مطالعه مقاومت خوردگي پوشش هاي نانو ساختار كاربيد زيركونيم

Corrosion Resistance Study of Nanostructure Zirconium Carbide Coatings

در اين تحقيق پوشش هاي نانوساختار كاربيد زيركونيم (ZrC) بر روي زيركونيم با روش الكتروليز از نمك مذاب در دماي ºC 772 در چگالي جريان هاي مختلف (mA/cm2 380 و 120) تهيه شده است. مشخصه يابي پوشش ها با روش هاي طيف پراش اشعه X (XRD)، ميكروسكوپ الكتروني روبشي (SEM) ،طيف سنج تفكيك انرژي پرتو ايكس (EDX) و طيف سنج مادون قرمزتبديل فوريه (FTIR) انجام شد. مطالعات خوردگي نمونه ها با استفاده از آزمون پلاريزاسيون پتانسيوديناميكي در محلولي حاوي بوريك اسيد و ليتيم هيدروكسيد با pH=6.85 انجام شد. ايجاد پوشش كاربيد زيركونيم با استفاده از روش هاي XRD، FTIR و EDX تاييد گرديد. نتايج نشان مي دهد كه ايجاد پوشش كاربيد زيركونيم در سطح زيركونيم باعث افزايش مقاومت خوردگي و گسترده تر شدن محدوده روئين شدگي آن مي شود. چگالي جريان رسوب دهي الكتروشيميايي تاثير زيادي بر الكتروكريستاليزاسيون، ساختار و در نتيجه مقاومت خوردگي پوشش كاربيد زيركونيم دارد. به طوري كه پوشش تهيه شده در چگالي جريان mA/cm2 120 كم ترين سرعت خوردگي را از خود نشان مي دهد. اين رفتار متاثر از ساختار نانومتري اين پوشش به دليل پيوستگي ذرات كاربيد زيركونيم و عدم وجود ترك در ساختار پوشش است.

In this study، zirconium carbide (ZrC) coatings are electrodeposited on zirconium substrate by electrolysis from molten salt at 772 oC. Electrodeposition is carry out at 120 and 380 mA/cm2 as electrolysis current densities. The coatings have been characterized by X-ray diffraction (XRD)، scanning electron microscopy (SEM)، energy dispersive X-ray spectroscopy (EDX) and Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR) methods. Corrosion resistance of coatings are investigated using potentiodynamic polarization test in a solution containing boric acid (H3BO3) and lithium hydroxide (LiOH) at pH= 6.85. The production of zirconium carbide coatings has been confirmed by XRD، FTIR and EDX analysis methods. The results show that zirconium carbide coatings improve the corrosion resistance of zirconium. Moreover، the passivation zone has been expanded by ZrC coatings. The electrodeposition current density shows incredible effect on electrocrystallization، nanostructure and consequently corrosion resistance of ZrC coatings. As the coating electrodeposited at 120 mA/cm2 shows lower corrosion rate. Nanostructure، coherency of ZrC particles، and absence of cracks in the coating are affected this behavior of zirconium carbide coatings.