نکته مهم : برای بهره گیری از متن کامل پژوهش یا مقاله می توانید فایل ارجینال آن را از پایین صفحه دانلود کنید. سایت ما حاوی تعداد بسیار زیادی مقاله و پژوهش دانشگاهی در رشته های مختلف می باشد که می توانید آن ها را به رایگان دانلود کنید

غلظت محلول:60 گرم بر لیتر.

 دمای محلول:10 درجه سانتی گراد.    

زمان انجام آزمایش:20 دقیقه.

دانسیته جریان:5/0 آمپر بر دسی متر مربع.

نسبت آند به کاتد:2:1

نوع کاتد:فولاد زنگ نزن.

با تعیین شدن شرایط مناسب برای آنودایزینگ روی خالص آزمایشات برای فولاد گالوانیک سریع تر انجام گردید به طوری که همان نتایج نهایی که برای روی بدست آمد برای فولاد گالوانیک نیز تکرار گردید. نتیجه ای که بعد از انجام آزمایش بر روی فولاد گالوانیک بدست آمد در شکل 5-4 آمده می باشد.

شکل5-4 فولاد گالوانیک آنودایز شده

همان گونه که در شکل5-4 نظاره می گردد پوسته اکسیدی رنگی در سطح نمونه ایجاد شده می باشد. شرایط ایجاد این پوسته رنگی بصورت زیر میباشد:

غلظت بیکرومات پتاسیم:160 گرم بر لیتر.

غلظت اسید بوریک:25 گرم بر لیتر.

اسید سولفوریک:4 میلی لیتر.

دانسیته جریان:1/0 آمپر بر دسی متر مربع.

دمای محلول:20 درجه سانتی گراد.

زمان انجام آزمایش:50 دقیقه.

نوع کاتد:فولاد زنگ نزن.

نسبت آند به کاتد:2:1

فصل پنجم : تحليل نتايج

هنگام کار با روی خالص نمونه های زیادی مورد آزمایش قرار گرفت که اثر پارامترهایی از قبیل دمای محلول، زمان پروسه، نسبت سطح آند به کاتد، نوع کاتد، غلظت محلول و دانسیته جریان مطالعه گردید. نتایج حاصل از کار به صورت جدول1-4 تنظیم گردید. با تغییر دادن هر کدام از پارامتر های موجود در جدول 1-4 و نظاره کردن اثر هر کدام از آنها شرایط مناسب برای تشکیل پوسته اکسیدی سبز رنگ در روی بدست آمد. همان گونه که در شکل3-4 نظاره می گردد کاتد در تأثیر تکمیل کننده مدار را دارد به این شکل که منتقل کننده الکترون های آزاد شده دراثر تجزیه شدن روی می باشد. در این پیل فلز روی به عنوان آند می باشدکه با اتصال جریان الکتریکی به صورت زیر خورده می گردد:

Zn=Zn2++2e

تأثیر اصلی در رنگی شدن پوسته اکسیدی اکسید کرم می باشد به این شکل که با تشکیل Cr2O3 بر روی سطح روی ظاهری سبز رنگ به وجودمی آید. برای تشکیل این پوسته اکسیدی بایستی یون کرم را احیاء نمود. به دو صورت می توان این کار را انجام داد:

Cr2O72-+14H++6e=2Cr3++7H2O (1

احتمال انجام چنین واکنشی در این آزمایش با در نظر داشتن شرایط کارگاهی ضعیف بوده و به احتمال قوی تر به روش زیر یون کرم احیاء می گردد:

2) Zn2++Cr2O72-+14H+=2Cr3++7H2O

آب موجود در محلول بیکرومات نیز به صورت زیر تجزیه می گردد:

H2O=2H++1/2O2

حال یون کرم بوسیله اکسیژن آزاد شده ناشی از تجزیه آب به صورت زیر به اکسید کرم تبدیل می گردد:

Cr3++O2-=Cr2O3

این اکسید بصورت سبز رنگ می باشد که با قرار گرفتن آن در سطح روی عملیات آنودایزینگ روی خالص انجام می گردد. بصورت شماتیک کلیه فرآیند های ذکر گردیده در بالا را میتوان بصورت زیر نمایش داد:

   بالک فلز روی

شما می توانید مطالب مشابه این مطلب را با جستجو در همین سایت بخوانید                     
 

 

 

ZN

Z

Z

 

                                        Zn2++2e                                       

          Zn2++Cr2O72-+14H+=Cr3++7H2O

H2O=2H++1/2O2–                      

Cr3++O2=Cr2O3                                                  

                                                 پوسته اکسیدی سبز رنگ  Cr2O3

قابل ذکر می باشد که در سطح روی خالص پوسته اکسیدی هست که در حین کار به علت دانسیته جریان بالا این پوسته در محلول حل شده و روی خالص در معرض واکنش قرار می گیرد. همان گونه که در فصل گذشته ذکر گردید محلول لازم جهت پروسه آنودایزینگ روی خالص بیکرومات پتاسیم می باشد، انجام این پروسه در فولاد گالوانیک شامل اسید بوریک و اسید سولفوریک نیز می باشد. زیرا پوسته روی خالص در فولاد گالوانیک نازک بوده و هنگامی که در پیل الکتروشیمیایی قرار می گیرد در اثر اعمال جریان احتمال پاک شدن آن از روی سطح فولاد هست لذا دانسیته جریان ده برابر کمتر از حالت آنودایزینگ روی خالص اعمال می گردد. با در نظر داشتن شرایط موجود اسید سولفوریک و اسید بوریک بعنوان کاتالیزور اقدام می کنند تا واکنش های لازم جهت تشکیل پوسته اکسید کروم در سطح فولاد سریع تر انجام گردد. در پیل مورد بهره گیری جهت آنودایزینگ جریان ثابت می باشد اما پتانسیل اعمالی در حال تغییر می باشد که در هر لحظه می تواند واکنش خاصی با در نظر داشتن پتانسیل موجود انجام گردد. حال آنکه بسیاری از این واکنش ها ناخواسته می یاشند، لذا جهت جلوگیری از انجام چنین واکنش هایی نیاز به پیل سه الکترودی می باشدکه در این گونه پیل ها به واسطه الکترود مرجع موجود در پیل، پتانسیل الکتریکی ثابت بوده و با تنظیم جریان اعمالی پتانسیل الکتریکی را می توان ثابت نگه داشت.

نتيجه گيري

1 پروسه آنودایزینگ فولاد گالوانیک بواسطه تشکیل پوسته اکسیدی پایدار در سطح تأثیر مهمی در مقاومت به خوردگی و سایش دارد.

2 با انتخاب نوع محلول مورد بهره گیری در آنودایزینگ فولاد گالوانیک می توان آن را به صورت رنگی تشکیل داد.

3 با ایجاد پوسته اکسیدی Cr2O3 در طی پروسه آنودایزینگ روی خالص، رنگ سبز حاصل می گردد.

4 تحت شرایط مشابه پوسته اکسیدی را میتوان در سطح فولاد گالوانیک نیز تشکیل داد.

5 با بهره گیری از پیل های سه الکترودی پتانسیل پیل ثابت مانده و از انجام واکنش های ناخواسته جلوگیری       می گردد.

6 در صورتی که از ساختار های ریز دانه فولاد گالوانیک بهره گیری گردد کنتراست رنگی بین دانه ها باعث یکنواختی رنگ ظاهر نمونه می گردد.

پيشنهادها

1 مطالعه کمپلکس های ناپایدار مزاحم در پروسه آنودایزینگ فولاد گالوانیک جهت حذف تمیزکاری بعد از پروسه.

2مطالعه عوامل موثر در بازیافت محلول بهره گیری شده در آنودایزینگ فولاد گالوانیک.                                                      

3 مطالعه بهره گیری از پرمنگنات پتاسیم بجای بیکرومات پتاسیم و ایجاد رنگ بنفش در سطح فولاد گالوانیک یا روی خالص.  

برای دیدن قسمت های دیگر این پژوهش لطفا” از منوی جستجوی سایت که در قسمت بالا قرار دارد بهره گیری کنید. یا از منوی سایت، فایل های دسته بندی رشته مورد نظر خود را ببینید.


دیدگاهتان را بنویسید