بررسي اثر زمان انجام فرايند بر ريزساختار و رفتار خوردگي پوشش هاي سراميكي ايجادشده به روش اكسيداسيون الكتروليتي پلاسمايي (PEO) روي تيتانيوم خالص

Investigation the Effect of Process Time on Microstructure and Corrosion Behavior of Ceramic Coatings Fabricated by Plasma Electrolytic Oxidation (PEO) on Pure Titanium

در اين مطالعه اثر زمان انجام فرايند پوشش دهي بر ريزساختار سطح و رفتار خوردگي پوشش هاي حاصل از فرايند اكسيداسيون الكتروليتي پلاسمايي (PEO) روي زيرلايه تيتانيوم خالص بررسي شد. فرايندهاي پوشش دهي در حمام پايه آلوميناتي و در شرايط يكسان ولتاژ ثابت 420 ولت و در سه زمان مختلف 180، 240 و 300 ثانيه انجام شدند. با مطالعه ريزساختار سطح پوشش ها مشخص شد كه پوشش تشكيل شده در مدت زمان 180 ثانيه داراي ساختاري متراكم تر و يكنواخت تر همراه با حفرات سطحي ريزتر و تخلخل كمتري بود. الگوي پراش پرتو ايكس پوشش حاصل نشان داد كه اين پوشش از فازهاي اكسيديتيتانيوم (روتيل و آناتاز) وTiAl2O5 تشكيل شده بود. همچنين بررسي رفتار خوردگي پوششها توسط آزمون هاي پلاريزاسيون پتانسيوديناميك و طيف سنجي امپدانس الكتروشيميايي در محلول خورنده كلريدسديم 5/3 درصد وزني نشان داد كه پوشش تشكيل شده در مدت زمان 180 ثانيه داراي نجيب ترين پتانسيل خوردگي و كمترين چگالي جريان خوردگي و در نتيجه بهترين مقاومت به خوردگي بود.

In this study, the effect of processing time on microstructure and corrosion behavior of coatings fabricated by plasma electrolytic oxidation (PEO) on pure titanium substrate was investigated. All PEO processes were performed in aluminate based electrolyte and under constant applied voltage (420 V) and at three times (180, 240 and 300 s). By studying the surface morphology of coatings, it was found that the coating formed at 180 s had the most compact and uniform structure with smallest micropores and the least porosity. The XRD pattern of this coating showed that the coating is composed of rutile, anatase and TiAl2O5 phases. Also, studying the corrosion behavior of coatings with potentiodynamic polarization and electrochemical impedance spectroscopy (EIS) tests in 3.5 wt.% NaCl solution proved that the coating formed at 180 s exhibited the most noble corrosion potential, the lowest corrosion current density and the most polarization resistance and so the best corrosion resistance among all samples.