%34تخفیف

دانلود پروژه: بررسی تأثیر آلودگی یون سولفید روی رفتار خوردگی آلیاژ نیکل آلومینیوم برنز به روش امپدانس و نویز الکتروشیمیایی

تعداد 88صفحه در فایل word

 

کارشناسی ارشد رشته مهندسی مواد و متالورژی گرایش خوردگی و حفاظت مواد

 

بررسی تأثیر آلودگی یون سولفید روی رفتار خوردگی آلیاژ نیکل آلومینیوم برنز به روش امپدانس و نویز الکتروشیمیایی

چکیده :

در این پژوهش، از دو روش طیف­نگاری امپدانس الکتروشیمیایی و نویز الکتروشیمیایی برای بررسی رفتار خوردگی آلیاژ برنز آلومینیوم- نیکل­دار در محیط­های آب دریای شبیه­سازی شده و آب دریای آلوده به یون سولفید استفاده شد. آزمایشات  در غلظت­های ppm200-0 یون سولفید و  طی 7 روز غوطه­وری انجام گرفت. از دو دستگاه پراش اشعه ایکس و میکروسکوپ الکترونی روبشی مجهز به طیف­سنج اشعه ایکس SEM-EDX جهت آنالیز سطح استفاده شد. نتایج نشان داد که سطح خورده شده آلیاژ مذکور در محلول با غلظت­های مختلف، متفاوت است. داده­های حاصل از نویز الکتروشیمیایی در دو حوزه زمان و فرکانس تحلیل شدند و با پارامترهای حاصل از امپدانس الکتروشیمیایی مقایسه گردید. در غلظت­های بالای یون سولفید (100 و ppm200)، مقاومت پلاریزاسیون و مقاومت نویز افزایش و شیب ناحیه میانی منحنی­های دانسیته توزیع توانی کاهش می­یابد که نشان­دهنده تشکیل فیلم متخلخل با خواص حفاظتی کم می­باشد. هم­چنین، افزایش غلظت سولفید باعث کاهش مقاومت نویز، مقاومت طیفی نویز و مقاومت پلاریزاسیون می­شود که تطابق خوب بین این دو روش را نشان می­دهد. بنابراین روش نویز الکتروشیمیایی روش مناسبی برای جایگزین کردن روش امپدانس الکتروشیمیایی است زیرا تجهیزات مورد استفاده آن ارازن­تر است.

 

کلید واژه : برنز آلومینیوم نیکل­دار، یون سولفید، امپدانس الکتروشیمیایی، نویز الکتروشیمیایی، مقاومت نویز، مقاومت طیفی نویز، مقاومت پلاریزاسیون

فهرست مطالب

فهرست شکل­ها ط

فهرست جدول­ها ک

 فصل اول: مقدمه. 1

 فصل دوم: مروری بر منابع مطالعاتی.. 4

2-1 آلیاژهای مس…. 5

2-1-1 برنج‌ها 5

2-1-2 مس-نیکل.. 5

2-1-3 برنزها 6

2-2 مطالعات روی خوردگی آلیاژهای مس…. 7

2-2-1 جدایش انتخابی.. 7

2-2-2 سایر مطالعات… 8

2-3 اثر یون سولفید. 9

2-4 طیف نگاری نویز الکتروشیمیایی.. 10

2-4-1 تفسیر منحنی‌های نویز الکتروشیمیایی.. 11

2-4-1-1 بررسی منحنی‌های نویز الکتروشیمیایی.. 12

2-4-1-2 آنالیز در حوزه زمان. 13

2-4-1-2-1 چولگی.. 14

2-4-1-2-2 کشیدگی.. 15

2-4-1-2-3 شاخص موضعی.. 16

2-4-1-3 آنالیز در حوزه فرکانس…. 16

2-4-2 حذف شیب… 19

 فصل سوم: روش آزمایش… 22

3-1 آماده‌سازی نمونه. 23

3-2 محلول آزمایش…. 23

3-3 تستهای آنالیز فازی XRD و میکروسکوپ الکترونی روبشی SEM… 23

3-4 طیف نگاری امپدانس الکتروشیمیایی.. 24

3-5 اندازه‌گیری نویز الکتروشیمیایی.. 24

 فصل چهارم: نتایج.. 26

4-1 نتایج نویز الکتروشیمیایی.. 27

4-1-1 نتایج حوزه زمان. 32

4-1-2 حذف شیب… 34

4-1-3 نتایج حوزه فرکانس…. 42

4-2 نتایج امپدانس الکتروشیمیایی.. 51

4-3 شبیه‌سازی مدار معادل الکتریکی.. 55

4-4 نتایج XRD و SEM… 58

 فصل پنجم: بحث و بررسی.. 63

5-1 تحلیل داده های نویز الکتروشیمیایی.. 64

5-1-1 تحلیل در حوزه زمان. 64

5-1-2 تحلیل در حوزه فرکانس…. 66

5-2 تحلیل داده های امپدانس الکتروشیمیایی.. 67

5-3 تحلیل نتایج XRD و SEM… 69

 فصل ششم: نتیجه گیری و ارائه پیشنهادها 71

نتیجه‌گیری و جمع‌بندی.. 72

پیشنهاد‌ها 73

منابع …………………………………………………………………………..74

 

فهرست شکل­ها

شکل ‏2‑1 a)منحنی جریان نویز الکتروشیمیایی، (bمنحنی پتانسیل الکتروشیمیایی برای فولاد ضد زنگ 304 در محلول FeCl3 پس از یک ساعت غوطه‌وری [36]. 13

شکل ‏2‑2 همپوشانی نمودار طیف امپدانس نویز الکتروشیمیایی و نمودار بد به دست آمده از طیف نگاری امپدانس الکتروشیمیایی برای سیستم فولاد کم کربن در کلرید سدیم [62]. 19

شکل ‏3‑1 شماتیکی از نحوه قرارگیری الکترودها در محلول برای آزمایش‌ها نویز الکتروشیمیایی. 25

شکل ‏4‑1 تغییرات نویز پتانسیل و جریان آلیاژ NAB در محیط NaCl5/3% پس از (a2ساعت، (b24ساعت، (c72ساعت، (d168 ساعت غوطه‌وری. 28

شکل ‏4‑2 تغییرات نویز پتانسیل و جریان آلیاژ NAB در محیط NaCl5/3%+ppm Na2S50 پس از (a2ساعت، (b24ساعت، (c72ساعت، (d168 ساعت غوطه‌وری. 29

شکل ‏4‑3 تغییرات نویز پتانسیل و جریان آلیاژ NAB در محیط NaCl5/3%+ppm Na2S100 پس از (a2ساعت، (b24ساعت، (c72ساعت، (d168 ساعت غوطه‌وری. 30

شکل ‏4‑4 تغییرات نویز پتانسیل و جریان آلیاژ NAB در محیط NaCl5/3%+ppm Na2S200 پس از (a2ساعت، (b24ساعت، (c72ساعت، (d168 ساعت غوطه‌وری. 31

شکل ‏4‑5 مقادیر مقاومت نویز در محیط NaCl5/3% حاوی غلظت های مختلف یون سولفید طی 7 روز غوطه وری. 39

شکل ‏4‑6 تغییرات نویز پتانسیل و جریان آلیاژ NAB در محیط NaCl5/3%+ppm Na2S50 پس از (a2ساعت، (b24ساعت، (c72ساعت، (d168 ساعت غوطه‌وری. 40

شکل ‏4‑7 تغییرات نویز پتانسیل و جریان آلیاژ NAB در محیط NaCl5/3%+ppm Na2S50 پس از (a2ساعت، (b24ساعت، (c72ساعت، (d168 ساعت غوطه‌وری. 41

شکل ‏4‑8 منحنی‌های PSD پتانسیل و جریان پس از حذف شیب به روش خطی آلیاژ NAB در محیط NaCl5/3% پس از (a2ساعت، (b24ساعت، (c72ساعت، (d168 ساعت غوطه‌وری. 43

شکل ‏4‑9 منحنی‌های PSD پتانسیل و جریان پس از حذف شیب به روش خطی آلیاژ NAB در محیط NaCl5/3%+ppm Na2S50 پس از (a2ساعت، (b24ساعت، (c72ساعت، (d168 ساعت غوطه‌وری. 44

شکل ‏4‑10 منحنی‌های PSD پتانسیل و جریان پس از حذف شیب به روش خطی آلیاژ NAB در محیط NaCl5/3%+ppm Na2S100 پس از (a2ساعت، (b24ساعت، (c72ساعت، (d168 ساعت غوطه‌وری. 45

شکل ‏4‑11 منحنی‌های PSD پتانسیل و جریان پس از حذف شیب به روش خطی آلیاژ NAB در محیط NaCl5/3%+ppm Na2S200 پس از (a2ساعت، (b24ساعت، (c72ساعت، (d168 ساعت غوطه‌وری. 46

شکل ‏4‑12 تغییرات شیب منحنی های PSD پتانسیل در محیط NaCl5/3% حاوی غلظت های مختلف یون سولفید طی 7 روز غوطه وری. 48

شکل ‏4‑13 تغییرات شیب منحنی های PSD جریان در محیط NaCl5/3% حاوی غلظت های مختلف یون سولفید طی 7 روز غوطه وری. 49

شکل ‏4‑14 تغییرات شیب منحنی های PSD جریان در محیط NaCl5/3% حاوی غلظت های مختلف یون سولفید طی 7 روز غوطه وری. 49

شکل ‏4‑15 تطابق بین منحنی طیفی نویز الکتروشیمیایی با منحنی  بد طیف نگاری امپدانس الکتروشیمیایی در محیط NaCl5/3% حاوی ppm Na2S(a0، ppm Na2S(b50، ppmNa2S(c100، ppm Na2S(d200 بعد از 2 ساعت غوطه‌وری. 50

شکل ‏4‑16 منحنی‌های (aنایکوئیست، (bبد، (cفاز برای آلیاژ NAB در محیط NaCl5/3%. 51

شکل ‏4‑17 منحنی‌های (aنایکوئیست، (bبد، (cفاز برای آلیاژ NAB در محیط NaCl5/3%+ ppmNa2S50. 52

شکل ‏4‑18 منحنی‌های (aنایکوئیست، (bبد، (cفاز برای آلیاژ NAB در محیط NaCl5/3%+ ppmNa2S100  53

شکل ‏4‑19 منحنی‌های (aنایکوئیست، (bبد، (cفاز برای آلیاژ NAB در محیط NaCl5/3%+ ppmNa2S200  54

شکل ‏4‑20 مدار معادل شبیه‌سازی شده برای داده‌های NaCl(a5/3% وppm50، ppm(b,c100، ppm200  55

شکل ‏4‑21 مقادیر مقاومت پلاریزاسیون در محیط NaCl5/3% حاوی غلظت های مختلف یون سولفید طی 7 روز غوطه وری. 58

شکل ‏4‑22 نتایج XRD  از سطح آلیاژ NAB در محیط NaCl5/3% حاوی ppm Na2S(a0، ppm Na2S(b50، ppm Na2S(c100، ppm Na2S(d200 بعد از 7 روز غوطه‌وری. 59

شکل ‏4‑23 تصاویر SEM با بزرگ‌نمایی 3000 از سطح آلیاژ NAB در محیط NaCl5/3% حاویppm Na2S(a 0، ppm Na2S(b50، ppm Na2S(c100، ppm Na2S(d200 بعد از 7 روز غوطه‌وری. 60

شکل ‏4‑24 آنالیز EDX از سطح آلیاژ NAB در محیط NaCl5/3% حاوی ppm Na2S(a0، ppmNa2S(b50، ppm Na2S(c100، ppm Na2S(d200 بعد از 7 روز غوطه‌وری. 62

فهرست جدول­ها

جدول ‏2‑1 رابطه پارامترهای آماری به دست آمده از آنالیز نویز الکتروشیمیایی با نوع خوردگی [41و 42]. 15

جدول ‏2‑2 رابطه بین مقدار شاخص موضعی و نوع خوردگی متناظر[44]. 16

جدول ‏3‑1 ترکیب شیمیایی آلیاژ برنز آلومینیوم- نیکلدار. 23

جدول ‏4‑1 نتایج تحلیل داده‌های خام نویز الکتروشیمیایی آلیاژNAB طی 7 روز غوطه‌وری در محیط NaCl5/3%. 32

جدول ‏4‑2 نتایج تحلیل داده‌های خام نویز الکتروشیمیایی آلیاژNAB طی 7 روز غوطه‌وری در محیط NaCl5/3%+ppm Na2S50. 33

جدول ‏4‑3 نتایج تحلیل داده‌های خام نویز الکتروشیمیایی آلیاژNAB طی 7 روز غوطه‌وری در محیط NaCl5/3%+ppm Na2S100. 33

جدول ‏4‑4 نتایج تحلیل داده‌های خام نویز الکتروشیمیایی آلیاژNAB طی 7 روز غوطه‌وری در محیط NaCl5/3%+ppm Na2S200. 34

جدول ‏4‑5 نتایج تحلیل داده‌های نویز الکتروشیمیایی بعد از حذف شیب به روش خطی آلیاژNAB طی 7 روز غوطه‌وری در محیط NaCl5/3%. 35

جدول ‏4‑6 نتایج تحلیل داده‌های نویز الکتروشیمیایی بعد از حذف شیب به روش خطی آلیاژNAB طی 7 روز غوطه‌وری در محیط NaCl5/3%+ppm Na2S50. 35

جدول ‏4‑7 نتایج تحلیل داده‌های نویز الکتروشیمیایی بعد از حذف شیب به روش خطی آلیاژNAB طی 7 روز غوطه‌وری در محیط NaCl5/3%+ppm Na2S100. 36

جدول ‏4‑8 نتایج تحلیل داده‌های نویز الکتروشیمیایی بعد از حذف شیب به روش خطی آلیاژNAB طی 7 روز غوطه‌وری در محیط NaCl5/3%+ppm Na2S200. 36

جدول ‏4‑9 نتایج تحلیل داده‌های نویز الکتروشیمیایی بعد از حذف شیب به روش MAR آلیاژNAB طی 7 روز غوطه‌وری در محیط NaCl5/3%. 37

جدول ‏4‑10 نتایج تحلیل داده‌های نویز الکتروشیمیایی بعد از حذف شیب به روش MAR آلیاژNAB طی 7 روز غوطه‌وری در محیط NaCl5/3%+ppm Na2S50. 37

جدول ‏4‑11 نتایج تحلیل داده‌های نویز الکتروشیمیایی بعد از حذف شیب به روش MAR آلیاژNAB طی 7 روز غوطه‌وری در محیط NaCl5/3%+ppm Na2S100. 38

جدول ‏4‑12 نتایج تحلیل داده‌های نویز الکتروشیمیایی بعد از حذف شیب به روش MAR آلیاژNAB طی 7 روز غوطه‌وری در محیط NaCl5/3%+ppm Na2S200. 38

جدول ‏4‑13 مقادیر شیب ناحیه میانی منحنی‌های PSD و مقاومت طیفی نویز  بعد از حذف شیب به روش خطی برای آلیاژNAB طی 7 روز غوطه‌وری در محلول NaCl5/3%. 47

جدول ‏4‑14 مقادیر شیب ناحیه میانی منحنی‌های PSD و مقاومت طیفی نویز  بعد از حذف شیب به روش خطی برای آلیاژNAB طی 7 روز غوطه‌وری در محلول NaCl5/3%+ppm Na2S50. 47

جدول ‏4‑15 مقادیر شیب ناحیه میانی منحنی‌های PSD و مقاومت طیفی نویز  بعد از حذف شیب به روش خطی برای آلیاژNAB طی 7 روز غوطه‌وری در محلول NaCl5/3%+ppm Na2S100. 47

جدول ‏4‑16 مقادیر شیب ناحیه میانی منحنی‌های PSD و مقاومت طیفی نویز  بعد از حذف شیب به روش خطی برای آلیاژNAB طی 7 روز غوطه‌وری در محلول NaCl5/3%+ppm Na2S200. 48

جدول ‏4‑17 مقادیر عناصر مدار معادل به دست آمده برای آلیاژ NAB در محیط NaCl5/3% طی 7 روز غوطه‌وری. 56

جدول ‏4‑18 مقادیر عناصر مدار معادل به دست آمده برای آلیاژ NAB در محیط NaCl5/3%+ppm Na2S50  طی 7 روز غوطه‌وری. 56

جدول ‏4‑19 مقادیر عناصر مدار معادل به دست آمده برای آلیاژ NAB در محیط NaCl5/3%+ppm Na2S100  طی 7 روز غوطه‌وری. 57

جدول ‏4‑20 مقادیر عناصر مدار معادل به دست آمده برای آلیاژ NAB در محیط NaCl5/3%+ppm Na2S200  طی 7 روز غوطه‌وری. 57

جدول ‏4‑21 نتایج XRD آلیاژ NAB بعد از ریخته‌گری [65]. 58

قبلا حساب کاربری ایجاد کرده اید؟
گذرواژه خود را فراموش کرده اید؟
Loading...
enemad-logo