A espectrometria de massa secundária do íon do tempo--vôo é aplicada para demonstrar o traço químico e a morfologia da corrosão na relação da metal-pintura de uma liga de alumínio após a exposição a uma solução de sal comparada com um espécime expor ao ar.
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Artigo de método
Corrosão por imagem na interface metal-Paint usando espectrometria de massa de íons secundários de tempo de voo
Neste artigo
Resumo
Resumo
A corrosão desenvolvida na relação da pintura e da metal-pintura do alumínio (al) de uma liga de alumínio é analisada usando a espectrometria de massa secundária do íon do tempo--vôo (ToF-SIMS), ilustrando que os SIMS são uma técnica apropriada para estudar a distribuição química em um relação da metal-pintura. Os cupons de liga Al pintados são imersos em uma solução de sal ou expostos ao ar apenas. O SIMS fornece mapeamento químico e imagens moleculares 2D da interface, permitindo a visualização direta da morfologia dos produtos de corrosão formados na interface de pintura metálica e o mapeamento do produto químico após a corrosão ocorre. O procedimento experimental deste método é apresentado para fornecer detalhes técnicos para facilitar a pesquisa similar e destacar as armadilhas que podem ser encontradas durante tais experiências.
Introdução
As ligas do Al têm aplicações largas em estruturas da engenharia, tais como na tecnologia marinha ou no automóvel militar, atribuível a sua relação de grande resistência-à-peso, a formabilidade excelente, e a resistência à corrosão. Entretanto, a corrosão localizada de ligas de Al ainda é um fenômeno comum que afeta sua confiabilidade, durabilidade e integridade a longo prazo em várias condições ambientais1. O revestimento da pintura é os meios os mais comuns para impedir a corrosão. A ilustração da corrosão desenvolvida na relação entre o metal e o revestimento da pintura pode fornecer introspecções em determinar o remédio apropriado para a pr....
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Protocolo
1. preparação da amostra da corrosão
-
Al fixação da amostra em resina, e polimento
- Monte dois cupons de liga Al (1 cm x 1 cm) usando resina epóxi em copos de amostra Metalográficas de 1,25 polegadas e coloque os cupons na capa das emanações durante a noite ou até que a resina esteja completamente curada.
- Tirar os cilindros de resina Al copos dos copos de amostra. Lustrar os cilindros da resina do Al usando o papel do grão 240 com água em um 300 RPM Platen/150 rpm no suporte por 1 minuto.
- Polonês os cilindros de resina Al usando a placa de polimento com 15 μm, 6 μm, 3 μm, e 1 μm de solução à base de água por 5 ....
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Resultados
A Figura 3 apresenta a comparação dos espectros de massa entre a interface de pintura metálica tratada com solução salina e a interface exposta ao ar. Os espectros de massa das duas amostras foram adquiridos utilizando uma varredura de feixe de íons bi3+ de 25 kV em 300 μm x 300 μm Rois. A resolução de massa (m/∆ m) da amostra tratada com solução salina foi de aproximadamente 5.600 no pico de m/z- 26. Os dados brutos dos espectros de massa foram exportados ap.......
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Discussão
O ToF-SIMS diferencia os íons de acordo com seu tempo de voo entre dois cintiladores. A aspereza da topografia ou da amostra afeta o tempo de vôo dos íons das posições de partida diferentes, que conduz geralmente a uma definição maciça pobre com uma largura aumentada dos picos. Portanto, é fundamental que o ROIs sendo analisado seja muito plano, para garantir boa coleta de sinal8.
Outra armadilha para evitar é o carregamento. Como a interface Al-Paint foi fixada com a r.......
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Divulgações
Os autores não têm nada a divulgar.
Agradecimentos
Este trabalho foi financiado pelo programa QuickStarter apoiado pelo Pacific Northwest National Laboratory (PNNL). PNNL é operado por Battelle para o DOE dos EUA. Este trabalho foi realizado utilizando-se o IONTOF ToF-SIMS V, localizado no centro de ciências biológicas (BSF) da PNNL. JY e X-Y Yu também reconheceram o apoio da divisão de ciências atmosféricas & mudança global (ASGC) e da Diretoria de ciências físicas e Computacionais (PCSD) na PNNL
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Materiais
| Nome | Empresa | Número de catálogo | Comentários |
|---|---|---|---|
| 0,05 µ m Solução de polimento de sílica coloidal | LECO | 812-121-300 | Solução de polimento final |
| 1 µ solução de polimento Pace | Technologies | PC-1001-GLB | Solução de polimento à base de água |
| 15 µ m solução de polimento | Pace Technologies | PC-1015-GLBR | Solução de polimento à base de água |
| 3 µ m solução de polimento | Pace Technologies | PC-1003-GLG | Solução de polimento à base de água |
| 6 µ m solução de polimento | Pace Technologies | PC-1006-GLY | Solução de polimento à base de água |
| Balance | Mettler Toledo | 11106015 | É usado para medir os produtos químicos. |
| Endurecedor de epóxi Epothin 2 | Buehler | 20-3442-064 | Usado para montagem de amostras de fundição |
| Resina epóxi Epothin 2 | Buehler | 20-3440-128 | Usado para montagem de amostras de fundição |
| Sensor de condutividade de cromatografia líquida de proteína rápida (FPLC) | Amersham | AKTA FPLC | Usado para medir a condutividade da solução salina. |
| Final B pad | Allied | 90-150-235 | Usado para 1 µ m e 0,05 µ m etapas de polimento |
| KCl | Sigma-Aldrich | P9333 | Usado para fazer a solução salina. |
| Serra de baixa velocidade | Buehler Isomet | 11-1280-160 | Usado para cortar os cupons de Al que são fixados na resina epóxi. |
| MgCl2 | Sigma-Aldrich | 63042 | Usado para fazer a solução salina. |
| MgSO4 | Sigma-Aldrich | M7506 | É usado para fazer a solução salina. |
| NaCl | Sigma-Aldrich | S7653 | É usado para fazer a solução salina. |
| NaOH | Sigma-Aldrich | 306576 | É usado para ajustar o pH da solução salina. |
| Tinta | Rust-Oleum | 245217 | Tinta Spray Martelada Universal de Uso Geral. É usado para pulverizar os cupons de Al. |
| Almofada de polimento Pan-W | LECO | 809-505 | Usada para 15, 6 e 3 µ m medidor de |
| pH | Fisher Scientific | 13-636-AP72 | É usado para medir o pH da solução salina. |
| Pipeta | Thermo Fisher | Científico | Faixa: 10 a 1.000 µ L |
| Ponta de pipeta 1 | Netuno | 2112.96.BS | 1.000 µ L |
| Ponteira de pipeta 2 | Rainin | 17001865 | 20 µ L |
| Papel de carboneto de silício | LECO | 810-251-PRM | Papel de moagem, grão 240 |
| Revestidor de pulverização catódica | Cressington | 108 revestidor de pulverização catódica | É usado para revestir a amostra. |
| Tegramin-30 Polidor semi-automático | Struers | 6036127 | Polimento/moagem grossa/fina |
| ToF-SIMS | IONTOF GmbH, Mü nster, Alemanha | ToF-SIMS V, equipado com canhão de íons de metal líquido Bi e pistola de inundação | É usado para adquirir espectros de massa e imagens de um espécime. |
| Polidor vibratório Vibromet 2 | Buehler | 67-1635-160 | Etapa final de polimento |
Referências
- Szklarska-Smialowska, Z. Pitting corrosion of aluminum. Corrosion Science. 41, 1743-1767 (1999).
- Liu, M., et al. A first quantitative XPS study of the surface films formed, by exposure to water on Mg and on the Mg-Al intermeta....
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Reimpressões e permissões
