ارزیابی رفتار خوردگی پوشش های بین فلزی نیکل- سیلیسیم اعمال شده به روش پاشش حرارتی hvof

هدف از پژوهش حاضر، ارزیابی رفتار خوردگی پوشش های بین فلزی نیکل- سیلیسیم حاصل از پاشش حرارتی hvof پودرهای بین فلزی ?1-ni3si و ?-ni2si است. در این رابطه، از فولاد زنگ نزن 420 به عنوان زیرلایه استفاده شد. نتایج مشخصه یابی پوشش ها نشان داد که ترکیب فازی پوشش های حاصل از پاشش پودر ?1-ni3si حاوی محلول جامد فوق اشباع نیکل- سیلیسیم و فاز بین فلزی ni5si2 است. این در حالی است که ترکیب فازی پودر ?-ni2si حین پاشش حفظ شد و تنها فاز ?-ni2si در ریزساختار پوشش های حاصل از آن حضور داشت. تغییرات فازی حین پاشش حرارتی با در نظرگرفتن ذوب متجانس یا غیرمتجانس ترکیبات بین فلزی مورد بررسی قرار گرفت. آزمون های پلاریزاسیون تافل و طیف سنجی امپدانس الکتروشیمیایی در محیط های اسید سولفوریک 5 و 70% و در دماهای 25 و c°75 انجام شد. تمامی پوشش ها در محیط اسید سولفوریک یک رفتار فعال- رویین از خود نشان دادند. در این رابطه، سرعت خوردگی پوشش ni2si کمتر از سرعت خوردگی پوشش حاصل از پاشش پودر ni3si بود. در شرایط پتانسیل مدار باز، تنها یک حلقه خازنی مربوط به فرایندهای انتقال بار در فرکانس های پایین در منحنی های ناکوئیست پوشش ها در محیط اسید سولفوریک مشاهده شد. در اسید سولفوریک 70% و در دمای c°75 به خاطر وقوع پدیده دپلاریزاسیون هیدروژن، پتانسیل خوردگی افزایش و شیب تافل کاتدی کاهش یافت (برای زیرلایه و هر دو پوشش). رفتار خوردگی پوشش و نمونه بالک ni2si در محیط های اسید نیتریک 5 و 65% و در دماهای 25 و c°75 نیز بررسی شد. در اسید نیتریک 5%، پوشش و نمونه بالک ni2si یک رفتار فعال- رویین از خود نشان دادند در حالی که در اسید نیتریک 65%، رویین شدن خودبه خودی (رویین شدن در شرایط پتانسیل مدار باز) رخ داد. ضمنا، در اسید نیتریک 65%، پتانسیل خوردگی به طور قابل ملاحظه ای افزایش و سرعت خوردگی به شدت کاهش یافت. تغییر در رفتار پلاریزاسیونی با توجه به تئوری پتانسیل مختلط بررسی شد. در محیط اسید نیتریک 5% و در شرایط پتانسیل مدار باز، یک حلقه خازنی مربوط به فرایندهای انتقال بار و یک القاگر مربوط به فرایندهای جذب در منحنی های نایکوئیست پوشش و نمونه بالک ni2si مشاهده شد. در اسید نیتریک 65% نیز تنها یک حلقه خازنی در فرکانس های بالا مشاهده شد که مربوط به تشکیل لایه رویین بود. نتایج آزمون مت- شاتکی نشان داد که در محیط های اسید سولفوریک و اسید نیتریک، لایه رویین تشکیل شده روی پوشش و نمونه بالک ni2si یک نیمه رسانای از نوع p با غلظت نواقص در حدود 1020 تا cm-31022 است. رفتار فعال پوشش های نیکل سیلیسیم در حین پلاریزاسیون آندی در محیط های اسید سولفوریک و نیتریک، به انحلال نیکل و رفتار رویین آنها به تشکیل لایه رویین sio2 نسبت داده شد.