بررسی تأثیر پارامترهای فرآیند سل ژل بر خواص حفاظتی پوشش های زیرکونیایی

سل زیرکونیا با استفاده از زیرکونیوم پروپوکساید، ایزوپروپانول، استیک اسید، نیتریک اسید و آب مقطر تهیه شد و زیرلایه های فولادی آماده شده به روش غوطه وری با سرعت 6cm/min و زمان نگهداری 40 ثانیه پوشش دهی شدند. به منظور بررسی اثر دمای پخت و نوع رژیم حرارتی گروهی از نمونه ها پس از هر مرحله خشک شدن، در دماهای 350 و 450 و 550 درجه سانتیگراد به مدت یک ساعت پخت شدند و گروه دیگر پس از هر مرحله غوطه وری و خشک شدن نهایتا در دماهای350 و 450 و 550 درجه سانتیگراد به مدت یک ساعت پخت شدند. به منظور بررسی اثر تعداد لایه بر خواص حاصل از پوشش ها گروهی از نمونه ها به صورت 2 لایه با رژیم یک مرتبه پخت و 4 مرتبه در دمای 450 درجه سانتیگراد پخت شدند. برای ارزیابی خواص پوشش ایجاد شده آزمایش خوردگی، آزمایش میکروسختی و آزمایش چسبندگی انجام شد. کیفیت پوشش ایجاد شده به وسیله xrd، sem، ftir مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان می دهد که با افزایش دمای پخت تا 550 درجه سانتیگراد ساختار از حالت آمورف به حالت کریستالی تبدیل می شود. در پوشش های 4 لایه با پخت متوالی بهترین مقاومت به خوردگی در دمای 450 درجه سانتیگراد و برای پوشش های یک مرتبه پخت بهترین مقاومت به خوردگی در دمای 550 درجه سانتیگراد حاصل می شود. در هر دو گروه از نمونه های 4 لایه بالاترین میزان سختی برای پوشش پخت شده در 550 درجه سانتیگراد و چسبندگی پوشش های پخت شده در دماهای 350 و 450 درجه سانتیگراد بهتر از پوشش های پخت شده در دمای 550 درجه سانتیگراد می باشد. در نمونه های 2 لایه بالاترین مقاومت به خوردگی و میزان سختی برای پوشش 2 مرتبه پخت شده به دست آمد. کیفیت چسبندگی پوشش های 2 لایه به صورت یک مرتبه پخت و پخت متوالی خوب بود و در حین آزمون پوشش از زیرلایه جدا نشد. در پوشش های 4 لایه و 2 لایه خواص حاصل از پخت پوشش ها در حالت پخت متوالی بهتر از پوشش های یک مرتبه پخت می باشد. خواص حاصل از پوشش های 4 لایه بهتر از پوشش های 2 لایه می باشد.