شد تا تمامی حفرات موجود در سطح این پوشش، پوشانده شوند. - دمای عملیات حرارتی پوشش سُل- ژل تأثیر بسزایی در مورفولوژی پوشش داشت. پوشش عملیات حرارتی شده در دمای c°350 دارای مورفولوژی نانوساختار بود. در مقابل، پوششی که در دمای c°150 عملیات حرارتی شده بود دارای ساختاری آمورف بود که یکسری ترک در سطح آن وجود داشتند. - پوششی که در دمای بالاتر عملیات حرارتی شده بود مقاومت به خوردگی بیشتری نسبت به پوشش دیگر داشت ولی دانسیت? جریان خوردگی بیشتری هم داشت. این امر را می توان به ساختار آن نسبت داد که دارای بیشمار مرزدانه است. این مرزدانه ها باعث می شوند تا جریان خوردگی به طور نسبتاً یکنواخت در سطح پوشش پخش شود. ولی در مورد پوششی که در دمای کمتر عملیات حرارتی شده بود، ترک های موجود در سطح به عنوان مکان های موضعی برای تجمع جریان عمل کرده و منجربه خوردگی موضعی می شوند. - غوطه وری در حمام سریم باعث سیل شدن حفرات موجود در سطح پوشش mao شد. - زمان غوطه وری عامل مهمی در خصوصیات پوشش حاصل داشت. نمونه ای که به مدت زمان 10 دقیقه در حمام سریم غوطه ور شده بود بهترین مقاومت به خوردگی را از خود نشان داد و منجربه افزایش چشمگیر مقاومت به خوردگی شد. - مقایس? بهبود مقاومت به خوردگی پوشش mao از طریق دو روش ایجاد تغییرات در الکترولیت پوشش دهی و اعمال یک لای? خارجی نشان می دهد که روش دوم روش موثرتری است. - اعمال یک لای? خارجی بر روی پوشش mao احتمالاً به دلیل افزایش ضخامت کل پوشش و همچنین قابلیت نفوذ به داخل حفرات منجربه افزایش قابل توجه مقاومت به خوردگی شده است.

اثرات بازدارندگی 2- بوتین- 4،1- دی اُل بر استعداد به خوردگی فولاد خط لوله api 5l x65 در محیط کربنات یک نرمال/ بی کربنات یک نرمال در شرایط استاتیک و استعداد به ترک برداری خوردکی تنشی این فولاد در شرایط دینامیک توسط تکنیک های مختلف الکتروشیمیایی بررسی گردید. در شرایط استاتیک پارامترهای زمان در معرض قرارگیری، دمای محیط و غلظت بازدارنده بررسی شدند. شرایط دینامیک که توسط آزمون با نرخ کرنش آهسته ایجاد شد، پارامترهای غلظت بازدارنده و دمای محلول بررسی شدند. منحنی های پلاریزاسیون در شرایط استاتیک و دینامیک نشان دادند که بازدارنده فوق از نوع مختلط می باشد. تغییر پارامترهای امپدانس، جذب قوی بازدارنده فوق بر سطح فلز، ممانعت از انحلال آندی فلز با قفل کردن مکان های فعال سطح فلز و تشکیل لایه محافظ را تأیید می کند و نشان می دهد جذب بازدارنده بر سطح فولاد x65، با معادله ایزوترم جذب لانگمویر انطباق دارد. نتایج نشان داد که با افزایش غلظت این بازدارنده در هر دو حالت استاتیک و دینامیک، اثرات بازدارندگی بهتر می شود. اثر دما نیز بر رفتار خوردگی فولاد x65 در محدوده °c25 تا °c50 بررسی شد تا پارامترهای ترمودینامیکی مانند انرژی آزاد جذب ( ) محاسبه گردد. نتایج نشان داد که با افزایش دما، میزان خوردگی فولاد x65 هم در غیاب و هم در حضور بازدارنده افزایش پیدا کرد. در مرحله بعد، آزمون های با نرخ کرنش آهسته با نرخ کرنش s/ 5- 10انجام گردید. در این آزمون ها استعداد به ترک برداری خوردگی تنشی بصورت کاهش خواص مکانیکی بروز می کند. در این آزمون ها، داکتیلیته و زمان شکست کاهش می یابند، اما استفاده از بازدارنده این پارامترها را افزایش می دهد. آنالیز میکروسکوپ الکترونی روبشی برای بررسی مورفولوژی سطح شکست نمونه های فولادی در حضور و در غیاب بازدارنده صورت گرفت. همچنین یک نمونه رخداد ترک برداری خوردگی تنشی که در خطوط لوله فولادی پرفشار انتقال گاز در مناطق شمالی ایران و بعد از گذشت تقریباً 40 سال از زمان نصب اتفاق افتاد، بررسی و آنالیز شد. دلایل این خوردگی و اثرات ترک برداری خوردگی تنشی بررسی شدند. مکانیزم شکست بر اساس مدارک در دسترس و بررسی های متالوگرافی انجام شده بر لوله فوق، مشخص شد. نتایج بدست آمده از این بررسی-ها با نتایج حاصل از آزمون های آزمایشگاهی مقایسه شدند.

پوشش های کامپوزیتی فلز/ فلز به دلیل دارا بودن خواص کاتالیستی و امکان انجام عملیات حرارتی جهت حصول فازهای با خواص ویژه در سال های اخیر مورد توجه تعدادی از محققین قرار گرفته است. در این تحقیق، پوشش کامپوزیتی ni-ti به روش آبکاری همزمان الکتریکی و تحت جریان مستقیم تولید شده است. به این منظور، از حمام آبکاری واتس به منظور آبکاری زمینه نیکل پوشش و از ذرات تیتانیوم خالص به عنوان بخش دوم پوشش کامپوزیتی استفاده گردید. در ادامه، تاثیر پارامترهای آبکاری شامل شدت جریان آبکاری، میزان تلاطم محلول و غلظت ذرات تیتانیوم در الکترولیت بر خواص پوشش و میزان تیتانیوم آن مورد بررسی قرار گرفت. با انجام آزمایشات، شرایط بهینه برای تولید پوشش ni-ti با میزان 50% اتمی تیتانیوم به دست آمد. این شرایط شامل شدت جریان آبکاری a/dm22، میزان پودر تیتانیوم g/l 5 و سرعت تلاطم rpm 200 بود. خواص مورفولوژیکی این پوشش ها توسط میکروسکوپ الکترونی روبشی و میکروسکوپ نوری و ریزساختار آن ها توسط آنالیز پراش اشعه x مورد مطالعه قرار گرفت. همچنین، تاثیر سیکل های متفاوت عملیات حرارتی نیز بر ترکیبات بین فلزی تشکیل شده در پوشش مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان دادند که افزایش زمان عملیات حرارتی می تواند منجر به پایداری ترکیب ni3ti در پوشش شده، اما افزایش دمای عملیات تا ?1150 باعث تشکیل و پایداری ترکیب niti در ساختار پوشش می شود. علاوه بر این، خواص کاتالیستی پوشش های تولید شده قبل و پس از عملیات حرارتی نیز توسط تست امپدانس الکتروشیمیایی و در محلول koh m5 تحت بررسی قرار گرفت و از این طریق مشخص شد که پوشش ni-ti قبل از اعمال عملیات حرارتی توانایی بالاتری در انجام واکنش احیای هیدروژن (her) را روی سطح خود دارا می باشد.

پوششهای الکترولس ni-p به دلیل دارا بودن خواص خوب مهندسی از جمله مقاومت به سایش و خوردگی، در صنایع مختلفی مانند نفت و پتروشیمی، خودروسازی و ...، کاربرد فراوانی یافته اند. تقویت این پوشش ها با استفاده از ذرات سخت و یا روانکارهای جامد باعث بهبود خواص آن ها می شود. در میان این ذرات، نانو ذرات الماس (nd) به دلیل داشتن بیشترین سختی، پایداری شیمیایی بالا و هدایت حرارتی خوب، بسیار مورد توجه می باشند. در این پژوهش، پوشش های الکترولس ni-p تقویت شده nd تولید و اثر آن بر سختی، مقاومت به سایش و خوردگیِ فولاد 4140 مارتمپر شده بررسی شد. برای این منظور از یک حمام اسیدی برای اعمال پوشش استفاده شد. برای بهبود جدایش nd در حمام و جاگیری آن در پوشش، اثر دو فعال ساز سطحیِ سولفات دودسیل سدیم (sds) و ستیل تری متیل آمونیم برمید (ctab) با چهار غلظت متفاوت در غلظت ثابتی از nd، بر خواص پوشش بررسی شد. پس از تعیین نوع و غلظت فعال ساز سطحی بهینه، غلظت بهینه ی nd در حمام، بررسی شد. برای بررسی اثر عملیات حرارتی، تمام پوشش ها در h3°c/200، h1°c/300 و h1°c/400 آنیل شدند. بررسی مورفولوژی سطحی پوشش ها به وسیله ی میکروسکوپ الکترونی روبشی (sem) نشان داد که استفاده از ctab باعث ترک دار شدن پوشش می شود در حالی که sds باعث ایجاد پوشش کامپوزیتی یکنواخت می شود. نتایج سختی سنجی و آزمون سایش پین روی صفحه نشان داد بهینه ترین پوشش وقتی حاصل می گردد که به ازای هر g/l1 از nd، مقدار mg/l30 از sds استفاده شود. بیشترین مقدار nd در پوشش (67/24% حجمی) وقتی حاصل شد که غلظت nd در حمام برابر g/l5 بود. نتایج عملیات حرارتی پوشش ها نشان داد که سختی و مقاومت به سایش پوشش به واسطه ی عملیات حرارتی در h3°c/200 تغییر چندانی نمی کند. همچنین اثر افزودن زارت بر سختی و مقاومت به سایش پوشش آنیل نشده و آنیل شده در h3°c/200، کم بود. عملیات حرارتی پوشش در h1°c/300 و h1°c/400 باعث افزایش سختی و همچنین آشکار شدن اثر ذرات بر سختی و مقاومت به سایش شد. بیشترین سختی (hv200gf1693) و مقاومت به سایش (85% بهبود نسبت به پوشش غیر کامپوزیتی) در پوشش به دست آمده از حمام حاوی g/l3 از nd و آنیل شده در h1°c/400 حاصل شد. نتایج بررسی به وسیله ی sem نشان داد که با افزایش غلظت پودر از صفر به g/l3 در حمام، مورفولوژی سطحی پوشش ظریف تر شده و در ادامه، افزایش بیشتر غلظت ذرات باعث درشت شدن مورفولوژی سطحی می گردد؛ در نهایت در غلظت های 7 و g/l10، سطح پوشش دارای پستی و بلندی های بزرگی می شود. نتایج آزمون پلاریزاسیون برخی از پوشش ها در محلول کلرید سدیم wt.%5/3 نشان داد که مقاومت به خوردگی پوشش ها بسیار بهتر از زیرلایه بوده و پوشش نسبت به زیرلایه نجیب تر است. الگوی پراش اشعه ی x پوشش آنیل نشده نشان داد که این پوشش دارای ساختار غیر بلورین است. با عملیات حرارتی پوشش h1°c/400، فازهای ni، ni3p و ni8p3 در پوشش تشکیل شدند.

پارامترهای مختلفی بر روی خواص ساختاری، فازی و همچنین خواص سایشی و خوردگی پوشش کاربید تیتانیم تاثیر گذار هستند. در این رساله با استفاده از روش پلاسما cvd یک لایه نازک کاربید تیتانیم بر روی زیرلایه فولادی اعمال گشته و سپس خواص ساختاری و فازی پوشش کاربید تیتانیم با استفاده از sem، xrd xps ومنحنی رامان و همچنین خواص نانومکانیکی، رفتار سایشی و خوردگی پوشش کاربید تیتانیم به ترتیب با استفاده از afm، تست سایش پین بر روی دیسک و تست های پلاریزاسیون و امپدانس مورد بررسی قرار گرفته است. مطابق نتایج بدست آمده نوع ترکیب، شبکه کریستالی و نوع بافت کریستالی مهمترین عامل در تغییر خواص مکانیکی پوشش (همانند مدول الاستیک) در مقیاس نانومتری می باشد، همچنین نتایج نشان دهنده،تشکیل یک لایه همگن و یکنواخت نانو ساختار با بافت مرجح (200)، ضخامت 4 میکرون، اندازه ذرات در محدوده 6 نانومتر، ضریب اصطکاک در محدوده 0.2 و پتانسیل خوردگی در محدوده 10 میلی ولت نسبت به الکترود مرجع sce در مدت زمان پوشش دهی 120 دقیقه است. دمای پوشش دهی و چرخه کاری تاثیر قابل توجهی بر روی رفتار سایشی و خوردگی پوشش کاربید تیتانیم دارند، بطوریکه با افزایش دمای پوشش دهی از 470 درجه سانتیگراد تا 510 درجه سانتیگراد، چسبندگی پوشش حداقل 10 درصد و مقاومت در برابر تغییر فرم پلاستیک پوشش حداقل 22 درصد کاهش یافته و افزایش چرخه کاری از 33 درصد به 50 درصد، منجر به تغییر بافت مرجح (200) و افزایش شدت بافت (111) گردیده است. بهترین پوشش از لحاظ رفتار سایشی، در چرخه کاری 50 درصد و دمای 490 درجه سانتیگراد و از لحاظ خوردگی در چرخه کاری 40 درصد و دمای 490 درجه سانتیگراد حاصل شده است.

در این پروژه اثر پارامترهای مختلف آلومینایزینگ در تشکیل فاز nial بر روی فولاد زنگ نزن آبکاری شده بررسی شده است. در آبکاری فولاد زنگ نزن قبل از آبکاری در حمام واتس، به منظور بهبود چسبندگی، فعال کردن سطح با استفاده از حمام وود انجام شد. سپس نمونه ها با استفاده از فرایند آلومینایزنگ اکتیویته بالا به روش تک مرحله ای آلومینایز شدند. اثر پارامترهای مختلف آلومینایزینگ مانند دما، زمان و ترکیب پودر(درصد al و nh4cl) بر روی تشکیل فاز nial مورد بررسی قرار گرفتند. بررسی لایه ی نیکل آبکاری شده بر روی سطح نشان داده است با اعمال لایه ی اولیه ی نیکل به ضخامت 10 میکرون فاز nial با ضخامت 15 میکرون بر روی سطح تشکیل می-شود. با افزایش ضخامت اولیه نیکل به 20 و 50 میکرون ضخامت لایه ی nial به 70 و 110 میکرون افزایش می یابد. در دماهای 800 و °c900 پوشش از جنس ni2al3 و در دماهای بالای °c1000 فاز nial تشکیل می شود. بر روی نمونه های با پوشش از جنس nial یک لایه ی داخلی ni3al به ضخامت mµ15 نیز تشکیل می شود. مقدار nh4cl و پودر آلومینیوم اثری بر روی ترکیب شیمیایی پوشش نداشته و فقط بر روی ضخامت تأثیر می گذارند. مقدار بهینه ی فعال کننده 1 تا 4% و پودر al 10% می باشد. تأثیر زمان فرایند نشان داده است که با انجام فرایند اکتیویته بالا به صورت تک مرحله ای در زمان 15 دقیقه نیز پوشش تک لایه ی nial تشکیل می شود. بررسی مکانیزم تشکیل پوشش نشان داده است که تشکیل پوشش بر اساس یک مرحله نفوذ آلومینیوم به داخل، مرحله ی میانی نفوذ نیکل و آلومینیوم بطور همزمان و در نهایت نفوذ نیکل به سمت خارج انجام می گیرد. بررسی ریزساختار پوشش های تشکیل شده با میکروسکوپ نوری، فاز شناسی با xrd و ترکیب شیمیایی پوشش با میکروسکوپ الکترونی مجهز به edx انجام گرفت. در نهایت ارزیابی پوشش های تشکیل شده با استفاده از آزمایش اکسیداسیون تک دما به مدت 157 ساعت در دمای °c950 انجام گرفت. نتایج اکسیداسیون نشان داده است که با تشکیل فاز nial تغییرات وزن بعد از تشیکل لایه ی اکسیدی تقریباً ثابت می ماند. بهبود رفتار اکسیداسیون به دلیل تشکیل اکسید ?-al2o3 بر روی سطح می باشد. همچنین با افزایش ضخامت اولیه ی نیکل رفتار اکسیداسیون بهبود یافته است. پارامترهای آلومینایزینگ مانند دما نیز بر روی رفتار اکسیداسیون تأثیرگذار هستند.

در این پروژه اثر نوع جریان اعمالی بر روی خواص فیلم نانوکامپوزیتی اکسید آلومینیم حاوی نانوپودر sic با اندازه ذرات حداکثر تا 50 نانومتر در آندایز آلومینیم خالص تجاری بررسی شده است. ضخامت سنجی با میکروسکوپ نوری، سختی سنجی با دستگاه میکروسختی سنجی و آزمایش سایش به روش گوی روی دیسک انجام شد، همچنین آنالیز ترکیب شیمیایی پوشش با میکروسکوپ الکترونی مجهز به eds انجام شد و آزمایش زبری سنجی به منظور مقایسه سطح نمونه ها صورت گرفت. در ابتدا در آندایزینگ جریان مستقیم بدون افزودن ذرات نانوپودر sic، تاثیر زمان و دانسیته جریان بر روی ضخامت و سختی لایه اکسیدی بررسی و مدل سازی شد، در ادامه اثر غلظت اسید اگزالیک بررسی شد. مشاهده شد که با افزایش زمان و دانسیته جریان و غلظت اسید اگزالیک هم ضخامت و هم سختی افزایش می یابد. شرایطی که برای آندایز نانوکامپوزیتی انتخاب شد عبارتند از: محلول حاوی 160 گرم بر لیتر اسید سولفوریک و 12 گرم بر لیتر اسید اگزالیک، دمای صفر درجه سانتی گراد، دانسیته جریان 3 آمپر بر دسی متر مربع و زمان 90 دقیقه. لایه اکسیدی تشکیل شده در این شرایط بدون اضافه کردن پودر دارای ضخامت 87 میکرومتر، سختی 528 نوپ، ضریب اصطکاک 653/0 و کاهش وزن ناشی از سایش 53/1 میلی گرم است. در ادامه تاثیر غلظت نانوپودر sic و سورفکتانت sds بررسی شد، که نسبت بهینه سورفکتانت به پودر sic اندازه گیری شده 1 به 20 و غلظت بهینه نانوپودر sic به دست آمده حدود 7 گرم بر لیتر است. افزودن 7 گرم بر لیتر نانوپودر sic باعث 17% افزایش سختی، 29% کاهش زبری، 23% کاهش ضریب اصطکاک و 88% افت کاهش وزن ناشی از سایش لایه اکسیدی می شود. در ادامه به منظور تاثیر نوع جریان، چهار نوع جریان مستقیم، پالسی مثبت-مثبت، تک پالسی و پالسی مثبت-منفی در زمان 45 دقیقه بررسی شدند، پوشش بدست آمده با جریان پالسی مثبت-مثبت دارای ضخامت 53 میکرومتر، سختی 688 نوپ، مقدار si حدود 7/24 درصد، ضریب اصطکاک 419/0 و کاهش وزن سایشی 51/0 و زبری 658/0 میکرومتر است که نسبت به لایه های اکسیدی نانوکامپوزیتی با سایر جریان ها بهترین خواص را دارد.

در این تحقیق روش نوینی برای پوشش دهی نانو کامپوزیت نیکل-اکسید سریم بکار گرفته شد. در این روش پوشش نانوکامپوزیت نیکل-اکسید سریم از محلول حاوی یونهای نیکل و سریم بدون افزودن نانو ذرات تشکیل شد. مکانیزم تشکیل پوششهای نیکل-اکسید سریم با استفاده از روشهای ولتامتری چرخه ای، کرونوآمپرمتری، امپدانس الکتروشیمیایی و روشهای پیشرفته الکتروشیمیایی همچون الیپسومتری درجا، طیف سنجی رامان درجا و بازتابش درجا مورد بررسی قرار گرفت. sem، fesem، xrd، ftir، eds، afm و xps برای مطالعه میکروساختار و مورفولوژی پوششهای حاصل مورد استفاده قرار گرفتند. با توجه به نتایج، دو مکانیزم برای تشکیل پوشش نیکل-اکسید سریم پیشنهاد شد که به نسبت ni:ce بستگی دارند. در نسبت بالای 100، پوشش تشکیل شده شامل جزایر پراکنده از اکسید سریم می باشد که در زمینه نیکل پخش شده است. از طرفی در نسبت کمتر از 100، پوشش تشکیل شده شامل کامپوزیت همگن از نیکل و اکسید سریم می باشد. افزودن یونهای سریم در محلول پوشش دهی منجر به افزایش سرعت جوانه زنی و افزایش کارایی و بازدهی فرآیند پوشش دهی می شود اما تاثیری در مکانیزم جوانه زنی نیکل نمی گذارد و همچنان جوانه زنی بصورت لحظه ای انجام می پذیرد. مطالعات الیپسومتری و بازتابش درجای فرآیند رسوب نیکل خالص نشان دهنده دو مرحله ای بودن آن می باشد که شامل: 1-جوانه زنی نیکل و 2- افزایش ضخامت و زبری پوشش می باشد. همچنین نتایج نشان می دهد که فرآیند رسوب پوشش کامپوزیت نیکل-اکسید سریم را می توان به 5 مرحله تقسیم کرد: 1-جوانه زنی اولیه نیکل 2-تشکیل لایه ای از اکسید سریم 3-جوانه زنی ثانویه نیکل 4- تشکیل پوشش نیکل-اکسید سریم 5- افزایش ضخامت و زبری پوشش. با توجه به مطالعات ساختاری پوشش، نیکل دارای ساختار نانوکریستاله بوده در حالیکه اکسید سریم ساختاری آمورف دارد. افزودن یونهای سریم به محلول پوشش دهی منجر به کاهش اندازه دانه نیکل شده و با افزایش بیشتر آن (ce:ni=0/2)، ساختار نیکل از حالت نانوکریستاله به آمورف تغییر پیدا می کند. مطالعات خوردگی پوششهای نیکل-اکسید سریم نشان می دهد که مقاومت به خوردگی پوشش نانو کامپوزیت حاوی 2/1 و % wt4/3 اکسید سریم نسبت به پوشش نیکل خالص به ترتیب 4 و 50 برابر افزایش پیدا می کند. افزایش مقاومت به خوردگی پوشش حاوی% wt2/1 اکسید سریم به سبب بهبود ساختار و کاهش زبری سطح پوشش می باشد در حالیکه تشکیل پوششی با مقاومت به خوردگی بسیار بالا در غلظت % wt4/3 اکسید سریم به سبب تشکیل پوشش نانو کامپوزیت همگن از نیکل و اکسید سریم می باشد. افزایش بیشتر درصد وزنی اکسید سریم (% wt2/5 و بیشتر) در پوشش منجر به کاهش و افت مقاومت به خوردگی پوشش به سبب تشکیل ترک و عیوب در پوشش می گردد.

در این پژوهش ابتدا پودر هیدروکسی آپاتیت با روش شیمیایی با ابعادnm5±30 سنتز شد. سپس پوشش تک جزئی چیتوسان با استفاده از الکل های مختلف با غلظت g/l5/0 چیتوسان ایجاد شد. برای ساخت محلول های تک جزئی چیتوسان، چیتوسان به همراه اسید استیک در مخلوط الکل و آب با مقادیر مختلف آب(75،50،20،15،10،5و100%)حل شد. پوشش های بدست آمده از لحاظ وزن،میکروساختار، چسبندگی و مقاومت به خوردگی بررسی شده و مقدار آب بهینه در هر الکل تعیین شد که برای متانول، اتانول و پروپانول به ترتیب 5، 15 و 20% بدست آمد. سپس پوشش?های دو جزئی هیدروکسی آپاتیت- چیتوسان با استفاده از سوسپانسیون های g/l5/0چیتوسان و g/l 5،2 و10 ha با غلظت بهینه آب در سه الکل فوق و در ولتاژ20 ولت و در زمان های مختلف ایجاد شدند، در این ولتاژ از سوسپانسیونهای ایزوپروپانول پوشش تشکیل نشد به همین دلیل در مرحله بعدی پوشش نانو کامپوزیتی هیدروکسی آپاتیت- چیتوسان- اکسید تیتانیوم فقط با استفاده از سوسپانسیونهای اتانول و متانول با غلظت های تیتانیای g/l2، 5 و 10 با غلظت ha g/l 10، و تیتانیای g/l 5 و2 با ha g/l 5و2 در ولتاژ 20 و زمان های مختلف بر روی زیر لایه فولاد زنگ نزن l316 ایجاد شد.

در این پژوهش رسوب نشانی الکتروفورتیک نانوذرات تیتانیا بر روی زمینه های تیتانیم خالص و تیتانیم حاوی پوشش اکسیداسیون میکروآرک مورد بررسی قرار گرفته است. فرآیند اکسیداسیون میکرو آرک برای به دست آوردن زمینه های زبر و متخلخل در دو دانسیته جریان 25 و ma/cm2 50 در الکترولیت آبی حاوی سدیم فسفات و سدیم کربنات در زمان 10 دقیقه انجام شد. مورفولوژی و ریزساختار، ضخامت، زبری و مقاومت خوردگی پوشش های حاصل مورد بررسی قرار گرفت. پس از آزمایش های پایداری و اندازه گیری پتانسیل زتا برای متانول، اتانول و بوتانل با غلظت های مختلفی از تری اتانول آمین، سوسپانسیون بهینه انتخاب شد و برای فرآیند رسوب نشانی الکتروفورتیک مورد استفاده قرار گرفت. رسوب نشانی الکتروفورتیک در ولتاژهای 20، 40 و 60 و زمان های 1، 3، 5 و 7 دقیقه با استفاده از جریان مستقیم بر روی 3 نوع زمینه تیتانیم خالص و تیتانیم حاوی پوشش اکسیداسیون میکروآرک ایجاد شده در دو دانسیته جریان مختلف انجام شد. سینتیک فرآیند مورد تحقیق قرار گرفت و ضخامت و دانسیته فشردگی پوشش های الکتروفورتیک محاسبه شد. مورفولوژی و ریزساختار پوشش ها به وسیله میکروسکوپ نوری و sem بررسی شد. تصاویر sem نشان داد که پوشش های حاصل نانوساختار هستند و آگلومره های درشت در ریزساختار وجود ندارند. برای افزایش فشردگی ساختار و همچنین بهبود خواص مکانیکی پوشش، عملیات حرارتی در دمای ?c800 به مدت 2 ساعت انجام شد. استحکام چسبندگی پوشش ها بر روی زیرلایه های مختلف اندازه گیری شد و آزمون های خوردگی در محلول 5/3% وزنی nacl انجام گرفت. فعالیت فتوکاتالیستی پوشش، قبل و بعد از عملیات حرارتی توسط اندازه گیری میزان زوال متیلن بلو تحت تابش پرتو uv با طول موج 360 نانومتر اندازه گیری شد. نتایج نشان داد که اعمال فرآیند اکسیداسیون میکروآرک بر روی زمینه باعث کاهش ترک های ماکروسکوپی پوشش الکتروفورتیک حین خشک شدن و عملیات حرارتی می شود و دانسیته فشردگی پوشش را بالا می برد و استحکام چسبندگی پوشش را تا 2 برابر و مقاومت خوردگی آن را تا 8 برابر افزایش می دهد. پوشش الکتروفورتیک حاصل در ولتاژ 20 و زمان 3 دقیقه بر روی زمینه mao ایجاد شده در دانسیته جریان ma/cm2 25 به عنوان پوشش بهینه انتخاب شد.

در این پژوهش خوردگی تنشی فولاد خط لوله x70 در محیط با ph نزدیک به خنثی بوسیله تکنیک نویز الکتروشیمیایی مورد بررسی قرار گرفته است. جهت شبیه سازی محیط با ph نزدیک به خنثی از محلول ns4 استفاده شد. در قسمت اول پارامترهای موثر بر رفتار خوردگی تنشی فولاد خط لوله x70 از جمله سه عامل دما، پتانسیل اعمالی و پوشش اعمالی با انجام آزمون های کشش با نرخ کرنش آهسته در محیط با ph نزدیک به خنثی بررسی شدند. مشخص شد که با افزایش دما و افزایش پتانسیل اعمالی رفتار فولاد خط لوله x70 ترد تر می شود. اعمال پتانسیل نسبت به دما اثر قابل توجهی در افزایش تردی دارد و همچنین بعد از پتانسیل اعمالی 900- افزایش پتانسیل تاثیر چندانی روی حساسیت به خوردگی تنشی فولاد ندارد. در قسمت دوم داده های بدست آمده از آزمون نویز الکتروشیمیایی در حین آزمون کشش با نرخ کرنش آهسته با دو روش بررسی آماری و بررسی در دامنه فرکانس تحلیل شدند. در تحلیل آماری چندین پارامتر بررسی شدند و مشخص شد پارامترهایی مانند کورتوزیس پتانسیل، شاخص حفره دار شدن و مقاومت نویز در زمان های نزدیک به شکست افزایش قابل توجهی پیدا می کنند که در تشخیص خوردگی تنشی میتوان از آن استفاده کرد. در تحلیل داده های نویز الکتروشیمیایی در دامنه فرکانس نیز از دو روش تبدیل فوریه سریع و ماکسیمم آنتروپی جهت رسم منحنی های دانسیته توان طیفی استفاده شد. نتایج بدست آمده نشان داد، شکل کلی منحنی های دانسیته توان طیفی در طول آزمون کشش با نرخ کرنش آهسته تغییر کرده و ناحیه مستق از فرکانس در فرکانس های پایین گسترش یافته و همچنین مقادیر دانسیته توان طیفی در همه فرکانس ها افزایش یافته است. نتایج بدست آمده نشان داد که تکنیک نویز الکتروشیمیایی یک روش مناسب برای پایش خوردگی تنشی است.

در این رساله، مکانیزم خوردگی تنشی در محیط با ph بازی با تکیه بر روش امپدانس الکتروشیمیایی مورد بررسی قرار گرفت. همچنین اثر پارامترهای مختلف مانند دما، میزان پیش کشش اولیه، نوسانات پتانسیلی و فرآیندهای پوشش دهی فسفاته و کروماته بر خوردگی تنشی فولاد مورد تحلیل قرار گرفته است. محیط شبیه سازی خاک در این پژوهش کربنات-بی کربنات نرمال با ph بازی بود. اعمال تنش مکانیکی نیز از طریق آزمون کشش با نرخ کرنش آهسته صورت گرفت. انواع روش های میکروسکوپی شامل میکروسکوپ نوری، استریو و الکترونی برای بررسی ترک ها و لایه اکسیدی بر روی سطوح و مقاطع شکست بکارگرفته شدند. رفتار خوردگی نمونه فولادی در محلول شبیه سازی، که در تعیین رفتار خوردگی تنشی تأثیر بسزایی دارد، بوسیله انواع آزمون های الکتروشیمیایی شامل آزمون امپدانس الکتروشیمیایی و پلاریزاسیون مورد بررسی قرارگرفت. در مرحله بعد، تحلیلی نسبتاً مفصل از تغییرات رفتاری فولاد در هنگام افزایش تنش حین آزمون کشش با نرخ کرنش آهسته در محلول کربنات- بی کربنات انجام شد. در پایان نیز مدلی برای توصیف مکانیزم خوردگی تنشی فولاد ارائه گردید و امپدانس ترک در فرکانس های کمتر از hz 10 محاسبه گردید. قابلیت تشخیص وقوع تسلیم و گلویی شدن در منحنی تنش- کرنش توسط بررسی نقطه به نقطه امپدانس و جابجایی فاز و مشاهده بیشترین حساسیت به خوردگی تنشی در محدوده انتقال از حالت فعال به غیرفعال در منحنی پلاریزاسیون فولاد از مهم ترین دستاوردهای این پژوهش بودند. همچنین مشاهده رفتار نفوذی در محدوده فرکانس پایین منحنی نایکوییست امپدانس الکتروشیمیایی، و اثر مخرب تر نوسانات پتانسیل در محدوده آندی- کاتدی نسبت به محدوده فعال- غیرفعال از دیگر نتایج مهم این پژوهش بودند. در تصاویر میکروسکوپی نیز مشاهده گردید که پس از پایان آزمون کشش آهسته در محلول کربنات- بی کربنات نرمال ترک های ثانوی با طول در حدود µm 67 بر روی سطوح گیج نمونه تشکیل گردید.

در این کار تحقیقاتی به بررسی رفتار پسیواسیون و پایداری آلیاژ گاما تیتانیم آلومیناید در الکترولیت های اسیدی اسید سولفوریک، اسید نیتریک و اسید پرکلریک پرداخته شده است. به منظور بررسی رفتار پسیواسیون این آلیاژ و همچنین دست یافتن به درکی مناسب از خواص حفاظت کنندگی و ویژگی های الکتریکی لایه پسیو تشکیل شده در سطح این آلیاژ که به عنوان یک نیمه هادی در نظر گرفته میشود از تکنیک های الکتروشیمیایی مانند پلاریزاسیون پتانسیودینامیک، طیف سنجی امپدانس الکتروشیمیایی و آنالیز مت شاتکی، و از مدل عیب نقطه ای (point defect model) برای تحلیل رفتار الکتروشیمیایی استفاده شده است. بررسی های انجام شده نشان داد این آلیاژ همانند فلزات سازنده آن دارای رفتار پسیواسیون است. تحت تاثیر خاصیت اکسیدکنندگی محیط اسیدی در محیط هایی مانند اسید سولفوریک، اسید نیتریک و اسید پرکلریک منحنی پلاریزاسیون و منطقه پسیواسیون این آلیاژ تغییر می کند. افزایش خاصیت اکسیدکنندگی سبب ایجاد مناطق پتانسیلی پسیواسیون باریک تر با جریان پسیواسیون بیشتر می شود. بنابر بررسی های مت شاتکی لایه اکسید تشکیل شده در سطح آلیاژ، لایه ای نیمه هادی نوع n با دانسیته نقایص در محدوده(cm-3) 1020-1019 است که تشکیل لایه اکسید با خاصیت حفاظت کنندگی خوب را در سطح این آلیاژ نشان می دهد. علاوه بر این تاثیر متغیرهای گوناگون بر رفتار پسیواسیون و خواص لایه پسیو این آلیاژ بررسی شده است که از جمله این فاکتورها میتوان به غلظت الکترولیت (ph الکترولیت)، سرعت تشکیل لایه پسیو و پتانسیل تشکیل لایه پسیو اشاره کرد. افزایش غلظت، افزایش سرعت روبش و پتانسیل تشکیل کمتر منجر به افزایش دانسیته نقایص در محدوده اشاره شده می شود. برای بررسی میزان پایداری لایه اکسید تشکیل شده در سطح این آلیاژ از تست پلاریزاسیون چرخه ای در دوالکترولیت پایه مختلف حاوی یون های کلر با مقادیر مختلف استفاده شد و بدین ترتیب اثر مقدار یون کلر در محلول و همچنین اثر الکترولیت پایه بر پایداری لایه پسیو مورد بررسی قرار گرفت. آلیاژ گاما تیتانیم آلومیناید در حضور یون کلر دچار خوردگی حفره ای و افزایش غلظت یون کلر منجر به افزایش تعداد و اندازه حفرات شد. برای مشخصه یابی لایه پسیو تشکیل شده در سطح این آلیاژ از تکنیک پراش اشعه ایکس کمک گرفته شد. نتایج این مشخصه یابی حضور اکسید آلومینیوم کریستالی را در کنار فازی آمورف در این لایه نشان داد و فاز آمورف به اکسید تیتانیم تشکیل شده در سطح نسبت داده شد.

هدف اصلی در این تحقیق بررسی اثر پارامترهای پالس بر ریزساختار و خواص پوشش های کامپوزیتی با خواص تدریجی (fgm) نیکل- اکسید آلومینیوم (80 نانومتر) توسط رسوب نشانی الکتریکی هم زمان پالسی می باشد. در این پوشش ها، درصد حجمی ذرات تقویت کننده در مقطع عرضی پوشش، با تغییر پارامترهای پالس در حین فرآیند پوشش دهی تغییر می کند. برای تولید این پوشش ها، به دلیل آگلومره شدن ذرات در داخل حمام واتس، هم زمان از فعال کننده ی سطحی sds و از یکنواخت کننده ی فراصوتی برای پایداری حمام طی فرآیند پوشش دهی استفاده شده است. با بررسی نحوه های مختلف تلاطم حمام، شرایط هم زدن مغناطیسی با سرعتrpm 100 به همراه استفاده از یکنواخت کننده ی فراصوتی با توان 20 وات به عنوان بهترین شرایط برای پوشش دهی پوشش های کامپوزیتی با خواص تدریجی انتخاب شد. با تغییر فرکانس از 5 تا 125 هرتز طی فرآیند پوشش دهی، درصد حجمی ذرات به صورت تدریجی افزایش پیدا نمی کند ولی با تغییر چرخه کاری از 90% به 10%، درصد حجمی ذرات رسوب کرده در داخل پوشش حدود 3 برابر افزایش پیدا می کند. ریزساختار، خواص مورفولوژیکی و تریبولوژیکی این پوشش ها توسط روش-های متعدد مانند sem، ebsd و ریزسختی مورد ارزیابی قرار گرفت و نهایتاً پوشش پنج لایه ی تولید شده در فرکانس 10 هرتز با تغییرات چرخه کاری از 90% تا 10%، به عنوان پوشش بهینه انتخاب گردید. بررسی های دقیق تر روی پوشش بهینه نشان می دهد که مورفولوژی سطحی لایه های اول (لایه ی نزدیک تر به سطح کاتد) تا چهارم، از هرم های ناقص تشکیل شده است که مورفولوژی رایــج برای ساختار {001} در پوشش های نیـکل می باشد، درصورتیـکه در لایه ی پنجم (لایه ی سطحی) که در چرخه کاری 10% تولید شده است، ساختار گل کلمی با دانه های بسیار ریز غالب است که بررسی های تفرق اشعه ی x و ebsd، بافت اتفاقی در این لایه را نشان می دهند. همچنین نتایج آزمون تریبوخوردگی روی لایه های مختلف پوشش بهینه، نشان دهنده ی کاهش حدود 75 درصدی نرخ سرعت خوردگی سایشی در لایه ی سطحی تر (با سختی حدود 450 ویکرز)، نسبت به لایه ی اولیه و نزدیک به سطح زیرلایه (با سختی حدود 300 ویکرز) می باشد.

در این تحقیق، رسوب الکتروشیمیایی ترکیبات کلکریوس(کربنات کلسیم و هیدروکسید منیزیم) بر روی فولاد ساختمانی(آلیاژ st.37)، فولاد گالوانیزه(آلیاژ st.37 با پوشش zn) و آلومینیوم(آلیاژ 6061) در آب دریای خلیج فارس و دریای خزر در پتانسیل های مختلف مورد بررسی قرار گرفته است. استفاده از حفاظت کاتدی برای جلوگیری از خوردگی نمونه های فلزی، موجب شروع واکنش های احیای اکسیژن و احیای آب و در نتیجه افزایش ph فصل مشترک فلز/ الکترولیت(آب دریا) می شود و در نهایت لایه ای از رسوبات محافظ کلکریوس بر روی سطح فلز تشکیل می شود. به منظور ارزیابی سینتیک تشکیل این رسوبات از منحنی های کرونوآمپرومتری استفاده شد که بر اساس آن میزان جریان احیایی در طی بکارگیری پتانسیل ثابت، بر حسب زمان ثبت شد. برای بررسی مورفولوژی و ترکیب شیمیایی رسوبات تشکیل شده از آنالیز های sem ، eds و xrd استفاده شد. در پتانسیل های کمتر از محدوده حفاظتی، رسوبات کلکریوس(آراگونیت و بروسیت) تشکیل نمی شوند. با افزایش پتانسیل اعمالی، رسوبات کلکریوس به صورت فاز آراگونیت(caco3) بر روی سطح نمونه تشکیل می شود و با بالا رفتن میزان پتانسیل و افزایش واکنش احیای آب، از جوانه زنی و رشد رسوبات آراگونیت جلوگیری و شرایط برای رسوب فاز بروسیت(mg(oh)2) تسهیل می شود. رسوبات آراگونیت ایجاد شده بر روی سطح نمونه های فولاد ساختمانی و فولاد گالوانیزه در آب دریای خزر، پوشش موثرتری را نسبت به رسوبات آراگونیت ایجاد شده در آب دریای خلیج فارس بر روی سطح این دو فلز تشکیل دادند و همچنین رسوبات بروسیت تشکیل شده بر روی سطح نمونه های فولاد گالوانیزه و نمونه های آلومینیومی در آب دریای خلیج فارس و دریای خزر، از چسبندگی و یکنواختی بیشتری نسبت به رسوبات بروسیت تشکیل شده بر روی نمونه های فولاد ساختمانی برخوردار بودند. با توجه به نتایج بدست آمده در این تحقیق، شرایط بهینه و محدوده حفاظت کاتدی مناسب برای تشکیل رسوبات کلکریوس بر روی سطح نمونه های فولاد ساختمانی، پتانسیل های1000- ? ? mv/sce 1100- ، نمونه های فولاد گالوانیزه،1200- ? ? mv/sce 1400- و نمونه های آلومینیومی،1100- ? ? mv/sce 1200- است.

در تحقیق پیش رو اثر بادارندگی ایوسین متیلین بلو بر خوردگی فولاد در محیط اسیدکلریدریک 1 مولار مورد بررسی قرار گرفت. به این منظور با کمک روش هایی همچون آزمایش های پلاریزاسیون و طیف سنجی امپدانس الکتروشیمیایی، نوع بازدارندگی و تاثیر فاکتورهایی همچون دماو غلظت ایوسین متیل بلو روی راندمان بازدارندگی آن تعیین گردید و نیز با بهره گیری از میکروسکوپ روبشی الکترونی sem بررسی های سطحی لازم از روند جذب ایوسین متیل بلو روی سطح فولاد، صورت گرفت. در نهایت با توجه به نتایج حاصل تلاش شد تا مکانیزم محتملی از نحوه ی عملکرد این ماده ارائه شود. همچنین احتمال وجود اثر هم افزایی در بازدارندگی بین ایوسین متیل بلو و پتاسیم برمید در محلول اسیدکلریدریک 1مولار نیز مورد ارزیابی قرار گرفت. در پایان به منظور درک بهتر بازدارندگی ایوسین متیلین بلو، عملکرد این ماده با عملکرد ماده ی هگزامین که استفاده ی گسترده ای در صنعت به عنوان بازدارنده دارد، در محیط اسیدکلریدریک 1 مولار روی نمونه های فولادی مورد مقایسه قرار گرفت. نتایج حاصل از آزمایش های الکتروشیمیایی عملکرد موثر ایوسین متیل بلو به عنوان بازدارنده در جلوگیری ازخوردگی فولاد در محیط اسید کلریدریک 1 مولار را تصدیق کرده و نشان میدهند که این ماده به دلیل محدود کردن هر دو واکنش کاتدی و آندی به عنوان بازدارنده ی مختلط عمل می کند. به علاوه با افزایش غلظت بازدارنده راندمان عملکرد آن به طور چشم گیری افزایش می یابد. همچنین تحلیل نتایج بررسی اثر دما بر عملکرد ایوسین متیل بلو و محاسبه ی پارامترهای ترمودینامیکی فرآیند جذب آن بر روی سطح فولاد، نشان میدهد که این ماده از طریق یک فرآیند جذب فیزیکی که از ایزوترم جذب لانگمیر پیروی می کند، باعث جلوگیری از خوردگی فولاد می گردد. به علاوه، به دلیل اثر هم افزایی، با ورود پتاسیم برمید به محلول، افزایش چشم گیری در راندمان عمل ایوسین متیل بلو مشاهده شد.تصاویر میکروسکوپ الکترونی روبشی از سطح فولاد نیز عملکرد موثر ایوسین متیل بلو به عنوان بازدارنده ی خوردگی را تصدیق می کنند. مقایسه عملکرد بازدارندگی ایوسین متیلین بلو با هگزامین نشانگر اثر بازدارندگی قابل قبول این ماده می باشد.

پوشش نیترید تیتانیم علیرغم داشتن سختی و مقاومت به سایش نسبتا مطلوب، دارای تردی ذاتی است. برای کاهش این تردی و به بیان دیگر بهبود چقرمگی شکست این پوشش، می توان از چند لایه کردن پوشش بهره برد. در این رساله با استفاده از روش رسوبدهی شیمیایی از فاز بخار به کمک پلاسما، لایه تیتانیم با کمترین ناخالصی و لایه نیترید تیتانیم با استوکیومتری 1:1 لایه نشانی شده سپس با استفاده از مقادیر بدست آمده در لایه نشانی بهینه این لایه ها، پوشش چندلایه ti/tin با ضخامت 5/4 میکرومتر و تعداد لایه های متغیر از 2 تا بیست لایه، روی فولاد h-13 لایه نشانی شده و به بررسی خواص مکانیکی و تریبولوژیکی آن پرداخته شده است. برای مطالعه پوشش های بدست آمده از آزمون های نانوسختی، پراش پرتو ایکس، طیف سنجی فوتوالکترون پرتو ایکس، تنش پسماند به کمک xrd و اندازه گیری مقدار خم ، چقرمگی شکست، چسبندگی پوشش به زیرلایه، سایش پین روی دیسک و میکروسکپ های نوری و الکترونی و نیروی اتمی بهره برده شد. نتایج نشان می دهند که با افزایش تعداد لایه ها در ضخامت ثابت و در نتیجه کاهش ضخامت هر لایه، تنش پسماند فشاری افزایش می یابد و به صورت مستقیم مقاومت به رشد ترک و چقرمگی پوشش را تحت تاثیر قرار می دهد. همچنین با افزایش حجم فصل مشترک بین لایه ها، سختی و چقرمگی شکست بهبود می یابند. لایه تیتانیمی با ایجاد یک بستر تمیز و مناسب برای نیترید تیتانیم باعث شد تا چسبندگی سامانه پوششی نسبت به پوشش تک لایه 81% درصد افزایش بیابد. چقرمگی شکست پوشش 20 لایه نسبت به پوشش تک لایه نیترید تیتانیم با ضخامت مشابه 75% بهبود یافت. این بهبود خصوصیات کمک کرد تا نرخ سایش نمونه 20 لایه نسبت به نمونه شش لایه با ضخامت مشابه، 46% کاهش داشته باشد.

هیدراکسی آپاتیت (ha) به علت تشابه زیاد به فاز معدنی استخوان، دارای زیست¬سازگاری بالایی است. ولی ha خواص مکانیکی ضعیفی دارد بنابراین اغلب از پوشش¬های آن روی کاشتنی¬های فلزی استفاده می¬شود. تثبیت بیولوژیکی کاشتنی در بدن از طریق رشد استخوان به داخل تخلخل¬های پوشش آن رخ می¬دهد. بنابراین پارامتر تخلخل بسیار مهم است. استحکام ماده با افزایش تخلخل آن کاهش می¬یابد. در نتیجه افزودن فاز دوم تقویت کننده با زیست سازگاری بالا نظیر تیتانیا بسیار مفید است. رسوب¬نشانی الکتروفورتیک (epd) برای ایجاد پوشش¬های ha متخلخل بسیار مورد توجه قرار گرفته است. در این تحقیق برای اولین بار epd پوشش¬های ha-تیتانیا با تخلخل کنترل شده با استفاده از ذرات کربن بلک (cb) به عنوان عامل تخلخل¬زا انجام شد. سوسپانسیون¬ها با استفاده از ایزوپروپانول و تری اتانول آمین (tea) به ترتیب به عنوان حلال و عامل پخش کننده تهیه شدند. به منظور تعیین غظت بهینه tea در سوسپانسیون¬های دوجزئی، epd از سوسپانسیون¬های تک جزئی حاوی تیتانیا و ha (g/l20) در 60 و v200 انجام شد. غلظت بهینه tea برای سوسپانسیون g/l20 تیتانیا و ha در ایزوپروپانول به ترتیب 33/0 و ml/l4 بدست آمد. tea در ایزوپروپانول به صورت فیزیکی جذب تیتانیا شد در حالیکه جذب آن روی ha از طریق پیوند هیدروژنی با گروه¬های p-oh سطحی ha صورت گرفت. سینتیک درجای ایجاد رسوب در طول epd با دقت mg1/0 ثبت شد. مشاهده شد که پس از قطع ولتاژ در نتیجه¬ی ایجاد اختلاف پتانسیل الکتروشیمیایی در فصل مشترک بین رسوب و سوسپانسیون نیرویی به ذرات واقع در فصل مشترک وارد می¬شود که در صورت داشتن قدرت کافی می¬تواند منجر به کنده شدن آنها شود. ثابت شد که کنده شدن ذرات حین epd نیز رخ می¬دهد و بر این اساس برای اولین بار بیان و درک جدیدی برای ضریب الحاق ذرات (فاکتور f) ارائه شد. مشاهده شد که پوشش نانوکامپوزیتی ha-tio2 ایجاد شده از سوسپانسیون حاوی 20% وزنی تیتانیا (غلظت بهینه تیتانیا) و سینتر شده در دمای ?c700 دارای ساختار بدون ترک است. پوشش¬های نانوکامپوزیتی ha-tio2 با تخلخل کنترل شده نیز پس از عملیات حرارتی پوشش¬های ایجاد شده از سوسپانسیون¬های حاوی g/l20 نانوذرات (تیتانیا: 20 درصد وزنی و ha: 80 درصد وزنی)، غلظت بهینه tea (ml/l27/3) و غلظت¬های مختلف cb (5، 10 و g/l20) در دمای ?c700 بدست آمدند. میزان تخلخل پوشش¬های رسوب داده شده از سوسپانسیون¬های حاوی 0، 5، 10 و g/l20 ذرات cb به ترتیب برابر 11، 24، 35 و 46 درصد بود.

در این تحقیق رسوب¬نشانی پوشش¬های نانو¬ساختار اکسید تیتانیم و نانوکامپوزیت تیتانیا/نانولوله های کربنی روی فولاد زنگ نزن l316 به روش الکتروفورتیک انجام شد. مورفولوژی پودر تیتانیا کروی و با اندازه دانه تقریباً 21 نانومتر می باشد. سوسپانسیون نانوذرات تیتانیا (g/l20) با استفاده از افزودنی پراکنده ساز تری¬اتانول¬آمین (tea)در الکل¬های متانول، اتانول، ایزوپروپانول و بوتانول تهیه شد و سوسپانسیون¬های مختلف با استفاده از آزمون¬های هدایت سنجی، ته نشینی، پتانسیل زتا و ftirمورد بررسی قرار گرفت. نتایج ftir نشان داد که teaبه عنوان توزیع¬کننده، پروتونه شده و بر سطح نانوذرات تیتانیا جذب می¬شود.پوشش تک جزئی تیتانیا از سوسپانسیون¬های تهیه شده از الکل¬های مختلف و غلظت¬های مختلف افزودنی در سه ولتاژ 20، 60 و200 ولت و زمان¬های رسوب¬نشانی 15، 30، 60، 120 ، 240 و 360 ثانیه ایجاد شد. سینتیک رسوب¬نشانی، دانسیته تر، میکروساختار و مقاومت به خوردگی پوشش¬ها مطالعه شد. نتایج حاصل از پتانسیل زتا، پایداری سوسپانسیون و کیفیت پوشش¬ها نشان داد که غلظت¬های بهینه teaبرای متانول، اتانول، ایزو¬پروپانول و بوتانول به ترتیب ml/l 33/16، 8، 33/0، 33/0 می باشند. در ادامه پژوهش، به منظور ایجاد پوشش¬های نانوکامپوزیتی تیتانیا/ نانولوله های کربنی، نانولوله ها به سوسپانسیون¬های الکلی حاوی غلظت بهینه افزودنی اضافه شده و رسوب نشانی الکتروفورتیک از آنها در ولتاژهای20، 60 و 200ولت و در زمان¬های 15، 30، 60، 120 ، 240 و 360 ثانیه انجام شد. اثر افزودن نانولوله¬ها بر روی فرایند پوشش¬دهی (سینتیک، دانسیته فشردگی و میکروساختار) و همچنین خواص پوشش¬ها (خوردگی و فوتوکاتالیستی) مورد مطالعه قرار گرفت. مشاهده شد که نانولوله های کربنی باعث افزایش دانسیته فشردگی و بهبود کیفیت و استحکام پوشش می شود همچنین مشخص شد که مقاومت در برابر خوردگی پوشش های بوتانولی تا غلظت g/l 5/0 افزایش و سپس کاهش می یابد. تجزیه فوتوکاتالیستی پوشش¬های بوتانولی نیز با افزایش مقدار نانولوله ها افزایش می یابد.

در این پژوهش اثر بازدارندگی عصاره گیاهان مختلف با استفاده از آزمون های الکتروشیمیایی مورد ارزیابی قرار گرفت و این نتایج نشان داد که در میان گیاهان انتخاب شده فقط گیاه وسمه توانایی لازم برای حفاظت فولاد در محلول اسیدی را دارد. در ادامه اثر بازدارندگی عصاره ی گیاه وسمه برای ممانعت از خوردگی فولاد در محیط اسید کلریدریک 1 مولار و اسید سولفوریک 5/0 مولار با استفاده از آزمون های کاهش وزن، پلاریزاسیون پتانسیوداینامیک و امپدانس الکتروشیمیایی مورد ارزیابی قرار گرفت. حداکثر راندمان بازدارندگی برای محلول های فوق به ترتیب 2/90 و 6/81% بدست آمد. نتایج حاصل از داده های الکتروشیمیایی نشان داد که عصاره وسمه به عنوان یک بازدارنده مختلط با جذب روی سطح فلز و مسدود کردن نقاط فعال باعث کاهش واکنش های آندی و کاتدی می شود. عملکرد این عصاره گیاهی در دو محلول اسیدی فوق و در دماهای مختلف با استفاده از روش های الکتروشیمیایی و کاهش وزن مورد ارزیابی قرار گرفت و مشخص شد در اثر افزایش دما راندمان بازدارندگی کاهش می یابد. جذب این عصاره روی فولاد از ایزوترم جذب لانگمیر تبعیت کرده و با کمک این ایزوترم پارامترهای ترمودینامیکی جذب محاسبه شدند. مقدار انرژی آزاد جذب عصاره وسمه در محلول اسید کلریدریک بیانگر جذب خودبخودی و گرماده این ماده بصورت ترکیبی از جذب فیزیکی و شیمیایی و با تمایل بیشتر به جذب فیزیکی است. همچنین مقادیر انرژی آزاد جذب این ماده در اسید سولفوریک بیانگر جذب فیزیکی آن روی سطح فولاد است. نتایج طیف نگاری مادون قرمز بیانگر حضور ترکیبات آلکالوئیدی پایه ایندولی در عصاره وسمه و فیلم تشکیل شده روی سطح بود. به همین دلیل اثر بازدارندگی سه ترکیب 5-هیدروکسی ایندول، ایزاتین و ایندول به عنوان ترکیبات اصلی عصاره وسمه با استفاده از روش های الکتروشیمیایی مورد ارزیابی قرار گرفت. با استفاده از محاسبات شیمی کوانتوم مناطق فعال جذب سطحی ترکیبات پایه ایندولی معین شده و بین عملکرد آنها مقایسه انجام پذیرفت. به منظور بهبود راندمان بازدارندگی، پتاسیم یدید به محلول اسید کلریدریک 1 مولار و اسید سولفوریک 5/0 مولار حاوی عصاره وسمه اضافه شد که منجر به اثر هم افزایی گردید و مقادیر راندمان در حضور 5 میلی مولار یون ید به ترتیب به 3/96 و 7/93% افزایش یافت. در نهایت تصاویر میکروسکوپ الکترونی روبشی و میکروسکوپ نیروی اتمی عملکرد مفید این ماده در کاهش خوردگی سطح فولاد را تأیید کرد.

در این پژوهشرسوب نشانی نانوکامپوزیت هیدروکسی آپاتیت و پوشش های دو جزئیهیدرکسی آپاتیت/چیتوسان و پوشش های سه جزئی هیدروکسی آپاتیت/چیتوسان/نانولوله های کربنیروی فولاد زنگ نزن l316 به روش الکتروفورتیک انجام شد. ابتدا پودر هیدروکسی آپاتیت(ha) به روش شیمیایی تر سنتز شد وپودر با مورفولوژی کروی و با اندازه دانه تقریباً 24 نانومتر بدست آمد. سپس پوشش تک جزئی هیدروکسی آپاتیت با استفاده از رسوب نشانی الکتروفورتیک (epd) از سوسپانسیون های متانول، اتانول، ایزوپروپانول و بوتانول و حاوی نانوذرات هیدروکسی آپاتیت با غلظت های 2و5و10 گرم بر لیتردر دو ولتاژ 20 و 60 و زمان های رسوب نشانی 30، 120، 240، 360، 480 و 600 ثانیه انجام گرفت. بمنظور بهبود چسبندگی پوشش به زیرلایه تعدادی از پوشش ها در دماهای 400 و 600 و 800 درجه سانتیگراد زینتر شدند. سینتیک رسوب نشانی، میکروساختار پوشش ها و مقاومت به خوردگی آن ها در محیط شبیه سازی شده بدن مورد بررسی قرار گرفت و در نهایت پوشش های رسوب داده از بوتانول بعنوان پوشش بهینه در نظر گرفته شد. در مرحله ی بعدپوشش?های دو جزئی هیدروکسی آپاتیت/چیتوسان با استفاده از روش رسوب نشانی الکتروفورتیک از سوسپانسیون هایحاویg/l5/0چیتوسان و haبا غلظت های 5،2و g/l10در ولتاژ60 و در زمان های رسوب-نشانی 30، 120، 240، 360، 480 و 600 ثانیهانجام شد.در سوسپانسیو های ha/چیتوسان، متانول، اتانول و ایزوپروپانول به عنوان حلال و آب با غلظت بهینه برای هر الکل (%5 برای متانول، %15 برای اتانول و %20 برای ایزوپروپانول)و اسید استیک 1%برای حل کردن چیتوسان درنظر گرفته شد. مکانیزم رسوب نشانی تعیین شد و پوشش ها از نظر کیفیت ظاهری، وجود ترک ها، استحکام چسبندگی و مقاومت به خوردگی مقایسه شدند.همچنین با مقایسه خواص این پوشش ها با پوشش ها ha، مشخص شد چیتوسان تاثیر خوبی بر کیفیت و استحکام پوشش دارد. بمنظور بالا بردن مقاومت به خوردگی و سختی پوشش ها، پوشش نانو کامپوزیتی هیدروکسی آپاتیت/چیتوسان/ نانولوله های کربنی روی زیر لایه فولاد زنگ نزن l316 ایجاد شد و نانولوله های کربنی تاثیر خوبی بر استحکام پوشش و مقاومت در برابر خوردگی نشان داد. کلید واژه:پوشش دهی الکتروفورتیک،نانو کامپوزیت، هیدروکسی آپاتیت، چیتوسان، نانولوله های کربنی

یکی از موضوعاتی همیشگی مورد توجه محققان، ارائه و معرفی بازدارنده¬های خوردگی جدید است که در سال¬های اخیر با توجه به ملاحظات زیست محیطی، غیر سمی بودن آن¬ها در اولویت قرار گرفته است. در این رساله به معرفی بازدارنده¬های جدید و غیر سمی برای خوردگی فولاد در محیط اسیدکلریدریک 1 مولار و اصلاح ساختار مولکولی آن¬ها با کمک جایگزینی گروه¬های عاملی پرداخته شده است. ابتدا با توجه به تحقیقات پیشین صورت گرفته روی عصاره گیاهان، به شناسایی و بررسی اثر بازدارندگی عصاره مورد روی خوردگی فولاد در محیط اسید کلریدریک پرداخته شد. در ادامه، عملکرد خانواده فنوکسازون¬ها به عنوان بازدارنده مورد ارزیابی قرار گفت و اثر شرایط هیدرودینامیک، دما، زمان ماندگاری و هم¬افزایی روی درصد بازدارندگی بررسی شد. نتایج آزمون¬های کاهش وزن و الکتروشیمیایی نشان داد عصاره مورد عملکرد مناسبی در کاهش خوردگی داشته و غلظت mg/l 1000 از این ماده 82 درصد بازدارندگی نشان داده است. جذب این ماده از ایزوترم جذب تمکین پیروی نموده و مقدار انرژی آزاد گیبس kj/mol 8/39- بدست آمد و جذب فیزیکی-شیمیایی را نشان داد. در حضور 7- هیدروکسی فنوکسازون نیز مقاومت پلاریزاسیونی فولاد در محیط اسید کلریدریک از ?cm2 222 به ?cm2 1660 افزایش و دانسیته جریان خوردگی به µa/cm2 5/12 کاهش یافت. ایزوترم جذب لانگمویر انطباق خوبی با نتایج مربوط به 7- هیدروکسی فنوکسازون از خود نشان داد. افزایش دما تا 55 درجه سانتی¬گراد درصد بازدارندگی را تا 57 درصد کاهش داد و حضور شرایط هیدرودینامیک دانسیته جریان خوردگی فولاد در محیط اسید کلریدریک را به µa/cm2 8/53 افزایش داد. افزایش زمان غوطه¬وری فولاد در محلول اسید کلریدریک حاوی ppm100 از 7- هیدروسی فنوکسازون، بازده را تا 92 درصد افزایش داده است. 7- هیدروکسی فنوکسازون با 01/0 مولار از یدید پتاسیم نیز اثر هم افزایی از خود نشان داد. محاسبات کوانتوم نشان داد دانسیته الکترونی انرژی بالاترین اوربیتال مولکولی اشغال شده بیشتر روی اتم اکسیژن و نیتروژن داخل حلقه، اتم اکسیژن گروه کربونیل و برخی اتم¬های کربن حلقه آروماتیک قرار دارد. از خانواده فنوکسازون¬ها ترکیب n-(8-متوکسی-3h-فنوکسازین-3-ایلیدن)-n-¬دی متیل¬آمینیوم نیز سنتز شد که عملکرد مناسبی به عنوان بازدارنده خوردگی فولاد در محیط اسیدکلریدریک از خود نشان نداد. در ادامه سنتز n-(8-برومو-3h-فنوکسازین-3-ایلیدن)-n-¬دی متیل¬آمینیوم صورت گرفت که خواص بازدارندگی مطلوب-تری داشته و در حضور آن درصد بازدارندگی تا 91 درصد افزایش یافت. افزایش زمان ماندگاری تا 8 ساعت درصد بازدارندگی را به 93 درصد و حضور یدید پتاسیم هم¬پوشانی سطحی را به 96/0 افزایش داد. پارامترهای ترمودینامیکی برای این ماده شامل انرژی آزاد جذب و انتالپی جذب، ترکیبی از جذب فیزیکی و شیمیایی را نشان داد.

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.

در این تحقیق یک پوشش آلومیناید نیکلی به وسیله? آبکاری اولیه? یک لایه نیکل بر روی آلیاژ ?-tial و به دنبال آن انجام فرایند آلومینایزینگ اکتیویته بالا به روش تک-مرحله ای ایجاد شده است. جلوه های میکروساختاری مختلف پوشش آلومیناید نیکلی مورد مطالعه قرار گرفته است و تاثیر مقدار نیکل بر میکروساختار پوشش آلومیناید نیکلی تولید شده با فرایند آلومینایزینگ اکتیویته-بالا به روش تک-مرحله ای بررسی شده است. پوشش مربوط به لایه نیکلی 4 میکرومتری ظاهری شبیه به پوشش های آلومینایدی ساده روی tial را دارا می باشد و کسر حجمی فاز nial در پوشش بسیار کم می باشد. میکروساختار پوشش ایجاد شده روی لایه نیکلی حدوداً 8 میکرومتری شامل یک لایه بیرونی دوفازی (nial+tial3) ، یک لایه میانی از tial3 و یک لایه بین نفوذی می باشد. زمانیکه ضخامت لایه نیکلی در محدوده ?m 20-16 قرار می گیرد، علاوه بر سه لایه ذکر شده در بالا، یک لایه سطحی پیوسته از فاز nial مشاهده می شود. آزمایش های اکسیداسیون همدما روی پوشش های آلومیناید نیکلی ایجاد شده انجام گرفت. این آزمایش ها نشان می داد، اگرچه حضور نیکل، در کل، باعث افزایش مقاومت به اکسیداسیون پوشش های آلومینایدی ایجاد شده می شود، اما یک مقدار کمینه از ni (با توجه به آزمایش ها، لایه نیکلی 8 میکرومتری) در جهت رسیدن به کارایی کامل محافظتی پوشش در برابر اکسیداسیون، ضروری می باشد. شبیه سازی پوشش های آلومینایدی بر نیکل آبکاری شده روی tial انجام گرفته است. مدل های ریاضی بوسیله استفاده از روش های عددی محاسبه شده اند. سینتیک های رشد پیش بینی شده بوسیله مدل ها بسیار نزدیک به نتایج بدست آمده از آزمایش ها می باشد و از آنها می توان برای تعریف کردن پارامترهای بحرانی کنترل کننده سینتیک های رشد لایه های آلومینایدی تشکیل شده حین فرایند آلومینایزینگ استفاده کرد. با توجه به مقدارهای آلومینیوم برداشته شده توسط نمونه ها از جعبه در هنگام رشد لایه ای فاز، مشاهده شده است که مقدارهای قابل توجهی از آلومینیوم حتی در مدت زمان های آلومینایزینگ 1 و 2 ساعتی از جعبه برداشته می شود و برداشته شدن آلومینیوم توسط نمونه ها، صرفاً، به دقایق ابتدایی آلومینایزینگ منحصر نمی شود. سینتیک رشد لایه های بین نفوذی زوج نفوذی ni/tial ، در جهت کنترل ترکیب فازی پوشش، معین شده است.

دی اکسیدکربن یکی از عمده ترین عوامل خوردگی در صنایع نفت و گاز است و نزدیک به یک سوم خسارتهای مالی و جانی در کنار آلودگیهای زیست محیطی را به خوردگی ناشی از دی اکسیدکربن نسبت می دهند. نزدیک به نیم قرن است که تحقیقات بر جنبه های مختلف این نوع از خوردگی متمرکز شده است اما در این میان اسیداستیک کمتر مورد توجه قرار گرفته است. در این تحقیق سعی شده است تا به بررسی اثر اسیداستیک بر رفتار خوردگی فولاد کم آلیاژی پرداخته شود. با استفاده از سل شیشه ای استاندارد به بررسی رفتار خوردگی فولاد کم آلیاژی در دما، و غلظتهای مختلف اسیداستیک پرداخته شد و از محاسبات ترمودینامیکی و آزمونهای الکتروشیمیایی از جمله پلاریزاسیون خطی، تافلی و همچنین روش امپدانس الکتروشیمیایی استفاده شد. نتایج حاصل از محاسبات ترمودینامیکی نشان داد که تمامی واکنشهای کاتدی انجام پذیر هستند اما در رابطه با واکنشهای آندی تنها واکنش تشکیل لایه محتمل است. دیده شد که در نمودار حاصل از آزمون پلاریزاسیون تافلی در محیطهای حاوی اسیداستیک نرخ واکنش کاتدی تسریع می شود و تحت کنترل انتقال جرم است ولی واکنش آندی در حضور اسیداستیک دچار کندی خواهدشد. با استفاده از روش امپدانس مشخص گردید که افزایش نرخ خوردگی به جذب اسیداستیک بر روی سطح مربوط می شود و تشکیل لایه های سطحی و بخصوص هیدروکسیدآهن در حضور اسیداستیک با مشکل مواجه خواهد شد. در تمامی غلظتها و همچنین دماهای 25 و 60 درجه سانتیگراد احیای اسیداستیک رخ می دهد و این واکنش کنترل کننده جریان کاتدی در فرایند خوردگی است. بعلاوه آنکه اولین لایه که در محیط تشکیل می شود لایه هیدروکسیدآهن است.

در دو دهه اخیر با گسترش کاربرد کامپیوتر در علوم مهندسی، سهم قابل توجهی از تحقیقات به سمت استفاده از کامپیوتر در زمینه طراحی سیستمهای حفاظت کاتدی متمایل شده است. این تحقیقات عموماً بر جنبه های خاصی از حفاظت کاتدی از قبیل شبیه سازی توزیع پتانسیل و توزیع جریان در سازه های مورد حفاظت متمرکز بوده و توسط روشهای حل عددی المان محدود و المان مرزی انجام می گیرند. در این بین سهم اندکی از تحقیقات به شبیه سازی حفاظت کاتدی سازه های غوطه ور در الکترولیت با دامنه ی نامحدود تعلق گرفته و با توجه به اینکه اکثر فعالیت های انجام شده جنبه ی تجاری پیدا نموده اند، دستیابی به نتایج آنها دشوار است. تنها نرم افزار موفق در زمینه ی شبیه سازی حفاظت کاتدی سازه های دریایی، که مراحل تکمیل آن همچنان ادامه دارد، توسط کمپانی beasy ایجاد شده و بسته ی نرم افزاری مذکور مورد استقبال گسترده در صنایع نفت و گاز و تأسیسات فراساحلی واقع شده است. تحقیق حاضر گامی در راستای تولید نرم افزار شبیه سازی حفاظت کاتدی سازه های دریایی در داخل کشور محسوب می شود. در این تحقیق با معادلات حاکم بر توزیع پتانسیل و تعیین شرایط مرزی مربوط به سطوح آند اعمال جریان و سازه و سپس به کمک روش عددی المان مرزی، توزیع پتانسیل بر روی مرز مسأله به دست آمده و امکان تعیین مناطق زیر حد حفاظت و اوور پتانسیل وجود دارد. شرط مرزی سطوح آند از نوع نیومن (شار الکتریکی ثابت) است، و شرط مرزی حاکم بر سطوح کاتد از نوع مختلط (رابطه ی غیرخطی بین شار الکتریکی و پتانسیل) بوده که از منحنی پلاریزاسیون استخراج می گردد. نرم افزار تولید شده قادر خواهد بود که پس از دریافت اطلاعات ورودی مربوط به سازه و اطلاعات مربوط به محیط دریا، رفتار خوردگی مربوط به سازه ی دریایی و تأثیر حفاظت کاتدی اعمالی را به دقت محاسبه نماید. بخشهای محاسباتی این نرم افزار به زبان fortran 95 و بخشهای مرتبط با کاربر، به زبان borland delphi 7.0 نوشته شده است. همچنین برای مدلسازی، المان بندی، پیش پردازش و پس پردازش مسأله از نرم افزار gid 9.0.2 بهره گرفته شده و برای صحه گذاری منطقی عملکرد برنامه با انتخاب مدل حرارتی هم ارز از نرم افزار ansys11 بهره برده شده است. علاوه بر این نتایج حاصل از نرم افزار تهیه شده تا حد امکان با نتایج معتبر و قابل دسترس در زمینه ی حفاظت کاتدی مقایسه شده است.

در این تحقیق پوشش های نانوساختار tio2 و tio2-ceo2 به روش سل-ژل و تکنیک پوشش دهی چرخشی بر روی فولاد زنگ نزن 316l اعمال می گردد و سپس مقاومت به خوردگی پوشش ها در محلول nacl %5/3 با استفاده از روش پلاریزاسیون دینامیکی و امپدانس مورد بررسی قرار می گیرد. همچنین ترکیب پوشش ها توسط آنالیز تفرق اشعه x (xrd)، edx، ftir و dta مورد آنالیز قرار می گیرد و نیز مورفولوژی پوشش به وسیله میکروسکوپ الکترونی روبشی (sem) تعیین می گردد. در بررسی خواص خوردگی و ساختاری پوشش ها، نقش عواملی چون نسبت مولی ce/ti ، دمای عملیات حرارتی و تعداد لایه ها در نظر گرفته شده است. نسبت مولی ce/ti : 05/0، 1/0و 2/0 ، دمای عملیات حرارتی: ?c 300، 400 و 500 و تعداد لایه ها: 2، 3 و4 لایه انتخاب گردیده است. همچنین سرعت چرخش در فرآیند پوشش دهی چرخشی rpm 3000 انتخاب گردیده است. سپس مقاومت به خوردگی پوشش بهینه در محلول شبیه سازی شده بدن (رینگر) مورد بررسی قرار می گیرد. مشاهده شد که بهترین مقاومت به خوردگی هنگامی به دست می آید که عملیات حرارتی پوشش در دمای ?c 300 انجام شده باشد. در این دمای عملیات حرارتی، پوشش اکسید تیتانیوم- سریم به صورت آمورف می باشد و با افزایش دما پوشش ها کریستاله شده که دارای مقاومت به خوردگی پایین تری می باشند. همچنین پوشش های سه لایه نسبت به دو و چهار لایه همگن تر و یکنواخت تر می باشند و میزان ترک در آن ها به میزان زیادی کاهش پیدا کرده است و لذا دارای مقاومت به خوردگی بالاتری می باشند. به علاوه ملاحظه گردید که با افزایش میزان سریم، رفتار خوردگی پوشش های نانو اکسید تیتانیوم- سریم تضعیف می گردد. با افزایش میزان سریم، ph محلول پوشش دهی کاهش می یابد و باعث تسریع واکنش کندانسیون می گردد و در نتیجه تخلخل پوشش افزایش می یابد. افزایش تخلخل، فشردگی پوشش را کاهش می دهد و باعث کاهش مقاومت به خوردگی پوشش می گردد. بنابراین پوشش tio2-ceo2 3 لایه دارای نسبت مولی ce/ti 05/0 که در دمای ?c300 مورد عملیات حرارتی قرار گرفته است، بیشترین مقاومت به خوردگی را نسبت به سایر پوشش ها دارد. بنابراین این پوشش به عنوان پوشش بهینه انتخاب گردیده است.

در این پروژه از روش سل ژل برای ایجاد پوششهای سیلیکا-تیتانیا با نسبت های اختلاط مشخص بر روی آلیاژ فولاد زنگ نزن l316 استفاده شده است. برای بررسی خواص میکروساختاری و خوردگی پوشش ها از میکروسکوپ الکترونی، روش پلاریزاسیون دینامیکی و طیف نگاری امپدانس(eis) استفاده شده است و همچنین از تکنیکهای آنالیز مانند xrd، edx، dta و ftir مورد استفاده قرار گرفته است. در تشکیل پوششهای اکسید سیلیکا-تیتانیا به روش سل ژل بر روی آلیاژ فولاد زنگ نزن l316، نقش عواملی همچون دمای عملیات حرارتی و تاثیر نسبت اختلاط بر مقاومت خوردگی پوشش بررسی شده اند. نتایج حکایت از آن دارد که با افزایش درصد سیلیکا پوشش متخلخل تر شده و در نتیجه مقاومت به خوردگی پوشش هم کاهش می یابد. افزودن سیلیکا بخاطر تشکیل پیوند ti-o-si منجر به تاخیر انداختن استحاله فازی تیتانیا می گردد. عملیات حرارتی در دمای 400 و 500 درجه سانتیگراد منجر به افزایش درصد تخلخل و ایجاد تنش وگسترش ترک در پوشش می گردد که منجر به کاهش مقاومت به خوردگی پوشش می گردد. همچنین مشاهده شد که بهترین مقاومت به خوردگی در بین نمونه ها برای نمونه t7s3 (نسبت سیلیکا به تیتانیا: 3 به 7) عملیات حرارتی شده در دمای 300 درجه سانتیگراد بدست آمده است. در این دمای عملیات حرارتی، پوشش به صورت آمورف می باشد و با افزایش دمای عملیات حرارتی از 300 به 500 درجه سانتیگراد پوشش کریستاله شده که منجر به کا هش مقاومت به خوردگی می گردد.

در پروژه حاضر، هدف انتخاب و جایگزینی بازدارنده مناسب برای سیستم آب خنک کن پتروشیمی خراسان می باشد. که برای تحقق آن مطالعات عمیق و آزمایشات دقیق خوردگی انجام گرفته است . مطالعه سیکل آب خنک کن و وضعیت موجود سیستم، ترکیب بازدارنده های انحصاری اضافه شونده به آن و آلیاژهایی که در مسیر آب خنک کن قراردارند در این راستا بوده علاوه بر این آنالیزهای مختلف شیمیایی بر روی بازدارنده ها، الیاژها و ترکیب شیمیایی آب در گردش و آب جبرانی صورت گرفته است . آزمایشات خوردگی شامل کاهش وزن، dc پلاریزاسیون و ac امپدانس می باشد. هدف این پروژه بر دو محور استوار است . اولا" بهینه سازی بازدارنده های انحصاری موجود که در حال حاضر استفاده می شود و ثانیا" معرفی بازدارنده های جدید.

خوردگی به صورت انهدام و زوال یک ماده در اثر واکنش با محیط اطراف خود تعریف شده است . خوردگی پدیده مخربی است که موجب اتلاف مواد ، انرژی و سرمایه می شود. مهمترین اثر خوردگی آب در سیستم های توزیع آب آشامیدنی ، کاهش کیفیت آب (پدیده آب قرمز) و کاهش جریان آب توسط محصولات حاصل از خوردگی می باشد.

خوردگی اسید سولفوریک بیوژنی که اغلب در محیط فاضلابی رخ می دهد ، تخریب سریع سازه های بتنی را در پی دارد. آزمونهای انجام گرفته بر روی خوردگی اسید سولفوریک بتن را می توان در سه گروه تقسیم بندی نمود: آزمونهای شیمیایی ، آزمونهای شبیه سازی میکروبیولوژی و آزمونهای معرض گذاری در محل.

استفاده از بتن در دنیای امروز به شکل گسترده ای رو به افزایش است. استحکام فشاری خوب بتن به همراه مقاوت کششی فولاد این دو ماده ارزشمند را به عنوان مصالح مناسب ساختمانی معرفی کرده است. به همین دلیل است که بتن در تمام ارکان ساخت و ساز بشر بسط و توسعه یافته است و به این علت می تواند در معرض شرایط محیطی مختلف قرار گیرد. بررسی ثار این محیطها بر روی بتن بسیار حائز اهمیت است.جهت استحکام و دوام بیشتر بتن از مواد اضافه شونده متفاوتی استفاده شده است. یکی از این اضافه شونده ها که می توانند تولید ظاهر رنگی در بتن نمایند، پیگمنتهای سرامیکی هستند.در این تحقیق سعی شده است، تا اثر خوردگی یون کلر بر روی این نوع بتن (بتن رنگی حاوی پیگمنت سرامیکی) بررسی شود. به این منظور نمونه های رنگی و شاهد در حوضچه کلر قرار گرفتند. نتایج حاصل نشانگر بهبود خواص مقاومت بتن رنگی در مقابل خوردگی بوده که جداول، منحنی ها و تصاویر مستند بر تحقیق نیز ارائه شده است و امکان گسترش این تحقیق نین را، در عرصه و عرضه مصالح ساختمانی مقاوم نوید می دهد.