بررسي رفتار خوردگي پوشش تانتالم لايه‌نشاني شده به روش كندوپاش مگنتروني

در اين پژوهش پوشش تانتالم به روش كندوپاش مگنتروني جريان مستقيم روي سيليكون (۱۰۰) و فولاد زنگ‌نزن ۳۱۶L لايه‌نشاني شد. خواص ساختاري پوشش تانتالم به كمك آزمون پراش پرتو ايكس ارزيابي شده و از ميكروسكوپ‌هاي الكتروني عبوري و روبشي و همچنين ميكروسكوپ نيروي اتمي جهت بررسي سطح مقطع و مورفولوژي سطح پوشش استفاده شد. افزون بر اين، رفتار خوردگي پوشش تانتالم در مقايسه با فولاد زنگ‌نزن ۳۱۶L به كمك آزمون‌ پلاريزاسيون پتانسيوديناميك بررسي شده و از آزمون طيف‌سنجي امپدانس الكتروشيميايي جهت تعيين مكانيزم‌هاي خوردگي استفاده شد. نتايج نشان دادند كه استفاده از لايه آستري نيتريد تانتالم، مي‌تواند سبب تغيير ساختار كريستالي پوشش تانتالم از مخلوط فازي α و β به ساختار تك فاز α، و كاهش مقاومت الكتريكي پوشش از حدود ۹۰ به ۱۵ ميكرواهم در سانتي‌متر شود. همچنين مطالعات ميكروسكوپي نشان دادند كه پوشش تانتالم ساختاري ستوني و بسيار فشرده با سطحي يكنواخت و بدون عيب از خود نشان داده و زبري ميانگين آن كمتر از ۶ نانومتر اندازه‌گيري شد. نتايج آزمون‌‌هاي خوردگي نشان داد كه پوشش تانتالم مانند يك سد فيزيكي از تماس محلول خورنده با زيرلايه جلوگيري كرده و بازده حفاظت بيشتر از ۷۰ درصد از سبب مي‌شود. در اين ارتباط، نفوذ محلول خورنده به زيرلايه از طريق حفرات راه‌باز موجود در پوشش به عنوان مكانيزم خوردگي پوشش تانتالم شناخته شد و شاخص تخلخل پوشش حدود ۶ درصد تعيين شد.