بررسی مکانیزم های پسیواسیون و خوردگی های موضعی بر روی آلیاژ tial با استفاده از تکنیک های پیشرفته الکتروشیمیایی

در این تحقیق به بررسی رفتار پسیواسیون و شناسایی فیلم پسیو شکل گرفته بر روی ترکیب بین فلزی گاما تیتانیوم آلومیناید (ti-51at%al) در اسید سولفوریک 05/0 مولار پرداخته شده است. از تکنینک های الکتروشیمیایی پلاریزاسیون، کرونوآمپرومتری، ولتامتری چرخه ای و امپدانس الکتروشیمیایی برای تعیین رفتار خوردگی و پسیواسیون و از تست متشاتکی برای تعیین خواص الکترونیکی فیلم پسیو و نهایتا از آنالیز طیف نگاری فوتوالکترون اشعه ایکس (xps) برای تعیین ترکیب فیلم پسیو استفاده شده است. بر اساس نتایج کرونوآمپرومتری، مشخص شد که فیلم پسیو روی آلیاژ ?-tial در محدوده پتانسیل 0 تا mvsce 2000 مطابق قانون مکعبی رشد می کند و در پتانسیل های بالاتر مکانیزم رشد به تدریح تبدیل به حالت توانی می گردد. نتایج امپدانس الکتروشیمیایی نشان داد که مدار معادل منحنی ها دارای دو ثابت زمانی برای حالت خازنی و حالت القایی است که لوپ خازنی فرکانس بالا مربوط به انتقال عیوب در داخل فیلم پسیو در اثر میدان الکتریکی قوی و لوپ القایی در فرکانس های میانی مربوط به آزادسازی بار منفی سطح که به موجب انباشتگی جاهای خالی کاتیونی در فصل مشترک فیلم/محلول ایجاد می گردد، می باشد. بر اساس نتایج حاصل از xps و eis میزان ثابت دی الکتریک فیلم پسیو آندی، ?، حدود 150 بدست آمد که دلیل آن وجود اکسیدهای مختلف تیتانیوم با درجات اکسیداسیون مختلف و نیز حضور مقادیر عمده اکسید آلومینیوم می باشد. همچنین نتایج آنالیز xps، نسبت آلومینیوم به تیتانیوم در عمق های مختلف برای پتانسیل mvsce600+ بیشترین مقدار و برای mvsce 1500+ کمترین مقدار را نشان داد. بر اساس نمودار پلاریزاسیون و جریان پایای آندی اینطور نتیجه گیری شد که برای فیلم مقاوم تر که جریان آندی آن کم تر است میزان اکسید تیتانیوم بیشتر و اکسید آلومینیوم کمتری است. مشخص شد که لایه اکسیدی مانند یک نیمه هادی نوع n عمل می کند و غلظت دهنده های محاسبه شده توسط تست متشاتکی از بزرگی cm-3 1019 بدست آمد که اندکی بزرگتر از آنچه برای فیلم تشکیل شده بر روی تیتانیوم محاسبه شده است می باشند. این مقادیر نشان داد که فیلم دارای هدایت بهتری نسبت به فیلم تشکیل شده روی تیتانیوم است و این فیلم تا پتانسیل های بیش از mvsce 5000+ مقاومت خود را حفظ کرده و دچار شکست نمی شود.