نوع مقاله : مقاله کامل پژوهشی

نویسندگان

1 دانشیار، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه مراغه، مراغه، آذربایجان شرقی، ایران

2 دانشگاه تهران

3 دانشگاه مراغه

4 پژوهشکده نیمه هادیها، پژوهشگاه مواد و انرژی، مشکین دشت، البرز، ایران

10.30501/jamt.2022.299055.1190

چکیده

در این تحقیق، پوشش نانوکامپوزیت Ni-Co/Gr روی زیرلایه فولاد کم کربن به روش آبکاری الکتریکی تحت جریان پالسی معکوس با استفاده از محلول آبکاری وات در حضور ساخارین همراه با 05/0 گرم بر لیتر گرافن اعمال گردید. جهت توزیع بهتر گرافن، محلول آبکاری در حین پوشش دهی تحت التراسونیک قرار گرفت. ریزساختار پوشش توسط میکروسکوپ الکترونی روبشی، میکروسکوپ نیروی اتمی و پراش اشعه X و مقاومت به خورگی آن توسط آزمون های پلاریزاسیون و امپدانس الکتریکی مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان دادند پوشش تشکیل شده از آلیاژ نیکل-کبالت دارای سطحی صاف و هموار و حاوی حدود 26 درصد وزنی کبالت است که ذرات تقویت کننده گرافن در زمینه پوشش جایگذاری شده‌اند. متوسط اندازه دانه‌های پوشش کامپوزیت نیکل-کبالت/گرافن حدود 7 نانومتر بود که نشان دهنده تشکیل پوشش با ساختار بسیار ریزدانه‌ است. سختی نمونه با ایجاد پوشش نانوکامپوزیت از HV220 (سختی فولاد) به HV496 افزایش یافت. نتایج آزمون های خوردگی نشان داد که مقاومت به خوردگی نمونه پوشش داده شده خیلی بیشتر از فولاد بدون پوشش است و در اثر اعمال این پوشش، نرخ خوردگی از mm/year 611/0 به mm/year 0029/0 کاهش یافته است.

کلیدواژه‌ها

موضوعات

عنوان مقاله [English]

Evaluation of Corrosion Resistance of Ni-Co/Gr Nanocomposite Coating Applied on Carbon Steel Substrate by Electro-Deposition Method under Pulse-Reverse Current

نویسندگان [English]

  • Mohammad Rezamreza Akbarpour Arbatan 1
  • Farid Gharibi asl 2
  • Hadi Rashedi 3
  • Fatemeh Sadat Torknik 4

1 Associate Professor, Department of Materials Engineering, Faculty of Engineering, University of Maragheh, Maragheh, East Azerbaijan, Iran

2 University of Tehran

3 University of Maragheh

4 Semiconductors Research Department, Materials and Energy Research Centre (MERC), MeshkinDasht, Alborz, Iran

چکیده [English]

In this research, Ni-Co/Gr nanocomposite coating was applied on low carbon steel substrate by electrodeposition method under pulse-reverse current using watt plating solution in the presence of saccharin with 0.05 g/L graphene. For better distribution of graphene, the plating solution was sonicated. The microstructure of the coating was examined by scanning electron microscopy, atomic force microscopy and x-ray diffraction, and its corrosion resistance was studied by polarization and electrochemical impedance spectroscopy (EIS) analysis. The results showed that the coating was composed of Ni-Co/Gr alloy with a smooth surface morphology and contained about 26% by weight of cobalt. Graphene reinforcing particles were co-deposited on the surface. The average grain size of Ni-Co/graphene composite coating was about 7 nm, which indicates the formation of a very fine-grained structure. The hardness of the sample is increased from 220 HV (microhardness of the substrate) to 496 HV by applying a nanocomposite coating. The results of corrosion tests showed that the corrosion resistance of the coated sample is much higher than that of uncoated steel. As a result of applying this coating, the corrosion rate was decreased from 0.611 mm/y to 0.0029 mm/y.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Coating
  • Nanocomposite
  • Electroplating
  • Graphene