16 October 2018 - سه شنبه 24 مهر 1397
جستجوی مقالات
کلید واژگان
جستجوی پیشرفته
شناسنامه ی نشریه
صاحب امتیاز:
موسسه پژوهشی علوم و فناوری رنگ و پوشش
مدیر مسئول:
پروفسور زهرا رنجبر
سردبیر:
دکتر شهره روحانی
مدیر اجرایی:
دکتر مریم عطائی فرد
شاپا چاپی:
2251-7278
شاپا الکترونیکی:
2383-2223
دسترسی سریع
آخرین شماره ها
نظر سنجی
نظر شما در مورد سایت نشریه دنیای رنگ چیست؟
مطلوب
نسبتا مطلوب
نیاز به بهسازی دارد
ضعیف

مروری بر پوشش‌‌های تبدیلی بر پایه‌‌ عناصر خاکی کمیاب

نشریه: سال هشتم - شماره دوم - تابستان 1397 - مقاله 5   صفحات :  25 تا 35



کد مقاله:
JSCW-2018-03-15-10351

مولفین:
رضا امینی: موسسه پژوهشی علوم و فناوری رنگ و پوشش - گروه پوشش‌های سطح و خوردگی
پونه کاردر: موسسه پژوهشي علوم و فناوري رنگ و پوشش - پوشش های سطح و خوردگی


چکیده مقاله:

محافظت در برابر خوردگی فلزات، سال‌‌ها دغدغه پژوهشگران بوده است. در نتیجه برای گسترش کاربرد فلزات، از روش‌‌های گوناگونی برای افزایش مقاومت به خوردگی آن‌‌ها استفاده می‌‌شود. در این پژوهش، از میان فناوری‌‌های اصلاح سطحی، پوشش‌‌های تبدیلی به دلیل تشکیل رسوب یکنواخت بر روی سطح فلز، بهبود چسبندگی لایه اعمالی بعدی، کاربری آسان و به‌‌صرفه بودن، بیشتر مورد توجه قرار گرفته است. همچنین این پوشش‌‌ها مانند یک سد فیزیکی میان زیرلایه و محیط عمل می‌‌کنند و علاوه بر محافظت در برابر خوردگی، با افزایش انرژی سطحی، چسبندگی پوشش‌‌آلی به زیرآیند فلزی را بهبود می‌‌بخشند. در سال‌‌های اخیر تلاش شده است تا با اضافه نمودن انواع افزودنی‌‌ها، ویژگی‌‌های پوشش‌‌های تبدیلی بر روی سطوح فلزی مانند فولاد، روی، گالوانیزه، آلیاژهای منیزیم و آلومینیم بهبود داده ‌‌شود. در این راستا افزودنی‌‌ها به صورت عناصر خاکی کمیاب (به دلیل سازگاری با محیط زیست)، افزودنی‌‌های پلیمری، بازدارنده‌‌ها و ترکیبات فعال سطحی به پوشش تبدیلی افزوده شدند تا مقاومت آن را در برابر خوردگی افزایش دهد.


Article's English abstract:

Corrosion protection of metal substrate is researcher´s concern for many years. Accordingly, different methods are used for better application of metal instruments. In this research, it has been focused on conversion coatings due to their uniform film formation on metal surface, better interlayer adhesion and easier application. Moreover, these coatings act as a barrier between the substrate and environment and protect the substrate from corrosion and also improve the adhesion of the organic coating to metal surface due to the increment of the surface energy. In the recent years, many attempts are conducted to upgrade the conversion coating´s properties. Consequently, in this paper, the effect of adding rare earth elements to improve conversion coatings and their corrosion protection is studied.


کلید واژگان:
پوشش‌های ضد‌خوردگی، پوشش‌های تبدیلی، عناصر کمیاب خاکی، آماده‌سازي سطح.

English Keywords:
Anticorrosive coatings, Conversion coatings, Rare earth, Surface treatment.

منابع:
35. درمياني، غ. ر. راشد، د. زارعي، "پوشش های ضد خوردگی سیلانی جایگزین پوشش های تبدیلی کرومات و اثر نمک های عناصر کمیاب خاکی بر عملکرد آن‌ها"، نشريه علمي ترويجي مطالعات در دنیای رنگ، 1، 20-9، 1391. 53. ا. ساعی، م. سلامی، ر. امینی، ب. رمضانزاده، پایان‌نامه کارشناسی ‌ارشد، رشته مهندسی پلیمر-گرایش صنایع رنگ، "بررسی خواص ضد خوردگی و مورفولوژیکی پوشش تبدیلی پایه سریم حاوی بازدارنده و ترکیبات سطح فعال ضدخوردگی بر روی زمینه منیزیمی آلیاژ AZ31"، آذر 1394.

English References:
1. P. Roberge, "Handbook of corrosion engineering 2", McGraw Hill Professional, 2012. 2. G. Chilingar, R. Mourhatch, G. Al-Qahtani, "Fundamentals of corrosion and scalling- A handbook for petroleum and environmental engineers", Chapter 8: economics of corrosion, Gulf Publishing Company, 2008. 3. S. D. Cramer, B.S. Covino, "Corrosion: fundamentals, testing and protection", Astm International, 13, 2013. 4. H. H. Uhlig, "The cost of corrosion to the united states", Corros. 6, 29-33, 1950. 5. D. T. Oloruntoba, "Corrosion inhibition of water hyacinth on steel in a chloride environment", CJASR, 2, 6-16, 2013. 6. R. Bhaskaran, N. Palaniswamy, N.S. Rengaswamy, M. Jayachandran, "Review of differing approaches used to estimate the cost of corrosion and their relevance in the development of modern corrosion prevention and control strategies", Anti-Corros. Method. M. 52, 29-41, 2005. 7. G. H. Koch, M. P. H. Brongers, N. G. Thompson, Y. P. Virmani, J. H.Payer, "Corrosion cost and preventive strategies in the united states", FHWARD- 01156, Washington, D.C, 2002. 8. H. Hoche, S. Grob, M. Oechsner, "Development of new PVD coatings for magnesium alloys with improved Corrosion properties", Surf. Coat. Tech. 259, 102-108, 2014. 9. K. Kyziol, S. Kluska, M. Janus, M. Sroda, W. Jastrzebski, L. Kaczmarek, "Chemical composition and selected mechanical properties of AL-Zn alloy modified in plasma conditions by RF CVD", Appl. Surf. Sci, 311, 32-39, 2014. 10. M. Miyake, H. Fujii, and T. Hirato, "Electroplating of Al on Mg alloy in a dimethyl sulfone-aluminum chloride bath", Surf. Coat. Tech. 277, 160-164, 2015. 11. J. Sudagar, J. S. Lian, X. M. Chen, L. Peng, Y. Q. Liang, "High corrosion resistance of electroless Ni-P with chromium-free conversion pre-treatments on AZ91 D magnesium alloy", Trans. Nonferr. Metal. Soc. 21, 921-928, 2011. 12. L. Hongxi, X. Qian, X. Damiin, L. Bo, M. Chunlei, "Microstructure and corrosion resistance of AZ91 D magnesium alloy treated by hybrid ion implantation and heat treatment", Vac. 89, 233-237, 2013. 13. R. G. Hu, S. Zhang, J. F. Bu, C. J. Lin, G. l. Song, "Recent progress in Corrosion protection of magnesium alloys by organic coating", Prog. Org. Coat. 73, 129-141, 2012. 14. A. H. Tullo, "Paints and coatings: Industrial coatings market is beginning to recover as comoanies mull new markets and technologies" Chem. Engin. New. 82, 25-31, 2004. 15. C. Challener, "Corrosion prevention in paints and coatings", J. Coat. Technol. Res. 2, 42-47, 2005. 16. Y. Liu, P. Skeldon, G. Thompson, H. Habazaki, K. Shimizu, "Anodic film growth on an Al-21 at.% Mg alloy", Corr. Sci. 44, 1133-1142, 2002. 17. Y. I. Choi, S. Salman, K. Kuroda, M. Okido, "Synergistic Corrosion protection for AZ31 Mg alloy by anodizing and stannate post-sealing treatments", Electrochem. Act. 97, 313-319, 2013. 18. K. Yang, M. Ger, W. Hwu, Y. Sung, Y. Liu, "Study of vanadium-based chemical conversion coating on the Corrosion resistance of magnesium alloy", Mater. Chem. Phys, 101, 480-485, 2007. 19. L. Y. Niu, J. X. Lin, L .Yong, Z. M. Shi, L. C. Xu, "Improvement of anticorrosion and adhesion to magnesium alloy by phosphate coating formed at room temperature", T. Nonferr. Metal. Soc. 20, 1356-1360, 2010. 20. A. L. Rudd, C. B. Breslin, F. Mansfeld, "The Corrosion protection afforded by rare earth conversion coatings applied to magnesium", Corr. Sci. 42, 275-288, 2000. 21. J. Gailen, E. Vaughan, "Protective Coatings for Metals, Charles Griffin & Co", Ltd, London, 1979. 22. I. Suzuki, "Corrosion-Resist Coatings", CRC Press, 1989. 23. K. Ogle, R. G. Buchheit, "Corrosion coatings", Encyclopedia of electrochemistry, 2007. 24. K. Schwirn, W. Lee, R. Hillebrand, M. Steinhart, K. Nielsch, U. Gosele, "Self-Ordered Anodic Aluminum Oxide Formed by H2SO4 Hard Anodization" , American Chem. Soc. Nano. 2, 302-310, 2008. 25. P. Pokorny, "Efficiency of conversion coatings against activation of galvanized steel in model concrete pore solutions", Koro. Ochr. Mater. 57, 115-126, 2013. 26. M. Amin, F. Zaludin, "A brief review of calcium phosphate conversion coating on magnesium and its alloys", AIP Conference Proceedings, 2016. 27. Y. Su, L. Niu, Y. Lu, J. Lian, G. Li, "Preparation and Corrosion behaviors of calcium phosphate conversion coating on magnesium alloy", J. Electrochem. Sci. Te, 160 536-541, 2013. 28. S. Maddela, M. O'Keefe, Y. M. Wang, H. H. Kuo, "Influence of surface pretreatment on coating morphology and corrosion performance of cerium-based conversion coatings on AZ91D alloy," Corr. 66, 115006-115008, 2010. 29. D. K. Heller, W. G. Fahrenholtz, M. J. O’Keefe, "The effect of post-treatment time and temperature on cerium-based conversion coatings on Al2024-T3," Corr. Sci. 52, 360-368, 2010. 30. W. Pinc, S. Geng, M. O’Keefe, W. Fahrenholtz, T. O’Keefe, "Effects of acid and alkaline based surface preparations on spray deposited cerium based conversion coatings on Al2024-T3," App. Surf. Sci. 255, 4061-4065, 2009. 31. W. Pinc, S. Maddela, M. O'Keefe, and W. Fahrenholtz, "Formation of subsurface crevices in aluminum alloy 2024-T3 during deposition of cerium-based conversion coatings," Surf. Coat. Technol. 204, 4095-4100, 2010. 32. C. Wang, F. Jiang, F. Wang, "The characterization and corrosion resistance of cerium chemical conversion coatings for 304 stainless steel," Corr. Sci. 46, 75-89, 2004. 33. M. Arenas, C. Casado, V. Nobel-Pujol, J. de Damborenea, "Influence of the conversion coating on the corrosion of galvanized reinforcing steel," Cemen. Conc. Comp. 28, 267-275, 2006. 34. Y. Kobayashi, Y. Fujiwara, "Effect of SO 42? on the corrosion behavior of cerium-based conversion coatings on galvanized steel," Electrochim. Act. 51, 4236-4242, 2006. 36. R. Phillips, J. Kish, "Nature of surface film on matrix phase of Mg alloy AZ80 formed in water," Corr. 69, 813-820, 2013. 37. M. Taheri, R. Phillips, J. Kish, G. Botton, "Analysis of the surface film formed on Mg by exposure to water using a FIB cross-section and STEM–EDS," Corros. Sci. 59, 222-228, 2012. 38. M. Taheri , J. Kish, "Nature of surface film formed on Mg exposed to 1M NaOH," J. Electrochem. Soc. 160, 36-41, 2013. 39. R. G. Buchheit, S. B. Mamidipally, P. Schmutz, H. Guan, "Active corrosion protection in Ce-modified hydrotalcite conversion coatings," Corr. 58, 3-14, 2002. 40. A. L. Rudd, C. B. Breslin, F. Mansfeld, "The Corrosion protection afforded by rare earth conversion coatings applied to magnesium", Corr. Sci. 42, 275-288, 2000. 41. D. C. Chen, J. F. Wu, Y. Q. Liang, S. l. Ye, W. F. Li, "Preparation of cerium oxide based environment-friendly chemical conversion coating on magnesium alloy with additives," Trans. Nonferrous. Met. Soc. China, 21, 195-1910, 2011. 42. H. Su, W. Li, C. Lin, "Effect of acid pickling pretreatment on the properties of cerium conversion coating on AZ31 magnesium alloy," J. Electrochem. Soc. 159, 29-225, 2013. 43. M. Montemor, A. Simoes, M. Carmezim, "Characterization of rare-earth conversion films formed on the AZ31 magnesium alloy and its relation with corrosion protection", Appl. Surf. Sci. 253, 6922-6931, 2007. 44. M. Montemor, A. Simoes, M. Ferreira, M Carmezim, "Composition and corrosion resistance of cerium conversion films on the AZ31 magnesium alloy and its relation to the salt anion", Appl. Surf. Sci. 254, 1806-1814, 2008. 45. A. Zuleta, E. Correa, C. Villada, M. Sepulveda, J. Castano, F. Echeverria, "Comparative study of different environmentally friendly (Chromium-free) methods for surface modification of pure magnesium", Surf. Coat. Technol. 205, 5254-5259, 2011. 46. C. E. Castano, M. J. OKeefe, W. G. Fahrenholtz, "Microstructural evolution of cerium-based coatings on AZ31 magnesium alloys", Surf. Coat. Technol, 246, 77-84, 2014. 47. N. Rezaee, M. Attar, B. Ramezanzadeh, "Studying Corrosion performance, microstructure and adhesion properties of a room temperature zinc phosphate conversion coating containing Mn 2+ on mild steel", Surf. Coat. Technol, 236, 361-367, 2013. 48. R. M. Hosseini, A. Sarabi, H. E. Mohammadloo, M. Sarayloo, "The performance improvement of Zr conversion coating through Mn incorporation: With and without organic coating", Surf. Coat. Technol. 258, 437-446, 2014. 49. F. E. T. Heakal, O. Shehata, N. Tantawy, "Enhanced corrosion resistance of magnesium alloy AM60 by cerium (III) in chloride solution," Corr. Sci. 56, 95-88, 2012. 50. H. Gao, H. Tan, J. Li, Y. Wang, J. Xun, "Synergistic effect of cerium conversion coating and phytic acid conversion coating on AZ31B magnesium alloy," Surf. Coat. Technol., 212, 32-36, 2012. 51. S. Mu, J. Du, H. Jiang, and W. Li, "Composition analysis and corrosion performance of a Mo–Ce conversion coating on AZ91 magnesium alloy," Surf. Coat. Technol. 254, 364-370, 2014. 52. H. Vakili, B. Ramezanzadeh, R. Amini, "The Corrosion performance and adhesion properties of the epoxy coathng applied on the steel substrates treated by cerium-based conversion coatings", Corr. Sci. 94, 466-477, 2015.



فایل مقاله
تعداد بازدید: 400
تعداد دریافت فایل مقاله : 9