سنتز و بررسی خواص میکروساختاری و الکتروشیمیایی نانوپوشش هیبریدی rGO-ZIF-8 ایجاد شده بر روی فولاد هوافضایی

نویسندگان

1 عضو هیئت علمی دانشگاه پدافند هوایی

2 استادیار، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه پدافند هوایی خاتم الانبیاء(ص)، تهران، ایران

doi
چکیده

خوردگی حفره‌ای یکی از مخرب‌ترین انواع خوردگی موضعی در آلیاژهای غیرفعال هوافضایی مانند فولاد و آلومینیوم است و حضور یون‌های کلرید موجب تشدید آغاز و رشد این پدیده می‌شود. هدف این پژوهش، سنتز نانوکامپوزیت هیبریدی گرافن کاهش‌یافته و چارچوب فلزی-آلی پایدار و بررسی عملکرد آن در مهار خوردگی حفره‌ای فولاد هوافضایی از طریق ایجاد سازوکارهای سدکنندگی و بازدارندگی فعال است. نانوکامپوزیت هیبریدی گرافن کاهش‌یافته-چارچوب فلزی-آلی پایدار با ساختار هشت‌ضلعی از طریق رشد درجا بر صفحات گرافن کاهش‌یافته سنتز شد و با آزمون‌های طیف‌سنجی رامان، پراش اشعه ایکس و میکروسکوپ الکترونی روبشی مشخصه‌یابی گردید. سپس عملکرد مقاومت به خوردگی گرافن کاهش‌یافته، چارچوب فلزی-آلی و نانوکامپوزیت هیبریدی در محلول نمکی 3.5 درصد وزنی با استفاده از آزمون‌های الکتروشیمیایی امپدانس و اندازه‌گیری پلاریزاسیون بررسی شد. نتایج ریزساختاری نشان داد نانوذرات چارچوب فلزی-آلی با مورفولوژی چندوجهی یکنواخت بر سطح گرافن کاهش‌یافته رشد کرده و ساختار هیبریدی پایدار ایجاد کرده‌اند. آزمون‌های امپدانس نشان دادند نانوکامپوزیت هیبریدی بالاترین مقدار مقاومت کل را (4038 اهم.سانتیمتر مربع بعد از 35 ساعت غوطه‌وری) ارائه داد. افزون‌براین، نتایج اندازه‌گیری پلاریزاسیون کاهش چشمگیر چگالی جریان خوردگی و افزایش بازده حفاظت تا ۸۳ درصد را نشان داد. عملکرد برتر این سامانه به اثر هم‌افزای سد فیزیکی گرافن کاهش‌یافته و رهایش کنترل‌شده یون‌های روی و ۲-متیل‌ایمیدازول از چارچوب فلزی-آلی نسبت داده شد که موجب مهار هم‌زمان واکنش‌های آندی و کاتدی شده است.