Method Article

Коррозионная обработка изображений в интерфейсе Metal-краски с использованием вторичной спектрометрии "время полета"

DOI:

10.3791/59523

⸱

May 6th, 2019

 ,  ,  , 
1Earth and Biological Sciences Directorate, Pacific Northwest National Laboratory, 2Energy and Environment Directorate, Pacific Northwest National Laboratory, 3Wiley Environmental Molecular Sciences Laboratory, Pacific Northwest National Laboratory

In This Article

Summary

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Для демонстрации химического картирования и морфологии коррозии на интерфейсе металлической краски алюминиевого сплава после воздействия солевого раствора по сравнению с образцом, воздействию воздуха, применяется вторичная ионный масс-спектрометрия.

Abstract

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Коррозионная разработана на краски и алюминия (Al) металл-краска интерфейс алюминиевого сплава анализируется с помощью времени полета вторичных ионов масс спектрометрии (ф-Симс), иллюстрирующие, что SIMS является подходящей техникой для изучения химического распределения на металл-краска интерфейс. Окрашенные купоны сплава Al погружены в солевой раствор или воздействию воздуха только. SIMS обеспечивает химическое отображение и двухмерную молекулярную визуализацию интерфейса, позволяя непосредственно визуализировать морфологию коррозионной продукции, образную в интерфейсе металлической краски, и картографирование химического вещества после возникновения коррозии. Экспериментальная процедура этого метода представлена для предоставления технических сведений для облегчения аналогичных исследований и выделения ловушек, которые могут возникнуть в ходе таких экспериментов.

Introduction

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Al сплавы имеют широкое применение в инженерных структурах, таких как в морской технологии или военной автомобильной, связано с их высокой прочности к весу соотношение, отличная формапригодность, и устойчивость к коррозии. Однако локализованная коррозионно-сплавы по-прежнему является распространенным явлением, которое влияет на их долгосрочную надежность, долговечность и целостность в различных экологических условиях1. Лакокрасочного покрытия является наиболее распространенным средством для предотвращения коррозии. Иллюстрация коррозии, разработанной на стыке металла и лакокрасочного покрытия, может обеспечить понимание в определении соответств....

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Protocol

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

1. Подготовка образца коррозии

  1. Al образец фиксации в смоле, и полировка
    1. Маунт два Аль сплава купоны (1 см х 1 см) с использованием эпоксидной смолы в 1,25 дюйма металлографических чашек и поместить купоны в вытяжки на ночь или до смолы полностью вылечить.
    2. Возьмите из чашки цилиндров Al смолы из образцов чашки. Польский Аль смолы цилиндров с использованием 240 зернистости бумаги с водой при 300 оборотов в минуту/150 оборотов в минуту в держатель для 1 мин.
    3. Польский цилиндры Al смолы с использованием полировочной пластины с 15 мкм, 6 мкм, 3 мкм и 1 мкм раствора на водной основе в течение 5 минут (каждый шаг), п....

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Results

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

На рисунке 3 представлено сравнение масс-спектров между металлом-краской, обработым раствором соли, и интерфейсом, который подвергается воздействию воздуха. Массовые спектры этих двух образцов были приобретены с использованием сканирования 25 кв BI3+ ионного луча в 300 мкм х 300 мкм Rois. Массовое разрешение (m/∆ m), обработочного образца раствора соли, составляло приблизительно 5 600 на пике m/z- 26. Необработанные данные масс-спектров экспортировались после.......

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Discussion

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Ф-Симс отличает ионы в зависимости от времени полета между двумя сторсселятелями. Рельеф или шероховатость образца влияют на время полета ионов с разных отправного позиций, что обычно приводит к плохой массе разрешения с повышенной шириной пиков. Поэтому очень важно, чтобы анализируемые ROIs были очень плоскими, чтобы обеспечить хороший сбор сигнала8.

Еще одна ловушка, чтобы избежать зарядки. Так как "Аль-краска интерфейс был зафиксирован с изоляционной смолы, зарядки о.......

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Disclosures

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Авторам нечего раскрывать.

Acknowledgements

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Эта работа финансировалась программой QuickStarter при поддержке Тихоокеанской северо-западной национальной лаборатории (НПНБЛ). НПНБЛ управляется Баттелле для американского Доу. Эта работа была проведена с использованием ИОНФ ф-Симс V, расположенного в учреждении биологических наук (BSF) в НПНБЛ. JY и X-Y Yu также подтвердили поддержку Отдела атмосферных наук & глобального изменения (ASGC) и управления по физическим и вычислительным наукам (PCSD) в НПНБЛ

....

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Materials

List of materials used in this article
NameCompanyCatalog NumberComments
0,05 & микро; m Раствор для полировки коллоидного диоксида кремния LECO812-121-300Раствор для окончательной полировки
1 & микро; m раствор для полировкиPace TechnologiesPC-1001-GLBРаствор для полировки на водной основе
15 & микро; m раствор для полировкиPace TechnologiesPC-1015-GLBRРаствор для полировки на водной основе
3 & микро; m раствор для полировкиPace TechnologiesPC-1003-GLGРаствор для полировки на водной основе
6 & микро; m Раствор для полировкиPace TechnologiesPC-1006-GLYРаствор для полировки на водной основе
BalanceMettler Toledo11106015Используется для измерения химических веществ.
Эпоксидный отвердитель Epothin 2Buehler20-3442-064Используется для литья образцов креплений
Эпоксидная смола Epothin 2Buehler20-3440-128Используется для отливки образцов креплений
Fast protein liquid chromatography (FPLC) датчик проводимостиAmersham AKTA FPLCИспользуется для измерения проводимости солевого раствора.
Финальная площадка BAllied90-150-235Используется для 1 & микро; м и 0,05 & микро; М  этапы полировки
KCl Sigma-AldrichP9333Используется для приготовления солевого раствора.
Низкоскоростная пилаBuehler Isomet11-1280-160Используется для резки купонов Al, которые закреплены в эпоксидной смоле.
MgCl2Sigma-Aldrich63042Используется для приготовления раствора соли.
MgSO4Sigma-AldrichM7506Используется для приготовления солевого раствора.
NaClSigma-AldrichS7653используется для приготовления солевого раствора.
NaOHSigma-Aldrich306576Применяется для регулировки рН солевого раствора.
КраскаРжавчина-Олеум 245217Универсальная универсальная глянцевая черная молотая аэрозольная краска. Он используется для распыления на купоны Al.
Полировальный круг Pan-WLECO809-505Используется для 15, 6 и 3 & микро; m ступени полировки
рН-метрFisher Scientific13-636-AP72Применяется для измерения рН раствора соли.
Пипетки Термо Фишер Научные Диапазон: от 10 до 1 000 &; L
Наконечник для пипетки 1Neptune 2112.96.BS 1,000 & микро; L
Наконечник для пипетки 2Rainin1700186520 & микро; L
Бумага из карбида кремнияLECO810-251-PRMШлифовальная бумага, зернистость 240
Напыляемая машина для нанесенияCressington108Она используется для нанесения покрытия на образец.  
Полуавтоматическая полировальная машина Tegramin-30Struers6036127грубой/тонкой полировки/шлифовки
ToF-SIMSIONTOF GmbH, Mü nster, ГерманияToF-SIMS V, оснащенный жидкометаллическим ионным пистолетом Bi и пистолетом для заливкиОн используется для получения масс-спектров и изображений образца.
Vibromet 2 вибрационный полировальный станокBuehler67-1635-160Заключительный этап полировки
покрытий

References

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,
  1. Szklarska-Smialowska, Z. Pitting corrosion of aluminum. Corrosion Science. 41, 1743-1767 (1999).
  2. 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....

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Reprints and Permissions

Request permission to reuse the text or figures of this JoVE article

Request Permission

Tags

Time of Flight Secondary Ion Mass SpectrometryToF SIMSMetal Paint InterfaceCorrosion AnalysisChemical MappingSurface Ion ImagingAluminum AlloySalt Solution ExposureSecondary Ion Mass SpectrometrySurface Sensitivity

Related Articles