بررسی رفتار خوردگی پوشش تانتالم لایه نشانی شده به روش کندوپاش مگنترونی

در این پژوهش پوشش تانتالم به روش کندوپاش مگنترونی جریان مستقیم روی سیلیکون (100) و فولاد زنگ نزن L316 لایه نشانی شد. خواص ساختاری پوشش تانتالم به کمک آزمون پراش پرتو ایکس ارزیابی شده و از میکروسکوپ های الکترونی عبوری و روبشی و همچنین میکروسکوپ نیروی اتمی جهت بررسی سطح مقطع و مورفولوژی سطح پوشش استفاده شد. افزون بر این، رفتار خوردگی پوشش تانتالم در مقایسه با فولاد زنگ نزن L316 به کمک آزمون پلاریزاسیون پتانسیودینامیک بررسی شده و از آزمون طیف سنجی امپدانس الکتروشیمیایی جهت تعیین مکانیزم های خوردگی استفاده شد. نتایج نشان دادند که استفاده از لایه آستری نیترید تانتالم، می تواند سبب تغییر ساختار کریستالی پوشش تانتالم از مخلوط فازی α و β به ساختار تک فاز α، و کاهش مقاومت الکتریکی پوشش از حدود 90 به 15 میکرواهم در سانتی متر شود. همچنین مطالعات میکروسکوپی نشان دادند که پوشش تانتالم ساختاری ستونی و بسیار فشرده با سطحی یکنواخت و بدون عیب از خود نشان داده و زبری میانگین آن کمتر از 6 نانومتر اندازه گیری شد. نتایج آزمون های خوردگی نشان داد که پوشش تانتالم مانند یک سد فیزیکی از تماس محلول خورنده با زیرلایه جلوگیری کرده و بازده حفاظت بیشتر از 70 درصد از سبب می شود. در این ارتباط، نفوذ محلول خورنده به زیرلایه از طریق حفرات راه باز موجود در پوشش به عنوان مکانیزم خوردگی پوشش تانتالم شناخته شد و شاخص تخلخل پوشش حدود 6 درصد تعیین شد.

Keywords:

پوشش تانتالم , کندوپاش مگنترونی , خوردگی , طیف سنجی امپدانس الکتروشیمیایی , حفرات راه باز