Czasopismo | OCHRONA PRZED KOROZJĄ | Rocznik 2020 - zeszyt 6

Use of electrochemical impedance spectroscopy to study corrosion of Ni/Al2O3/PTFE composite coatings in NaCl and CMA solutions

Wykorzystanie elektrochemicznej spektroskopii impedancyjnej do badania korozji kompozytowych powłok Ni/Al2O3/PTFE w roztworach NaCl and CMA

10.15199/40.2020.6.2

nr katalogowy: 126762
10.15199/40.2020.6.2

Streszczenie

The main goal of this research was the characterization of corrosion properties of the nickel-nano-alumina-polytetrafluoroethylene (Ni/ Al2O3/PTFE) composite coatings. The layers were produced by electrochemical method in base and modified by organic additive Watts bath. Nickel and Ni/Al2O3 coatings were also produced with the same process parameters and analysed for comparison purposes. The surface topography was evaluated using scanning electron microscopy (SEM). The electrochemical impedance spectroscopy (EIS) was used to estimate the corrosion resistance in two anti-icing environments: sodium chloride (NaCl) and calcium magnesium acetate (CMA). Nyquist and Bode diagrams obtained by the impedance spectroscopy method were established. The equivalent electric circuit and its electrochemical parameters were determined to interpret impedance spectra. The completed studies have shown that the Ni/Al2O3/PTFE composite coatings produced in the base Watts bath are characterized by the best corrosion resistance in a NaCl solution compared to the other investigated coatings. The Ni/Al2O3/PTFE coatings deposited in modified Watts bath has the worst corrosion characteristics in NaCl as well as in CMA environments which is due to their surface development and porosity. The performed studies indicate a different corrosion mechanism in two examined electrolytes.

Abstract

Głównym celem badań było określenie właściwości korozyjnych powłok kompozytowych nikiel-nano-tlenek glinu-politetrafluoroetylen (Ni/Al2O3/PTFE). Warstwy były osadzane metodą elektrochemiczną w podstawowej i modyfikowanej dodatkiem organicznym kąpieli Wattsa. W celach porównawczych wytwarzano również powłoki niklowe i Ni/Al2O3 stosując te same parametry procesowe. Przy użyciu skaningowej mikroskopii elektronowej (SEM) oceniono topografię powierzchni. Do określenia odporności korozyjnej w dwóch środowiskach odladzających: chlorku sodu (NaCl) oraz octanie magnezowo- -wapniowym (CMA) zastosowano elektrochemiczną spektroskopię impedancyjną. Przedstawione zostały uzyskane metodą EIS wykresy Nyquista i Bodego. Do interpretacji widm impedancyjnych wykorzystano elektryczne układy zastępcze i wyznaczone za ich pomocą parametry elektrochemiczne. Przeprowadzone badania wykazały, że powłoki kompozytowe Ni/ Al2O3/PTFE wytwarzane w kąpieli bazowej charakteryzują się najlepszą odpornością korozyjną w roztworze NaCl w porównaniu do wszystkich innych badanych powłok. Powłoki Ni/Al2O3/PTFE osadzane w modyfikowanej kąpieli Wattsa mają najgorsze charakterystyki korozyjne, zarówno w środowisko NaCl, jak i w CMA, co jest spowodowane ich rozwinięciem powierzchni i porowatością. Zrealizowane badania wskazują na różny mechanizm korozyjny w dwóch testowanych elektrolitach.

Słowa kluczowe

Keywords

Bibliografia

[1] Ashby M. F.. 2005. Materials selection in mechanical design, Butterworth-Heinemann: Elsevier.
[2] Łągiewka E., A. Budniok. 2010. Struktura, właściwości i metody badań materiałów otrzymanych elektrolitycznie. Katowice: Wydawnictwo Uniwersytetu Śląskiego.
[3] Bełtowska-Lehamn E. 2013. Indukowane elektroosadzanie nanokrystalicznych powłok metalicznych i kmpozytowych typu Ni-W(Mo)/Al2O3. Kraków: Polska Akademia Nauk.
[4] Kucharska B. 2017. Micro and nanocrystalline Ni/Al2O3 and Ni/Al2O3/PTFE composite coatings, PhD thesis. Warszawa: Warsaw University of Technology Publishing House.
[5] Kucharska B., J. R. Sobiecki. 2020. “The corrosion properties of Ni/Al2O3/ PTFE composite coatings in NaCl and CMA solutions”. Corrosion Engineering, Science and Technology. DOI: 10.1080/1478422X.2019.1710662
[6] Tang A., M. Wang, W. Huang and X. Wang. 2015. “Composition design of Ni- -nano-Al2O3-PTFE coatings and their tribological characteristics,” Surface & Coatings Technology 282 : 121-128.
[7] Ramakrishna D., T. Viraraghavan. 2005. “Environmental impact of chemicaldeicers– a review”. Water Air Soil Pollution 166 (49–63).
[8] Shi X., L. Fay, Z. Yang, T. Nguyen and Y. Liu. 2009. “Corrosion of deicers to metals intransportation infrastructure: introduction and recent developments. Corrosion Reviews 27 (23–52) 2009.
[9] Santagata M., M. Collepardi. 2000. “The effect of CMA deicers on concrete properties”. Cement and Concrete Research 30 (9) : 1389-1394.
[10] Lvovich V. F. 2012. Impedance Spectroscopy: Applications to Electrochemical and Dielectric Phenomena. Hoboken: Wiley.

Jeśli masz wykupiony/przyznany dostęp - zaloguj się. Skorzystaj z naszych propozycji zakupu!

Publikacja


OCHRONA PRZED KOROZJĄ- e-publikacja (pdf) z zeszytu 2020-6 , nr katalogowy 126762 licencja: Osobista Produkt cyfrowy Nowość	10.00 zł

Zeszyt


OCHRONA PRZED KOROZJĄ- e-zeszyt (pdf) 2020-6 licencja: Osobista Produkt cyfrowy Nowość	42.00 zł

Prenumerata

OCHRONA PRZED KOROZJĄ - prenumerata cyfrowa
licencja: Osobista

Produkt cyfrowy
Nowość

504.00 zł

OCHRONA PRZED KOROZJĄ - papierowa prenumerata roczna + wysyłka
licencja: Osobista

Szczegóły pakietu

Nazwa
OCHRONA PRZED KOROZJĄ - papierowa prenumerata roczna	636.00 zł brutto 588.89 zł netto 47.11 zł VAT (stawka VAT 8%)
OCHRONA PRZED KOROZJĄ - pakowanie i wysyłka	42.00 zł brutto 34.15 zł netto 7.85 zł VAT (stawka VAT 23%)

678.00 zł

OCHRONA PRZED KOROZJĄ - PAKIET prenumerata PLUS
licencja: Osobista

Szczegóły pakietu

Nazwa
OCHRONA PRZED KOROZJĄ - PAKIET prenumerata PLUS (Prenumerata papierowa + dostęp do portalu sigma-not.pl + e-prenumerata)	762.00 zł brutto 705.56 zł netto 56.44 zł VAT (stawka VAT 8%)

762.00 zł

Zeszyt

2020-6

Twój Koszyk

Publikacja

Zeszyt

Prenumerata

Zeszyt

Czasopisma