بررسی خواص الکتریکی و مقاومت خوردگی پوشش TiN اعمال شده به روش کند و پاش روی صفحات دو قطبی تیتانیومی مورد استفاده در پیل سوختی پلیمری
نویسندگان
1 مرکز تحقیقات سیاست علمی کشور
2
3
doi
چکیده
در این تحقیق تاثیر تشکیل پوشش نیترید تیتانیوم با استفاده از روش کند و پاش روی خواص صفحات دو قطبی تیتانیومی مورد استفاده در پیل سوختی پلیمری مورد بررسی قرار گرفت. عملیات پوشش دهی با استفاده از هدف تیتانیوم خالص در اتمسفر گاز آرگون و نیتروژن با خلوص بالا انجام شد و پوشش نیترید تیتانیوم با ضخامت های مختلف با کنترل زمان کند پاش ایجاد گردید. شناسایی فازهای شکل گرفته در پوشش با استفاده از روش اشعه ایکس خراشان ( Grazing incident XRD) صورت گرفت. مقاومت به خوردگی پوشش ها، توسط آزمون پلاریزاسیون پتانسیل متغیر در محلول نیم مولار H 2 SO 4 و HF و در دمای ̊C 70 مورد بررسی قرار گرفت. مقاومت تماسی ( Interfacial contact resistance) میان نمونه های پوشش دار و لایه نفوذی گاز، توسط روش آزمون تماسی در فشارهای مختلف اندزه گیری گردید. بررسی مقاومت تماسی نمونه ها نشان داد با توجه به شکل گیری پوشش با استوکیومتری TiN ، مقاومت تماسی صفحات دو قطبی تیتانیمی با اعمال پوشش TiN و افزایش ضخامت پوشش به مقدار چشمگیری کاهش می یابد. بررسی نتایج پلاریزاسیون تافلی نشان داد که اعمال پوشش TiN منجر به بهبود مقاومت خوردگی صفحات تیتانیومی می گردد و پتانسیل خوردگی از V 214/0- برای تیتانیوم به V 102/0- برای پوشش 600 نانومتری افزایش یافته است و با افزایش ضخامت پوشش، دانسیته جریان خوردگی از µA/cm 2 29/6 برای نمونه تیتانیومی به µA/cm 2 83/1 برای نمونه حاوی پوشش TiN با ضخامت nm 600 کاهش یافت.