ایجاد پوشش سرامیکی ZrO2 به روش اکسیداسیون الکترولیتی پلاسمایی و مطالعه تاثیر فازهای مونوکلینیک/تتراگونال بر مقاومت خوردگی پوشش

در این پژوهش پوشش اکسید سرامیکی زیرکونیوم (ZrO2) به روش اکسیداسیون الکترولیتی پلاسمایی (PEO) روی آلیاژ زیرکونیوم zircaloy-4 ایجادشده است. الکترولیت مورداستفاده در PEO بر پایه سدیم سیلیکات (Na2SiO3) و سدیم آلومینات (NaAlO2) انتخاب شد و در غلظت ثابت سدیم سیلیکات (10 گرم بر لیتر) تأثیر تغییر غلظت سدیم آلومینات (0، 5/2، 5، 5/7 و 10 گرم بر لیتر) بر میکرو ساختار، ساختار فازی و رفتار خوردگی پوشش‌های ایجادشده موردمطالعه قرار گرفت. به‌منظور بررسی مورفولوژی و ساختار فازی پوشش‌های ایجادشده به ترتیب از دستگاه میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) و دستگاه پراش‌سنج اشعه ایکس (XRD) استفاده گردید. در مطالعه رفتار خوردگی پوشش‌های سرامیکی در محلول LiOH 5/0 مولار از روش پلاریزاسیون پتانسیودینامیک استفاده گردید. نتایج نشان داد که همه­ی پوشش­ها باعث بهبود عملکرد رفتار خوردگی می­شود. همچنین افزودن NaAlO2 منجر به جلوگیری از تشکیل فاز مونوکلینیک شده و تثبیت فاز تتراگونال در الکترولیت شامل 10 گرم بر لیتر سدیم آلومینات (A10) باعث کاهش دانسیته جریان خوردگی تا 7-10×10/1 میکرو آمپر بر سانتی‌متر مربع می‌شود. افزودن سدیم آلومینات به میزان 10 گرم بر لیتر باعث تثبیت 20 درصدی فاز تتراگونال می­شود. بهبود عملکرد خوردگی پوشش­های ایجادشده به ساختار فازی پوشش‌ها بستگی دارد؛ به این صورت که در الکترولیت شامل 10 گرم بر لیتر به دلیل بیشترین مقدار فاز تتراگونال بالاترین مقاومت به خوردگی نسبت به سایر نمونه‌ها دیده می‌شود.

Keywords:

Zirconium oxide , Ceramic coating , Monoclinic and tetragonal phases , Plasma electrolytic oxidation , Corrosion resistance , اکسید زیرکونیوم , پوشش سرامیکی , فاز های مونوکلینیک و تتراگونال , اکسیداسیون الکترولیتی پلاسمایی , مقاومت خوردگی