پوشش دهی اکسید سرامیک بر روی زیرلایه تیتانیومی با اکسیداسیون الکترولیت پلاسما در الکترولیت های مختلف و بررسی مقاومت به خوردگی آن

Preparation of ceramic coating on Ti substrate by Plasma electrolytic oxidation in different electrolytes and evaluation of its corrosion resistance

چکیده

پوشش دهی اکسید سرامیک (تیتانا) توسط روش اکسیداسیون میکروآرک و در الکترولیت های مختلف پایه آلومینات و کربناتی بر روی تیتانیوم ایجاد شد. این فرایند تحت ولتاژ DC ثابت پالسی انجام شد. همچنین تاثیر KOH و NaF بر محلول های پایه آلومینات نیز بررسی شد. مورفولوژی سطح، رشد و ترکیب شیمایی آن توسط SEM و X-Ray مورد مطالعه قرار گرفت. رفتار خوردگی آن نیز توسط پلاریزاسیون پتانسیودینامیک واسپکتروسکوپی امپدانس الکتروشیمیایی بررسی شدند.

مشخص شد که ولتاژ ابتدایی sparking (ولتاژ جرقه زنی) تاثیر بسزایی بر شکل و خواص پوشش دارد. پوشش های به دست آمده از محلول های پایه پتاسیوم آلومینات نسبت به محلول های پایه کربناتی دارای ولتاژ جرقه زنی کمتر، همگنی سطح بیشتر و مقاومت به خوردگی بهتری دارند. افزودن NaF به جای KOH دارای اثرات نامناسبی بر همگنی و چسبندگی پوشش دارد که از طرف دیگر باعث رفتار حفاظت خوردگی ضعیف تر لایه اکسیدی می شود. نمودارهای امپدانس AC دارای دو ثابت زمانی بوده که نشان دهنده پوششی با لایه بیرونی متخلخل و لایه درونی فشرده می باشند.

جهت دانلود ترجمه تخصصی و فارسی این مقاله می توانید وجه آنرا پرداخت نموده و بلافاصله دریافت نمایید.

ABSTRACT

Ceramic oxide coatings (titania) were produced on Ti by micro-arc oxidation in different aluminate and carbonate based electrolytes. This process was conducted under constant pulsed DC voltage condition. The effect of KOH and NaF in aluminate based solution was also studied. The surface morphology, growth and phase composition of coatings were investigated using scanning electron microscope and X-ray diffraction. Corrosion behavior of the coatings was also examined by potentiodynamic polarization and electrochemical impedance spectroscopy.

It was found that the sparking initiation voltage (spark voltage) had a significant effect on the form and properties of coatings. Coatings obtained from potassium aluminate based solution had a lower spark voltage, higher surface homogeneity and a better corrosion resistance than the carbonate based solution. Addition of NaF instead of KOH had improper effects on the homogeneity and adhesion of coatings which in turn caused a poor corrosion protection behavior of the oxide layer. AC impedance curves showed two time constants which is an indication of the coatings with an outer porous layer and an inner compact layer.