در تحقیق حاضر، از روش های پاشش پلاسمایی اتمسفری (aps) و پاشش شعله ای- انفجاری (hvof) برای اعمال پوشش های بین فلزی نیکل- تیتانیم بر روی فولاد زنگ نزن l316 و فولاد 1045 استفاده شد. پودر مورد استفاده در فرایندهای پاشش حرارتی به کمک روش آلیاژسازی مکانیکی کم انرژی تولید شد. در این رابطه، از پودر نیکل- تیتانیم با ساختار آمورف- نانو به عنوان ماده اولیه پوشش استفاده شد. نتایج مشخصه یابی پوشش ها نشان داد که فازهای بین فلزی niti ، احتمالا ni 4ti3، نیکل و مقادیر اندکی از اکسید به شکل ni tio3 در هر دو پوشش بهینه اعمال شده به روش aps و hvof حضور دارند. علاوه براین، فاز اکسیدی tio تنها در پوشش بهینه اعمال شده به روش aps مشاهده شد. بررسی ریزساختار پوشش ها نشان داد که پوشش بهینه اعمال شده به روش hvof در مقایسه با پوشش بهینه اعمال شده به روش aps، از کیفیت بهتری برخوردار است و میزان اکسید آن کمتر است. علاوه بر این، در ساختار پوشش بهینه اعمال شده به روش aps ریزترک هایی مشاهده شد در حالی که در ساختار پوشش بهینه اعمال شده به روش hvof هیچ گونه ریزترکی مشاهده نشد. هم در زمان های کوتاه و هم در زمان های طولانی غوطه وری، پوشش بهینه اعمال شده به روش hvof بر روی فولاد 1045 در مقایسه با پوشش بهینه اعمال شده به روش aps مقاومت به خوردگی بهتری از خود نشان داد. در مورد پوشش اعمال شده به روش hvof و پس از دو هفته غوطه وری، تنها بخش های اندکی از زیرلایه به صورت موضعی خورده شده بودند. ازطرفی، این پوشش نه تنها از زیر لایه جدا نشده بود بلکه عملکرد خوردگی آن نیز با توجه به نتایج آزمون های امپدانس الکتروشیمیایی بهبود یافته بود. این در حالی است که پوشش بهینه اعمال شده به روش aps پس از دو هفته کاملا از زیرلایه جدا شده بود. بررسی های بیشتر نشان داد که رفتار پسیو و مقاومت به خوردگی پوشش بهینه اعمال شده به روش hvof بر روی فولاد زنگ نزن بهتر از رفتار پوشش بهینه اعمال شده به روش aps است. در این رابطه، نفوذ الکترولیت از طریق ریزترک ها و اکسیدها به داخل پوشش، باعث خوردگی داخلی پوشش اعمال شده به روش aps در فصل مشترک پوشش با زیرلایه و داخل پوشش شده بود. از طرف دیگر، پوشش بهینه اعمال شده به روش hvof، در برابر خوردگی داخلی مقاومت مناسبی از خود نشان داد به طوریکه حتی پس از دوماه غوطه وری هیچ گونه علائم خوردگی در داخل پوشش و فصل مشترک پوشش با زیرلایه مشاهده نشده بود.

در این تحقیق پوشش cr-c از حمام کروم سه ظرفیتی حاوی اسید فرمیک به عنوان عامل کمپلکس گر توسط جریان مستقیم بر روی زیرلایه مسی رسوب داده شد. آزمون پراش اشعه ایکس نشان داد که پوشش های حاصل آمورف هستند. اثر پارامتر های پوشش دهی از جمله ph و دانسیته جریان بر ترکیب، ساختار، مورفولوژی و رفتار خوردگی و سایشی پوشش ها بررسی شد. نتایج نشان داد که چگالی جریان مناسب برای پوشش دهی وابسته به ph حمام بوده و با افزایش ph ، کاهش می یابد. به علاوه، با کاهش ph حمام، میزان کربن پوشش افزایش می یابد. بررسی رفتار خوردگی پوشش ها در محیط 1/0 مولار اسید سولفوریک نشان داد که پوشش های حاصل از حمام با ph کم تر، چگالی جریان روئین شدن کم تر و بنابراین مقاومت به خوردگی بیشتری دارند. نتایج نشان داد که عملیات حرارتی پوشش ها در دماهای 300 و oc 600 باعث تغییر ساختار پوشش از آمورف به نانوکریستالی و هم چنین افزایش میزان سختی و چگالی میکرو ترک در پوشش ها می شود. رسوب کاربید کروم از نوع cr23c6 درپوشش در دمای oc 600 اتفاق افتاد. افزایش دمای عملیات حرارتی از oc300 به oc 600 باعث افزایش اندازه دانه پوشش از 10 نانومتر به 25 نانومترشد. بررسی رفتار خوردگی پوشش ها نشان داد که پوشش کروم-کربن با ساختار آمورف دارای مقاومت به خوردگی بیشتری نسبت به پوشش عملیات حرارتی شده در دمای oc 300 است. اگرچه پوشش عملیات حرارتی شده در دمای oc 600 دارای چگالی جریان خوردگی کم تری نسبت به پوشش آمورف است اما این پوشش توانایی تشکیل فیلم روئین را ندارد. بررسی رفتار سایشی پوشش های cr-c نشان داد که مکانیزم سایش این پوشش ها، مجموعه ای از سایش چسبان و سایش خراشان است. همچنین پوشش کروم-کربن عملیات حرارتی شده در oc 300 ، به دلیل افزایش قابل ملاحظه سختی این پوشش در اثر عملیات حرارتی بیشترین مقاومت به سایش را دارا است. به دلیل کاربرد وسیع پوشش های کروم بر روی فولاد، پوشش cr-c بر روی زیرلایه فولاد ساده کربنی نیز تولید و خواص آن بررسی شد. نتایج آزمون خوردگی نشان داد که پتانسیل خوردگی پوشش کروم – کربن نسبت به زیرلایه فولادی مثبت تر است وبه عبارت دیگر، این پوشش در عمل به طور کاتدی فولاد را حفاظت می کند. بنابراین ناحیه خوردگی فعال در منحنی های پلاریزاسیون پوشش مربوط به خوردگی زیرلایه فولادی است. اثر آماده سازی سطح زیرلایه فولادی بر خواص پوشش نیز بررسی شد. بدین منظور از سه روش پولیش مکانیکی، الکتروپولیش و اعمال جریان آندی در محلول چربی زدا استفاده شد. نتایج نشان داد که مورفولوژی سطحی پوشش های کروم-کربن بر روی زیرلایه فولادی متأثر از آماده سازی سطح می باشد. مورفولوژی پوشش حاصل بر روی زیرلایه پولیش مکانیکی شده به صورت دانه ای با نودول های پراکنده و ترک دار است. اگرچه پوشش بر روی سطح الکتروپولیش شده دارای سطحی یکنواخت با توزیع همگن تر نودول ها ولی هنوز ترک دار است. پوشش حاصل بر روی سطح آماده سازی شده به روش اعمال جریان آندی در محلول چربی زدا بدون ترک با توزیع غیریکنواخت نودول های ریز ودرشت است که ایجاد سطحی زبر را باعث شده اند. نتایج آزمون خوردگی نشان داد که پوشش های حاصل بر روی سطح آماده سازی شده به روش اعمال جریان آندی در محلول چربی زدا دارای کمترین میزان تخلخل و بدون ترک هستند که بیشترین مقاومت به خوردگی را نسبت به پوشش های حاصل بر روی سطح پولیش مکانیکی و الکتروپولیش دارند.

در این تحقیق ورق آلیاژ آلومینیوم 5083aa به ضخامت mm 5، توسط فرآیند جوشکاری قوسی تنگستن گاز با جریان ثابت (ccgtaw) و قوسی تنگستن گاز با جریان پالسی (pcgtaw) جوشکاری شد. جوشکاری در هر دو روش با جریان متناوب (ac) و موج مربعی انجام شد. به منظور محاسبه حرارت ورودی در جوشکاری با جریان ac، روابطی برای محاسبه جریان متوسط جوشکاری (im) در هر دو روش به دست آورده شدند. نمونه های جوش شده تحت آزمون خوردگی پلاریزاسیون پتانسیو دینامیک سیکلی، آزمون تعیین حساسیت به خوردگی بین دانه ای آلیاژهای آلومینیوم xxx5 (آزمون namlt) و آزمون موت-شاتکی قرار گرفتند. به منظور طراحی آزمایش های پلاریزاسیون سیکلی، بررسی تاثیر پارامترهای جوشکاری پالسی و ارائه شرایط بهینه برای هر پارامتر به منظور رسیدن به بالاترین مقدار پتانسیل حفره دار شدن از طراحی آزمایش به روش تاگوچی (نرم افزار qualitek) و یک آرایه l8 استفاده شد. با استفاده از میکروسکوپ الکترونی روبشی (sem) و آنالیز eds ریزساختار و آنالیز عنصری فلز پایه، منطقه متاثر از حرارت (haz) و فلز جوش مورد بررسی قرار گرفت. نتایج بررسی ها نشان داد که ساختار فلز جوش در نمونه های جوش شده با جریان پالسی نسبت به نمونه جوش شده با جریان ثابت دارای رسوبات آندی و کاتدی کمتر و ریزتری است. از طرفی رسوبات آندی و کاتدی در haz که عامل اصلی خوردگی حفره ای و خوردگی بین دانه ای در haz قطعات جوش شده آلیاژ 5083aa هستند از حالت پیوسته در جوشکاری با جریان ثابت به حالت گسسته در جوشکاری با جریان پالسی در آمدند. نتایج پلاریزاسیون سیکلی بهبود مقاومت به خوردگی حفره ای در نمونه جوش شده با جریان پالسی نسبت به نمونه جوش شده با جریان پیوسته را نشان داد. آزمون تعیین حساسیت به خوردگی بین دانه ای برای آلیاژهای آلومینیوم سری xxx5 (آزمون namlt) بر روی قطعات جوش شده نشان داد که از میان هشت قطعه جوش شده با جریان پالسی، سه قطعه جوش شده با حرارت ورودی نسبی 64/0، 73/0 و 74/0 (نسبت به حرارت ورودی به قطعه جوش شده با جریان ثابت) به خوردگی بین دانه ای حساس نیستند. در صورتی که قطعه جوش شده با جریان ثابت و سایر قطعات جوش شده با جریان پالسی حساس هستند. آزمون موت- شاتکی بر روی نواحی مختلف قطعات جوش شده نشان داد که لایه روئین تشکیل شده بر روی آلیاژ آلومینیوم 5083aa در محلول 5/3% کلرید سدیم از جنس نیمه هادی نوع-n است و نواحی haz که کمترین مقاومت به خوردگی حفره ای را دارند، بیشترین مقدار عیوب اکسیژنی را در ساختار لایه روئین تشکیل شده دارند.

در این پژوهش اثر اکسید فلزی tio2 بر خواص الکتروشیمیایی آلیاژ mg2ni ذخیره کننده ی هیدروژن که به عنوان آند در باتری های نیکل- هیدرید فلزی استفاده می شود، بررسی شده است. به منظور تولید نمونه ها از فرایند آلیاژ سازی مکانیکی استفاده شد. زمان بهینه جهت تولید آلیاژ mg2ni با نسبت اتمی منیزیم به نیکل 2 به 1، نسبت گلوله به پودر 20 به 1 و سرعت آسیاب کاری rpm500 در آسیاب گلوله ای سیاره ای 50 ساعت بود. تولید کامپوزیت های mg2ni–xtio2 نیز به کمک فرایند آسیاب کاری با افزودن مقادیر مختلف اکسید تیتانیم به آلیاژ mg2ni و به مدت 2 ساعت انجام شد. مشخصه یابی نمونه ها و تعیین ریزساختار آن ها توسط آزمون پراش اشعه ایکس(xrd)، میکروسکوپ الکترونی عبوری (tem) و میکروسکوپ الکترونی روبشی(sem) انجام شد. نتایج نشان داد که ساختارهای به دست آمده معرف ساختار نانوکریستالی-آمورف با اندازه ی دانه ی nm 6 است و افزودن مقادیر مختلف tio2 تاثیری بر شدت پیک ها و اندازه دانه ی نمونه mg2ni نداشته است. آزمون الکتروشیمیایی گالوانواستات به منظور تعیین ظرفیت دشارژ به کار گرفته شد. بررسی پایداری سیکل های شارژ/دشارژ هیدروژن نیز به کمک آزمون گالوانواستات در طی هشت سیکل شارژ/دشارژ مورد بررسی قرار گرفت. نتایج حاکی از آن است که افزودن مقادیر 5 و wt%tio210به آلیاژ mg2ni باعث افزایش ظرفیت دشارژ اولیه ی الکترود شده است، این در حالی است که افزودن مقادیر 5/1 و wt%tio2 3 باعث کاهش ظرفیت دشارژ اولیه شده است. هیچ یک از این مقادیر تاثیری بر پایداری سیکل های شارژ/دشارژ هیدروژن نداشته است. تشکیل لایه ی هیدروکسیدی mg(oh)2 بر روی سطح نمونه ها باعث کاهش ظرفیت دشارژ در طی سیکل های شارژ/دشارژ می شود. مورفولوژی سطح نمونه ها نیز پس از اعمال سیکل های شارژ/دشارژ، خشن تر و خردتر شده است که ناشی از انبساط و انقباض های سلول های واحد در طول فرایند شارژ/دشارژ است. به منظور بررسی سینتیک واکنش های شارژ/دشارژ هیدروژن در نمونه ها از آزمون امپدانس الکتروشیمیایی و آزمون پلاریزاسیون آندی استفاده شد. نتایج نشان داد که افزودن مقادیر 5 و wt%tio210به آلیاژ mg2ni باعث افزایش چگالی جریان تبادلی واکنش اکسیداسیون هیدروژن شده است اما افزودن مقادیر 5/1 و wt%tio2 3 باعث کاهش چگالی جریان تبادلی واکنش اکسیداسیون هیدروژن شده است. افزودن مقادیر مختلف tio2 تاثیری بر رفتار نفوذی هیدروژن در الکترود نداشته است. مرحله ی کنترل کننده ی واکنش های دشارژ آلیاژ mg2ni در شرایط شارژ کامل، کنترل مختلط و در مراحل پایانی دشارژ، کنترل نفوذی بوده است.

اصلاح لایه اکسیدی آلومینیوم می تواند پس از رنگی سازی الکترولیتی منجر به ایجاد رنگ های متنوع از طریق پدیده تداخل نور شود. در این تحقیق، نانومورفولوژی لایه اکسیدی آلومینیوم از طریق دو فرایند، اصلاح در سولفوریک اسید و اصلاح در فسفریک اسید اصلاح شد. تغییرات متالورژیکی بعد از اصلاح مورد ارزیابی قرارگرفت و با لایه آندایز معمولی مقایسه شد. ضخامت لایه، ساختار کریستالی، توپوگرافی و مورفولوژی سطحی، مشخصه های مکانیکی شامل مدول الاستیک و نانوسختی، رفتار خوردگی و خواص الکترونیک لایه اکسیدی بررسی شد. فرایند های اصلاح تاثیرات مخربی بر روی خواص مکانیکی و مقاومت به خوردگی لایه نشان داد. آنالیز موت شاتکی نشان داد که لایه اکسیدی یک نیمه هادی از نوع n است و فرایند اصلاح هدایت الکتریکی آن را افزایش داد. تاثیر نوع فرایند اصلاح بر قابلیت ایجاد رنگ های تداخل نوری بررسی شد، لایه های اصلاح شده در سولفوریک اسید شدت رنگ ناشی از رنگی سازی الکترولیتی را تغییر داد و فرایند اصلاح در فسفریک اسید رنگ هایی کاملاً متفاوت از لایه های رنگی الکترولیتی معمولی را از طریق پدیده تداخل نور ایجاد نمود. نتایج نشان داد که لایه حایل در لایه اکسیدی رنگی تداخل نوری، نسبت به لایه آندایز الکترولیتی معمولی، نازک تر است. همچنین روش های آب بندی معمول برای لایه های آندایز رنگی تداخل نوری جوابگو نبوده و روش آب بندی با بخار آب، روش مناسبی است. لایه های اکسیدی اصلاح شده، به روش الکترولس و با رسوب نانورنگدانه های اکسید آهن رنگی سازی شدند. در اثر این روش رنگی سازی، پدیده تداخل نور مشاهده نشد. در مقابل، رنگی سازی الکترولیتی لایه آندایز اصلاح شده در فسفریک اسید توسط الکترولیت های پایه قلع، پایه نیکل یا پایه مس باعث ایجاد یک رنگ تداخل نوری یکسان شد. از این پدیده نتیجه گرفته شد که رنگ های تداخل نوری، در حقیقت از رسوب رنگدانه های فلزی ته نانوحفرات لایه اکسیدی بوجود می آید و رسوب الکترولس ذرات غیرآلی، منجر به ایجاد رنگ های تداخل نوری نمی شود. لایه های رنگی شده به وسیله رسوب الکترولس ذرات اکسیدی، الکترولیتی معمولی و تداخل نوری، بعد از قرار گرفتن در برابر اشعه فرابنفش به مدت 300 ساعت، مقاومتی عالی از خود نشان دادند. مطابق با استاندارد astm b 571 a، لایه های آندایز رنگی تداخل نوری مقاومت به خمش بیشتری از خود نشان دادند. همچنین، لایه های تداخل نوری آب بندی شده با بخار آب، استاندارد های کیفیت آب بندی astm b 136–84 و astm b 680–80 را با موفقیت پشت سر گذاشتند. نتایج استاندارد astm b 137–95 نشان داد که لایه های اکسیدی رنگی تداخل نوری تقریباً دانسیته 30% کمتر از لایه های اکسیدی رنگی الکترولیتی معمولی دارند که در توافق خوبی با میزان تخلخل تخمین زده شده برای لایه ها از روابط خواص مکانیکی، مقاومت به تنش حرارتی و تصاویر fe-sem 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 ارائه دادند.

درپژوهش حاضر، پوشش زیرکونیا(zro2) به روش رسوب دهی الکتریکی با جریان پالس بر روی زیر لایه فولاد زنگ نزن 316ال با آماده سازی سطح مکانیکی رسوب داده شد. فرایند پوشش دهی در دمای محیط و تحت چگالی جریان ma/cm27/1 انجام شد. جهت ارزیابی تاثیر دمای عملیات حرارتی بر عملکرد پوشش زیرکونیا، سه دمای 200،400و600 درجه سانتیگراد انتخاب شدند. بررسی مورفولوژی پوشش های عملیات حرارتی شده نشان داد که دمای400درجه سانتیگراد، منجربه ایجاد یک مورفولوژی همگن و یکنواخت می شود. به منظور بررسی رفتار خوردگی پوشش ها، آزمون پولاریزاسیون تافل در محیط nacl 5/3% انجام شد و مشخص کرد که دمای عملیات حرارتی پوشش و متعاقبا"مورفولوژی پوشش نقش تعیین کننده ای بر رفتار خوردگی آن دارد. پوشش عملیات حرارتی شده در دمای 400 درجه سانتیگراد کمترین نرخ خوردگی فولاد زمینه را ارائه کرد. هم چنین بررسی های آزمون امپدانس الکتروشیمیایی نیز حاکی از حضور رفتار واربورگ و مقاومت کامل در برابر حفره دار شدن فولاد زیرلایه بود، به طوریکه این پوشش می تواند به صورت یک سد فیزیکی در برابر خوردگی زیرلایه عمل کند. این امر به یکنواختی و همگنی پوشش پس از عملیات حرارتی در دمای 400 درجه سانتیگراد نسبت داده شد. تصاویر میکروسکوپ الکترونی نشان داد که پوشش تولیدی پس از عملیات حرارتی در400 درجه سانتیگراد ترکیبی از فاز های آمورف وکریستالی بود که اندازه کریستالیت ها در حدود 10 نانومتر می باشد. تصاویر میکروسکوپ الکترونی عبوری نیز نتایج مربوط به اندازه کریستالیت ها و ذرات را تایید نمود. با افزایش دمای عملیات حرارتی به 600 درجه سانتیگراد، هیچ گونه فاز جدیدی در الگوی پراش پرتو ایکس پوشش کلسینه شده مشاهده نشد و فقط فاز زیرکونیای تتراگونال کاملا کریستالی با اندازه کریستالیت های حدود 25 نانومتر نتیجه شد. بدین معنا که پوشش تولیدی از پایداری حرارتی خوبی برخوردار بوده و ساختار نانوبلوری آن حفظ می شود و همچنان به صورت تک فاز تتراگونال باقی می ماند. تحلیل پاسخ های مکانیکی به فرورفتگی با استفاده از نمودارهای بار- جابجایی (p-h) و با استفاده از رهیافت الیور و فار صورت پذیرفت. نتایج حاکی از افزایش خواص مکانیکی پوشش نظیر سختی و مدول الاستیک با افزایش دمای عملیات حرارتی پوشش ها بود. به طوریکه پس از عملیات حرارتی پوشش در دمای600 درجه سانتیگراد ماکزیمم سختی و مدول الاستیک حاصل شد.

باتری های یون لیتیم به عنوان مهم ترین منبع انرژی قابل حمل در عصر حاضر شناخته می شوند. انتخاب جنس آندی با ظرفیت بالا تر و سیکل پذیری بهتر دو چالش عمده بر سر راه توسعه روز افزون این باتری ها می باشد. آلیاژ قلع انتیموان در آند باتری های یون لیتیم مورد استفاده و در حال توسعه است. این آلیاژ به عنوان کاندیدی برای جایگزینی مواد کربنی مطرح شده است که رفتار سیکلی بسیار خوبی در باتری های یون لیتیمی داشتند ولی ظرفیت آن ها بسیار محدود بود. آلیاژ قلع انتیموان از طرف دیگر ظرفیتی قابل قبول به عنوان ماده آندی دارد، ولی با وجود اینکه به علت مکانیزم پیچیده ای که در واکنش با یون لیتیم دارد نسبت به قلع خالص سیکل پذیری بسیار بهتری دارد، هنوز در سیکل های طولانی دچار افت ظرفیت و شکست می گردد. بدین معنی که در اثر انبساط/انقباض ناشی از ورود/خروج یون لیتیم به درون ساختار خود خرد شده، ظرفیت خود را از دست می دهد. برای جلوگیری از خرد شدن آلیاژ در اثر تغییر حجم ها تحقیقات زیادی انجام گرفته است. نانومتری کردن ساختار یکی از روش های ایجاد خواص الکتروشیمیایی و سیکل پذیری بهتر در ماده آندی است. راه حل دیگر استفاده از مواد متخلخل است که با ایجاد فضا برای انبساط های ساختار می تواند در بهبود سیکل پذیری ماده مفید واقع شود. البته هیچ یک از این اقدامات نتوانسته است نقص سیکل پذیری آلیاژ قلع انتیموان را کاملاً برطرف نماید. پراکنده کردن ذرات فوق ریز در بستر متخلخل کربنی راه حلی بسیار موثر در این راه است. این روش نه تنها مزایای روش های دیگر که به آن ها اشاره شد را دارد، بلکه در چنین کامپوزیتی زمینه کربنی از ترکیب مجدد ذرات ریز آلیاژ جلو گیری می کند. همچنین از آنجایی که کربن خود با سیکل پذیری خوبی پذیرای یون لیتیم است، با مکانیزم فعال/فعال بدون کاهش ظرفیت کل ماده، تنش های انبساطی آلیاژ قلع را دفع می نماید. هدف از تحقیق حاضر ساخت چنین کامپوزیتی از طریق پوشش دهی الکتریکی آلیاژ قلع انتیموان بر روی زیرلایه ای از نانو الیاف کربن است. زیرلایه نانو الیاف کربن از طریق الکتروریسی پلیمرpan و سپس عملیات حرارتی مخصوص آن بدست آمد. با مشخصه یابی الیاف کرین حاصله و کنترل پارامتر های الکتروریسی و عملیات حرارتی سعی بر آن شد که روشی نو برای ساخت الکترود باتری یون لیتیمی با این روش ابداع گردد. پوشش دهی الکتریکی آلیاژ قلع انتیموان بر الیاف کربن حاصل شده مرحله بعدی ساخت ماده آندی بود. در آخر آزمون های شارژ و دشارژ در سل یون لیتیمی تحت اتمسفر کنترل شده بر روی الکترودهایی که با این روش تولید شده بودند انجام گرفته شد و بدین ترتیب ماده آندی کامپوزیتی با ظرفیت و سیکل پذیری قابل قبولی برای باتری های یون لیتیم معرفی گردید.

برای کاهش حجم و وزن باتری های یون لیتیمی همگام با تحولات روز افزون صنایع الکترونیکی قابل حمل، مشکلات عمده ای به خصوص در یافتن ماده آندی مناسب وجود دارد. سیلیسیم با ظرفیتی نزدیک به ده برابر کربن به عنوان مهم ترین ماده برای جایگزینی مواد کربنی که از دیرباز به صورت تجاری در آند باتری های یون لیتیمی استفاده شده اند، شناخته می شود. مشکل تمامی موادی که ظرفیت بالایی برای پذیرش یون لیتیم دارند این است به خاطر تغییرات حجمی شدید واکنش آن ها با لیتیم نمی توانند سیکل های مکرر شارژ و دشارژ را به عنوان آند باتری های یون لیتیم انجام دهند. چرا که آن ها در ابتدائی ترین سیکل ها دچار شکست می شوند و ظرفیت بالای خود را بسیار سریع، از دست می دهند. در تحقیقات گسترده ای که برای رفع این مشکل انجام گرفته است، یکی از مهم ترین راهکار ها فوق ریز کردن اندازه ذرات سیلیسیم برای کاهش مقدار مطلق انبساط های ناشی از انجام سیکل های شارژ است. همچنین استفاده از کامپوزیت های کربن/ سیلیسیم با آلیاژ سازی مکانیکی و نیز پراکنده سازی سیلیسیم در بستر های متخلخل کربنی، تا حدودی موثر بوده است. در این تحقیق سعی شده است که چنین کامپوزیتی از طریق پوشش دهی سیلیسیم بر روی بستر فوق متخلخل نانو الیافی ایجاد گردد. لایه نازک نانوالیافی یک بار به صورت نانوالیاف کربن فعال و بار دیگر به صورت نانوالیاف پایه پلیمری تثبیت شده و پوشش داده شده با نیکل، به عنوان زیرلایه تحت پوشش دهی الکتریکی سیلیسیم قرار گرفت. اولین مرحله تولید هر دو نوع زیرلایه نانوالیافی، تولید لایه نانوالیاف پایه پلیمری پلی آکریلونیتریل( pan) بود. این لایه از طریق الکتروریسی pan به صورت محلول در dmf به دست آمد. در ادامه، نانوالیاف pan الکتروریسی شده تحت عملیات حرارتی قرار گرفت. pan در طی مراحل مختلف این عملیات حرارتی، ابتدا تثبیت شد و سپس تا به دست آمدن نانوالیاف کربن رسانا که سطحی فعال دارد، تحت تحولات ساختاری شدیدی قرار گرفت. در آخرین مرحله دو کامپوزیت ساخته شده از طریق فوق، تحت ارزیابی الکتروشیمیایی در سل باتری لیتیمی قرار گرفتند. کامپوزیت نانو الیاف کربن/ سیلیسیم با ظرفیتی قابل قبول به عنوان یک ماده آندی جدید معرفی گردید. کامپوزیت سیلیسیم و نانو الیاف پوشش داده شده با نیکل (که با لیتیم وارد واکنش نمی گردد) عملکرد الکتروشیمیایی بسیار خوب پوشش سیلیسیم را نشان داد. در پایان پیشنهاد هایی عملی برای بهبود افزایش ظرفیت کامپوزیت نانو الیاف کربن/ سیلیسیم ارائه گردید.

باتری های یون لیتیم یکی از منابع مناسب تامین انرژی برای وسایل الکترونیکی قابل حمل و خودروهای الکتریکی هستند. در حال حاضر باتری های یون لیتیم تجاری از کربن به عنوان ماده آند استفاده می کنند که ظرفیت پایینی دارد و نیاز است که ظرفیت ماده آند به مرز mah/g 1000 نزدیک شود . از طرف دیگر لازم است که استفاده از ماده مزبور از نظر اقتصادی نیز مقرون به صرفه باشد. اکسیدهای منگنز یکی از گزینه های مناسب هستند که هم به عنوان کاتد و هم به عنوان آند در باتری های یون لیتیم استفاده شده اند. اکسیدهای منگنز هم رفتار سیکلی و ظرفیت ذخیره لیتیم خوبی داشته و هم در دسترس و ارزان هستند. از طرفی اکسید های منگنز دارای هدایت پایین و افت ظرفیت زیاد در سیکل اول هستند. در این تحقیق، برای رفع این مشکل از کامپوزیت اکسید منگنز/نانوالیاف کربن فعال استفاده شد. نانوالیاف مورد استفاده به روش الکتروریسی از محلول پلی اکریلونیتریل/دی متیل فرمامید توسط یک دستگاه دست ساز تولید شده و سپس در دمای 850 درجه سانتیگراد و در اتمسفر نیتروژن پیرولیز شدند. قطر نانوالیاف کربن طبق آنچه که میکروسکوپ الکترونی روبشی (sem) نشان داد، برابر با 250-150 نانومتر بود. اکسید منگنز به روش الکترولس از یک محلول آبی پرمنگنات روی سطح نانوالیاف کربن فعال پوشش داده شد و اثر دو پارامتر ph محلول الکترولس و زمان پوشش دهی بر مورفولوژی، ضخامت و یکنواختی پوشش اکسید منگنز در داخل شبکه نانوالیاف کربن فعال بررسی شد. یکنواختی و رفتار سینتیکی رسوب اکسید منگنز به شدت به ph محلول پرمنگنات وابسته بود به طوری که در ph اسیدی یک لایه ضخیم از اکسید منگنز سطح خارجی نانوالیاف را می پوشاند ولی در ph خنثی، واکنش خود محدود کننده تجزیه پرمنگنات منجر به تشکیل یک پوشش یکنواخت و در ضخامت نانومتری از اکسید منگنز روی تمام سطح نانوالیاف کربن فعال تشکیل می شود. ضخامت اکسید منگنز رسوبی از 30 نانومتر در 1 دقیقه پوشش دهی تا 200 نانومتر در 20 ساعت پوشش دهی متغیر است و رفتار سینتیکی رسوب اکسید منگنز در زمان های مختلف پوشش دهی از تابع لگاریتمی پیروی کرد. آزمون کرونوپتانسیومتری نشان داد که پوشش اکسید منگنز منجر به ظرفیت بیشتر نانوالیاف کربن فعال می شود به طوری که ظرفیت ذخیره سازی لیتیم در نانوالیاف کربن بدون پوشش در سیکل اول mah/g 190 بوده که با پوشش دادن نانوالیاف کربن فعال توسط اکسیدمنگنز ظرفیت آن به mah/g 850 افزایش می یابد. یکی از دلایل افت ظرفیت در باتری های یون لیتیم خرد شدن و شکست ماده آند و کاتد در اثر تنش های ناشی از نفوذ لیتیم در ساختار آنها است. در این پروژه با استفاده از مدلسازی مشابه حرارتی تنش های ناشی از نفوذ، تنش های وارد شده به ساختار ماده در اثر ورود لیتیم و همچنین پروفیل غلظتی متاثر از این تنش ها محاسبه شدند. مدل تنش های ناشی از نفوذ روی دو هندسه کروی و استوانه ای و با فرض وجود یک شار نفوذی ثابت از یون های لیتیم روی سطح انجام شد و نشان داده شد که تنش های ناشی از نفوذ در هندسه استوانه ای کمتر از هندسه کروی است. نتایج شبیه سازی نشان داد که هر چه ابعاد ذره کوچکتر و نرخ شارژ/دشارژ کمتر باشند، تنش های ناشی از نفوذ نیز کمتر می شود.

در این تحقیق به منظور بررسی تاثیر عنصر آلیاژی تنگستن بر رفتار تریبوخوردگی پوشش های نانوکریستال نیکل، این پوشش ها از حمام واتز توسط جریان مستقیم رسوب داده شدند. پوشش دهی در دانسیته جریان های 5/2، 15وma.cm-2 50 بر روی زیر لایه مسی انجام شد. تغییرات مورفولوژی، جهت گیری دانه ها و اندازه دانه پوشش ها با تغییر دانسیته جریان پوشش دهی مورد بررسی قرار گرفت. نتایج بررسی ها نشان داد که با افزایش دانسیته جریان پوشش دهی جهت گیری دانه های پوشش از {220} به {200} و مورفولوژی ا ز کروی به مخلوطی از مورفولوژی های هرمی و بلوکی تغییر یافت. اندازه دانه پوشش ها با افزایش دانسیته جریان پوشش دهی افزایشو درصد تنگستن پوشش با افزایش چگالی جریان کاهش یافت. ارزیابی سختی پوشش ها نشان داد که با افزایش اندازه دانه سختی کاهش می یابد. همچنین مشخص شد که سختی پوشش های نیکل – تنگستن تابع درصد تنگستن می باشد. نتایج آزمون پلاریزاسیون تافل انجام شده در محلول 10 درصد وزنی هیدروکسید سدیم نشان داد که کاهش اندازه دانه منجر به افت مقاومت به خوردگی پوشش ها می شود. از طرفی مشخص شد که تنگستن منجر به افت مقاومت به خوردگی پوشش های نیکل می شود، لیکن نرخ خوردگی پوشش های نیکل – تنگستن با افزایش درصد تنگستن کاهش می یابد. کاهش اندازه دانه منجر به کاهش دانسیته جریانروئین شدن شده و از طرفی پوشش نیکل-تنگستن دانسیته جریان روئین شدن بیشتری نسبت به پوشش های نیکل دارد ولی با افزایش تنگستن به دلیل کاهش اندازه دانه، دانسیته جریان روئین شدن این پوشش ها کاهش یافت. نتایج بررسی-های الکتروشیمیایی انجام شده با استفاده از روش طیف سنجی امپدانس الکتروشیمیایی(eis) در محلول 10 درصد وزنی هیدروکسید سدیم حاکی از حضور فیلم روئین بر سطح پوشش ها در شرایط پتانسیل مدار باز (ocp)بود. نتایج آزمون تریبوخوردگی در شرایط ocpنشان داد که پوشش های نیکل و نیکل – تنگستن در محلول 10 درصد وزنی هیدروکسید سدیم توانایی زیادی برای روئین شدن مجدد دارند. مکانیزم سایش برای تمامی نمونه ها در حین آزمون تریبوخوردگی عمدتاً به صورت خراشان بود. در شرایط ocp، تنگستن به دلیل افزایش سختی و علیرغم افزایش نرخ خوردگی، منجر به بهبود رفتار تریبوخوردگی شد. در شرایط پلاریزاسیون آندی، تنگستن به دلیل افزایش دانسیته جریان روئین شدن و کاهش نرخ روئین شدن، منجر به افزایش کاهش حجم ناشی از خوردگی در عدم حضور و حضور سایش شد و اگرچه تنگستن منجر به افزایش سختی پوشش شده است لیکن بواسطه ایجاد ذرات اکسیدی بیشتر در حین سایش احتمالاً مقدار سایش مکانیکی را از طریق سایش خراشان افزایش داده است. لذا کاهش حجم بواسطه حضور عنصر تنگستن در شرایط پلاریزاسیون آندی افزایش یافت.

در پژوهش حاضر، نانولوله های اکسید تیتانیم آندی توسط آندایزینگ در محلول های آلی و آبی ایجاد شدند و مشخصه یابی آن ها از دیدگاه مورفولوژی، هندسه، ترکیب شیمیایی و خواص الکتروشیمیایی و فتوالکتروشیمیایی انجام گرفت. بررسی های انجام شده روی نانولوله های اکسید تیتانیم آندایزشده در محلول های اتیلن گلیکول نشان داد که به دلیل حضور یون های فلوراید در الکترولیت، فصل مشترک ناپایداری بین تیتانیم زیرلایه و نانولوله های اکسید تیتانیم ایجاد می شود. بر اساس یافته های این تحقیق، نشان داده شد که ناپایداری فصل مشترک تیتانیم/ نانولوله ها در محلول های آبی دلیل اتصال ضعیف نانولوله ها به زیرلایه و ایجاد یک لایه سدکننده اکسید تیتانیم تحت پتانسیل های آندی است. لایه سدکننده جدید مجموعه خواص الکتروشیمیایی و فتوالکتروشیمیایی نانولوله های اکسید تیتانیم، پیش از آنیل، را کنترل می کند. بر اساس ارزیابی های انجام شده توسط تکنیک های طیف سنجی فتوجریان، ظرفیت خازنی تفاضلی و میکروسکوپ الکترونی، مدل هایی برای توضیح نحوه ایجاد فتوجریان و منشا ظرفیت خازنی نانولوله های اکسید تیتانیم پس از آنیل ارائه شد. پاسخ به نور نانولوله های اکسید تیتانیم متاثر از ابعاد و هندسه نانولوله ها بوده و فتوجریان ایجاد شده مستقل از پتانسیل الکترود و حاصل نفوذ الکترون ها در امتداد نانولوله ها است. ظرفیت خازنی در محدوده پتانسیل های آندی توسط منطقه بار پیرامونی در مجاورت زیرلایه و در محدوده کاتدی توسط ظرفیت خازنی لایه مضاعف در امتداد دیواره ها ایجاد می شود و توسعه ظرفیت خازنی لایه مضاعف روی سطح کل نانولوله ها به رفتاری ابرخازنی می انجامد. برای توسعه پاسخ به نور اکسید تیتانیم به محدوده مرئی، نیتروژن توسط آندایزینگ در حضور یون آمونیوم به ساختار لایه های سدکننده و نانولوله های اکسید تیتانیم وارد شد. نتایج طیف سنجی فتوجریان نشان داد که تلقیح نیتروژن به این روش منجر به افزایش پاسخ به نور مرئی اکسید تیتانیم می شود. بررسی های انجام شده روی نانولوله های اکسید تیتانیم ایجاد شده در حضور یون آمونیوم نشان داد که مکانیزم های ایجاد فتوجریان در نانولوله ها با عملکرد تلقیح آنیونی در ایجاد پاسخ به نور مرئی تطابق ندارد و لذا پاسخ به نور مرئی نانولوله های اکسید تیتانیم تلقیح شده نسبت به لایه های سدکننده تلقیح شده ضعیف است.

در تحقیق حاضر، آندایزینگ آلیاژ ti-6al-4v در محلول h2so4/h3po4 در ولتاژهای بالاتر از ولتاژ شکست دی الکتریک انجام و اثر ولتاژ آندایزینگ بر رفتار خوردگی و تریبوخوردگی پوشش در محلول wt% nacl 9/ 0ارزیابی شده است. ارزیابی رفتار خوردگی لایه اکسیدی با انجام آزمون های پلاریزاسیون آندی و آزمون اسپکتروسکوپی امپدانس الکتروشیمیائی((eis انجام شد. نتایج به دست آمده از این آزمون ها نشان داد که افزایش ولتاژآندایزینگ باعث مثبت تر شدن پتانسیل خوردگی و افزایش چگالی جریان خوردگی می شود. به علاوه نمودارهای به دست آمده از آزمون های eis ومدار معادل الکتریکی آن ها به خوبی نشان دهنده ساختار دولایه ای پوشش آندایز، اثر بار فضائی و پدیده نفوذ در عرض لایه اکسیدی بود. ارزیابی رفتار تریبوخوردگی پوشش اکسیدی و تاثیر ولتاژ آندایزینگ بر آن با استفاده از نمودارهای پتانسیل خوردگی- زمان انجام شد. نتایج حاصل از این آزمون ها نشان داد که فرایندآندایزینگ باعث بهبود رفتار تریبو خوردگی آلیاژ می شود. به علاوه لایه های اکسیدی ایجاد شده در ولتاژهای بالاتر، رفتار تریبوخوردگی بهتری از خود نشان دادند. بررسی سطح سایش با میکروسکوپ الکترونی روبشی نشان داد که در نمونه خام و نمونه های آندایز شده در ولتاژهای پائین تر مکانیزم سایش چسبان حاکم است و با افزایش ولتاژ آندایزینگ مکانیزم تغییر کرده و با وجود لایه اکسیدی روی سطح نهائی، سایش بسیار ملایم تر خواهد بود. به علاوه آنالیز eds سطح سایش نیز حاکی از تخریب کامل لایه اکسیدی در نمونه های آندایز شده در ولتاژهای پائین و تخریب موضعی لایه در نمونه های آندایز شده در ولتاژهای بالاتر است. حجم سایش نمونه ها ی آزمون تریبو خوردگی با استفاده از دستگاه پروفیلومتری محاسبه شد. نتایج نشان می دهد که نمونه های آندایز شده در ولتاژهای بالاتر حجم سایش کمتری دارند. در این تحقیق، مورفولوژی نمونه های آندایز شده در چهار ولتاژ مختلف با استفاده از میکروسکوپ الکترونی روبشی (sem) بررسی شد. تصاویر تهیه شده از سطح پوشش حاکی از آن است که در ولتاژهای بالاتر از ولتاژ شکست دی الکتریک به دلیل شکسته شدن مداوم لایه اکسیدی تحت تاثیر میدان قوی ایجاد شده در عرض لایه، حفره هائی در اندازه نانو یا میکرو در پوشش ایجاد می شود. اندازه حفره های مزبور و میزان تخلخل پوشش متاثر از ولتاژ اعمالی در فرایند آندایزینگ است و افزایش ولتاژ باعث افزایش این مقادیر می شود. به علاوه تصاویر sem تهیه شده از سطح مقطع پوشش نشان داد که افزایش ولتاژ، زیاد شدن ضخامت لایه اکسیدی را نیز باعث شده که این افزایش ضخامت بصورت خطی است. آنالیز eds انجام شده روی پوشش، نفوذ نسبتا زیاد عناصر موجود در محلول آندایزینگ (فسفر و سولفور) به داخل لایه را نشان داده که دلیل این امر وجود حفره های حاصل از آندایز در پوشش است. اندازه گیری زبری سطح لایه های اکسیدی نیز حاکی از افزایش زبری سطح با افزایش ولتاژ آندایزینگ بود.

در این پژوهش، با استفاده از میکروکپسول های حاوی هیدروکسید کلسیم و استئارات پتاسیم، ضمن ایجاد سطح آب گریز، امکان ترمیم خودبه خودی نانوساختارهای سطحی فراهم شد؛ به نحوی که پس از ایجاد خراش و تخریب میکروکپسول های حاوی عامل آب گریزی، نانوسوزن های استئارات کلسیم مجددا تشکیل شوند و آب گریزی پوشش حفظ شود. پوسته میکروکپسول های حاوی هیدروکسید کلسیم از جنس پلی متیل متاکریلات- اتیل سلولز و متخلخل است که اجازه نفوذ عامل کلسیمی را به بیرون می دهد و میکروکپسول دربرگیرنده عامل استئاراتی، نیز بایست پوسته با مقاومت به خراش کمی داشته باشد تا در معرض میکروترک شکسته شده و محتوی خود را آزاد نماید. پوسته اوره-فرمالدئیدی به علت مقاومت به خراش و استحکام و پایداری شیمیایی مناسب، بیشترین کاردهی و کاربرد را در کپسوله کردن عوامل ترمیمی روغنی به خود اختصاص داده است. لذا در این پژوهش نیز میکروکپسوله-کردن محلول آبی استئارات پتاسیم با پوسته اوره-فرمالدئیدی مطالعه شد. ولی ازآن جهت که روش متداول میکروکپسوله کردن عوامل ترمیمی در پوسته اوره-فرمالدئیدی تنها برای عوامل روغنی امکان پذیر است، در تحقیق حاضر ضمن معرفی روشی جدید برای اولین بار فاز آبی استئارات پتاسیم امکان کپسوله کردن در پوسته اوره-فرمالدئیدی ایجاد شد؛ که این اتفاق خود باب جدیدی را در ایجاد و توسعه پوشش های خود ترمیم شونده و پوشش های آب گریز می گشاید. با توزیع میکروکپسول های سنتزی در زمینه اپوکسی، به دو روش اسپین کوتینگ و غوطه وری روی زیرلایه فولاد ساده کربنی پوشش پلیمری آب گریز خودترمیم شونده ایجاد شد. زاویه تماس پوشش قبل از ابجاد خراش و پس از ترمیم آن، به ترتیب ? 157 و ? 133 اندازه گیری شد که موید فوق آب گریزی اولیه و احیای نسبی آب گریزی پس از تخریب سطحی است. آزمون خوردگی به روش پلاریزاسیون تافل، مشخص کرد اعمال پوشش بر زیرلایه فولاد ساده کربنی مقاومت به خوردگی را تا دویست برابر بهبود داده است. بررسی های ماکروسکوپی پوشش کامپوزیتی پس ازآزمون مه نمکی، ترمیم منطقه خراش را تائید نمود و تحلیل مکانیزم خوردگی و حفاظت پوشش، بر مبنای طیف نگاری امپدانس الکتروشیمیایی و بر اساس مدل های آب گریزی انجام شد.

استخراج روی به دو روش هیدرومتالورژی و پیرومتالورژی صورت میگیرد، که در حال حاضر تولید روی از طریق استخراج الکتریکی اصلی ترین روش صنعتی می باشد و بیش از 80 درصد روی تولید شده در جهان از طریق به دست می آید. در این تحقیق به منظور بررسی اثر جنس کاتد و پارامترهای فرِآیند بر پلاریزاسیون احیایی در استخراج الکتریکی روی، از الکترولیت شامل نمک سولفات روی، اسید سولفوریک و برخی افزودنی های صنعتی استفاده شد. برای بررسی اثر جنس کاتد از آلومینیوم خالص تجاری و آلیاژهای 1100، 6061 و 2024 به عنوان کاتد استفاده شد و با استفاده از منحنی های پلاریزاسیون کاتدی به دست آمده ، بهترین نتیجه از نظر مصرف انرژی الکتریکی در مورد آلیاژ 2024 به دست آمد. بررسی ها نشان داد که رسوب روی بر آلیاژ 2024 در ولتاژهای پایین تری صورت می گیرد. نمودارهای ولتاژ- دانسیته جریان برای غلظت های مختلف اسید سولفوریک و روی در الکترولیت، اینگونه نشان داد که افزایش غلظت اسید سولفوریک از 60 تا 120 گرم بر لیتر باعث کاهش ولتاژ و کاهش مصرف انرژی الکتریکی و افزایش غلظت اسید از 120 تا 180 گرم بر لیتر ولتاژ سیستم را افزایش می دهد. افزایش غلظت روی نیز در دامنه 10 تا 110 گرم بر لیتر بررسی شد و بهترین نتیجه در غلظت 50 گرم بر لیتر حاصل شد.افزایش دما از 25 تا 50 درجه سانتیگراد، باعث کاهش ولتاژ و کاهش مصرف انرژی الکتریکی سلول شد و هم چنین غلظت سولفات منگنز از 0 تا 2000 میلی گرم بر لیتر بررسی شد و بهترین نتیجهدر غلظت 500 میلی گرم بر لیتر بدست آمد.تصاویر حاصل از میکروسکوپ الکترونی روبشی نشان داد مه مورفولوژی روی در غیاب صمغ عربی دارای خلل و فرج فراوان می شود اما با افزودن صمغ عربی به محلول الکترولیت در غلظت های مختلف، حفرات هیدروژنی مشاهده نشد و با افزایش غلظت صمغ عربی مورفولوژی روی رسوب کرده ریز دانه تر شد.

آلومینیم به سبب داشتن ظرفیت جریان تئوری نسبتاً بالا(a.hr/kg 2980) از یک طرف و چگالی و قیمت مناسب از طرف دیگر، یک ماده مفید برای ساخت آندهای گالوانیکی یا فداشونده به شمار می رود. با وجود این، در اثر واکنش های خوردگی معمولاًروی سطح آلومینیم خالص، یک لایه اکسیدی محافظ ایجاد می شود که منجر به کاهش پتانسیل مدار بسته آن در آب دریا می گردد و بدین ترتیب قابلیت آن برای حفاظت کاتدی سازه های فولادی از دست می رود. حفاظت کاتدی سکوهای نفتی دور از ساحل و لوله های انتقال نفت و گاز موجود در آب های جمهوری اسلامی ایران نیز مستلزم استفاده از این آندها می باشد. بدین منظور سالیانه چندین میلیون تن آند آلومینیمی وارد می شود. هم اکنون بخش کوچکی از این نیاز توسط کارخانه های داخلی تأمین می شود که گزارش ها حاکی از عدم کیفیت و موثر نبودن آن ها می باشد. در این پژوهش به منظور افزایش کیفیت و عملکرد آندهای آلومینیمی تولید داخل و بی نیاز نمودن کشور از واردات این آندها، به مشخصه یابی یک نوع از این آندهای وارداتی پرداخته شد و با اطلاعات به دست آمده سعی در ارائه ی روشی برای ساخت آندهای عملکرد بالا شد. عملکرد نمونه ها به کمک آزمون الکتروشیمیایی کوتاه مدت تافل و آزمون استاندارد dnv مورد ارزیابی قرار گرفت. ریزساختار و مرفولوژِی خوردگی نمونه ها نیز به وسیله ی میکرسکوپ های نوری و الکترونی بررسی شد. به نظر می رسد که در روش ریخته گری در قالب فلزی، افزودن دو عنصر روی و ایندیم به تنهایی برای تولید آند با عملکرد الکتروشیمیایی قابل قبول کافی نمی باشد و نیاز به حضور عناصر دیگری از جمله سیلیسیم، منیزیم و کلسیم در ترکیب آلیاژی آند می باشد. در پایان، یک آند فداشونده ی آلومینیمی با خواص الکتروشیمیایی مناسب و ترکیب شیمیایی اسمی in %02/0-ca %1/0-mg %1/0-si % 3/0-zn %5/5 -al معرفی شد.

هدف پژوهش حاضر، بررسی مقاومت خوردگی و تریبوخوردگی فولاد زنگ نزن 316 ال با پوشش های رسوب فیزیکی بخار تیتانیوم/نیترید تیتانیوم و تیتانیوم/کربونیترید تیتانیوم در محلول رینگر بوده است. آزمون های مشخصه یابی سطح پس از فرایند رسوب دهی مقادیر سختی 2600 و 3770 ویکرز را به ترتیب برای پوشش های تیتانیوم/نیترید تیتانیوم و تیتانیوم/کربونیترید تیتانیوم با ساختار های مکعبی با وجوه مرکزدار همراه با جهت های ترجیحی مشابه (220) نشان دادند. نتایج آزمون پلاریزاسیون پتانسیودینامیک کاهش 9 و 30 برابری را برای چگالی جریان خوردگی و افزایش 3 و2 برابری را برای پتانسیل شکست به ترتیب برای پوشش های تیتانیوم/نیترید تیتانیوم و تیتانیوم/کربونیترید تیتانیوم نسبت به زیرلایه نشان دادند. لایه میانی تیتانیومی با مسدود نمودن عیوب ساختاری پوشش های رویی از جمله حفره های سوزنی و تخلخل ها باعث افزایش مقاومت به خوردگی زیرلایه شده است. نتایج آزمون تریبوخوردگی در شرایط پتانسیل مدار باز کاهش افت پتانسیل بواسطه رفتار الکتروشیمیایی نجیب تر پوشش ها و همچنین کاهش جریان های آندی وکاتدی به دلیل سختی بالاتر و مقاومت الکتروشیمیایی بیشتر آن ها در آزمون های پتانسیواستاتیک آندی و کاتدی را نسبت به زیرلایه نشان داد، هرچند پوشش تیتانیوم/کربونیترید تیتانیوم نسبت به پوشش تیتانیوم/نیترید تیتانیوم رفتار مناسب تری را به دلیل سختی و مقاومت الکتروشیمیایی بیشتر اثبات نمود. همچنین ارزیابی نواحی شیار حاصل از آزمون های تریبوخوردگی کاهش عرض شیار را برای نمونه های پوشش دار مخصوصا پوشش تیتانیوم/کربونیترید تیتانیوم به دلیل سختی و مقاومت خوردگی بیشتر نشان داد. به علاوه کاهش جرم از دست رفته بواسطه اعمال پوشش های مذکور، به ویژه پوشش تیتانیوم/کربونیترید تیتانیوم نسبت به زیرلایه بدون پوشش توسط آزمون زبری سنجی اثبات شد. مشخص شد که پارامتر هم افزایی بین سایش و خوردگی تاثیر بسزایی در کاهش جرم نمونه های پوشش دار نسبت به نمونه فولاد زنگ نزن 316 ال داشته است، بطوری که این پارامتر برای نمونه فولاد زنگ نزن 316 ال و نمونه های پوشش دار تیتانیوم/نیترید تیتانیوم و تیتانیوم/کربونیترید تیتانیوم به ترتیب 43%، 5/77% و 8/78% از کل تخریب بوده است. این در حالی است که تخریب ناشی از فرایند مکانیکی به تنهایی، 57%، 22% و 21% از کل تخریب را برای نمونه های مذکور باعث شده است. با توجه به نتایج حاصل، اعمال پوشش های تیتانیوم/نیترید تیتانیوم و تیتانیوم/کربونیترید تیتانیوم تاثیر قابل توجهی در بهبود رفتار خوردگی و همچنین تریبوخوردگی زیرلایه فولاد زنگ نزن 316 ال به دلیل کاهش تخریب مکانیکی و انحلال آندی سطح داشتند.

در پژوهش حاضر تلاش بر آن است که با استفاده از پوششهای بیوسرامیکی فلوئورهیدروکسی آپاتیت با درصدهای متفاوت جایگزینی فلوئور روی زیرلایه آلیاژ پایه منیزیم 91 az به کمک فرایند سل- ژل و رسوب دهی الکتروفورتیک نرخ آزادسازی یونهای فلزی آلیاژ یادشده به ویژه منیزیم را به منظور کاربردهای اورتوپدی کنترل کرد. بدین منظور در مرحله نخست، پوشش نانوساختار هیدروکسی آپاتیت خالص روی نمونه های آلیاژ پایه منیزیم 91 az به روش سل-ژل اعمال شد. نمونه ها در این مرحله تحت دمای عملیات حرارتی 400 درجه سانتیگراد عملیات حرارتی شدند تا فرایند تکلیس (کلسینه کردن) آنها انجام گیرد. در گام دوم، عملیات سطحی آلیاژ پایه منیزیم 91 az با استفاده از روش آندایز (اکسیداسیون) پلاسمای جرقه ای انجام شد. پودرهای فلوئورهیدروکسی آپاتیت به روش سل-ژل ساخته شدند و در دمای 600 درجه سانتیگراد عملیات حرارتی گردیدند. این دما برای افزایش میزان بلورینگی ساختار پودرهای یادشده انتخاب گردید. پوششهای فلوئورهیدروکسی آپاتیت با درصدهای جایگزینی فلوئور 0%، 25%، و 60% در ساختار هیدروکسی آپاتیت خالص با استفاده از روش رسوب دهی الکتروفورتیک روی نمونه های آلیاژ پایه منیزیم 91 azاعمال شدند. نتایج نشان دادکه در بین پوششهای فلوئورهیدروکسی آپاتیت، روش سل-ژل تنها برای اعمال پوشش هیدروکسی آپاتیت خالص نانوساختار روی نمونه های آلیاژ پایه منیزیم 91 az قابل اجراست که البته زیست فعالی و مقاومت به خوردگی قابل ملاحظه ای را از خود نشان داد. همچنین با اعمال پوششهای فلوئورهیدروکسی آپاتیت با درصدهای فلوئور جایگزینی 0%، 25%، 60% فلوئور تئوری در ساختار هیدروکسی آپاتیت خالص بر روی آلیاژ پایه منیزیم 91az روش رسوب دهی الکتروفورتیک نیز نرخ تخریب منیزیم به طور چشمگیری کاهش یافته و در عین حال زیست فعالی خوبی نیز در سطح این نمونه ها مشاهده شد. اندازه گیری پتانسیل زتا/ هدایت الکتریکی محلول کلوییدی برای پوشش دهی به روش الکتروفورتیک نشان داد که با افزایش میزان فلوئور در ترکیب پوششهای فلوئورهیدروکسی آپاتیت از همگنی پوشش کاسته خواهد شد. نتایج آزمون بررسی نرخ تخریب و آزمون الکتروشیمیایی پلاریزاسیون تافل نشان داد که نمونه آلیاژ پایه منیزیم 91 az با پوشش 25% فلوئورهیدروکسی آپاتیت به روش رسوب دهی الکتروفورتیک کمترین نرخ تخریب و کمترین چگالی جریان خوردگی را در بین سایر نمونه ها داراست. این موضوع را می توان ناشی از نرخ انحلال کمتر پوششهای فلوئورهیدروکسی آپاتیت با افزایش میزان فلوئور در ساختار آن دانست.

استفاده از آلومینیوم در برخی قطعات باعث افزایش دمای قطعه در حین کار می شود. سختی کم و در پی آن مقاومت به سایش کم این فلز تخریب سریع آن را موجب می شود. پوشش آندایزینگ در شرایط بهینه، با ایجاد یک لایه اکسیدی سخت آلومینا می تواند سختی سطح آلومینیوم را تا ده برابر افزایش دهد و افزایش سختی مقاومت سایشی خوبی را ایجاد می کند، اما زیاد بودن ضریب اصطکاک پوشش آندایز سخت نقطه ضعف بزرگی محسوب می شود. هدف از انجام پژوهش حاضر، کاهش ضریب اصطکاک پوشش اکسید آلومینیوم آندی از طریق نفوذ دادن و سنتز ذرات جامد روانکار پلی تترافلورواتیلن به ساختار و نانو حفرات پوشش ایجاد شده است. پوشش آندایز سخت با تغییر پارامترهای ولتاژ و زمان پوشش دهی تهیه شد. پس از دستیابی به شرایط پوشش آندایز سخت بهینه، لایه روانکار پلی تترافلورواتیلن با مقادیر 15، 20، 25 و ml/l 30 روی سطح پوشش ایجاد شد. در نهایت برای افزایش چسبندگی لایه روانکار، نمونه ها در دمای بهینه عملیات حرارتی شدند. برای ارزیابی و مشخصه یابی پوشش ها آزمون پراش پرتو ایکس (xrd)، میکروسکوپ الکترونی نشر میدانی (fesem) و طیف نگار تفکیک انرژی (eds) از سطح پوشش های ایجاد شده تهیه شدند. یافته ها نشان داد که اندازه حفرات ایجاد شده در گستره nm 16-5 است که سختی زیاد پوشش را سبب می شود. عملیات حرارتی برای افزایش چسبندگی لایه روانکار در دمای °c 400 انجام گرفت. تغییرات سختی، مدول الاستیک و تافنس شکست توسط میکروسکوپ نیروی اتمی (afm) انجام شد. نتایج حاکی از افزایش شدید سختی و مدول الاستیک، کاهش تافنس شکست پوشش آندایز سخت در نتیجه عملیات حرارتی بود. برای بررسی رفتار تریبولوژیکی پوشش، آزمون سایش در بار کم با استفاده از پین با جنس فولاد بلبرینگaisi 52100 انجام شد. برای بررسی رفتار تریبولوژیکی پوشش ها در دمای بالاتر، آزمون سایش در دو دمای °c 150 و °c 300 انجام گرفت. کاهش وزن نمونه و پین سایشی برای هر آزمون محاسبه شده و تاثیر دما روی میزان سایش پوشش ها مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد که افزایش مقدار فاز روانکار در دمای محیط باعث بهبود رفتار روانکاری پوشش می شود، در حالی که در دمای بالا افزایش مقدار روانکار نتیجه مطلوبی ندارد. در دمای محیط بهترین رفتار روانکاری از نمونه حاوی ml/l 30 مشاهده شد، ولی در دمای بالا بهترین رفتار روانکاری توسط نمونه حاوی ml/l 20 روانکار مشاهده شد. سطوح سایشی نمونه و پین توسط میکروسکوپ الکترونی روبشی (sem) مورد مطالعه قرار گرفتند.

در پژوهش حاضر نانو کامپوزیت هیبریدی آلومینیوم/آلومینا/کاربید تیتانیم با درصدهای حجمی مختلف ذرات تقویت کننده با استفاده از فرایند های نورد تجمعی (arb) و آندایزینگ ساخته شد و خواص مکانیکی و ریزساختار آن مورد بررسی واقع گردید. به منظور ساخت کامپوزیت مذکور با درصدهای حجمی مختلف ذرات تقویت کننده، ورق های آلومینیوم با ضخامت های مختلف آندایز شدند و کاربید تیتانیم نیز به صورت پودر به ساختار کامپوزیت افزوده شد. قبل از اقدام به تولید کامپوزیت، شرایط ایجاد پیوند بین ورق های آلومینیوم در حضور لایه آلومینا با ضخامت های مختلف و پودر کاربید تیتانیم با درصد های حجمی متفاوت، توسط آزمون لایه کنی بررسی و پارامترهای موثر بر پیوند ایجاد شده مورد مطالعه قرار گرفت. به منظور بررسی خواص مکانیکی کامپوزیت های تولید شده از آزمون های کشش تک محوری، سنبه برشی و ریز سختی سنجی استفاده شد. نحوه توزیع ذرات تقویت کننده در زمینه در سیکل های مختلف فرایند با استفاده از میکروسکوپ الکترونی روبشی ((sem مورد مطالعه قرار گرفت. سطوح شکست نمونه ها پس از آزمون کشش نیز توسط میکروسکوپ الکترونی روبشی بررسی گردید و مکانیزم شکست در کامپوزیت های تولید شده تعیین شد. پارامترهای ریزساختاری از قبیل اندازه دانه فرعی، میکرو کرنش و دانسیته نابجایی ها با استفاده از نرم افزار maud به دست آمد. در ادامه کامپوزیت هیبریدی آلومینیوم/ آلومینا/ کاربید تیتانیم با استفاده از فرایند نورد تجمعی متقاطع (cr-arb) تولید و خواص مکانیکی و ریزساختار آن با کامپوزیت تولید شده با فرایند arb مقایسه گردید. نتایج حاصل از انجام آزمون لایه کنی نشان داد که افزایش ضخامت لایه آلومینا، منجر به افزایش استحکام پیوند ورق های آلومینیوم گردیده است. در ضمن افزودن مقدار پودر کاربید تیتانیم در بین ورق های آلومینیوم، موجب کاهش استحکام پیوند بین آن ها شد. مشاهدات ریزساختاری نشان داد که با افزایش تعداد سیکل نورد تجمعی، توزیع ذرات تقویت کننده در زمینه یکنواخت تر شده و پیوند بین ذرات و زمینه بهبود می یابد. با بررسی خواص مکانیکی مشخص شد که افزایش تعداد سیکل نورد موجب افزایش استحکام کششی، استحکام برشی نهایی و ریز سختی گردیده است. به علاوه درصد ازدیاد طول کامپوزیت در سیکل های اولیه دچار کاهش شده و پس از آن روند افزایشی را طی کرد. بررسی تأثیر افزایش درصد حجمی فازهای تقویت کننده نشان داد که در مقدار کاربید تیتانیم ثابت، با افزایش میزان آلومینا تا حدود6/1 درصد حجمی، استحکام کامپوزیت افزایش و در مقادیر بیشتر آلومینا، کاهش می یابد. در حالی که در مقدار ثابت آلومینا، افزودن بیش از 1 درصد حجمی کاربید تیتانیم استحکام را کاهش می دهد. بررسی سطوح شکست نمونه ها نشان داد که مکانیزم شکست در کامپوزیت های تولید شده با فرایند arb از نوع شکست نرم برشی می باشد. اندازه گیری پارامترهای ریزساختاری با استفاده از نرم افزار maud نشان داد که پس از انجام هشت سیکل فرایند arb، اندازه دانه در کامپوزیت هیبریدی و آلومینیوم خالص به ترتیب حدود 75 و 155 نانومتر شده است. درضمن کامپوزیت تولید شده با فرایند cr-arb، دارای ریزساختار یکنواخت تر و خواص مکانیکی بهتری نسبت به کامپوزیت تولید شده با فرایند arb بود.

پوشش های کبالت-تنگستن به روش رسوبدهی الکتروشیمیایی و با استفاده از یک حمام سیترات-آمونیا روی زیرلایه مسی تولید شدند. ساختار و ترکیب عنصری پوشش های حاصله به صورت کاملا آمورف حاوی 48 درصدوزنی تنگستن، کاملا نانوکریستال حاوی 35 درصدوزنی تنگستن با اندازه دانه 15 نانومتر و ساختار ترکیبی حاوی 40 درصدوزنی تنگستن بودند. تمامی پوشش ها دارای مرفولوژی سطحی برآمده بودند، اما در پوشش های کاملا آمورف و ترکیبی، شبکه ای از میکروترک ها نیز مشاهده شد. در ولتاموگرام های چرخه ای پوشش های کاملا آمورف و کاملا نانوکریستال، یک محدوده مسطح با دانسیته جریان کم و درحوالی پتانسیل مدارباز مشاهده شد که بیانگر رفتار رویین این پوشش ها بود. در هر چرخه، پیک های مشخصه اکسایش و کاهش کبالت دیده شدند، اما پیک های مشخصه مس تنها در نمونه کاملا آمورف مشاهده گردید. آنالیز موت-شاتکی نشان داد که فیلم رویین تشکیل شده روی سطح پوشش ها دارای رفتار نیمه رسانای نوع n است. با محاسبه مقدار غلظت دهنده از شیب منحنی موت-شاتکی مشخص شد که فیلم رویین تشکیل شده روی پوشش کاملا آمورف دارای غلظت عیوب کریستالی بیشتری است. آزمون های پلاریزاسیون پتانسیودینامیک و طیف نگاری امپدانس الکتروشیمیایی نشان دادند که پوشش کاملا آمورف قبل و بعد از انجام آزمون های تریبوخوردگی دارای بیشترین مقاومت خوردگی می باشد. همچنین در پتانسیل آندی (v vs. ag/agcl 05/0- ) که واکنش انحلال پوشش با شدت زیادی تحت کنترل نفوذ انجام می شود، مقاومت به انحلال پوشش کاملا آمورف نسبت به سایر پوشش ها بیشتر بود. تصاویر میکروسکوپی الکترونی بعد از انجام آزمون طیف نگاری امپدانس الکتروشیمیایی نشان دادند که میکروترک های موجود در پوشش کاملا آمورف توسط محصولات خوردگی پر شده اند. این امر موجب جلوگیری از برپایی میکروسل های گالوانیکی و درنتیجه حذف اثر منفی میکروترک ها بر رفتار خوردگی پوشش کاملا آمورف می شود. در آزمون تریبوخوردگی در وضعیت مدار باز و در محدوده زمانی سایش، پتانسیل پوشش آمورف بعلت افزایش عرض مسیر سایش و بنابراین افزایش ناحیه فعال، به صورت تدریجی به مقادیر فعال تر منتقل شد. این پدیده به کم بودن سختی پوشش آمورف نسبت به سایر پوشش ها نسبت داده شد. اما در نمونه کاملا نانوکریستال تغییرات عمده ای در محدوده زمانی سایش دیده نشد. از طرف دیگر در نمونه با ساختار ترکیبی، مقادیر پتانسیل مدار باز در زمان انجام سایش به مقادیر نجیب تر منتقل گردید که علت آن را می توان تغییر ساختار در مسیر سایش (از آمورف به نانوکریستال) دراثر لایه-برداری پوشش عنوان کرد. در آزمون تریبوخوردگی و تحت پلاریزاسیون آندی، در لحظه شروع سایش یک افزایش ناگهانی در مقادیر دانسیته جریان اتفاق افتاد که به اثر پدیده های انتقال جرم و غیر رویین شدن پوشش مربوط بود. با انجام آزمون تریبوخوردگی تحت پلاریزاسیون کاتدی مشخص گردید که حرکت گلوله می تواند منجر به حذف پلاریزاسیون غلظتی و درنتیجه افزایش نرخ فرایند آزادشدن هیدروژن (یا کاهش آب) در سطح پوشش شود. در تمامی وضعیت های انجام آزمون تریبوخوردگی، سهم پدیده انتقال جرم در تغییر مقادیر پتانسیل مدار باز و دانسیته جریان های آندی و کاتدی، بیشتر از سهم خوردگی تشدید شده با سایش بود. بنابراین واکنش انحلال پوشش اساسا یک فرایند کنترل شونده با انتقال جرم درنظر گرفته شد. در شرایط پتانسیل مدار باز مقدار اتلاف حجم در نمونه کاملا آمورف بعلت سختی کمتر، بیشتر بود. با توجه به تشکیل میکروترک های سطحی در اطراف مسیر سایش، مکانیزم خستگی سطحی برای سایش نمونه ها در آزمون های تریبوخوردگی، درنظر گرفته شد.

چکیده مهم ترین کاربرد زیرکونیم و آلیاژهای آن در رآکتورهای هسته ای است، لذا بررسی رفتار خوردگی زیرکونیم در دمای بالا در مجاورت خنک کننده ی رآکتورها از اهمیت ویژه ای برخوردار است. یکی از خنک کننده های رآکتورها، نمک های مذاب نیتراتی هستند که در دمای بالا در گستره ی وسیعی از دما به صورت مایع کاربرد دارند. در این پژوهش، رفتار خوردگی دمای بالای آلیاژ zircaloy ii در مذاب یوتکتیکی نیترات سدیم/نیترات پتاسیم به کمک آزمون های الکتروشیمیایی پلاریزاسیون تافل، طیف سنجی امپدانس الکتروشیمیایی و موت-شاتکی بررسی شده است. بدین منظور، یک سل الکتروشیمیایی مجهز به سیستم حرارت دهی ساخته شد. یوتکتیک نمک های نیترات سدیم و نیترات پتاسیم با نسبت50 :50 (شرایط یوتکتیک) به عنوان الکترولیت مورد استفاده قرار گرفت. آزمون های پلاریزاسیون تافل جهت بررسی رفتار خوردگی آلیاژ zircaloy ii در الکترولیت مذکور و در چهار دمای 250، 300، 350 و °c 400 انجام گرفتند و نقش دو بازدارنده ی k2cro4 و nano2 در دمای °c 350 مورد بررسی قرار گرفت. هم چنین رفتار خوردگی آلیاژ زیرکونیم در دمای °c 350 با رفتار خوردگی فولاد زنگ نزن 304 مقایسه شد. به منظور تشخیص خواص لایه های پاسیو در پتانسیل های مختلف و تفاوت آن ها، آزمون های طیف سنجی امپدانس الکتروشیمیایی در دمای °c 350 و در دو پتانسیل 2/0- و v 2/0+ انجام شدند و آزمون های موت-شاتکی در دماهای 250 و °c 350 در سه محدوده ی پتانسیلی در ناحیه ی پاسیو انجام گرفتند. از منحنی های پلاریزاسیون تافل احراز شرایط پاسیو برای آلیاژ zircaloy ii در چهار دمای ذکر شده استنباط شد و مشخص شد که با افزایش دما، پتانسیل خوردگی، دانسیته ی جریان خوردگی و دانسیته ی جریان پاسیواسیون افزایش می یابند. رفتار خوردگی آلیاژ زیرکونیم درون نمک مذاب یوتکتیک نیترات سدیم/ نیترات پتاسیم، بهتر از فولاد زنگ نزن 304 بود، زیرا مقدار دانسیته ی جریان پاسیو در نمونه ی زیرکونیمی کم تر بود. بازدارنده ی k2cro4 در غلظت کم تری نسبت به بازدارنده ی nano2 بیش ترین تأثیر را در کاهش سرعت خوردگی و کاهش دانسیته ی جریان پاسیو نشان داد، ولی راندمان بازدارندگی nano2 بیش تر از k2cro4 بود. از منحنی های موت-شاتکی مشخص شد که لایه ی پاسیو در حوالی پتانسیل صفر نسبت به الکترود مرجع نقره/ نیترات نقره، تغییر ماهیت می دهد و از نیمه هادی نوع-p به نیمه هادی نوع-n تبدیل می شود و لذا منجر به تغییر شیب نمودارهای پلاریزاسیون تافل در حوالی این پتانسیل می شود. شیب نمودارهای موت-شاتکی در دمای °c 250 به دلیل کم تر بودن تعداد جاهای خالی آنیونی و کاتیونی بیش تر از دمای °c 350 بود. تفاوت تعداد جاهای خالی آنیونی و کاتیونی باعث تغییر خواص لایه ی پاسیو و احتمالاً تغییر رنگ نمونه ها پس از آزمون های پلاریزاسیون تافل در دماهای مختلف شده است. از منحنی های طیف سنجی امپدانس الکتروشیمیایی مشخص شد که در اثر افزایش پتانسیل از 2/0- به v 2/0+، ضخامت لایه ی پاسیو افزایش پیدا می کند. از شاخه-ی آندی منحنی های پلاریزاسیون، تغییر مکانیزم انحلال آندی با تغییر حالت اکسایشی زیرکونیم از zr2+ به zr4+ مشاهده شد.

در این تحقیق بافت پوشش های حاصل از یک حمام ساده سولفاتی اسیدی "روی -کبالت"و پارامترهای موثر بر آن بر روی سطوح پولیش الکتریکی، پولیش مکانیکی و as-recived فولاد بررسی شد پوشش دهی نمونه های به روش گالوانواستاتیک در دانسیته جریان ها و دماهای مختلف انجام گرفت مطالعات الکتروشیمیایی شامل آزمایشات پلاریزاسیون احیایی ولتامتری چرخه ای و اسپکتروسکوپی امپدانس متناوب برای بررسی مکانیزم رسوب گذاری انجام شد بافت نمونه های پوشش داده شدهبه دو روش in-sheet planc و odf ارزیابی شد بر روی سطوح پولیش الکتریکی فولاد بافتی به صورت {11.0}<01-6> به دست آمد که به صورت صفحات هگزاگونال که عمود بر زیرلایه جهت گیری کرده اند مشاهده شد این رسوب بافت فیبر صفحه (00.2) قاعده به وجود آمد این بافت قاعده مورفولوژی پلیتلیت را در پوشش "روی -کبالت" ارایه داد افزایش بیشتر پتانسیل اضافی باعث ایجاد کلنی های مجزایی بر روی مورفولوژی اولیه صفحات قاعده شد که در نتیجه صفحات هرمی کم زاوی (11.5) روی صفحات (00.2) قاعده حاصل شد بافت حاصل روی سطوح پولیش مکانیکی شده فولاد در پتانسیل اضافی کم بافت راندم و در پتانسیل های اضافی بالاتر بافت فایبر صفحه (00.2) اعده ولی با شدتی کمتر از سطوح پولیش الکتریکی فولاد بود بافت حاصل روی سطوح as-recieved فولاد نیز همراه بافت راندم بود افزایش دم باعث ایجاد بافت راندم بر روی هر سه سطح پولیش مکانیکی، پولیش الکتریکی و as-recieved شد بر اساس نتایج به دست آمده مقاومت به خوردگی بافت های مختلف "روی-کبالت" به صورت (بافت راندم <بافت منشوری<بافت قاعده +بافت هرمی<بافت قاعده)کاهش یافت مطابق با این تحقیق پارامترهای موثر بر گستری یافت و مورفولوژی د پوشش رسوب الکتریکی "روی-کبالت" دانسیته جریان دما کیفیت آماده سازی سطح فولاد زیر لایه ممانعت ایجاد شده در اثر جذب سطحی کبالت و یا گونه های غنی از کبالت تشخیص داده شدند.

در این پژوهش به بررسی ریزساختار و رفتار خوردگی مقاطع جوش فولاد زنگ نزن سوپر دوفازی uns s32750 پرداخته شد. برای جوشکاری از فرآیند قوس تنگستن-گاز با قطبیت منفی و فلز پرکنندهaws er2594 استفاده شد. به دلیل اهمیت حرارت ورودی در جوشکاری فولادهای زنگ نزن دوفازی، جوشکاری در سه حرارت ورودی 801 ،987و1298 ژول بر میلی متر انجام شد تا تاثیر حرارت ورودی بر تغییرات ریزساختاری و رفتار خوردگی مقاطع جوش مورد بررسی قرار گیرد. بررسی های ریزساختاری با میکروسکوپ نوری و الکترونی روبشی انجام گرفت. همچنین برای بررسی نحوه تقسیم عناصر آلیاژی در دو فاز فریت و آستنیت بعد از جوشکاری از تکنیک eds استفاده شد. برای ارزیابی مقاومت به خوردگی از آزمون های الکتروشیمیایی پلاریزاسیون پتانسیودینامیک وسیکلی وآزمون خوردگی گالوانیکی zra برای ارزیابی خوردگی گالوانیکی بین زوج گالوانیکی فلز پایه و فلز جوش استفاده شد. ازآزمون غوطه وری برای ارزیابی خوردگی مناطق مختلف اعم از فلز پایه، فلز جوش و منطقه متاثر از حرارت به مدت 100 روز استفاده شد. همه آزمون های خوردگی در دمای محیط و در محلول اسید استیک80% حاوی آنیون مهاجم برمید(br-) انجام شد. نتایج نشان داد که با افزایش حرارت ورودی از حدود801 تا 1298 ژول بر میلی متر، مقدار آستنیت از 43 به 54 درصد افزایش می یابد. نتایج حاصل از eds نشان داد که تقسیم بندی عناصر آلیاژی در فلز جوش نسبت به فلز پایه دگرگون شده است که این نسبت برای عنصر کرم از کمترین تغییرات برخوردار بود. نتایج حاصل از آزمون پلاریزاسیون پتانسیودینامیک نشان داد که فلز جوش در تمام شرایط حرارت ورودی، نسبت به فلز پایه از مقاومت به خوردگی کمتری برخوردار است و برای حرارت ورودی حدود 987 ژول بر میلی متر، کمترین اختلاف از نظر پتانسیل و دانسیته جریان خوردگی با فلز پایه وجود دارد. آزمون پلاریزاسیون سیکلی نیز نشان دادکه هم فلز پایه و هم فلز جوش دارای حلقه هیستریزیس منفی اند و در برابر حفره دار شدن مقاوم هستند. از نظر معیار اختلاف پتانسیل، فلز پایه و فلز جوش در دو حرارت ورودی 801 و 1298 ژول بر میلی متر مستعد به خوردگی گالوانیکی هستند که نتایج آزمون zra در این دو حالت نشان داد که در یک اتصال فلز جوش آند و فلز پایه کاتد است. تحلیل نتایج آزمون zra با استفاده از ضریب تراکم نشان داد که در فلز جوش با حرارت ورودی پایین خوردگی از نوع یکنواخت و در حرارت ورودی بالا خوردگی از نوع موضعی است. نتایج آزمون غوطه وری برای ارزیابی رفتار خوردگی مناطق مختلف نشان داد که مرز بین فلز پایه و فلز جوش از کمترین مقاومت به خوردگی برخوردار است، یعنی این منطقه آندی تر از فلز پایه و فلز جوش است. نتیجه کلی این که در بین شرایط جوشکاری با حرارت ورودی های مختلف، جوشکاری با حرارت ورودی987 ژول بر میلی متر هم از لحاظ ریزساختاری و هم مقاومت به خوردگی، بهترین حرارت ورودی با توجه به ضخامت و طرح اتصال برای فولاد زنگ نزن سوپر دوفازیuns s32750 است.

هدف از پروژه حاضر، بررسی مقاومت خوردگی و تریبوخوردگی پوشش های پاشش سرد tial6v4در محلول nacl 5/3% بوده است.در ابتدا پوشش های بدست آمده مورد مشخصه یابی قرار گرفتند. نتایج حاصل از پراش اشعه ایکس روی پوشش های تحت آزمون نشان داد که به واسطه کرنش شبکه ای به وجود آمده در اثر فرایند پاشش، پیک های مشخصه در الگوی پراش به زوایای بیشتر انتقال یافته اند. همچنین آزمون های مشخصه یابی سطح پوشش ها و بالک tial6v4 مقادیر سختی در محدوده 380 تا 403 ویکرز را نشان دادند که پوشش ها به دلیل حضور کرنش شبکه ای سختی بیشتری را نسبت به بالک از خود نشان دادند. در بررسی های انجام شده توسط میکروسکوپ الکترونی روبشی بر سطح مقطع پوشش ها مشاهده شد که به دنبال کاهش دما و سرعت فرایند، درصد تخلخل در پوشش ها افزایش یافته است. همچنین پس از اچ نمودن پوشش ها با محلول معرف کرول تفاوت در میزان تغییرشکل ذرات در شرایط متفاوت فرایند برای هر پوشش مشاهده شد. توسط تکنیک های پلاریزاسیون پتانسیودینامیک، پتانسیل مدار باز و eis رفتار خوردگی و تریبوخوردگی پوشش ها مورد مطالعه قرار گرفت. منحنی های حاصل از آزمون پلاریزاسیون پتانسیودینامیک نشان دادند که اعمال پوشش های tial6v4 چگالی جریان خوردگی زیرلایه فولادی را تقریباً با ضریب 20 کاهش داده اند. تصاویر میکروسکوپی نوری از سطح مقطع نمونه های پوششدار پس از آزمون پلاریزاسیون مقادیر متفاوتی از صدمات خوردگی زیرلایه در فصل مشترک پوشش/زیرلایه را نشان دادند. نتایج آزمون تریبوخوردگی در شرایط پتانسیل مدار باز کاهش افت پتانسیل به واسطه رفتار الکتروشیمیایی نجیب تر پوشش هاوهمچنین کاهش جریان آندی به دلیل سختی بالاتر و مقاومت الکتروشیمیایی بیشتر آن ها در آزمون های پتانسیواستاتیک را نسبت به زیرلایه نشان داد. در آزمون تریبوخوردگی مشاهده شد پوششی که سختی کمتر، مقاومت به خوردگی کمتر و درصد تخلخل بالاتری نسبت به دیگر پوششها داشت، مقاومت به تریبوخوردگی کمتری را نیز از خود نشان داد. با توجه به نتایج آزمون طیفسنجی امپدانس الکتروشیمیایی قبل و پس از آزمون تریبوخوردگی در شرایط پتانسیل مدار باز، مشخص شد که پوششها به واسطه تفاوت در میزان تخلخل و تمایل به رویین شدن مجدد رفتار متفاوتی را از خود نشان داده اند. همچنین پس از آزمون تریبوخوردگی به واسطه سایش، تخلخل های باز بیشتری در سطح ایجاد شده که تغییر در رفتار الکتروشیمیایی پوشش ها را به دنبال داشت.

هدف از این تحقیق بررسی اثرات جریان سرگردان بر تغییرات ساختاری بتن و دوام آن می باشد. تغییرات ساختاری را می توان به کمک بررسی تغییرات ایجاد شده در نفوذپذیری، حجم حفره های مویین، مقاومت ویژه، بار الکتریکی در آزمون rcp، ضریب نفوذ کلرید و تغییر در طیف eis بتن مطالعه نمود. این تغییرات در ارتباط با دوام بتن در شرایط محیطی می باشد و می تواند به عنوان عامل موثر در فرایندهای خوردگی آرماتورها عمل نماید. در این بررسی نمونه های بتنی با طرح های اختلاط مختلف در حالت اشباع از آب در معرض ولتاژهای ac و dc به ترتیب در مقادیر 220 و 380 vac و 50 vdc قرار داده شدند. سپس به کمک آزمون های مقاومت ویژه، eis، rcp، ضریب نفوذ کلرید، عمق نفوذ کلرید و بررسی های میکروسکوپی تاثیر جریان های مزبور بر ساختار بتن بررسی گردید. علاوه بر این به منظور اعتبارسنجی نتایج آزمایشگاهی، آزمون های میدانی بر روی تیرهای بتنی برق انجام گردید. برخی از تیرهای مزبور در شرایط بارانی و آلودگی هوا دچار نشت جریان ac در ولتاژ بالا از طریق خزش جریان در سطح مقره ها شده بودند. ‍ بر اساس آزمون های انجام شده، جریان سرگردان ac در ولتاژهای بالا قادر است در مدت زمان بسیار کوتاه (در مواردی در حدود یک دقیقه) موجب افزایش اندازه حفره های مویین بتن، ایجاد حفره ها و ترک مویین جدید و ایجاد تغییرات گسترده ساختاری و کاهش قابل ملاحظه دوام بتن در شرایط محیطی شود. در این رابطه جریان سرگردان ac از طریق مسیرهای های خازنی(مسیر حفره های مویین) و مسیرهای مقاومتی(مسیر فازهای جامداز بتن عبور می کند. در ولتاژهای بالا و در حالت اشباع از آب، این موضوع سبب بروز تنش های حرارتی، انقباضی و انتقال جرم در بتن خواهد شد. نتیجه این فرایند کاهش دوام بتن در شرایط محیطی خواهد بود. در مقابل جریان سرگردان dc قادر به عبور از مسیرهای خازنی نمی باشد و بنابر این نسبت به جریان ac از توانایی کمتری جهت کاهش دوام بتن برخوردار است. در این حالت مکانیزم تنش های حرارتی از اهمیت کمتری برخوردار است. کاهش نسبت آب به سیمان(w/c) و افزایش مواد پوزولانی مثل میکروسیلیس به طرح اختلاط بتن، موجب کاهش حجم حفره های مویین، افزایش تراکم، کاهش نفوذپذیری، کاهش فاز هیدرواکسیدکلسیم و نیز افزایش امپدانس مسیرهای خازنی(بدلیل کاهش حجم حفره های مویین)خواهد شد. بنابر این اثرات مخرب جریان سرگردان ac کاهش می یابد. همچنین با کاهش نفوذپذیری میزان نفوذ و انتقال جرم هیدرواکسید کلسیم در جریان سرگردان dc کاهش می یابد و اثرات جریان dc بر بتن کاهش می یابد. علاوه بر این افزودن الیاف غیر فلزی نظیر الیاف پلی پروپیلن به طرح اختلاط بتن موجب کاهش رشد ترک های مویین در هنگام عبور جریان سرگردان ac از بتن اشباع از آب خواهد شد.

سایش و خوردگی مواد، از جمله مهمترین مکانیزم های تخریب در صنعت هستند. تریبوخوردگی واژه ای است که بیان کننده حالت تخریبی ماده در نتیجه ترکیب فرایند های تریبولوژیکی و الکتروشیمیایی می باشد و بر خلاف گستردگی موارد عملی آن در صنایع، هنوز ناشناخته است. از طرف دیگر، پوشش های الکترولس نیکل- فسفر به دلیل دارا بودن خواص و قابلیت های ویژه و منحصر به فرد، موضوع بسیاری از پژوهش های علمی در سراسر دنیا بوده است. از جمله پارامترهای اساسی در ارتباط با این پوشش ها مقاومت به سایش و خوردگی آنها در محیط های صنعتی می باشد. از آنجایی که در بسیاری از محیط ها پدیده خوردگی و سایش به صورت همزمان موجب تخریب سطوح می گردد، لذا هدف از انجام این پژوهش، بررسی رفتار و مکانیزم تریبوخوردگی پوشش های الکترولس نیکل- فسفر می باشد. بدین منظور، پوشش نیکل- فسفر با در صد وزنی فسفر حدود 13% بر روی زیرلایه هایی از جنس فولاد aisi 1045 به روش الکترولس ایجاد شده و پس از عملیات حرارتی در دماهای 300 تا °c600، رفتار خوردگی و تریبوخوردگی آنها مورد ارزیابی قرار گرفت. آنالیز سطحی پوشش های پلاریزه شده در محیط 5/3% وزنی کلریدسدیم نشان داد که ترکیب فیلم روئین تشکیل شده بر روی سطوح پوشش خام (آنیل نشده) با پوشش های آنیل شده متفاوت می باشد. لایه سطحی تشکیل شده بر روی پوشش خام یک لایه غنی از فسفر بوده که به صورت یک سد نفوذی مانع انحلال نیکل از ساختار می گردد در حالی که فیلم اکسید نیکل بر روی پوشش های آنیل شده تشکیل گردید. منحنی پلاریزاسیون سیکلی پوشش خام نیز به دلیل حضور لایه سطحی مقاوم به خوردگی دارای منطقه پتانسیلی روئین وسیع تری نسبت به پوشش های آنیل شده با قابلیت روئین شدن مجدد بود. پوشش آنیل شده در دمای °c 400 (ht400) به دلیل حضور میکروترک ها، بسیار مستعد به خوردگی موضعی بود. در مقابل پوشش آنیل شده در دمای °c 600 (ht600) اگرچه در مقایسه با پوشش خام منطقه پتانسیلی روئین کوچکتری داشت اما تمایلی به خوردگی موضعی نداشت. آزمون تریبوخوردگی پوشش های الکترولس نشان داد که بیشترین میزان مقاومت به تریبوخوردگی، مربوط به پوشش ht600 بوده که علت آن را می توان به افزایش سختی پوشش در مقایسه با پوشش خام و بیشتر بودن مقاومت به خوردگی آن در مقایسه با پوشش ht400 نسبت داد. اگرچه، در شرایط تریبوخوردگی با سایش تناوبی، پوشش خام به دلیل سرعت روئین شدن مجدد کمتر در مقایسه با پوشش های آنیل شده، تلفات ماده کمتری را نیز نشان داد. بیشترین میزان تلفات ماده در آزمون های تریبوخوردگی مربوط به سایش مکانیکی بوده و افزایش چشمگیر چگالی جریان خوردگی در اثر سایش و حذف فیلم سطحی هم در مقایسه با سایش مکانیکی قابل صرفنظرکردن بود. در پوشش ht400 به دلیل تردی زیاد و وجود میکروترک های ساختاری بسیار، تلفات ماده ناشی از محیط خورنده کلریدی در محیط اطراف شیار سایشی به مراتب بیشتر از سایش مکانیکی ایجاد شده در شیار بود.

در این پژوهش تاثیرعوامل فرایند گالوانیزه بر ضخامت لایه های آلیاژی و رفتار خوردگی پوشش گالوانیزه گرم بررسی شده است. بدین منظور ترکیب حمام گالوانیزه شامل سرب حمام گالوانیزه بین 02/0 تا 065/0 درصد وزنی و آنتیموان حمام بین 006/0 تا 018/0 درصد وزنی تغییر داده شد.بررسی مورفولوژی سطح و و ضخامت لایه های آلیاژی به کمک میکروسکوپ های نوری و الکترونی روبشی انجام شد. به منظور شناسایی لایه های آلیاژی از آنالیز eds استفاده شد. تغییرات بافت پوشش با استفاده از روش پراش پرتو ایکس و مقاومت خوردگی با استفاده از دو آزمون پاشش نمک و پلاریزاسیون تافل انجام شد. تاثیر پارامترهای دیگری نظیر ضخامت پوشش و ضخامت زیرلایه بر بافت، رفتار خوردگی و ضخامت لایه های آلیاژی بررسی شد. تاثیر تغییرات نیروی غلتک فرایند نورد پوسته ای بر بافت و رفتار خوردگی پوشش های گالوانیزه نیز مطالعه شد. نتایج نشان می دهد که افزایش سرب حمام گالوانیزه افزایش ضخامت لایه آلیاژی گاما را به همراه دارد. افزایش آنتیموان حمام گالوانیزه تاثیری بر ضخامت لایه آلیاژی گاما ندارد. تغییرات ضخامت لایه آلیاژی اتا مستقل از تغییرات ترکیب شیمیایی حمام است. افزایش ضخامت کل پوشش افزایش ضخامت لایه های آلیاژی گاما و اتا در پی دارد. با افزایش سرب و آنتیموان حمام گالوانیزه مقاومت خوردگی پوشش کاهش یافته و چگالی جریان خوردگی افزایش می یابد. نتایج آزمون بافت بیانگر این مطلب بود که با افزایش آنتیموان حمام گالوانیزه شدت نسبی بافت صفحات قاعده کاهش می یابد. با بررسی اثرات نورد پوسته ای بر پوشش گالوانیزه مشخص شد که با افزایش نیروی نورد غلتک نوردپوسته ای ضریب بافت صفحات قاعده و مقاومت خوردگی پوشش گالوانیزه کاهش یافته و زبری پوشش روند صعودی داشته است. کاهش ضریب بافت صفحات قاعده افزایش ضریب بافت صفحات منشوری را به همراه دارد که این خود از دلایل کاهش مقاومت خوردگی است. افزایش نیروی نورد غلتک نورد پوسته ای باعث ایجاد وگسترش میکروترک هایی در ساختار پوشش می گردد. افزایش هرچه بیشتر این ترک ها باعث آسانتر شدن دستیابی محیط خورنده به فولاد زیرلایه می شود و مقاومت خوردگی پوشش را کاهش می دهد.

در این تحقیق به منظور پوشش دهی "روی" بر روی سطح زیر لایه فولاد کم کربن پولیش الکتریکی و مکانیکی شده از دانسیته جریانهای 10، 100، 200 و ma/cm2400 در حمام سولفاتی شامل افزودنی ppm sn2+10 و ppm sn2+100 استفاده شد. نتایج مطالعات ولتامتری چرخه ای و روبش کاتدی نشان داد در هر دو حمام حاوی ppm sn+2 10 وppm sn+2100 نرخ احیاء هیدروژن بر روی سطوح پولیش مکانیکی از سطوح پولیش الکتریکی بیشتر است. در حمام حاوی ppm sn+2100 نرخ احیاء هیدروژن بر روی سطح و نیز فراپتانسیل لازم جهت رسوب دهی "روی"، از حمام حاویppm sn+210 بیشتر است. مطابقت مد جوانه زنی پوشش های "روی" در شرایط مختلف با مدل شریفکر مورد بررسی قرار گرفت. بررسی ضریب دیفوزیون سطحی یون های "روی" در حمام حاوی ppm sn+2 10 توسط روابط شریفکر نشان داد که ضریب دیفوزیون یون های "روی" بر روی سطوح پولیش الکتریکی در چگالی جریان پوشش دهی100و ma/cm2 200 به ترتیب 35 و 31 برابر بیشتر از سطوح پولیش مکانیکی می باشد. همچنین ضریب دیفوزیون یون های zn+2با افزایش چگالی جریان پوشش دهی، بر روی سطوح پولیش مکانیکی و الکتریکی افزایش می یابد. بررسی بافت پوشش ها توسط آنالیز تفرق اشعه ایکس(xrd) نشان داد در حمام حاوی ppm sn+2 10 مولفه بافت پوشش ها بر روی سطوح پولیش الکتریکی در چگالی جریان های پوشش دهی 100، 200 و ma/cm2 400 عمدتاً صفحه قاعده {2. 00} و در چگالی جریان ma/cm2 10 صفحات هرمی کم زاویه می باشد. در پوشش های ایجاد شده بر روی سطوح پولیش مکانیکی با چگالی جریان های پوشش دهی 10، 100 و ma/cm2 200 مولفه های بافت هرمی شدت زیادی دارند در حالی که در چگالی جریان ma/cm2400 مولفه بافت {2. 00} به شدت افزایش می یابد و مولفه های بافت هرمی حذف می شود. در حمام حاوی ppm sn+2 100 مولفه های بافت پوشش های ایجاد شده بر روی سطوح پولیش مکانیکی والکتریکی شامل صفحات قاعده {2. 00} و صفحات هرمی {5. 10}، {4. 10}، {3. 10}، {2. 10} و {4. 11} می باشند که با افزایش چگالی جریان پوشش دهی شدت صفحات هرمی با زاویه بالاتر افزایش می یابد. بررسی منحنی های پلاریزاسیون تافل پوشش ها در محلول nacl %5 هوازدایی شده نشان داد شاخه آندی منحنی های تافل در تمامی پوشش ها تقریباً بر روی هم منطبق است در حالی که شاخه های کاتدی این منحنی ها که مربوط به احیاء هیدروژن است تفاوت زیادی با هم دارند. آزمون های پتانسیو استاتیک در پتانسیل آندی mv 1000 – و پتانسیل کاتدی mv 1350 – نیز تایید کرد که تفاوت در جهت گیری کریستال های سطحی پوشش بیشتر روی نرخ احیاء هیدروژن بر روی این سطوح تاثیر می گذارد و نرخ انحلال "روی" وابستگی زیادی به جهت گیری کریستال های سطحی ندارد. مقایسه بافت و مرفولوژی پوشش های مختلف با خواص خوردگی نشان داد بافت پوشش ها نمی تواند عامل تعیین مقاومت به خوردگی پوشش ها باشد. به نظر می رسد که خواص خوردگی را باید به صفحات در معرض محلول، و نیز تخلخل وسطح موثر پوشش که در معرض محلول خورنده قرار می گیرد نسبت داد. مطالعات خوردگی توسط آزمون eis و شبیه سازی فرایند خوردگی نشان می دهد خوردگی فلز "روی" مطابقت خوبی با مدار ارایه شده برای فلزات محافظت شونده با فیلم اکسیدی متخلخل دارد.

در این تحقیق رفتار خوردگی حفره ای فولاد زنگ نزن دوفازی 2205 در محیط اسید استیک ارزیابی شد. تأثیر غلظت های مختلف 01/0، 1/0، 2/0 و 5/0 مولار از نمک های برمید و کلرید سدیم بر رفتار خوردگی حفره ای فولاد زنگ نزن 2205 با استفاده از آزمون های پلاریزاسیون سیکلی ارزیابی شد. نتایج نشان داد که فولاد زنگ نزن 2205 نسبت به حفره دار شدن در محلول حاوی cl- مقاوم است. در حضور آنیون های br- تمام منحنی ها حلقه هیسترزیس نشان دادند و تغییرات پتانسیل حفره دار شدن (epit) و پتانسیل حفاظت (eprot) نسبت به لگاریتم غلظت یون br- بصورت خطی بدست آمد. به منظور بررسی تأثیر دمای الکترولیت، آزمون های پلاریزاسیون سیکلی در دماهای 25، 35، 45 و c°55 در محلول های حاوی m1/0 از یون های br- و cl- انجام شد. نتایج این آزمون ها نشان داد که epit و eprot برای فولاد زنگ نزن دوفازی در محلول حاوی یون br- بصورت خطی با دما افت می کنند. همچنین دمای بحرانی حفره دار شدن (cpt) و دمای بحرانی حفاظت (cprt) برای فولاد زنگ نزن دوفازی در محلول حاوی cl- زیر c°45 است. بررسی های انجام شده توسط میکروسکوپ نوری و الکترونی (sem) نشان داد که حفره ها از فاز آستنیت شروع می شوند. نتایج آزمون طیف سنجی امپدانس الکتروشیمیایی (eis) نشان داد که افزایش دما موجب کاهش ضخامت فیلم رویین می شود. همچنین بررسی ها توسط آزمون موت-شاتکی افزایش غلظت جاهای خالی را با افزایش دما نشان داد. اثرات بازدارندگی نیتریت سدیم بر رفتار خوردگی حفره ای فولاد زنگ نزن دوفازی توسط آزمون های پلاریزاسیون سیکلی و eis بررسی شد. نتایج بدست آمده نشان داد که افزودن آنیون no2- موجب کاهش نرخ خوردگی و افزایش پتانسیل خوردگی شده است. افزایش پتانسیل خوردگی نشان دهنده عملکرد آندی این بازدارنده است. آزمون های امپدانس افزایش مقاومت انتقال بار را با افزایش غلظت بازدارنده نشان دادند.