3-7 بررسي توپوگرافي37
3-8 مطالعات بافت پوششهاي ايجاد شده37
3-9 اندازه گيري زاويه تماس پوششها با آب37
3-10 مطالعات الکتروشيميايي37
3-11 مطالعات خوردگي الکتروشيميايي38
3-11-1 پلاريزاسيون پتانسيوديناميک38
3-11-2 طيفسنجي امپدانس الکتروشيميايي38
فصل چهارم: بحث و تحليل يافتهها
4-1 اثرات الکتروشيميايي آمونيوم کلريد بر مکانيسم رسوبدهي الکتريکي نيکل39
4-1-1 آزمون ولتامتري چرخه‌اي40
4-1-2 آزمون طيف سنجي امپدانس الکتروشيميايي41

در این سایت فقط تکه هایی از این مطلب با شماره بندی انتهای صفحه درج می شود که ممکن است هنگام انتقال از فایل ورد به داخل سایت کلمات به هم بریزد یا شکل ها درج نشود

شما می توانید تکه های دیگری از این مطلب را با جستجو در همین سایت بخوانید

ولی برای دانلود فایل اصلی با فرمت ورد حاوی تمامی قسمت ها با منابع کامل

اینجا کلیک کنید

4-2 تأثير غلظت آمونيوم کلريد روي مورفولوژي پوشش‌ها43
4-3 اثر آمونيوم کلريد روي بافت نسبي پوششها47
4-4 رفتار ترشوندگي پوششهاي نيکل تهيه شده از حمام حاوي آمونيوم کلريد48
4-5 مقاومت به خوردگي پوششهاي نيکل تهيه شده از حمامهاي پوششدهي حاوي آمونيوم کلريد50
4-5-1 پلاريزاسيون پتانسيوديناميک50
4-6 طيفسنجي امپدانس الکتروشيميايي52
4-7 عملکرد طولاني مدت پوششهاي نيکل حاصل از حمام حاوي آمونيوم کلريد در محلول خورنده55
4-8 تأثير غلظت آمونيوم کلريد روي مورفولوژي پوشش‌هاي نيکل60
4-9 رفتار ترشوندگي پوششهاي نيکل تهيه شده از حمام حاوي اتيلنديآمونيوم ديکلريد62
4-10 رفتار خوردگي پوشش نيکل رسوب داده شده از حمام پوششدهي حاوي اتيلنديآمونيوم ديکلريد63
فصل پنجم: نتيجهگيري و پيشنهادات
5-1 نتيجهگيري67
5-2 پيشنهادات68
منابع و مراجع69
فهرست شکلها
شکلصفحه
فصل دوم
شکل ‏2-1 تصاوير سطوح فوقآبگريز با ساختار سلسله مراتب5
شکل ‏2-2 تصاوير SEM سطوح فوقآبگريز طبيعي با ساختار واحد5
شکل ‏2-3 تصاوير لغزش قطره آب از سطح آبگريز نرمال واز سطح فوقآبگريز6
شکل 2-4 زاويه تماس قطره آب با سطح7
شکل ‏2-5 شرح زاويه تماس پيشرونده و پسرو7
شکل ‏2-6 زاويه لغزش7
شکل ‏2-7 رفتار تر شوندگي مايع روي سطح صاف و همگن مطابق مدل يانگ8
شکل ‏2-8 رفتار تر شوندگي مايع روي سطح زبر مطابق مدل ونزل8
شکل ‏2-9 رفتار تر شوندگي مايع روي سطح زبر مطابق با مدل کاسي باکستر9
شکل ‏2-10 تصاوير سطوح PVC به دست آمده در محتواي مختلف اتانول در محلول PVC11
شکل ‏2-11 فيلم نانوميلهTiO2 و يک پاپيلا در بزرگنمايي بالا12
شکل ‏2-12 تغييرات زاويه تماسي فيلم نيکل در مدت زمان نگهداري در شرايط محيطي13
شکل ‏2-13 طيف XPS فيلم نيکل با ساختار سلسله مراتبي ميکرو- نانو14
شکل ‏2-14 تصاوير SEM پوشش چند لايه مس/ نيکل با مورفولوژي خيار دريايي با بزرگنماييهاي مختلف15
شکل ‏2-15 تصوير SEM پوشش نيکل با ساختار مخروط مانند با پله هاي مارپيچي15
شکل ‏2-16 منحنيهاي نايکوئيست زيرلايه مسي، فيلم نيکل فوقآبدوست و فيلم نيکل فوقآبگريز در محلول 5/3% وزني سديم کلريد16
شکل ‏2-17 منحنيهاي باد پوشش نيکل فوقآبگريز در مدت زمانهاي مختلف غوطهوري در محلول 5/3% وزني سديم کلريد16
شکل ‏2-18 منحنيهاي نايکوئيست زيرلايه منيزيمي و سطح فوقآبگريز اعمال شده روي آلياژ منيزيم در مدت زمانهاي مختلف غوطهوري در محلول 5% وزني سديم کلريد17
شکل ‏2-19 طرح کلي پيل الکتروشيمي19
شکل ‏2-20 تصاوير SEM رسوبات نيکل تهيه شده در حضور مقادير مختلف اتيلنديآمونيوم ديکلريد27
شکل ‏2-21 تصاوير SEM فيلمهاي نيکل پوششدهي الکتريکي شده در چگالي جريان ها وزمانهاي مختلف28
شکل ‏2-22 گراف بصري از قطره آب روي فيلم نيکل با ساختار نانو مخروطي مطابق شکل ‏2-2129
شکل ‏2-23 ارتباط بين زاويه تماس و زاويه لغزش با ارتفاع مخروطهاي فيلم نيکل29
شکل ‏2-24 نمودارزاويه تماس نسبت به زمان الکتروليز در نيکل کلريد 74/. مولار و 08/0 مولار ميرستيک اسيد31
شکل ‏2-25 ارتباط بين زاويه تماس سطح کاتد و غلظت نيکل کلريد حمام پوششدهي31
شکل ‏2-26 تصاوير SEM سطح نيکل بعد از الکترولس30
شکل ‏2-27 گراف بصري زاويه تماس قطره آب روي فيلمهاي نيکل بر حسب مدت زمان الکترولس31
شکل ‏2-28 منحني پلاريزاسيون پتانسيوديناميک نيکل با اندازه مختلف دانه در اسيد سولفوريک 132
شکل ‏2-29 منحنيهاي پلاريزاسيون نيکلهاي تهيه شده از حمام پوششدهي با مقادير مختلف يونهاي ساماريم33

فصل چهارم
شکل ‏4-1 ولتاموگرامهاي چرخهاي به دست آمده از حمامهاي پوششدهي نيکل40
شکل ‏4-2 منحنيهاي گالوانوستات رسوب نيکل در چگالي جريان A. dm-2 241
شکل ‏4-3 منحنيهاي نايکوئيست و مدار معادل الکتريکي رسوبدهي الکتريکي نيکل.42
شکل ‏4-4 تصاوير SEM پوششهاي نيکل تهيه شده از حمام با مقادير مختلف آمونيوم کلريد طي رسوب تک مرحلهاي و دو مرحلهاي44
شکل ‏4-5 ارتفاع و عرض ميکرو مخروط هاي پوششهاي نيکل به دست آمده از شکل ‏4-445
شکل ‏4-6 تصاوير سطح مقطع پوششهاي نيکل تهيه شده در دو مرحله رسوبدهي الکتريکي46
شکل ‏4-7 الگوهاي پراش اشعه ايکس از پوششهاي نيکل تهيه شده در حضور مقادير مختلف آمونيوم کلريد47
شکل ‏4-8 ضرايب بافت نسبي پوششهاي نيکل نسبت به ميزان آمونيوم کلريد در حمام پوششدهي48
شکل ‏4-9 زاويه تماس پوششهاي نيکل تهيه شده با آب در حضور مقادير مختلف آمونيوم کلريد48
شکل ‏4-10 تصاوير ميکروسکوپي کانفوکال و مقادير زبري متوسط پوششهاي نيکل تهيه شده از حمامهاي پوششدهي با مقادير مختلف آمونيوم کلريد49
شکل ‏4-11 منحنيهاي پلاريزاسيون پوشش C2 فوقآبدوست و فوقآبگريز در محلول 5/3% سديم کلريد51
شکل ‏4-12 منحنيهاي نايکوئيست و باد- فاز پوششهاي نيکل تهيه شده از حمام پوششدهي53
شکل ‏4-13 مدار معادل الکتريکي سيستم مورد مطالعه54
شکل ‏4-14 طرحوارهاي از فصل مشترک بين سطح فوقآبگريز و آب دريا54
شکل ‏4-15 منحنيهاي نايکوئيست و باد – فاز پوششهاي نيکل فوقآبگريز تهيه شده از حمام پوششدهي در محلول 5/3% سديم کلريد56
شکل ‏4-16 مدارهاي معادل الکتريکي پيشنهادي براي تفسير فيلم رويين57
شکل ‏4-17 تصاوير SEM پوششهاي نيکل تهيه شده از حمام پوششدهي حاوي آمونيوم کلريد در مدت زمانهاي مختلف غوطهوري در محلول 5/3% وزني سديم کلريد60
شکل ‏4-18 ‏تصاوير SEM پوششهاي نيکل تهيه شده از حمام با مقادير مختلف EDA طي رسوب تک مرحلهاي و دو مرحلهاي61
شکل ‏4-19 ارتفاع و عرض ميکرومخروطهاي پوششهاي D1 و D2 به دست آمده از شکل ‏4-1862
شکل ‏4-20 نمايش طرحوارهاي از مکانيسم رشد پيشنهادي در حضور EDA62
شکل ‏4-21 زاويه تماس پوششهاي نيکل تهيه شده در حضور مقادير مختلف EDA با آب63
شکل ‏4-22 تصاوير ميکروسکوپي کانفوکال و مقادير زبري متوسط پوششهاي نيکل تهيه شده از حمامهاي پوششدهي با مقادير مختلف EDA63
شکل ‏4-23 منحنيهاي نايکوئيست و باد- فاز پوشش D4 آبگريز در مدت زمانهاي غوطهوري مختلف در محلول 5/3% وزني سديم کلريد64
شکل ‏4-24 مدار معادل الکتريکي سيستم مورد مطالعه65
فهرست جداول
جدول صفحه
فصل دوم
جدول ‏2-1 ترکيب محلول واتز20
جدول ‏2-2 وضعيتهاي عملکرد محلول واتز20
جدول ‏2-3 ترکيب محلول سولفامات20
جدول ‏2-4 پارامترهاي پلاريزاسيون به دست آمده از منحنيهاي پلاريزاسيون نيکل با اندازه دانه مختلف در سولفوريک اسيد يک مولار33
فصل سوم
جدول ‏3-1 ترکيب شيميايي زيرلايه مسي35
جدول ‏3-2 نماد اختصاري غلظتهاي مختلف افزودني در حمام پوششدهي36
فصل چهارم
جدول ‏4-1 پارامترهاي استخراج شده از منحنيهاي نايکوئيست شکل ‏4-342
جدول ‏4-2 ثابت تعادل ترموديناميکي تشکيل کمپلکسهاي نيکل در دماي 298 کلوين43
جدول ‏4-3 مقادير پتانسيل خوردگي و چگالي جريان خوردگي پوششهاي نيکل تهيه شده در حضور مقادير مختلف آمونيوم کلريد51
جدول ‏4-4 مقادير المانهاي مدار معادل الکتريکي مربوط به منحنيهاي شبيهسازي شده شکل ‏4-1254
جدول ‏4-5 مقادير المانهاي مدار معادل الکتريکي مربوط به منحنيهاي شبيهسازي شده شکل ‏4- 15الف و ه58
جدول ‏4-6 مقادير المانهاي مدار معادل الکتريکي مربوط به منحنيهاي شبيهسازي شده شکل ‏4-15ب و و58
جدول ‏4-7 مقادير المانهاي مدار معادل الکتريکي مربوط به منحنيهاي شبيهسازي شده شکل ‏4-15 ج و ز58
جدول ‏4-8 مقادير المانهاي مدار معادل الکتريکي مربوط به منحنيهاي شبيهسازي شده شکل ‏4-15 د و ه59
جدول ‏4-9 مقادير المانهاي مدار معادل الکتريکي مربوط به منحنيهاي شبيه سازي شده شکل ‏4-2365
چکيده
پوششهاي نيکل از حمامهاي کلريدي حاوي مقادير مختلف آمونيوم کلريد با روش رسوبدهي الکتريکي دو مرحلهاي و بدون وقفه تهيه شدند. مورفولوژي، توپوگرافي و بافت پوششها به ترتيب با استفاده از ميکروسکوپ الکتروني روبشي (SEM)، پروفيلومتر کانفوکال و پراشسنج اشعه ايکس (XRD) مطالعه شدند. تصاوير SEM نشان داد که پوشش حاصل از حمام پوششدهي فاقدآمونيوم کلريد داراي ساختارهاي ميکرو مخروطي هستند. افزودن آمونيوم کلريد به حمام پوششدهي باعث تشکيل ساختارهاي مخروطي متقارنتر، تيز تر و ظريفتري شد و همچنين در حضور g. L-1 200 آمونيوم کلريد، ساختار ميکرو- نانو مخروطي يکنواختتري به دست آمد. تشکيل ساختارهاي ميکرو- نانو مخروطي شکل به وسيله تئوري “رشد توسط نابجاييهاي پيچي” تحليل شد. آناليز XRD نشان داد که آمونيوم کلريد سبب تغيير جهتگيري مرجح صفحات کريستالي پوشش از (220) به (111) ميشود. نقش آمونيوم کلريد با روشهاي ولتامتري چرخهاي و طيفسنجي امپدانس الکتروشيميايي مطالعه شد. نتايج نشان داد که آمونيوم کلريد با تشکيل کمپلکسهاي نيکل- آمونياک باعث افزايش مقاومت انتقال بار در فرايند رسوبدهي الکتريکي نيکل ميشود و بنابراين از جوانهزني رسوبات نيکل ممانعت ميکند. ترشوندگي پوششهاي نيکل با اندازهگيري زاويه تماس آنها با آب بررسي شد و مشاهده شد که پوششهاي تازه تهيه شده رفتار فوقآبدوست دارند و با نگهداري آنها در هوا، زاويه تماس به طور تدريجي افزايش مييابد و نهايتا بعد از 2 هفته نگهداري در هوا، پوششها فوقآبگريز ميشوند. افزايش زاويه تماس در طول مدت نگهداري در هوا به جذب مواد آلي روي سطح پوششها نسبت داده شد. زبري متوسط پوشش تهيه شده از حمام حاوي g. L-1 200 آمونيوم کلريد بيشتر از پوششهاي ديگر بود، بنابراين طبق مدل ونزل اين پوشش فوقآبگريز تر از پوششهاي ديگر شد. مقاومت به خوردگي پوششها با آزمون طيفسنجي امپدانس الکتروشيميايي به صورت غوطهوري مدتدار در محلول 5/3% وزني سديم کلريد بررسي شد. نتايج نشان داد که خاصيت فوقآبگريزي باعث افزايش به طور ميانگين 12 برابري مقاومت پلاريزاسيون پوششها ميشود. با افزايش زمان غوطهوري مقاومت پلاريزاسيون به طور تدريجي کاهش يافت که ناشي از کاهش خاصيت آبگريزي بود. بعد از حذف خاصيت آبگريزي، مقاومت پلاريزاسيون تمامي پوششها شروع به افزايش چشمگيري کرد. اين افزايش ناشي از تشکيل فيلم رويين در سطح پوششها در اثر خوردگي در محلول خورنده بود. براي مطالعه دقيقتر اثر اصلاح کننده کريستال، پوششهاي نيکل در حضور افزودني ديگري با نام اتيلنديآمونيوم ديکلريد با فرايند رسوبدهي الکتريکي دو مرحلهاي تهيه شدند. تصاوير SEM نشان داد که پوششهاي نيکل حاصل، فاقد ساختار ميکرو- نانو مخروطي مطلوب ميباشند. زبري پوششهاي تهيه شده کمتر از پوششهاي تهيه شده از حمامهاي آمونيوم کلريدي بود، بنابراين با نگهداري در هوا پوششها صرفاً آبگريز شدند. بررسي مقاومت به خوردگي اين پوششها نشان داد که خاصيت آبگريزي برخلاف فوقآبگريزي اثر چنداني روي مقاومت به خوردگي ندارد. مقاومت پلاريزاسيون اين پوششها نيز با افزايش زمان غوطهوري افزايش يافت اما ميزان افزايش آن کمتر از ميزان مشاهده شده در پوششهاي حاصل از حمام آمونيوم کلريد بود. نتايج شبيهسازي دادههاي امپدانس نشان داد که تجمع محصولات خوردگي و پلاگ شدن سطح باعث بهبود مقاومت به خوردگي شده است.
کلمات کليدي: فوقآبگريزي، نيکل، رسوبدهي الکتريکي، آمونيوم کلريد، اتيلنديآمونيوم ديکلريد.
فصل اول
مقدمه
امروزه سطوح فوقآبگريز با زاويه تماس بزرگ با آب (بزرگتر از °150) به علت ويژگيهاي منحصر به فردشان همچون خواص دفع آب، ضد رسوب، مقاومت بالا به خوردگي و خودتميز شوندگي علاقه روز افزوني را به خود جلب کردهاند. محققان تلاش کردهاند که ويژگيهاي سطوح طبيعي با خاصيت آبگريزي را تقليد کنند که از جمله اين سطوح، برگ نيلوفر آبي1 است. لازمه فوق آبگريز بودن يک سطح، انرژي سطحي پايين و پيروي از الگوي زبري خاص در ابعاد ميکرو و نانومتر است. دو مدل مشهور براي توصيف ترشوندگي سطوح، مدل ونزل2 و مدل کاسي- باکستر3 است. روشهاي متنوعي براي ايجاد زبري و توليد سطوح فوقآبگريز بکار رفته است که از جمله ميتوان به اچکردن پلاسما، ليتوگرافي، اکسيداسيون آندي، سل ژل و رسوبدهي الکتريکي اشاره نمود. اغلب روشهاي مذکور پرهزينه هستند و به دليل عمليات شيميايي دشوار و فرايندهاي چند مرحلهاي پيچيده به سادگي قابل استفاده در مقياسهاي صنعتي نمي باشند. در مقابل رسوبدهي الکتريکي مزايايي نظير آسان بودن، هزينه کم و شرايط کاري قابل کنترل براي توليد انبوه دارد. در سالهاي اخير، تحقيقات وسيعي روي ساخت سطوح فوقآبگريز فلزي به روش رسوبدهي الکتريکي صورت گرفته است. محققين مشاهده کردند که براي فوقآبگريز شدن پوشش، مورفولوژي پوشش بايد به صورت ساختار سلسله مراتبي ميکرو- نانو باشد. همچنين مشخص شد که مورفولوژي سطوح به شدت به شرايط پوششدهي از جمله چگالي جريان، مدت زمان الکتروليز، pH ، دما و ترکيب حمام پوششدهي بستگي دارد. براي ايجاد ساختار سلسله مراتبي مناسب به افزودن ترکيبات معيني به حمام پوششدهي نياز است که اين افزودنيها، اصلاح کننده کريستال ناميده ميشود. براي تهيه پوششهاي نيکل با مورفولوژي سلسله مراتبي اغلب از اتيلنديآمونيوم ديکلريد و به ندرت از آمونيوم کلريد استفاده شده است. تحقيقات انجام شده روي اثر اتيلنديآمونيوم ديکلريد نشان ميدهد که غلظت افزودني روي مورفولوژي پوشش تاثير قابل ملاحظهاي دارد. مکانيسم افزودنيهاي مذکور در فرايند رسوبدهي الکتريکي مشخص نشده است و در تعداد کمي از تحقيقات تئوريهاي رشد براي تشکيل ساختارهاي سلسله مراتبي پيشنهاد شده است. انرژي سطحي کم پارامتر مهم ديگر براي ايجاد خاصيت فوقآبگريزي است. عموماً سطوح فلزي با انرژي سطحي بالا به طور ذاتي آب دوست ميباشند، بنابراين براي ايجاد خاصيت فوقآبگريزي روي فلزات نياز به اصلاح سطح با مواد داراي انرژي سطحي کم است. بدين منظور در بيشتر موارد از مواد آلي کاهنده انرژي سطحي استفاده ميشود. در تحقيقات اخير مشاهده شده است که پوششها با مورفولوژي زبر مناسب با نگهداري در هوا فوقآبگريز ميشوند. محققين مکانيسمهاي متعددي براي اين رخداد پيشنهاد کردند و توافقي در مورد مکانيسم افزايش زاويه تماس با زمان وجود ندارد.
با توجه به اينکه نقش اصلاح کننده کريستال در فرايند رسوبدهي الکتريکي و ايجاد ساختار سلسله مراتبي مشخص نيست و پژوهشهاي انتشار يافتهاي در اين زمينه وجود ندارد، هدف از اين تحقيق بررسي مکانيسم اصلاح کننده کريستال در فرايند رسوبدهي الکتريکي ميباشد. همچنين تاثير مقادير مختلف اصلاح کننده کريستال روي ميکروساختار از جمله مورفولوژي، توپوگرافي و بافت ، رفتار ترشوندگي و مقاومت به خوردگي پوششهاي نيکل بررسي ميشود.
اين پايان نامه در پنج فصل تنظيم شده است. ابتدا در فصل دوم اين پايان نامه مروري بر منابع صورت گرفته سپس در فصل سوم چگونگي انجام آزمونها و مواد و روش تحقيق آورده شده است. نتايج به دست آمده در فصل چهارم مورد تجزيه و تحليل قرار گرفتند و نهايتاً در فصل پنجم نتيجهگيري و پيشنهادات ارائه شده است.
فصل دوم
مروري بر منابع
معرفي و تاريخچه
بيش از 2000 سال پيش مشاهده شد که برخي از گياهان داراي خاصيت خودتميزشوندگي مي باشند که به عنوان عامل نجاتبخش گياه در محيطهاي آلوده عمل ميکند. نيلوفر آبي، نمونه معروفي از اين نوع گياهان ميباشدکه معمولا در مردابها و آبهاي سطحي در شرق آسيا وشرق آمريکاي شمالي رشد ميکند. مکانيسم ظهور اين خاصيت به صورت راز باقي ماند تا زماني که پيشرفت ميکروسکوپ الکتروني روبشي4 (SEM) در اواسط دهه 1960 ميلادي صورت گرفت. مطالعات روي اکثر برگهاي گياهان طبيعي در طول دهه گذشته آشکار کرد که سطح صاف ماکروسکوپي معمولا از زبريهاي ميکروسکوپي با مقياسهاي طولي مختلف تشکيل شده است و ساختار ميکرو- نانوي سطح به همراه واکس اپيکيوتيکيولار5 باعث آبگريزي ميشود. اين کشف به عنوان يک پيشرفت بزرگ در زمينه فوقآبگريزي براي ساخت اين سطوح به تقليد از طبيعت در نظر گرفته ميشود. علاوهبراين در سال 2007 ميلادي به دو نوع ميکرو ساختار سطحي عمده در برگهاي گياهان با خاصيت فوقآبگريزي پي برده شد که يکي ساختار سلسله مراتبي ميکرو- نانو و ديگري ساختار ميکرو الياف6 است. اين يک کشف حياتي بود و به عنوان نقطه آغازي براي توسعه روشهاي ساخت سطوح فوقآبگريز به تقليد از سطوح فوقآبگريز طبيعي محسوب ميشود. شکل ‏2-1، الف و ب به ترتيب تصاوير SEM برگ نيلوفرآبي با بزرگنمايي کم و زياد است. همانطور که مشاهده ميشود سطح برگ نيلوفرآبي به طور يکنواخت با برآمدگيها و فرورفتگيهاي 3- 10 ميکرومتري بافتدار شده است و اين ساختار با مواد مومي آبگريز به اندازه 30- 100 نانومتري آراسته شده است. اعتقاد براين است که مشارکت اين سلسله ساختار سطحي و مواد موم- مانند آبگريز دليلي بر فوقآبگريزي، يعني زاويه تماسي حدود °162 ميباشد [1].
شکل ‏2-1 تصاوير سطوح فوقآبگريز با ساختار سلسله مراتب، الف و ب به ترتيب تصاوير SEM برگ نيلوفرآبي با بزرگنمايي کم و زياد، ضميمه شکل (ب) زاويه تماسي سطح با آب در حدود °162 [1].شکل ‏2-2، تصاوير سطوح فوقآبگريز طبيعي با ساختار ميکرو الياف را نشان ميدهد. شکل ‏2-2، الف و ب مربوط به تصاوير SEM پشت برگ رامعي7 را با زاويه تماس °159 است. طبق شکل مذکور، شمار زيادي اليافهاي کاملا نرم با قطر 1-2 ميکرومتر به طور يکنواخت روي سطح توزيع شدهاند و ساختار واحدي را تشکيل دادهاند [1].
شکل ‏2-2 تصاوير SEM سطوح فوقآبگريز طبيعي با ساختار ميکرو الياف. الف و ب تصاوير SEM پشت برگ رامعي با بزرگنمايي به ترتيب کم و زياد و ضميمه شکل ب زاويه تماس سطح با آب در حدود °164 [1].ترشوندگي سطوح جامد و اهميت آن
ترشوندگي سطح جامد جزء ويژگيهاي مهم آن ميباشد، چون کنترل ترشوندگي در بيشتر کاربردهاي عملي بسيار سخت است. بيان مستقيم اين ويژگي به وسيله زاويه تماس8 (CA) با سطح ميباشد. سطوح با زاويه تماس بزرگتر از °150، فوقآبگريز ناميده ميشوند. اين سطوح به دليل ويژگيهايي همچون ضد چسبندگي، ضد آلودگي و خودتميزشوندگي مورد توجه ويژه قرار دارند. اينها ويژگيهاي مطلوب براي کاربردهاي صنعتي و زيستي همچون رنگهاي ضد لک براي قايقها، ضد چسبندگي برف به آنتنها و پنجرهها، خودتميزشوندگي شيشه اتومبيل، پالايش فلز، پارچههاي ضد لک و پوششهاي معماري ضد گرد و غبار به شمار ميآيند [2].
مواد با سطح انرژي کم، براي مثال سطح با گروههاي فشرده شش وجهي 3-CF، زاويه تماس °120 با آب دارند. اين سطوح به آساني پاک ميشوند، اما ويژگي خود تميزشوندگي ندارند. اما قطرات آب روي سطوح فوقآبگريز طبيعي همچون برگ نيلوفرآبي به آساني ميلغزد، بنابراين به عنوان حذف کننده آلودگيها عمل ميکنند. مکانيسم خود تميزشوندگي برگ نيلوفرآبي مطالعه شده است. در فصل مشترک سيال چسبناک و سطح جامد، معمولا وضعيت مرز غيرلغزشي حکمفرماست. لغزش روي مرز در مقياس چند ده نانومتري رخ ميدهد که در مقياس ماکروسکوپي محسوس نميباشد. به هر حال، وقتي قطرهاي روي سطح فوقآبگريز زبر کج شده به سمت پايين حرکت ميکند، لغزش ماکروسکوپي موثر روي مقياس سازگار با ويژگي سطح رخ ميدهد. قطره آب در حال لغزش روي برگ نيلوفر آبي مانند توپ الاستيک رفتار ميکند نه يک سيال. در مورد سطح آبگريز معمول، به دليل اينکه وضعيت مرز غيرلغزشي قطرات آب در امتداد ذرات آلوده کننده قرار ميگيرند، اين ذرات عمدتا در کنارههاي قطرات قرار مي گيرند و پشت قطره دوباره رسوب ميکنند (شکل ‏2-3، الف). در مورد سطوح زبر دافع آب، فصل مشترک آب- جامد به کمترين حد ميرسد. آب، قطرات کروي تشکيل ميدهد و ذرات از سطح جمع ميشوند (شکل ‏2-3، ب). لغزش قطرات آب و جمع شدن ذرات آلودگي از سطح برگ نيلوفر آبي، به اثر لوتوس9 معروف است [2].
شکل ‏2-3 الف و ب به ترتيب لغزش قطره آب از سطح آبگريز نرمال واز سطح فوقآبگريز. الف- قطره آب روي ذرات گرد و غبار مي خزد و ب- سطح فوقآبگريز کج شده که ذرات توسط قطره، جمع شده و از سطح دور ميشوند: خودتميزشوندگي [2].پارامترهاي آبگريزي
زاويه تماس ظاهري10
زاويه تماس ظاهري برابر با زاويه تماس حالت تعادل پايدار (کمترين حالت انرژي آزاد براي سيستم) مي باشد (شکل، 2-4). بسته به حالت تعادل سيستم، اين زاويه با معادله ونزل يا کاسي باکستر به دست ميآيد.
شکل ‏2-4 زاويه تماس قطره آب با سطح. پسماند زاويه تماس11
پارامتر مهم ديگر که براي تعيين ترشوندگي سطوح استفاده ميشود، پسماند زاويه تماس يا هيستريزيس زاويه تماس ميباشد. اين پارامتر، اختلاف بين زاويه تماس پيشرو12 و پسرو13 ميباشد که اين زاويه ها به طور معمول با اندازهگيري به ترتيب انبساط و انقباض قطرات ناشي از قراردادن سوزن در آنها و تزريق و برداشت مکرر آب تعيين ميشود [3].
شکل ‏2-5 شرح زاويه تماس پيشرونده و پسرو.
زاويه لغزش14
زاويه لغزش براي تعيين خودتميزشوندگي سطوح استفاده ميشود و به عنوان زاويه بحراني که قطره آب با وزن معين شروع به لغزش روي صفحه کج شده ميکند، تعريف ميشود [4].
شکل ‏2-6 زاويه لغزش. ارتباط بين پسماند زاويه تماس و زاويه لغزش با معادله 2-1 توصيف ميشود:
(‏2-1)(“m g” “sin” ?”(?)” )/”w” “=” “?” _(“lv” ) “(” “cos” ??”?” _”R” ? “- cos” “?” _”A” “)” که در اين رابطه ? زاويه لغزش، g شتاب گرانش ، m جرم قطره و w قطر سطح خيس شده ميباشد. طبق معادله مذکور، زاويه لغزش به جرم يا اندازه قطره بستگي دارد و براي يک قطره با اندازه معين، پسماند زاويه تماس کوچک منجر به زاويه لغزش کوچک ميشود. به دليل وابستگي زاويه لغزش به اندازه قطره، پسماند زاويه تماس پارامتر بهتري براي شناسايي ترشوندگي سطوح ميباشد [4].
مدلهاي ترشوندگي
مدل يانگ15
وقتي قطرهاي مايع روي سطح جامد قرار داده ميشود با سطح تشکيل يک زاويه تماس (?) ميدهد. زاويه تماس مايع روي يک سطح جامد کاملا صاف و از نظر شيميايي همگن به وسيله معادله يانگ (معادله ‏2-2) به دست ميآيد.
(‏2-2)”cos” ??”?” ?= (“?” _”sv” “-” “?” _”sl” )/”?” _”lv” در معادله مذکور، “?” _”sv” ، “?” _”sl” و ?” ?” ?_”lv” به ترتيب کشش سطحي فصل مشترکهاي جامد- بخار، جامد- مايع و مايع- بخار ميباشد (شکل ‏2-7).
شکل ‏2-7 رفتار تر شوندگي مايع روي سطح صاف و همگن مطابق مدل يانگ. ترشوندگي سطوح واقعي که زبر و از نظر شيميايي ناهمگن ميباشند، پيچيدهتر است. اثر زبري سطح روي ترشوندگي توسط ونزل در سال 1936 ميلادي و سپس توسط کاسي باکستر در سال 1944 ميلادي بحث شد.
مدل ونزل
در مدل ونزل، که به مدل همگن نيز معروف مي باشد، مايع کاملا به شيارهاي زبري نفوذ ميکند (شکل ‏2-8) و زاويه تماسي در چنين حالت به وسيله معادله ونزل (معادله ‏2-3) تعيين ميشود.
شکل ‏2-8 رفتار تر شوندگي مايع روي سطح زبر مطابق مدل ونزل [5].
(‏2-3)”cos” ??”?” _”w” “= r” (“?” _”sv” “-” “?” _”s l” )/”?” _”lv” ? “= r” “cos” ?”?” در اين معادله، w? زاويه تماس سطح زبر، ? زاويه تماسي يانگ و r فاکتور زبري ميباشد. فاکتور زبري نسبت مساحت واقعي يک سطح زبر به مساحت هندسي که در معرض ديد است، ميباشد. براي يک سطح کاملا صاف r برابر با يک بوده و براي سطح زبر، r بزرگتر از يک ميباشد. معادله ونزل پيشبيني ميکند که اگر (°90 > ?) باشد، ترشوندگي توسط زبري تقويت ميشود و اگر (°90 < ?) باشد، زبري باعث کاهش ترشوندگي ميشود.
مدل کاسي باکستر
مدل کاسي باکستر به مدل ناهمگن يا مرکب نيز معروف ميباشد. در اين مدل شيارهاي زير قطره پر از بخار به جاي مايع در نظر گرفته ميشود (شکل ‏2-9).
شکل ‏2-9 رفتار تر شوندگي مايع روي سطح زبر مطابق با مدل کاسي باکستر [5].در چنين وضعيتي، فصل مشترک مايع- جامد شامل دو فاز ميباشد: فصل مشترک جامد- مايع و فصل مشترک مايع- بخار. زاويه تماس ظاهري، مجموع مشارکت فازهاي مختلف مي باشد، همان طور که در معادله 2-4 بيان ميشود:
(‏2-4)”cos” ??”?” _”c” ? “=” “f” _”1″ “cos” ??”?” _”1″ ? “+” “f” _”2″ “cos” ??”?” _”2″ ?در اين رابطه c? زاويه تماس ظاهري، f1 و f2 به ترتيب کسر سطحي فاز 1 و فاز 2 ميباشد. اين معادله شکل کلي بوده و حتي براي سطوح صاف هم بکار ميرود. وقتي يکي از اين سطوح، فصل مشترک هوا- مايع است، f به عنوان کسر سطح جامد که به وسيله مايع تر ميشود، تعريف ميشود و بنابراين کسر هواي در تماس با مايع ( f-1) ميباشد. با در نظر گرفتن 180 = ? براي هوا، زاويه تماس با معادله 2-5 تعيين ميشود:
(‏2-5)cos???_c ?=r f cos???+f-1?پارامتر f از صفر تا يک تغيير ميکند. وقتي 0= f ميباشد، قطره مايع سطح را اصلا تر نميکند و در 1= f سطح کاملا تر ميشود که براي سطح صاف اينگونه ميباشد. وقتي قطره در حالت کاسي باکستر است، زاويه کوچک بين قطره مايع و سطح جامد، باعث لغزش آسان قطره روي سطح ميشود [6].
حالت شبهپايدار کاسي16
مارمور [7]، مکانيسم فوقآبگريزي برگ نيلوفرآبي را بررسي کرد. وي استنباط کرد که همانند حالت فوقآبگريزي برگهاي نيلوفرآبي، طبيعت حالت ترشوندگي ناهمگن را به دلايل زير ترجيح ميدهد:
* براي اکثر ترکيبات با سطح برآمده و تيز، زاويه تماس کاسي باکستر بيشتر از ونزل است.
* زاويه کاسي باکستر به فاصله برآمدگيها حساس نيست و به طور ملايم به تيزي حساس است.
* در حالت ترشوندگي ناهمگن، سطح کمتر ميشود، حتي وقتي که زاويه تماس ونزل و کاسي باکستر يکي باشد.
از ديدگاه ترموديناميکي، حالت ترشوندگي با کمترين زاويه تماس پايدارتر است، چون انرژي آزاد گيبس با افزايش زاويه تماس به طور يکنواخت افزايش مي يابد. بنابراين، وقتي حالت ناهمگن زاويه تماس بيشتر پيشنهاد ميکند، شبهپايدار خواهد بود.
انتقال بين حالت ونزل و کاسي:
به طور کلي، قطرات مايع در حالت ونزل روي سطح زبر زاويه لغزش بيشتري از حالت کاسي باکستر نشان ميدهند. در واقع نحوه تماس جامد- مايع از حالت کاسي به ونزل تحت وضعيتهاي فشار، ضربه يا ارتعاش قطره تغيير خواهد کرد [7]. علاوه بر انتقال بين حالات، کيشي و همکارانش [8]، نشان دادند که در سطح نانوستوني، هر دو حالت ميتوانند وجود داشته باشد. به طور کلي، يک ارتفاع بحراني براي نانوستونها وجود دارد که بيشتر از آن قطرات آب روي سطوح آبگريز ستوني ميتوانند در هر دو حالت کاسي و ونزل باشند که بستگي به نحوه قرارگيري اوليه قطرات دارد.
سطوح فوقآبگريز مصنوعي
بيشتر سطوح فوقآبگريز طبيعي زبري شديد و ساختار ميکرو- نانوي پيچيده دارند. تعدادي از اين سطوح توسط محققان مطالعه شدند تا خاصيت فوقآبگريزي را تقليد کنند. براي مثال، ترکيب پليوينيل کلريد17 و اتانول همانطور که در شکل ‏2-10 مشاهده ميشود، براي تشکيل فيلمهاي فوقآبگريز استفاده شدهاند. سطوح PVC تشکيل شده با افزايش محتواي اتانول (زير 50%) در محلول PVC، زبرتر ميشود و تخلخلها و نانوکامپوزيتهاي بيشتري تشکيل ميشود. اين سطوح، ساختار فوقآبگريز لوتوس مانند را تشکيل ميدهند که شامل ذرات با اندازه 100- 300 نانومتر ميباشد. همچنين، سطوح فوقآبگريز شاخص در طبيعت داراي زبريهاي چندمقياسي شامل فلسهاي نانومتر روي برآمدگيهاي ميکرومتر ميباشند. اين نوع مورفولوژي، با استفاده از روشهاي ليتوگرافي، تکنيکهاي الگومانند، عمليات پلاسما، رسوبدهي الکتروشيميايي، رسوبدهي لايه به لايه18، اجتماع کلوييدي19 و الکترواسپينينگ20 به دست ميآيد. اين روشها مطابق با مدلهاي تئوري بحث شده در بخشهاي قبل ميباشند و راهکار رايج براي ايجاد فوقآبگريزي براي اکثر فرايندهاي مذکور، توليد سطوح زبر با ساختار سلسله مراتبي و انرژي سطحي کم ميباشد [5].
شکل ‏2-10 تصاوير سطوح PVC به دست آمده در محتواي مختلف اتانول در محلول PVC.الف- 0% (v/ v)، ب- 7/16% (v/v)، ج- 5/37%(v/v)،د-4/44% (v/v)، ه- %50 (v/v)، و- بزرگنمايي بالاتري از تصوير SEM(ه). ضمائم، تصاوير زاويه تماس آب با سطوح PVC تهيه شده است [5].روشهاي تهيه سطوح فوقآب گريز مصنوعي
روشهاي ايجاد سطوح فوقآبگريز را ميتوان به دو دسته کلي طبقه بندي کرد [9]:
الف- زبر کردن مواد داراي انرژي سطحي کم
ب- ايجاد زيرلايه زبر و اصلاح کردن آن با مواد با انرژي سطحي کم
زبر کردن مواد داراي انرژي سطحي کم
در اين روش، براي ايجاد سطوح فوقآبگريز معمولا پليمرهاي آبگريز به عنوان زيرلايه استفاده ميشود. با ايجاد زبري روي سطوح مواد پليمري، رفتار فوقآبگريزي به آساني مشاهده ميشود. مواد آبگريز رايج به شرح زير ميباشند.
فلوئورکربنها21
پليمرهاي فلوئوردار انرژي سطحي بسيار کمي دارند و از اين رو مورد توجه ميباشند. زبر کردن سطوح اين مواد مستقيما باعث فوقآبگريزي ميشود. به دليل حلاليت محدود مواد فلوئوردار، اکثرا اين مواد مستقيما استفاده نميشوند و براي ايجاد فوقآبگريزي، مواد فلوئوردار با مواد ديگر که اغلب به آساني زبر ميشوند، آميخته يا متصل ميشوند [9].
سيليکونها
ماده شناخته شده ديگر با انرژي سطحي کم، پليديمتيلسيلوکسان22 (PDMS) ميباشد. PDMS به دليل آبگريزي و قابليت شکل پذيري به سادگي با روشهاي مختلف فوقآبگريز ميشود [9].
موادآلي
اگرچه فلوئورکربنها و سيليکونها به عنوان مواد فوقآبگريز مشهور هستند، طبيعت فوقآبگريزي و خودتميزشوندگي خود را از هيدروکربنهاي پارافيني به دست ميآورد [9].
مواد معدني
مواد معدني معيني نيز باعث خاصيت فوقآبگريزي ميشوند. براي مثال سطوح فوقآبگريز از ZnO و TiO2 توليد شده است. فنگ و همکارانش [10] ، نانوميلههاي ZnO را با روش محلول دو مرحلهاي ساختند. فيلمهاي نانوميلهاي ZnO فوقآبگريز بودند که ناشي از زبري سطحي و انرژي سطحي کم صفحه (001) روي سطح فيلم بود که توسط اشعه ايکس اثبات شد. همچنين مشاهده شد که در اثر تابش UV و در نتيجه جذب هيدروکسيل در سطح ZnO، فوقآبگريزي به فوقآبدوستي23 تبديل شد. نگهداري فيلم UV شده در تاريکي به مدت 7 روز دوباره فيلم را آبگريز کرد. به طور مشابه، فيلمهاي نانوميله TiO2 با ترشوندگي برگشتپذير سنتز شده است (شکل ‏2-11( [9].
شکل ‏2-11 فيلم نانوميله TiO2 و يک پاپيلا در بزرگنمايي بالا [9]. ايجاد زيرلايه زبر و اصلاح کردن آن با مواد با انرژي سطحي کم
روشهاي ايجاد سطوح فوقآبگريز به وسيله زبر کردن سطوح داراي انرژي سطحي کم، اغلب يک مرحلهاي و ساده ميباشند. اما اين روشها محدود به مجموعهاي کوچک از مواد ميباشد. ايجاد سطوح مذکور با راهکاري کاملا متفاوت، يعني ابتدا ايجاد زيرلايه زبر و سپس اصلاح آن با مواد با انرژي سطحي کم ، ترشوندگي سطح را از بالک کاملا جدا ميکند و کاربرد سطوح فوقآبگريز را گستردهتر ميکند. روشهاي زيادي براي ايجاد سطوح زبر وجود دارد از جمله کشش مکانيکي، اچ کردن شيميايي24، پلاسما، ليزر، ليتوگرافي، فرايند سل- ژل25، ريختهگري محلول، مونتاژ کلوييدي، رسوبدهي الکتريکي26، الکترواسپينينگ و رسوب بخار شيميايي27. همچنين چندين روش براي اصلاح سطح وجود دارد. براي مثال بين طلا و آلکيل تيولها پيوند کوالانسي ميتواند تشکيل شود. سيلانها اغلب براي کاهش انرژي سطحي استفاده ميشوند. اتصال فيزيکي، جذب و پوشش نيز ميتواند شيمي سطح را تغيير دهند [9].
اکثر روشهاي که براي ايجاد سطوح زبر توسعه يافتهاند از جمله ليتوگرافي، اچ کردن پلاسما، اکسيداسيون آندي و رسوب بخار شيميايي، پرهزينه هستند و به دليل وضعيتهاي عمليات شيميايي دشوار، مواد گران و فرايندهاي چند مرحلهاي پيچيده قابل استفاده در مقياسهاي بزرگ نميباشند [11-12]. در مقابل رسوبدهي الکتريکي آسان است و مزايايي از نظر قيمت کم و وضعيتهاي عملياتي ملايم براي توليد انبوه دارد [13].
محققين معتقدند که سطوح فوقآبگريز، از سطح با زبري سلسله مراتبي و زيرلايه آبگريز ناشي ميشود. بنابراين فلزات که داراي انرژي سطحي بالا و عموما آبدوست ميباشند، براي فوقآبگريزي، نيازمند اصلاح سطوح زبر با مواد با سطح انرژي کم همچون ترکيبات فلوئوردار وسيليکوني ميباشد. اما در سالهاي اخير، سطوح فوقآبگريز با ايجاد ساختار سلسله مراتبي فلزات و بدون اصلاح شيميايي به دست آمده است. فيلمهاي نيکل فوقآبگريز با ساختار سلسله مراتبي ميکرو – نانو به وسيله رسوبدهي الکتريکي روي زيرلايه مس تهيه شدهاند. هنگ و همکارانش [11]، ساختار سلسله مراتبي ميکرو – نانو را به روش مذکور با استفاده از اتيلندي آمونيومدي کلريد28 به عنوان عامل اصلاح کننده کريستال روي زيرلايه مس ايجاد کردند.گنگ و همکارانش [14]، ساختار مذکور را با استفاده از افزودني آمونيوم کلريد ايجاد کردند. آنها مشاهده کردند که فيلم سلسله مراتبي تازه تهيه شده، فوقآبدوست ميباشد اما با نگهداري ساختار به مدت 15 روز در هوا، انتقال فوقآبدوستي به فوقآبگريزي صورت ميگيرد. شکل ‏2-12 تغييرات زاويه تماس را در مدت زمان نگهداري در شرايط محيطي نشان ميدهد. براي شناسايي مکانيسم اين تغيير، مطالعات SEM و طيفسنجي فوتوالکتروني اشعه ايکس 29 (XPS) روي فيلمهاي تهيه شده انجام شد. مطالعاتSEM نشان داد که مورفولوژي سطح در طول مدت زمان نگهداري در هوا تغيير نميکند. اما آناليز ترکيب شيميايي سطح با روش XPS بيانگر تغيير ترکيب شيميايي بود.
شکل ‏2-12 تغييرات زاويه تماسي فيلم نيکل در مدت زمان نگهداري در هوا [14].
شکل ‏2-13 طيف XPS فيلم نيکل با ساختار سلسله مراتبي ميکرو- نانو، الف- طيف بررسي فيلم تازه تهيه شده، ب- طيف بررسي فيلم ذخيره شده به مدت 90 روز، ج- طيف Ni2p فيلم تازه تهيه شده، د- طيف Ni2p فيلم نگهداري شده به مدت 90 روز [14]انتقال رفتار فوقآبدوستي به فوقآبگريزي با نگهداري پوشش در هوا براي پوششهاي فلزي ديگر نيز گزارش شده است. تنگ و همکارانش [15]، با روش سايش ليزري30، سطح بسيار زبري روي زيرلايه برنجي ايجاد کردند. آنها مشاهده کردند که با نگهداري سطح مذکور در هوا به مدت 2 هفته، خاصيت فوقآبگريزي در سطح به وجود ميآيد. مطالعه تغيير ترکيب شيميايي سطح با آناليز طيفسنجي تفکيک انرژي پرتو ايکس(EDX)31 نشان داد که ترکيبات CuO و ZnO بر سطح برنج با نگهداري در هوا تشکيل شده است. اين محققان، بروز خاصيت فوقآبگريزي را به تشکيل ترکيبات مذکور نسبت دادند. کيتزيگ و همکارانش [16]، در سطح آلياژهاي مختلف فولاد زنگنزن ساختارهاي زبر دو مقياسي به وسيله پرتو افکني ليزري ايجاد کردند. آنها نيز مشاهده کردند که با نگهداري پوششها در محيط شرايط فوقآبگريزي حاصل ميشود. اين گروه، تغيير رفتار ترشوندگي را به تغييرات محتواي کربن سطح نسبت دادند. ليئو و همکارانش [17]، فرايند تغيير ترشوندگي سطوح آلومينيومي را در محيطهاي مختلف شامل N2، CO2، O2 و محيط غني از مواد آلي بررسي کردند. آنها مشاهده کردند که تغيير ترشوندگي سطح عمدتا ناشي از جذب مواد آلي از اتمسفر اطراف روي سطح اکسيد است.
ژانگ و همکارانش [18]، پوشش چند لايه مس- نيکل فوقآبگريز را از طريق روش دو مرحلهاي ساده که شامل رسوب به روش الکترولس والکتريکي بود، روي زيرلايه مس اعمال کردند و به مورفولوژي جديد به شکل خيار دريايي دست يافتند (شکل ‏2-14). زاويه ترشوندگي سطح °156 به دست آمد که دلالت بر فوقآبگريزي سطح داشت. همچنين آنها اظهار داشتند که اين ساختار را مي توان براي بهبود عملکرد الکتروشيميايي آندي باطريهاي يون- ليتم بعد از رسوبدهي عناصري همچون سيليسيم و ژرمانيم بکار برد.
شکل ‏2-14 تصاوير SEM پوشش چند لايه مس/ نيکل با مورفولوژي خيار دريايي با بزرگنماييهاي مختلف[18].تيان و همکارانش [19]، ابتدا از طريق رسوبدهي الکتريکي، پوشش نيکل را روي مس ايجاد کردند و سپس آلياژ نيکل- فسفر را از طريق الکترولس روي ساختارهاي نانو نيکل اعمال کردند. پوشش نيکل ايجاد شده داراي ساختار مخروط مانند با پلههاي مارپيچي روي وجوه جانبي و زاويه ترشوندگي °135 بود (شکل ‏2-15).
شکل ‏2-15 تصوير SEM پوشش نيکل با ساختار مخروط مانند با پله هاي مارپيچي [19]. رفتار خوردگي پوششهاي فلزي فوقآبگريز
خرسند و همکارانش [20]، پوششهاي نيکل در حضور افزودني اتيلنديآمونيوم ديکلريد با روش رسوبدهي الکتريکي تهيه کردند. آنها مشاهده کردند که با نگهداري پوششها به مدت 2 هفته در هوا، خاصيت فوقآبگريزي حاصل شد. مقاومت به خوردگي پوششهاي فوقآبدوست و فوقآبگريز به طور مدتدار در محلول 5/3% وزني سديم کلريد با روش طيفسنجي امپدانس الکتروشيميايي32 (EIS) بررسي شد. آنها مشاهده کردند که فوقآبگريزي مقاومت به خوردگي فيلم نيکل را به طور قابل ملاحظه افزايش داد (شکل ‏2-16، الف)، اما با افزايش مدت زمان غوطهوري فيلم فوقآبگريز، مقاومت پلاريزاسيون شروع به کاهش کرد که ناشي از کاهش زاويه تماس با افزايش زمان تماس با محلول خورنده بود (شکل ‏2-16، ب).


دیدگاهتان را بنویسید