Corrosión por imágenes en la interfaz metal-Paint usando espectrometría de masas de iones secundarios de tiempo de vuelo

Summary

La espectrometría de masas de iones secundarios de tiempo de vuelo se aplica para demostrar el mapeo químico y la morfología de la corrosión en la interfaz de pintura metálica de una aleación de aluminio después de exponerse a una solución salina en comparación con una muestra expuesta al aire.

Abstract

La corrosión desarrollada en la pintura y aluminio (al) interfaz de metal-pintura de una aleación de aluminio se analiza utilizando la espectrometría de masas de iones secundarios de tiempo de vuelo (ToF-SIMS), que ilustra que los SIMS es una técnica adecuada para estudiar la distribución química en un interfaz de metal-pintura. Los cupones de aleación de al pintados se sumergen en una solución salina o expuestos al aire solamente. SIMS proporciona mapeo químico y imagen molecular 2D de la interfaz, permitiendo la visualización directa de la morfología de los productos de corrosión formados en la interfaz de pintura metálica y mapeo de la sustancia química después de que ocurra la corrosión. El procedimiento experimental de este método se presenta para proporcionar detalles técnicos para facilitar una investigación similar y resaltar los escollos que puedan surgir durante dichos experimentos.

Introduction

Las aleaciones de al tienen amplias aplicaciones en las estructuras de ingeniería, tales como en la tecnología marina o automotriz militar, atribuible a su alta relación resistencia-peso, excelente conformabilidad, y resistencia a la corrosión. Sin embargo, la corrosión localizada de las aleaciones de al sigue siendo un fenómeno común que afecta a su confiabilidad, durabilidad e integridad a largo plazo en diversas condiciones ambientales¹. El recubrimiento de pintura es el medio más común para prevenir la corrosión. La ilustración de la corrosión desarrollada en la interfaz entre el metal y el recubrimiento de pintura puede proporcionar inform....

Protocol

1. preparación de la muestra de corrosión

1. La fijación de la muestra en resina y el pulido
   1. Monte dos cupones de aleación de al (1 cm x 1 cm) usando resina epoxi en tazas metalográficas de 1,25 pulgadas y coloque los cupones en la campana de humo durante la noche o hasta que la resina esté completamente curada.
   2. Sacar las copas de los cilindros de resina de las tazas de muestra. Pulir los cilindros de resina de al utilizando papel de grano 240 con agua a una platina de 300 RPM/150 RPM en el soporte durante 1 min.
   3. Pulir los cilindros de resina de al utilizando la placa de pulido con 15 μm, 6 μm, 3 μm y 1 μm de so....

Results

La figura 3 presenta la comparación de espectros de masas entre la interfaz de pintura metálica tratada con solución salina y la interfaz expuesta al aire. Los espectros de masas de las dos muestras se adquirieron utilizando un escaneo de 25 kV BI₃⁺ ion en Rois de 300 μm x 300 μm. La resolución de masa (m/∆ m) de la muestra tratada con solución salina fue de aproximadamente 5.600 en el pico de m/z^- 26. Los datos brutos de los espectros de masas se exportaron .......

Discussion

ToF-SIMS distingue los iones de acuerdo a su tiempo de vuelo entre dos centelleo. La rugosidad de la topografía o de la muestra afecta el tiempo de vuelo de los iones desde diferentes posiciones de arranque, lo que generalmente conduce a una resolución de masa deficiente con un mayor ancho de picos. Por lo tanto, es fundamental que los ROIs que se analizan son muy planos, para asegurar una buena colección de señal⁸.

Otra trampa a evitar es la carga. Dado que la interfaz.......

Materials

List of materials used in this article

Name	Company	Catalog Number	Comments
0,05 y micro; m Solución de pulido de sílice coloidal	LECO	812-121-300	Solución de pulido final
1 µ m solución de pulido	Pace Technologies	PC-1001-GLB	solución de pulido a base de agua
15 µ m solución de pulido	Pace Technologies	PC-1015-GLBR	Solución de pulido a base de agua
3 µ m solución de pulido	Pace Technologies	PC-1003-GLG	solución de pulido a base de agua
6 µ m solución de pulido	Pace Technologies	PC-1006-GLY	Solución de pulido a base de agua
Balance	Mettler Toledo	11106015	Se utiliza para medir los productos químicos.
Endurecedor epoxi Epothin 2	Buehler	20-3442-064	Se utiliza para la fundición de monturas de muestras Resina
epoxi Epothin 2	Buehler	20-3440-128	Se utiliza para la fundición de monturas de muestras
Sensor de conductividad de cromatografía líquida y de proteínas rápidas (FPLC)	Amersham	AKTA FPLC	Se utiliza para medir la conductividad de la solución salina.
Almohadilla final B	Allied	90-150-235	Utilizado para 1 µ m y 0,05 y micro; m  pasos de pulido
KCl	Sigma-Aldrich	P9333	Se utiliza para hacer la solución salina.
Sierra de baja velocidad	Buehler Isomet	11-1280-160	Se utiliza para cortar los cupones de Al que se fijan en la resina epoxi.
MgCl2	Sigma-Aldrich	63042	Se utiliza para hacer la solución salina.
MgSO4	Sigma-Aldrich	M7506	Se utiliza para hacer la solución salina.
NaCl	Sigma-Aldrich	S7653	Se utiliza para hacer la solución salina.
NaOH	Sigma-Aldrich	306576	Se utiliza para ajustar el pH de la solución salina.
Pintura	Rust-Oleum	245217	Pintura en aerosol martillada negra brillante universal de uso general. Se utiliza para rociar los cupones de Al.
Almohadilla de pulido Pan-W	LECO	809-505	Se utiliza para 15, 6 y 3 y micro; m pasos de pulido
medidor de pH	Fisher Scientific	13-636-AP72	Se utiliza para medir el pH de la solución salina.
Pipeta	Thermo Fisher	Científico	Rango: 10 a 1,000 y micro; L
Punta de pipeta 1	Neptune	2112.96.BS	1.000 y micro; L
Punta de pipeta 2	Rainin	17001865	20 µ L
Papel de carburo de silicona	LECO	810-251-PRM	Papel de esmerilado, grano 240
Barnizador de pulverización catódica	Cressington	108	Se utiliza para recubrir la muestra.
Tegramin-30 Pulidora semiautomática	Struers 6036127		Pulido/esmerilado grueso/fino
ToF-SIMS	IONTOF GmbH, Mü nster, Alemania	ToF-SIMS V, equipado con un cañón de iones de metal líquido Bi y un cañón de inundación	Se utiliza para adquirir espectros de masas e imágenes de un espécimen.
Pulidora vibratoria Vibromet 2	Buehler	67-1635-160	Paso final de pulido