%36تخفیف

دانلود پروژه:مقایسه سیگنال‌های نویز جریان الکتروشیمیایی حاصل از الکترودهای متقارن و نامتقارن ساخته شده از آلیاژ های آلومینیومی در pH های متفاوت، با استفاده از آنالیز آماری و تبدیل موجک

تعداد158صفحه در فایل word

دکتری شیمی گرایش شیمی فیزیک

مقایسه سیگنال‌های نویز جریان الکتروشیمیایی حاصل از الکترودهای متقارن و نامتقارن ساخته شده از آلیاژ های آلومینیومی در pH های متفاوت، با استفاده از آنالیز آماری و تبدیل موجک

 

چکیده

در این پژوهش، نویز الکتروشیمیایی جریان بر روی الکترودهای متقارن بزرگ (mm2 100-100) و متقارن کوچک (mm2 1-1) و همچنین الکترودهای نامتقارن (mm2 100-1) ساخته شده از دو آلیاژ آلومینیومی 2024 و 6061، در محلول یک مولار NaCl با pH های متفاوت اندازه­گیری شد.  از محلول­های خنثی (6=pH) اسیدی (0 ،1 و 2= pH) و قلیایی (9 و 12= pH) استفاده شد و نتایج با استفاده از روش­های آماری و تبدیل موجک آنالیز شدند. الکترودهای نامتقارن در محلول خنثی، سیگنال­های نویز الکتروشیمیایی جریان یک جهتی تولید می­کنند. با توجه به آنالیز آماری، با کاهش pH در محلول ­های اسیدی، الکترودهای نامتقارن به تدریج توانایی خاص خود را برای ثبت سیگنال­های نویز الکتروشیمیایی جریان یک جهتی، از دست می­دهند. این نکته می­تواند به انحلال لایه اکسید محافظ و همچنین نویز کاتدی حاصل از آزاد شدن حباب­های هیدروژن ربط داده شود. هر چند الکترودهای نامتقارن در محیط قلیایی ضعیف (9=pH)، ویژگی­های خود را به خوبی محیط خنثی حفظ می­کنند، اما در محیط قلیایی قوی (12=pH) این مزیت­ها را تا حدی از دست می­دهند. آنالیز آماری همچنین نشان داد که برای هر دو آلیاژ، در محیط خنثی و همه محیط­های اسیدی مورد مطالعه، استفاده از الکترودهای متقارن کوچک بر الکترودهای متقارن بزرگ برتری دارد. در حالی که در محیط قلیایی ضعیف استفاده از الکترودهای متقارن بزرگ بر الکترودهای متقارن کوچک برتری دارد. به هر حال، در محیط قلیایی قوی برای آلیاژ 6061، استفاده از الکترودهای متقارن بزرگ و برای آلیاژ 2024 استفاده از الکترودهای متقارن کوچک، برتری دارد. بر طبق آنالیز تبدیل موجک، الکترودهای نامتقارن در محلول خنثی، امکان تشخیص پهنای زمانی واقعی فراگذرهای غالب را به طور مستقیم، از روی پیک ماکزیمم در نمودارهای SDPS، می­دهند. بنابراین نیازی به مقایسه سیگنال اصلی با سیگنال­های جزئی نیست. الکترودهای نامتقارن ساخته شده از آلیاژ 6061، حتی در محیط اسیدی قوی نیز این توانایی را حفظ می­کنند اما برای الکترودهای نامتقارن ساخته شده از آلیاژ 2024، برای تعیین پهنای زمانی واقعی حتی در2=pH و پایین‌تر، نیاز به مقایسه سیگنال اصلی با سیگنال­های جزئی است. رفتار الکترودهای نامتقارن در محلول­های قلیایی مشابه رفتار آنها در محلول خنثی است. برای تفسیر نویز الکتروشیمیایی جریان به دست آمده از الکترودهای نامتقارن ساخته شده از آلیاژ 2024 در 9=pH، در مقایسه با محیط خنثی، از رفتار الکتروشیمیایی ذرات بین‌فلزی به عنوان تابعی از pH و همچنین از یک مدل ارائه شده برای فراگذرهای نویز الکتروشیمیایی جریان، استفاده شد. برای تفسیر تمامی نتایج به دست آمده در محلول­های خنثی، اسیدی و قلیایی، مدار معادلی که به‌تازگی ارائه شده و چگونگی تولید نویز الکتروشیمیایی را بیان می­کند، به کار گرفته شد.

کلمات کلیدی: نویز الکتروشیمیایی، الکترودهای نامتقارن، حذف شیب تبدیل موجک، آنالیز آماری، ذرات بین فلزی

-1 پیشگفتار ……………………………………………………………………………………………………………2

1-2 انواع خوردگي…………………………………………………………………………………………………….3

1-2-1 خوردگي يكنواخت………………………………………………………………………………………….5

1-2-2 خوردگي گالوانيكي (دو فلزی)…………………………………………………………………………..5

1-2-3 خوردگي حفره اي…………………………………………………………………………………………..5

1-2-4 خوردگی مرز دانه ای……………………………………………………………………………………….6

1-3 آلومینیوم و آلیاژهای آن………………………………………………………………………………………..7

1-3-1 نمودار پوربه آلومینیوم……………………………………………………………………………………….9

1-4 ذرات بین فلزی………………………………………………………………………………………………….10

1-4-1 ذرات بین فلزی آلیاژهای آلومینیوم و خوردگی جنبی……………………………………………12

1-5 روش‎های الکتروشیمیایی برای آزمون خوردگی………………………………………………………15

1-6 نویز الکتروشیمیایی و روش‎های اندازه‎گیری آن………………………………………………………17

1-6-1 اندازه‎گیری نویز پتانسیل و جریان با کمک زوج الکترود کار یکسان……………………….17

1-6-2 اندازه‎گیری نویز پتانسیل و جریان با کمک الکترود های نامتقارن…………………………….18

1-7 شکل فراگذرهای جریان در یک سیگنال نویز الکتروشیمیایی…………………………………….19

1-8 منابع نویز الکتروشیمیائی در سیستم‎های خوردگی…………………………………………………….21

1-8-1 حفره‎دار ‎شدن نیمه‎پایدار………………………………………………………………………………….21

1-8-2 آزاد شدن گاز……………………………………………………………………………………………….24

1-9 تبدیل سیگنال آنالوگ به دیجیتال………………………………………………………………………….26

1-10 مدار معادل برای اندازه‎گیری نویز الکتروشیمیایی……………………………………………………27

1-11 آنالیز داده‎های نویز الکتروشیمیایی………………………………………………………………………32

1-11-1 روش مستقیم……………………………………………………………………………………………….32

1-11-2 روش آماری………………………………………………………………………………………………..33

1-11-3 روش طیفی…………………………………………………………………………………………………38

1-11-4 روش تبدیل موجک……………………………………………………………………………………..41

1-11-4-1 سیگنال‎های جزئی…………………………………………………………………………………….50

1-11-4-2 نمودارهای ED و SDPS…………………………………………………………………………..51

1-12 حذف شیب سیگنال‎های نویز الکترو شیمیایی………………………………………………………..53

فصل دوم: مواد و روشها

2-1 آماده‎سازی نمونه‎ها…………………………………………………………………………………………….60

2-2 محلولهای آزمایش……………………………………………………………………………………………..61

2-3 شرایط آزمایش………………………………………………………………………………………………….62

2-4 تهيه تصاوير میکروسکوپ نوری:………………………………………………………………………….64

فصل سوم: نتایج و بحث

3-1 محیط خنثی………………………………………………………………………………………………………66

3-1-1 آنالیز آماری………………………………………………………………………………………………….66

3-1-2 آنالیز تبدیل موجک……………………………………………………………………………………….72

3-2 محیط اسیدی…………………………………………………………………………………………………….85

3-2-1 آنالیز آماری………………………………………………………………………………………………….85

3-2-2 آنالیز تبدیل موجک……………………………………………………………………………………….97

3-3 محیط قلیایی……………………………………………………………………………………………………105

3-3-1 آنالیز آماری………………………………………………………………………………………………..105

3-2-1 آنالیز تبدیل موجک……………………………………………………………………………………..113

3-4 تفسیر نتایج با استفاده از مدار معادل……………………………………………………………………..125

3-5 نتیجه‌گیری……………………………………………………………………………………………………..130

منابع …………………………………………………………………………………………………………………….132

 

 

 

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