بررسي رفتار خوردگي پوشش سراميكي ايجاد شده به روش اكسيداسيون الكتروليتي پلاسما‌يي روي زيرلايه تيتانيم خالص در محيط شبيه‌ساز بدن

Investigation the Corrosion Behavior of Ceramic Coating Formed by Plasma Electrolytic Oxidation Method on Pure Titanium Substrate in the Simulated Body Environment

پوشش‌دهي به روش اكسيداسيون الكتروليتي پلاسما‌يي روشي نسبتا جديدي براي افزايش مقاومت به خوردگي فلزاتي مانند تيتانيم، آلومينيم، منيزيم و زيركونيم مي‌باشد. در اين مقاله به بررسي اثر افزودن هيدروكسيد سديم بر ريز‌ساختار و مقاومت به خوردگي پوشش ايجاد شده توسط الكتروليت فسفاتي روي زيرلايه تيتانيم خالص به روش اكسيداسيون الكتروليتي پلاسمايي پرداخته مي‌شود. به منظور بررسي رفتار خوردگي، نمونه‌ها در محلول رينگر قرار داده شدند و آزمون‌هاي پلاريزاسيون پتانسيوديناميك و طيف‌سنجي امپدانس الكتروشيميايي مورد استفاده قرار گرفتند. ريزساختار، فازهاي موجود در پوشش و آناليز شيميايي آن به ترتيب با استفاده از تصاوبر ميكروسكوپ الكتروني روبشي، الگوي پراش پرتو ايكس و طيف‌سنجي پراش انرژي پرتو ايكس بررسي شدند. نتايج حاصل از آزمون خوردگي نشان داد كه افزودن هيدروكسيد سديم به الكتروليت پوشش‌دهي سبب افزايش مقاومت به خوردگي پوشش خواهد شد. افزودن هيدروكسيد سديم باعث كاهش ولتاژ شكست دي الكتريك و جذب بيشتر فسفر مي‌شود. همچنين با تصاوير ميكروسكوپ الكتروني روبشي مشخص شد كه حضور هيدروكسيد سديم باعث اصلاح ساختار پوشش، كاهش حفرات سطحي و رشد پوشش مي‌شود.

Plasma electrolytic oxidation is a relatively recent coating technique that is used to enhance the corrosion resistance of metals such as titanium, aluminum, magnesium and zirconium. In this paper, the effects of adding sodium hydroxide to phosphate electrolyte on the microstructure and corrosion resistance of the plasma electrolytic oxidation coating of pure titanium have been evaluated. To analysis the corrosion behavior, samples were subjected to the Ringer’s solution and potentiodynamic polarization and electrochemical impedance spectroscopic analysis were performed. The microstructural, phase and chemical analysis of the coating were carried out using Scanning Electron Microscopy (SEM), X-Ray Diffraction (XRD) and Energy Dispersive X-ray spectroscopy (EDX) respectively. The results of the corrosion test showed that the addition of sodium hydroxide to the coating electrolyte enhances the corrosion resistance of the coating. Addition of sodium hydroxide to the electrolyte decreases the break down voltage of the dielectric and increases the absorption of the phosphorous. Moreover, SEM images revealed that the presence of sodium hydroxide modifies the structure of the coating, decreases the surface voids and enhances the growth of the coating.