Διερεύνηση μεθόδων αντιδιαβρωτικής επικάλυψης μεταλλικών κραμάτων με την χρήση νανοϋλικών

Abstract

Ένα απο τα μεγαλύτερα προβλήματα που αντιμετωπίζει ο σύγχρονος βιομηχανικός χώρος είναι η διάβρωση των μετάλλων και των κραμάτων τους. Το αλουμίνιο παρουσιάζει υψηλή αντοχή σε μηχανικές καταπονήσεις και έχει εξαιρετική αντοχή στη διάβρωση, η οποία οφείλεται στο φαινόμενο της παθητικοποίησης. Συγκεκριμένα το κράμα αλουμινίου ΑΑ2024-Τ3 έχει εξαιρετικές μηχανικές ιδιότητες και χρησιμοποιείται σε προηγμένες εφαρμογές της αεροδιαστημικής και της αυτοκινητοβιομηχανίας. Επιτακτική ανάγκη είναι η προστασία τόσο των νέων όσο και των υφιστάμενων εκάστοτε μηχανικών καταστευών, για αυτό το λόγο χρησιμοποιούνται επικαλύψεις. Η εργασία αποσκοπεί στη διερεύνηση της συμπεριφοράς διάβρωσης υποστρωμάτων AA2024-T3 που έχουν υποστεί εμβάπτιση με υβριδικές επιστρώσεις που προέρχονται από sol-gel. Στα πλαίσια εκπόνησης της παρούσας εργασίας πραγματοποιήθηκε σύνθεση υβριδικών διαλυμάτων, τα οποία παρασκευάστηκαν με πολυμερισμό 3-γλυκιδυλοξυπροπυλοτριμεθοξυσιλάνιο (GPTMS), τετρααιθυλο ορθοπυριτικό (TEOS) και ζιρκονικό τετρα-n-προπυλο (TPOZ). Από τη διαδικασία σύνθεσης, λαμβάνει χώρα σχηματισμός νανοσωματιδίων ZrO2. Οι φωτογραφίες που πάρθηκαν από το ηλεκτρονικό Μικροσκόπιο Σάρωσης (SEM) δείχνουν ότι τα νανοσωματίδια ZrO2 έχουν διάμετρο που κυμαίνεται μεταξύ 50-85 nm και ορισμένα συσσωματώματα τα οποία ήταν 148-250 nm. Τα νανοσωματίδια αυτά είναι άμορφα και βελτιώνουν την αντιδιαβρωτική προστασία των επικαλύψεων sol-gel. --------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- One of the biggest problems facing the modern industry is the corrosion of metals and their alloys. Aluminium has a high resistance to mechanical stresses and excellent resistance to corrosion, due to the passivation phenomenon. In particular, the aluminium alloy AA2024-T3 has excellent mechanical properties and is used in advanced aerospace and automotive applications. It is imperative to protect both the new and existing cathedrals, which is why coatings are used. This research aims to investigate the corrosion behavior of AA2024-T3 substrates pretreated with sol-gel derived hybrid coatings. In the context of the present work, a synthesis of hybrid solutions prepared by copolymerization of 3-Glycidoxypropyltrimethoxysilane (GPTMS), tetraethylortosilicate (TEOS) and tetra-n-propoxyzirconium (TPOZ) was achieved. During the synthesis process, the formation of ZrO2 nanoparticles is observed. The images obtained by SEM, show that the ZrO2 nanoparticles have a diameter ranging between 50-85 nm and some agglomerations which were 148-250 μm. These particles are amorphous and improve the corrosion protection of sol-gel coatings.