بررسي اثر pH محلول بر مورفولوژي و رفتار مقاومت به خوردگي پوشش تبديلي بر پايه هگزافلويوروزيركونيك اسيد

The Effect of Solution pH on Morphology and Anti-corrosion Properties of Hexafluorozirconic Acid Based Conversion Coating

پوشش تبديلي نانوسراميكي بر پايه اسيد هگزافلويوروزيركونيك عاري از نمك هاي فسفات بررسي شد. تاثير pH محلول بر رفتار مقاومت به خوردگي و ريخت شناسي اين پوشش ارزيابي گرديد. رفتار مقاومت به خوردگي پوشش تبديلي نانوسراميك بر روي زمينه‌ فولادي در pH هاي مختلف محلول (5/3، 5/4 و 5/5) به كمك آزمون پلاريزاسيون (DC polarization) و طيف سنجي امپدانس الكتروشيميايي (EIS) مورد مطالعه قرار گرفت. آزمون پلاريزاسيون نشان داد كه در pH محلول برابر با 5/4 كمترين دانسيته جريان خوردگي و مثبت ترين پتانسيل خوردگي به دست مي آيد. نتايج آزمون طيف سنجي امپدانس الكتروشيميايي نشان داد كه نمونه پوشش شده در pH محلول برابر با 5/4 بيشترين مقاومت پلاريزاسيون و كمترين ظرفيت خازني را دارد. همچنين با توجه به نمودارهاي بد مشخص شد كه همين نمونه بالاترين زاويه فازي و امپدانس را دارد. ريخت شناسي سطح پوشش توسط ميكروسكوپ الكتروني روبشي گسيل ميداني (FE-SEM) ارزيابي شد. نتايج اين آزمون نشان داد كه با افزايش pH محلول از 5/3 به 5/4 مورفولوژي پوشش تغيير مي كند. اندازه ذرات در سطح پوشش برابر با 40 تا 60 نانومترتخمين زده شدند.

A nanoceramic hexafluorozirconic acid based conversion coating free of phosphate salts was investigated. The effect of solution pH on coating morphology and corrosion resistance was evaluated. Corrosion resistance of nanoceramic conversion coating on cold rolled steel (CRS) substrates in different solution pH (3.5, 4.5 and 5.5) was studied utilizing DC polarization and Electrochemical Impedance Spectroscopy (EIS). The polarization tests revealed that sample was coated in pH=4.5 have the lowest corrosion current density and nobler corrosion potential in comparison with other coated samples. The results of EIS showed that this sample (pH=4.5) has the highest polarization resistance and the lowest capacitance. According to bode diagrams, this sample indicated greater phase angle (at high frequencies) and impedance modulus (at low frequencies). The morphology of the conversion coating surface formed at different pH was investigated using Field Emission-Scanning Electron Microscopy (FE-SEM). Images revealed that the morphological structure changed with increasing pH value.