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Engineering

थोक और पतली फिल्म एल्यूमीनियम मिश्र धातुओं के Tribocorrosion दर और पहनने जंग तालमेल का निर्धारण

Published: September 11, 2018 doi: 10.3791/58235
Automatic Translation
1,2, 3, 1,2
1Department of Mechanical Engineering, University of South Florida, 2Department of Materials Science and Engineering, Virginia Polytechnic Institute and State University, 3Department of Civil and Environmental Engineering, University of South Florida

Summary

यहाँ, हम tribocorrosion दर को मापने के लिए एक प्रोटोकॉल पेश करते हैं और कमरे के तापमान पर नकली समुद्र के पानी में पतली फिल्म और थोक अल मिश्र की जंग तालमेल पहनते हैं ।

Abstract

बढ़ती जटिलता और क्षेत्रों में सेवा की स्थिति की गंभीरता, जैसे एयरोस्पेस और समुद्री उद्योग, परमाणु प्रणालियों, माइक्रोइलेक्ट्रॉनिक, बैटरी, और बायोमेडिकल उपकरणों, आदिके विश्वसनीय प्रदर्शन पर महान चुनौतियों थोपना यांत्रिक और विद्युत हमले के सह अस्तित्व जहां चरम स्थितियों को उजागर मिश्र धातु. इस तरह के चरम स्थितियों के तहत पहनने और जंग (यानी, tribocorrosion) के संयुक्त हमले को कम करने के लिए मिश्र के लिए तरीके ढूँढना इस तरह की स्थितियों में इस्तेमाल किया जब उनकी विश्वसनीयता और सेवा जीवन में सुधार के लिए अत्यधिक महत्वपूर्ण है. चुनौती तथ्य यह है कि पहनते है और जंग एक दूसरे से स्वतंत्र नहीं है में निहित है, बल्कि काम करने के लिए कुल सामग्री नुकसान में तेजी लाने के synergistically । इस प्रकार, धातु और मिश्र धातुओं के tribocorrosion प्रतिरोध का मूल्यांकन करने के लिए एक विश्वसनीय विधि की जरूरत है । यहां, tribocorrosion दर को मापने और कमरे के तापमान के तहत एक संक्षारक वातावरण में अल आधारित थोक और पतली फिल्म के नमूनों के पहनने जंग तालमेल के लिए एक प्रोटोकॉल प्रस्तुत किया है ।

Introduction

Tribocorrosion एक सामग्री गिरावट पहनने और जंग1,2के संयुक्त प्रभाव की वजह से प्रक्रिया है । Tribocorrosion दोनों प्रकृति में और औद्योगिक अनुप्रयोगों में जगह लेता है, जहां यांत्रिक संपर्क और एक संक्षारक पर्यावरण एक साथ मौजूद हैं । tribocorrosion की जटिलता तथ्य यह है कि रासायनिक और यांत्रिक क्षरण तंत्र एक दूसरे के स्वतंत्र नहीं है में निहित है । यांत्रिक और रासायनिक हमले का एक संयोजन अक्सर त्वरित विफलता की ओर जाता है, synergetic प्रभाव के कारण. इस प्रकार, कुल सामग्री हानि टी के रूप में गणना की जा सकती है = c0 + डब्ल्यू0 + S (eqn .1), जहां सी0 सामग्री हानि पहनने के अभाव में जंग से हुई है, डब्ल्यू0 सामग्री के अभाव में यांत्रिक पहनने के कारण नुकसान है जंग , और एस के कारण सामग्री हानि है पहनने के लिए जंग सिनर्जी3,4। synergetic प्रभाव ऐसे एल्यूमीनियम, टाइटेनियम के रूप में निष्क्रिय मिश्र धातुओं के लिए प्रमुख है, और स्टेनलेस स्टील्स, जो अनायास एक सुरक्षात्मक पतली फार्म (मोटाई में कुछ नैनोमीटर) ऑक्साइड फिल्म (निष्क्रिय फिल्म) जब ऑक्सीजन या पानी के साथ संपर्क में5, 6. जंग के दौरान, और यदि इस निष्क्रिय फिल्म स्थानीय रूप से यांत्रिक पहनने से परेशान है, depassivation के लिए नेतृत्व कर सकता है और अप्रत्याशितविफलताओं1,3,7,8, 9.

हमारे समाज में tribocorrosion के आर्थिक प्रभाव का एक उदाहरण के रूप में, पहनते है और जंग के लिए संयुक्त राज्य अमेरिका में10प्रति वर्ष लगभग $३००,०००,०००,००० लागत का अनुमान है । फ्लोरिडा में, समुद्री जल में संरचनात्मक मिश्र धातुओं की tribocorrosion घटनाएं ब्याज की अपनी महासागर अर्थव्यवस्था (मछली पकड़ने, समुद्री परिवहन, और तटीय निर्माण), जो है फ्लोरिडा कुल सकल घरेलू उत्पाद11का 4% के आसपास योगदान दिया है । इस प्रकार, धातु और मिश्र धातुओं के tribocorrosion के एक बेहतर समझ आवेदन और कठोर पर्यावरण सेवा की स्थिति में मिश्र धातुओं के उपयोग के लिए बेहतर दिशा निर्देशों के लिए नेतृत्व करेंगे । इस तरह की समझ भी tribocorrosion के खिलाफ नए मिश्र धातु और कोटिंग्स विनिर्माण और स्थायित्व बढ़ाने के लिए डिजाइन सिद्धांतों में सुधार करने के लिए सेवा करेंगे ।

Tribocorrosion अध्ययन एक tribometer और एक विद्युत माप प्रणाली के एकीकरण की आवश्यकता है । tribometer नियंत्रित यांत्रिक लोडिंग और सापेक्ष गति प्रदान करता है, और घर्षण बल और नमूना सतह ऊंचाई परिवर्तन के उपाय । विद्युत माप प्रणाली एक शूंय प्रतिरोध ammeter (वैकल्पिक) है कि खुले सर्किट क्षमता (OCP) और विद्युत ध्रुवीकरण माप निर्धारित करता है के साथ एक potentiostat/galvanostat भी शामिल है । ऐसी तकनीक एक त्वरित और सस्ती विधि प्रदान करने के लिए एक सामग्री के विद्युत गुण है, जहां एक धातु की जंग दर एक नियंत्रित विद्युत अशांति के लिए प्रभारी स्थानांतरण प्रक्रिया की प्रतिक्रिया देख कर मापा जा सकता है . यहां, हम tribocorrosion दर और पहनने जंग अल मिश्र धातुओं के तालमेल, ज्यादातर एएसटीएम मानक G1192निंनलिखित का निर्धारण करने के लिए एक परीक्षण प्रोटोकॉल मौजूद । इस प्रोटोकॉल नमूना तैयारी, मशीन सेटअप, tribocorrosion परीक्षण, और बाद परीक्षण परिकलन कार्यविधियां शामिल हैं । हमें उंमीद है कि इस प्रयास के लिए उन नए क्षेत्र के लिए विश्वसनीय और दोहराया tribocorrosion परीक्षण करने के लिए विरूपण और थोक के क्षरण व्यवहार के रूप में अच्छी तरह से पतली फिल्म धातु के नमूनों का मूल्यांकन प्रदर्शन लाभ होगा ।

Protocol

चेतावनी: उपयोग करने से पहले सभी प्रासंगिक सामग्री सुरक्षा डेटा पत्रक (MSDS) से परामर्श करें । कुछ प्रोटोकॉल में इस्तेमाल रसायनों विषाक्त कर रहे हैं । सभी उपयुक्त सुरक्षा प्रथाओं का उपयोग करें जब प्रयोग प्रदर्शन, इंजीनियरिंग नियंत्रण (धुएं हूड) और व्यक्तिगत सुरक्षा उपकरण (सुरक्षा चश्मा, दस्ताने, लैब कोट, पूर्ण लंबाई पैंट, और बंद पैर के जूते) के उपयोग सहित । सीएनसी (कंप्यूटर संख्यात्मक नियंत्रण) मशीन प्रशिक्षित कर्मियों द्वारा संचालित किया जाना चाहिए । Hydrofluoric एसिड एक धुएं डाकू कि एक कहा "खतरा, Hydrofluoric इस क्षेत्र में इस्तेमाल किया एसिड" या इसी तरह के संकेत के साथ की पहचान की है अंदर नियंत्रित किया जाना चाहिए ।

1. नमूना तैयारी

नोट: tribocorrosion परीक्षणों से पहले नमूनों की उचित सतह तैयार करने के लिए प्रदर्शन परीक्षण की अच्छी विश्वसनीयता सुनिश्चित करने के लिए महत्वपूर्ण है और परीक्षण पुनरावर्तन बढ़ाने । इस प्रोटोकॉल में, एक वाणिज्यिक अल ३००३ मिश्र धातु (Si: ०.१, Fe: ०.४, घन: ०.०८, Mn: १.१ wt.%, शेष Al) एक उदाहरण के रूप में उपयोग किया जाता है ।

  1. थोक धातु नमूना तैयारी
    1. के रूप में-प्राप्त अल ३००३ मिश्र (इसके बाद अल के रूप में भेजा) में कई १.५ × 2 सेमी2 एक सीएनसी मशीन का उपयोग कर कूपन में कटौती ।
    2. यांत्रिक रूप से नमूना सतह के एक तरफ पीस बढ़ती धैर्य की संख्या (#180, २४०, ४००, ६००, और १२००) के साथ सैड का उपयोग कर ।
      1. एक मनमाना दिशा के साथ 30 एस के लिए #180 सैड का उपयोग कर नमूना पीस ।
      2. नमूना ९० ˚ घुमाएं और पिछले कदम से खरोंच लाइनों को पूरी तरह से समाप्त कर रहे है जब तक यह #240 सैड का उपयोग कर पीस । एक ऑप्टिकल माइक्रोस्कोप का उपयोग करने के लिए इस निरीक्षण सहायता ।
      3. नमूना रोटेशन प्रक्रिया को दोहराएँ और अगले पीस कागज के लिए ले जाएँ. पिछले चरण से किसी भी संदूषण को समाप्त करने के लिए पानी चलाने में नमूना सतह को साफ करने के लिए चरणों के बीच एक नरम ब्रश का उपयोग करें ।
    3. पीसने के बाद, नमूना सतह microfiber क्लॉथ पैड पर उच्च चिपचिपापन एल्यूमिना चमकाने निलंबन (1 µm, ०.३ µm, और ०.०५ µm) के विभिंन आकारों का उपयोग कर पॉलिश । प्रत्येक यौगिक आकार के लिए एक अलग कपड़े पैड का उपयोग करें ।
      1. एक साफ कपड़े पैड पर 1 µm एल्यूमिना निलंबन (10-30% एल्यूमिना, 0.6-1% सिलिका ग्लास, 70-90% पानी) का ~ 1 ऑउंस डालो । एक दिशा में नमूना पॉलिश या पिछले कदम से खरोंच लाइनों को हटाने तक (' 0 ' की एक आकृति ड्राइंग से बचने) ' 8 ' की एक आकृति आकर्षित ।
      2. ०.३ और ०.०५ µm चमकाने निलंबन के लिए दोहराएँ (10-30% एल्यूमिना, 0.6-1% सिलिका ग्लास, 70-90% पानी) एक दर्पण खत्म तक पहुँचने तक.
    4. ४० मिलीलीटर (DI) पानी के साथ एक चोंच में पॉलिश नमूना प्लेस और एक अल्ट्रासोनिक क्लीनर में 1-2 मिनट के लिए किसी भी सतह कण को हटाने के लिए चोंच जगह । सतह को पूरी तरह से सूखने के लिए संपीडित गैस का प्रयोग करें । चित्रा 1a एक पॉलिश बनाम पॉलिश अल नमूना का एक उदाहरण से पता चलता है ।
    5. एक 5 सेमी लंबे, ~ 1-2 मिमी व्यास बिजली के तार और दूर पट्टी सुरक्षात्मक प्लास्टिक कवर (~ लंबाई में 1 सेमी) दोनों सिरों पर आंतरिक घन तार हवा को बेनकाब करने के लिए कट ।
    6. बिजली के एक प्रवाहकीय टेप या प्रवाहकीय epoxy का उपयोग नमूना के पीछे (unpolish की ओर) तार के एक छोर से कनेक्ट । यदि प्रवाहकीय epoxy का उपयोग, निर्माता की सिफारिश का पालन करें जब तक पूरा इलाज ।
    7. का प्रयोग करें विद्युत बंद लाह के लिए एक ~ 1 × 1 सेमी2 पॉलिश पक्ष पर खिड़की और नमूने की पूरी पीठ की ओर रंग । पीछे की ओर के लिए, उजागर घन तार पर पेंट ।
    8. एक अच्छी तरह से हवादार धुएं हुड में चित्रित नमूना पूरी तरह से प्रयोग करने से पहले 24 घंटे के लिए सूखी । चित्र 1b पेंट बल्क नमूना है, जो जंग और tribocorrosion परीक्षण के लिए काम इलेक्ट्रोड के रूप में प्रयोग किया जाता है का एक उदाहरण से पता चलता है ।
  2. तनु फिल्म नमूना तैयारी
    नोट: धातुई पतली ऐसी कांच, एसआई वेफर के रूप में एक फ्लैट सब्सट्रेट पर जमा फिल्मों, और अंय धातु प्लेट शारीरिक वाष्प जमाव और electrodeposition के रूप में गैर संतुलन प्रसंस्करण तकनीक का उपयोग उचित के बाद tribocorrosion परीक्षण के लिए इस्तेमाल किया जा सकता है तैयारी. यहां एक magnetron-sputtered अल Mn पतली फिल्म एसआई सब्सट्रेट पर जमा नमूना एक उदाहरण के लिए महत्वपूर्ण कदम समझाने के रूप में प्रयोग किया जाता है ।
    1. किसी भी सतह ऑक्सीकरण परत को दूर करने के लिए 2 मिनट के लिए 1:50 hydrofluoric एसिड पानी समाधान के साथ एक एसआई वेफर (१०० mm व्यास) पॉलिश ।
    2. ९५% इथेनॉल के साथ एसआई वेफर साफ । तो यह संकुचित हवा के साथ सूखी और यह एक magnetron sputtering मशीन निर्वात चैंबर में सीधे हस्तांतरण ।
    3. एक 5 mTorr आर्गन वातावरण के तहत ८० डब्ल्यू इनपुट पावर पर sputtering मशीन संचालित (९९.९९%)1। % Mn फिल्म में एक ~ 2-3 µm मोटाई अल-20 बढ़ो (इसके बाद अल पतली फिल्म के रूप में भेजा) एक अल sputtering मशीन में Mn लक्ष्य का उपयोग कर ।
    4. कोट स्पिन एक सकारात्मक photoresist की एक पतली सुरक्षात्मक परत (~ एक १०० मिलीलीटर si वेफर के लिए 10 मिलीलीटर) si वेफर के जमा पक्ष पर और पासा यह कई १.५ × 2 सेमी2 कूपन में ।
    5. पूरी तरह से सुरक्षात्मक परत को दूर करने के लिए 1 मिनट के लिए एसीटोन में पासा नमूना विसर्जित कर दिया । यह शराब से कुल्ला और अंत में यह संकुचित हवा से सूख ।
    6. एक विद्युत कनेक्शन बनाने के लिए और tribocorrosion परीक्षण के लिए नमूना सतह पेंट करने के लिए 1.1.5 और 1.1.8 चरणों का पालन करें । चित्रा 1c एक चित्रित पतली फिल्म नमूना का एक उदाहरण से पता चलता है ।

2. Tribocorrosion टेस्ट

  1. Tribocorrosion मशीन सेटअप
    1. आरेख 2aमें दर्शाए अनुसार यूनिवर्सल यांत्रिक परीक्षक (UMT) पर स्थापित कस्टम-डिज़ाइन किए गए संक्षारण कक्ष का उपयोग करके tribocorrosion परीक्षण निष्पादित करें । चित्रा बीमें दिखाए गए के रूप में tribocorrosion परीक्षण सेटअप की योजनाबद्ध का प्रयोग करें । चित्रा 3 UMT रोटरी मंच पर स्थापित कस्टम डिजाइन जंग सेल से पता चलता है । बल संवेदन संकल्प 5-500 mn और 10-1000 एन, क्रमशः के लोड पर्वतमाला के लिए ५० µN और ५० mn है ।
    2. विद्युत माप के लिए, 2 एक्स 10-17 Amp वर्तमान संकल्प और 1014 Ω इनपुट प्रतिबाधा का उपयोग करें ।
  2. Tribocorrosion दर मापन सिद्धांत
    1. एएसटीएम G119 मानक2, जहां कुल सामग्री हानि टी = सी0 + डब्ल्यू0 + एस के अनुसार tribocorrosion प्रतिरोध उपाय (विवरण के लिए परिचय देखें) ।
      1. potentiodynamic परीक्षण से जंग दर सी0 उपाय ।
      2. tribocorrosion परीक्षण से कैथोडिक ध्रुवीकरण के दौरान शुद्ध पहनने दर डब्ल्यू0 उपाय । कुछ N करने के लिए mN की लोड रेंज में पारस्परिक यांत्रिक वस्त्र थोपने के लिए एक एल्यूमिना गेंद का उपयोग कर एक गेंद पर डिस्क विंयास लागू करें ।
      3. पतली फिल्म नमूना के लिए, एक उचित सामांय लोड चुनें । यह सुनिश्चित करता है कि प्लास्टिक विकृति शीर्ष सतह के भीतर सीमित है ताकि जमा नमूना मोटाई सच थोक सामग्री व्यवहार के समान करने के लिए काफी बड़ा है । इस तरह के अनुमान Hertzian संपर्क सिद्धांत12का उपयोग करके बनाया जा सकता है ।
      4. OCP पर tribocorrosion टेस्ट से tribocorrosion रेट टी को मापने ।
      5. इसके बाद के संस्करण माप और समीकरण 1 से सिनर्जी एस की गणना ।
  3. potentiodynamic (पीडी) परीक्षा से संक्षारण दर ग0 का मापन
    1. काम इलेक्ट्रोड तैयार (यानी, थोक या पतली विश्लेषण के तहत फिल्म धातु नमूना) । एसीटोन के साथ धातु की सतह साफ, ९५% इथेनॉल के बाद ।
    2. हर जंग चलाने से पहले जंग सेल साफ । घरेलू डिटर्जेंट के साथ सेल सफ़ाई और नल का पानी के साथ अच्छी तरह से कुल्ला । इस चरण को 3 बार दोहराएं ।
    3. पानी के नल में पाया संभावित संदूषणों को हटाने के लिए de-जल (DI) जल के साथ जंग सेल 3 बार कुल्ला ।
    4. जंग सेल में ९५% इथेनॉल के १०० मिलीलीटर डालो और चारों ओर घूमता के लिए सभी आंतरिक सतहों से संपर्क करें । इथेनॉल बाहर डालो और इस कदम को दोहराने 3 बार ।
    5. 30 मिनट के लिए एक धुएं के तहत जंग सेल छोड़ सभी इथेनॉल को पूरी तरह से लुप्त होने की अनुमति देते हैं ।
    6. स्वच्छ, सूखी जंग सेल ले लो और यह है कि जंग चलाने के लिए इस्तेमाल किया जाएगा इलेक्ट्रोलाइट के साथ कुल्ला । प्रत्येक कुल्ला के लिए, इलेक्ट्रोलाइट के ४० मिलीलीटर के साथ जंग सेल भरें और इस प्रक्रिया को दोहराने 3 बार । इस प्रोटोकॉल के लिए, ३.५ wt% (०.६ मीटर) के साथ जंग सेल कुल्ला, पीएच ≈ 7 सोडियम क्लोराइड जलीय समाधान (यानी, नकली समुद्र के पानी) ।
    7. कुल्ला के बाद, प्रतिक्रिया के लिए तैयार इलेक्ट्रोलाइट के ४० मिलीलीटर के साथ जंग सेल भरें ।
    8. तीन-इलेक्ट्रोड कॉन्फ़िगरेशन सेटअप । का प्रयोग करें अल नमूना, एक मानक एजी/AgCl, और एक सक्रिय टाइटेनियम जाल के रूप में काम कर रहे, संदर्भ, और काउंटर इलेक्ट्रोड क्रमशः ।
    9. जंग सेल के तल पर केंद्रीय रूप से काम कर इलेक्ट्रोड प्लेस और सुपर गोंद का उपयोग नीचे गोंद. अपेक्षित इलेक्ट्रोलाइट सतह ऊंचाई से ऊपर उजागर घन तार टिप प्लेस ।
    10. काम इलेक्ट्रोड के ऊपर संदर्भ इलेक्ट्रोड ~ 1 सेमी रखें.
    11. ढीला परीक्षण (काम इलेक्ट्रोड) के तहत नमूना चारों ओर लपेट करने के लिए काउंटर इलेक्ट्रोड मोड़. काउंटर और काम इलेक्ट्रोड के बीच की दूरी ~ 2-4 सेमी है ।
    12. potentiostat के साथ इलेक्ट्रोड कनेक्ट. सुनिश्चित करें कि इलेक्ट्रोड को छू नहीं रहे हैं.
    13. विद्युत सॉफ्टवेयर पैकेज खोलें, जो यूएसबी नियंत्रित potentiostat के साथ इंटरफेस । potentiostat चालू करा.
    14. खोलें और संक्षारण वातावरण की क्षमता और वर्तमान रीडिंग देखने के लिए माप दृश्य का उपयोग करें । OCP चरण के दौरान जहां कोई रैंप क्षमता अभी तक काम (सकारात्मक क्षमता) और काउंटर (नकारात्मक) इलेक्ट्रोड के बीच वर्तमान पढ़ने लागू है 0 ± ०.०१ µA के आसपास है ।
    15. equilibrate और जंग सेल वातावरण के भीतर OCP पर स्थिर करने के लिए नमूना छोड़ दें । इस के लिए समय की अवधि (1 से 6 ज) बदलता है और परीक्षण सामग्री पर निर्भर है । एक स्थिर हालत (यानी, आधे से अधिक एक घंटे से भी कम ५० एमवी की एक संभावित परिवर्तन) का निर्धारण करने के लिए माप दृश्य का उपयोग कर संभावित मॉनिटर तक पहुँच गया है.
    16. जंग की परीक्षा चलाते हैं । जंग संभावित (ईcorr) के स्थिरीकरण के बाद, संदर्भ इलेक्ट्रोड के सापेक्ष सकारात्मक दिशा में लागू क्षमता रैंप.
    17. प्रक्रिया टैब से सेटअप दृश्य में चक्रीय voltammetry potentiostat कार्यविधि का चयन करें । जंग चलाने के लिए नमूने के लिए निम्नलिखित मापदंडों को सक्षम: समय, काम इलेक्ट्रोड (हम) की क्षमता, और जंग चलाने के लिए वर्तमान.
    18. वर्तमान श्रेणी को स्वचालित करने के लिए विकल्प का चयन करें । 10 mA होने के लिए सीमा में सबसे अधिक वर्तमान सेट, और हम के लिए 10 ना होने के लिए रेंज में सबसे कम वर्तमान ।
    19. अंतिम कट-ऑफ चयन हिस्टैरिसीस लूप को पूरा करने के लिए अनुमति देने के लिए ०.८ एमवी के लिए ' चक्र वापस ' पैरामीटर की स्थापना के द्वारा क्षमता के माध्यम से नियंत्रित किया जाता है कि सुनिश्चित करें.
    20. OCP पैरामीटर पाठ बॉक्स में माप दृश्य से OCP रिकॉर्ड करें । दर्ज OCP मूल्य के नीचे १०० एमवी पर शुरू संभावित सेट करें । ऊपरी शिखर की क्षमता ८०० mv करने के लिए सेट करें, निचले शीर्ष पर १०० mv करने के लिए प्रारंभ संभावित और बंद संभावित निचले शिखर क्षमता नीचे १०० mv करने के लिए. ०.१६७ एमवी/s (एएसटीएम मानक) के लिए स्कैन दर निर्धारित करें ।
    21. प्रारंभ करें दबाएं । कुछ घंटों के बाद जंग का टेस्ट खत्म हो जाता है ।
    22. सॉफ्टवेयर में परिणाम देखें ।
      नोट: ऑप्टिकल माइक्रोस्कोपी प्रत्येक परीक्षण के बाद प्रदर्शन किया जाएगा । बंद लाह के तहत दरार जंग के किसी भी संकेत दिखा नमूने त्यागें । प्रत्येक परीक्षण की स्थिति के लिए परिणाम कम से तीन बार दोहराया जाना चाहिए । चित्रा 4 ३.५ wt.% में पीडी परीक्षण के बाद थोक और पतली फिल्म अल के प्रतिनिधि परिणामों से पता चलता है NaCl पीएच ≈ 7 में जलीय समाधान ।
    23. संभावित, जिस पर जंग वर्तमान में एक तेजी से वृद्धि हुई (चित्रा 4) के रूप में पीडी परीक्षण से पिट क्षमता (ईपिट) निर्धारित करें ।
    24. कैथोडिक ध्रुवीकरण ढलान का नाममात्र का मूल्य प्राप्त (βसी) ध्रुवीकरण वक्र है कि ईocसे अधिक ५० एमवी कम क्षमता से मेल खाती है के हिस्से के लिए एक सीधी रेखा फिटिंग द्वारा ।
    25. anodic ध्रुवीकरण ढलान का एक नाममात्र का मूल्य प्राप्त करें (βए) इसी तरह वक्र है कि संभावितों पर शुरू के हिस्से का उपयोग कर > ५० ईoc से अधिक एमवी और ईपिटपर समाप्त हो गया ।
    26. एक्सट्रपलेशन दोनों एक नाममात्र की जंग वर्तमान घनत्व (मैंcorr) प्राप्त करने के लिए दोनों के ईoc और उपयुक्त औसत के लिए उन प्रवृत्तियों के दोनों (चित्रा 4) ।
    27. जंग दर सी0 की गणना से जंग वर्तमान मैं फैराडे रूपांतरण का उपयोग करcorr (1 µA. cm-2≈ १०.९ µm/y) अल 3 के गठन के साथ वर्दी जंग संभालने+। है फैराडे समीकरण आर = M/nFP (मैंcorr), जहां आर संक्षारण दर है, मैंcorr संक्षारण वर्तमान पीडी परीक्षण से मापा जाता है, मीटर धातु के परमाणु वजन है, पी घनत्व है, n प्रभारी संख्या है कि की संख्या इंगित करता है इलेक्ट्रॉन विघटन प्रतिक्रिया के भीतर विमर्श किया है, और एफ है फैराडे के लगातार बराबर ९६,४८५ C/M/n बराबर वजन है ।
  4. कैथोडिक संरक्षण परीक्षण से पहनें दर डब्ल्यू0 का मापन
    नोट: पहनने की दर को मापने के लिए, 4 मिमी व्यास के साथ एक एल्यूमिना गेंद नमूना सतह पर खरोंच करने के लिए काउंटर शरीर के रूप में प्रयोग किया जाता है, जबकि नमूने समाधान में डूबे हुए है, के रूप में चित्रा 5में दिखाया गया है । नीचे कैथोडिक संरक्षण परीक्षण की प्रक्रिया है ।
    1. 2.3.1 से 2.3.13 अनुभाग २.३ में चरण निष्पादित करें ।
    2. संभव के रूप में करीब (नमूना सतह से दूर 1 मिमी दूरी) के रूप में नमूना की सतह की ओर नीचे इंडेंटर जांच ले जाएँ. सुनिश्चित करें कि इंडेंटर नमूना के केंद्र के पास रहता है और इलेक्ट्रोड, जांच, और नमूना सतह के बीच कोई विद्युत संपर्क नहीं है ।
    3. २०० mm के लिए आगे इंडेंटर ले जाएं । डालो ३.५ wt.% NaCl जंग सेल में जलीय समाधान जब तक सभी इलेक्ट्रोड, जांच और नमूना सतह डूब रहे हैं ।
    4. संभव के रूप में बंद के रूप में नमूना सतह की ओर नीचे इंडेंटर जांच ले जाएँ. potentiostat के साथ इलेक्ट्रोड कनेक्ट करें ।
    5. विद्युत सॉफ्टवेयर पैकेज खोलें, जो यूएसबी नियंत्रित potentiostat के साथ इंटरफेस । potentiostat को चालू करें ।
    6. प्रयोग का चयन करें डीसी जंग देखने के लिए और Potentiostatic मोड चुनें ।
    7. OCP नीचे ३५० एमवी की एक कैथोडिक क्षमता लागू करें । इस कैथोडिक क्षमता (OCP नीचे ३५० एमवी) फिसलने के दौरान हाइड्रोजन विकास की प्रतिक्रिया से बचने के लिए चुना जाता है, जो नमूने के embrittlement करने के लिए नेतृत्व कर सकते हैं13. प्रारंभिक क्षमता और अंतिम क्षमता है-३५० एमवी बनाम ईoc। कुल प्रायोगिक समय scratching समय के ३०० एस सहित १,८०० एस है ।
    8. 1 हर्ट्ज खरोंच आवृत्ति, 5 मिमी खरोंच लंबाई, और ०.५ एन सामान्य लोड लागू करके UMT सॉफ्टवेयर से पहनने परीक्षण सेट करें । tribocorrosion शुरू करने के लिए पहनें सिस्टम में रन बटन दबाएँ. ध्यान दें, खरोंच आवृत्ति, खरोंच लंबाई, और लागू लोड पैरामीटर है कि प्रयोग के उद्देश्य के आधार पर विविध किया जा सकता है परीक्षण कर रहे हैं ।
    9. १,८०० एस के बाद, परीक्षण समाप्त हो गया । UMT सॉफ़्टवेयर में परिणाम देखें । विश्वसनीय परीक्षण के लिए, एक ही शर्त के तहत परीक्षण दोहराएं कम से तीन बार के लिए ।
    10. एक सतह profilometer का प्रयोग करें प्रत्येक नमूने के लिए पहनते ट्रैक के साथ कम से कम तीन विभिंन स्थानों से पहनने ट्रैक की गहराई को मापने के लिए । स्कैन दिशा स्क्रैच लाइन के लिए अनुलंब है और स्कैन लंबाई पहनें ट्रैक की चौड़ाई से बड़ा है ( चित्र 6देखें) । profilometer स्टाइलस के त्रिज्या 5 µm है, स्टाइलस बल 3 मिलीग्राम है, और स्कैन संकल्प ०.०२८ µm/
    11. प्रोफ़ाइल माप डेटा निर्यात करें । सॉफ्टवेयर का उपयोग करने के लिए सीधे ( चित्र 7में छायांकित क्षेत्र) unworned सतह के नीचे गहराई को एकीकृत ।
    12. के रूप Equation 2 में, जहां एच (एक्स) स्थिति एक्स के एक समारोह के रूप में सतह ऊंचाई है पार अनुभागीय पहनने क्षेत्र की गणना, और एक पहनना ट्रैक चौड़ाई है । एक का प्रयोग, के रूप में Equation 3 पहनें मात्रा की गणना (एक क्रॉस-अनुभागीय पहनने क्षेत्र है, एल पहनने ट्रैक लंबाई = 5 मिमी है).
    13. अंत में, पहनने दर डब्ल्यू 0 के रूप में डब्ल्यू0= वी/एलमुन्ना, जहां एलमुन्ना कुल फिसलने दूरी है की गणना ।
  5. OCP पर tribocorrosion टेस्ट से tribocorrosion रेट टी का माप
    1. चरण 2.4.6 को छोड़कर 2.4.1-2.4.8 चरणों का पालन करें, OCP के रूप में परीक्षण के दौरान लागू संभावित सेट करें ।
    2. परीक्षण समाप्त होने के बाद, टी की गणना करने के लिए कदम 2.4.10 का पालन करें, जहां t = V/Lमुन्ना.
  6. पहनने की गणना-जंग सिनर्जी एस
    1. सभी पिछले कदम प्रदर्शन के बाद, पहनने जंग सिनर्जी के रूप में एस = t-W0-C0है, जहां टी कुल सामग्री OCP पर मापा नुकसान है, डब्ल्यू0 सामग्री कैथोडिक क्षमता में मापा जाता है मुख्य रूप से यांत्रिक पहनने के कारण हानि ( जहां संक्षारण के लिए पहनने की तुलना में नगण्य हो जाता है), और सी0 सामग्री की वजह से नुकसान है शुद्ध संक्षारण से अनुमानित पीडी टेस्ट14,15. नोट, यदि C0 पीडी परीक्षण से गहराई घटाने/वर्ष के संदर्भ में मापा जाता है, यह एस की सही गणना के लिए समय प्रति एक समकक्ष मात्रा घटाने के लिए इसे परिवर्तित करने के लिए महत्वपूर्ण है

Representative Results

परीक्षण प्रोटोकॉल के बाद ऊपर वर्णित है, tribocorrosion दर (टी) विभिंन संभावितों पर मापा जाता है । चित्रा 8 कैथोडिक में tribocorrosion के बाद अल पतली फिल्म नमूना के लिए प्राप्त सामग्री हानि का प्रतिनिधित्व करता है (OCP नीचे ३५० एमवी), खुला सर्किट, और anodic (२०० OCP ऊपर) क्षमता. परीक्षण ३.५ wt में प्रदर्शन किया गया था.% NaCl 5 मिनट के तहत ०.५ N सामान्य लोड के लिए जलीय समाधान, पर एक 1 हर्ट्ज फिसलने आवृत्ति और 5 मिमी स्ट्रोक लंबाई. प्रत्येक परीक्षा से पहले, OCP 20 मिनट के लिए स्थिर था । चित्रा 9 eqn .1 के सभी घटकों के सारांश से पता चलता है, tribocorrosion दर (टी), पहनने दर (डब्ल्यू0), जंग दर (सी0), और पहनने जंग सिनर्जी अल पतली फिल्म के (एस) सहित ।

Figure 1
चित्रा 1 . की तस्वीर (क) unpolish और पॉलिश अल थोक नमूना, (ख) वायर्ड और चित्रित थोक, और (ग) tribocorrosion परीक्षण के लिए पतली फिल्म अल नमूना । कृपया यहां क्लिक करें इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण को देखने के लिए ।

Figure 2
चित्रा 2 . (क) Bruker UMT मशीन के सामने की फोटो कस्टम मेड tribocorrosion सेल के बिना । (ख) tribocorrosion परीक्षण सेटअप की योजनाबद्ध । कृपया यहां क्लिक करें इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण को देखने के लिए ।

Figure 3
चित्रा 3 . UMT रोटरी मंच पर स्थापित कस्टम निर्मित tribocorrosion सेल की तस्वीर । सेल tribocorrosion परीक्षण के दौरान तरल रिसाव को रोकने के लिए नीचे की सतह पर एक ओ-अंगूठी के साथ Teflon से बनाया गया है । कृपया यहां क्लिक करें इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण को देखने के लिए ।

Figure 4
चित्र 4 . प्रतिनिधि potentiodynamic अल थोक और पतली फिल्म के ध्रुवीकरण curves ०.६ मी NaCl समाधान में 1 घंटे के विसर्जन के बाद । कृपया यहां क्लिक करें इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण को देखने के लिए ।

Figure 5
चित्रा 5 . परीक्षण के दौरान tribocorrosion मशीन की फोटो जहां इंडेंट जांच पारस्परिक गति में नमूना सतह पर चलती है । कृपया यहां क्लिक करें इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण को देखने के लिए ।

Figure 6
चित्रा 6 . tribocorrosion परीक्षण के बाद पहनें ट्रैक की स्कैनिंग इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोपी छवि. डैश्ड लाइंस पहनें ट्रैक की सीमाओं का प्रतिनिधित्व करते हैं । कृपया यहां क्लिक करें इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण को देखने के लिए ।

Figure 7
चित्र 7 . ठेठ पहनने ट्रैक प्रोफ़ाइल अल पतली फिल्म के बाद tribocorrosion परीक्षण profilometer द्वारा प्राप्त की । कृपया यहां क्लिक करें इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण को देखने के लिए ।

Figure 8
चित्र 8 . अलग लागू क्षमता पर अल पतली फिल्मों के tribocorrosion दर (टी) का सारांश । तीर पट्टी सभी दोहराए गए परीक्षण परिणामों से एक मानक विचलन का प्रतिनिधित्व करती है । कृपया यहां क्लिक करें इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण को देखने के लिए ।

Figure 9
चित्र 9 . tribocorrosion दर (टी), पहनने दर (डब्ल्यू0), संक्षारण दर (सी0), और अल पतली फिल्मों के पहनने जंग सिनर्जी (एस) का सारांश । तीर पट्टी सभी दोहराए गए परीक्षण परिणामों से एक मानक विचलन का प्रतिनिधित्व करती है । कृपया यहां क्लिक करें इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण को देखने के लिए ।

Figure 10
चित्र 10 . OCP में अल पतली फिल्म के tribocorrosion परीक्षण के दौरान जंग क्षमता का विकास । कृपया यहां क्लिक करें इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण को देखने के लिए ।

Figure 11
चित्र 11 . OCP में अल पतली फिल्म के tribocorrosion परीक्षण के दौरान घर्षण (कोफ़) के गुणांक का विकास । कृपया यहां क्लिक करें इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण को देखने के लिए ।

Figure 12
चित्र 12 . OCP ऊपर २०० एमवी पर अल पतली फिल्म के tribocorrosion परीक्षण के दौरान जंग वर्तमान के विकास । कृपया यहां क्लिक करें इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण को देखने के लिए ।

Figure 13
चित्र 13 . OCP ऊपर २०० एमवी पर tribocorrosion परीक्षण के दौरान अल पतली फिल्म के यांत्रिक और रासायनिक पहनने का सारांश । कृपया यहां क्लिक करें इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण को देखने के लिए ।

Discussion

इस प्रोटोकॉल में कई महत्वपूर्ण चरण हैं । पहले, नमूनों की उचित सतह की तैयारी tribocorrosion परीक्षणों से पहले प्रदर्शन परीक्षण की अच्छी विश्वसनीयता सुनिश्चित करने के लिए महत्वपूर्ण है और परीक्षण पुनरावर्तन बढ़ाने । विभिन्न थोक मिश्र धातुओं एक नियंत्रित सतह किसी न किसी प्रकार सुनिश्चित करने के लिए विभिन्न प्रक्रियाओं के बाद तैयार किया जा करने के लिए कर रहे हैं, और किसी भी सतह संदूषण या तराजू को हटाने. यहां वर्णित प्रक्रिया केवल यांत्रिक पीसने और चमकाने के होते हैं । इस विधि आम तौर पर ऐसे अल, तिवारी, नी, घन मिश्र धातु और इस्पात के रूप में उच्च कठोरता के माध्यम से मिश्र धातु के लिए लागू होता है । ऐसे मिलीग्राम मिश्र धातु, विद्युत चमकाने या आयन मिलिंग के रूप में नरम मिश्र धातुओं के लिए वांछित सतह किसी न किसी को प्राप्त करने के लिए यांत्रिक चमकाने के साथ युग्मित किया जाना चाहिए । दूसरे, पतली फिल्म नमूना sputtering के लिए, sputtering चैंबर में एक अल्ट्रा कम (< 10-6 Torr) वैक्यूम बनाए रखने के लिए जमा फिल्म में कम दोष एकाग्रता सुनिश्चित करने के लिए महत्वपूर्ण है, जो अंयथा जंग प्रतिरोध को प्रभावित करेगा काफी. तीसरे, जब काम इलेक्ट्रोड में या तो थोक या पतली फिल्म के नमूनों की तैयारी, यह नमूना और जोड़ने (घन) तार के बीच एक अच्छा बिजली कनेक्शन सुनिश्चित करने के लिए महत्वपूर्ण है. इस प्रोटोकॉल में, प्रवाहकीय टेप या प्रवाहकीय epoxy का प्रयोग किया जाता है । वैकल्पिक रूप से, टांका, स्पॉट वेल्डिंग या इसी तरह की तकनीक का इस्तेमाल किया जा सकता है । हालांकि, microstructure पर वेल्डिंग के दौरान हीटिंग के प्रभाव और अंततः नमूनों की tribocorrosion प्रतिरोध सावधानी से मूल्यांकन किया जाना है । इस धातु और कम पिघल बिंदु के साथ मिश्र धातुओं के लिए विशेष रूप से महत्वपूर्ण है । अंत में, के बाद से tribocorrosion (संपर्क में दो निकायों सहित एक तीन शरीर बातचीत शामिल है, और बीच में तीसरे शरीर), यह सुनिश्चित करने के लिए महत्वपूर्ण है कि एक नई गेंद टिप (या गेंद टिप का एक नया क्षेत्र) जब दोहराया tribocorrosion परीक्षण प्रदर्शन किया जाता है ।

वर्तमान प्रोटोकॉल सामग्री हानि को मापने के द्वारा tribocorrosion दर का मूल्यांकन करता है । इस प्रोटोकॉल के संशोधनों को आसानी से tribocorrosion के depassivation और repassivation कैनेटीक्स का मूल्यांकन किया जा सकता है । इस परीक्षण के दौरान वर्तमान, क्षमता, और घर्षण के गुणांक (कोफ़) विकास पर नज़र रखने के द्वारा हासिल की है । एक उदाहरण के रूप में, चित्रा 10 और 11 जंग संभावित और कोफ़ के विकास के प्रतिनिधि परिणाम क्रमशः OCP में tribocorrosion परीक्षण के बाद अल पतली फिल्म के दिखाओ । चित्रा 10 में तीर शुरू और scratching के खत्म प्रतिनिधित्व करते हैं । यह देखा जा सकता है कि इस तरह के अल के रूप में निष्क्रिय मिश्र धातुओं के लिए, tribocorrosion के दौरान यांत्रिक व्यवधान पहनने ट्रैक पर निष्क्रिय फिल्म की ओर जाता है/और एक depassivated क्षेत्र है जो ~ 20 एमवी द्वारा जंग संभावित में कमी की ओर जाता है उजागर । हमारे पहले काम16 से पता चला है कि जंग संभावित कमी की भयावहता दृढ़ता से परीक्षण मानकों को देखते हुए धातु के microstructure से संबंधित है (जैसे, लागू लोड, फिसलने की गति, तापमान) एक ही हैं । उच्च कठोरता और महीन microstructure के साथ अल के लिए, एक ही लागू लोड एक छोटे depassivated क्षेत्र के लिए नेतृत्व कर सकते हैं, इसलिए जंग संभावित में छोटे परिवर्तन । यह भी उल्लेखनीय है कि खुले सर्किट मोड के दौरान, वर्तमान में भी सर्किट के रूप में पता लगाया जाना कम है ' खुला ' । हालांकि, tribocorrosion परीक्षण के दौरान वर्तमान विकास लगाया कैथोडिक या anodic क्षमता पर नजर रखी जा सकता है । एक उदाहरण हमारे पिछले काम16में पाया जा सकता है । चित्रा 12 २०० एमवी के एक लगाए anodic क्षमता पर tribocorrosion के दौरान अल पतली फिल्म के वर्तमान विकास से पता चलता है और OCP से अधिक सकारात्मक । इस anodic क्षमता निष्क्रिय क्षेत्र के भीतर अभी तक अच्छी तरह से पिट क्षमता से नीचे चुना गया था । इस परिणाम पहनने त्वरित जंग का अंदाजा लगाया जा सकता है । इस मामले में, कुल सामग्री हानि का मूल्यांकन किया जा सकता है के रूप में टी = वीमैक् + vरसायन, जहां वीमैक् और वीरसायन यांत्रिक और विद्युत सामग्री हानि, क्रमशः के योगदान से मेल खाती है । विशेष रूप से, वीरसायन anodic लागू क्षमता के तहत धातु ऑक्सीकरण से उत्पंन के रूप में माना जा सकता है । इस प्रकार यह 17,18,19Equation 4के रूप में है फैराडे कानून द्वारा गणना की जा सकती है, जहां क्ष विद्युत प्रभार है (औसत anodic वर्तमान के दौरान और पहले के बीच अंतर गुणा द्वारा गणना समय से फिसलने), एम आणविक वजन है, n ऑक्सीकरण व्याप्ति है, एफ है फैराडे निरंतर है, और दर्षाया अल के घनत्व है । चित्रा 13 अल पतली फिल्मों के लिए दोनों शर्तों के विशिष्ट परिणाम से पता चलता है । उपर्युक्त चर्चा से, यह देखा जा सकता है कि विद्युत मापदंडों के एक मूल्यांकन, वजन घटाने के अलावा, इस प्रकार tribocorrosion के दौरान depassivation कैनेटीक्स के लिए महत्वपूर्ण अंतर्दृष्टि प्रदान करेगा ।

यहां प्रस्तुत प्रोटोकॉल भी कई सीमाएं भालू । सबसे पहले, जंग सेल Teflon (polytetrafluoroethylene) या इसी तरह की सामग्री से बनाया गया है । इस प्रकार, सभी परीक्षणों के कमरे के तापमान के पास प्रदर्शन किया गया । अनुप्रयोगों है कि उच्च तापमान (जैसे, परमाणु रिएक्टर कोर के लिए ४०० डिग्री सेल्सियस से ऊपर), एक विशेष संक्षारण सेल और टिप की आवश्यकता के लिए निर्मित किया है कि उच्च तापमान रेंगना और जंग का सामना करना होगा । अतिरिक्त सुरक्षा भी उच्च तापमान पर पिघला हुआ नमक इलेक्ट्रोलाइट और धातु के नमूनों से निपटने के लिए आवश्यक है । दूसरे, काम इलेक्ट्रोड (नमूना) के पास एक संदर्भ इलेक्ट्रोड के लगाव रैखिक पारस्परिक होने के लिए पहनने के प्रस्ताव सीमित है. अनुप्रयोगों में जहां नमूना की एक घूर्णन गति की आवश्यकता है, एक विशेष tribocorrosion सेटअप के लिए डिज़ाइन किया गया है । तीसरे, वर्तमान सेटअप में, पहनने खरोंच दर जंग दर से ज्यादा तेजी से है । इसलिए सी0 का योगदान अन्य सभी शर्तों की तुलना में नगण्य है. जबकि जंग ही सीमित परीक्षण समय के दौरान महत्वपूर्ण सामग्री हानि के लिए नेतृत्व नहीं किया, एस पर अपने प्रभाव महत्वपूर्ण है । असली दुनिया अनुप्रयोगों में जहां यांत्रिक खरोंच बहुत कम आवृत्तियों पर होता है, इस प्रवृत्ति को बदल सकता है जहां सी0 प्रमुख हो सकता है । अंत में, विशेष देखभाल के लिए परीक्षण के दौरान उत्पंन त्रुटियों को भुगतान किया है । यह पहनने जंग सिनर्जी (ओं), जो tribocorrosion दर (टी), पहनते दर (डब्ल्यू0), और संक्षारण दर (सी0) से व्युत्पंन है मूल्यांकन के लिए विशेष रूप से महत्वपूर्ण है । इस प्रकार त्रुटियों को संचित किया जा सकता है । टी और डब्ल्यू0में उत्पंन त्रुटियों को कम करने के लिए, एक गैर संपर्क 3 डी ऑप्टिकल profilometer (संपर्क 2d profilometer के बजाय) कुल सामग्री हानि मात्रा निर्धारित करने के लिए इस्तेमाल कर सकते हैं । सी0में त्रुटि को कम करने के लिए, पीडी टेस्ट जंग दर20का मूल्यांकन करने के लिए गैर विनाशकारी EIS (विद्युत प्रतिबाधा स्पेक्ट्रोस्कोपी) परीक्षण के साथ युग्मित किया जा सकता है.

एक अंतिम ध्यान दें के रूप में, tribocorrosion दर एक सामग्री संपत्ति नहीं है, बल्कि एक प्रणाली की प्रतिक्रिया है कि परीक्षण मापदंडों पर निर्भर करता है (लागू लोड, गति फिसलने, आदि), पर्यावरण (तापमान, पीएच, नमक एकाग्रता, आदि), और सामग्री गुण (कठोरता, सतह किसी न किसी, आदि) । यहां प्रस्तुत प्रोटोकॉल हालत का केवल एक सेट का उपयोग कर प्रदर्शन किया है । पाठकों मतभेदों पर विचार करना चाहिए और नमूना तैयारी में उचित परिवर्तन अपनाने, सेटअप परीक्षण, और डेटा विश्लेषण जब विभिंन प्रणालियों के साथ काम । प्लेट पर पिन सहित वैकल्पिक परीक्षण सेटअप (घूमकर), microabrasion, बार पर सिलेंडर, एट अल. 21में पाया जा सकता है । Tribocorrosion एक उभरते हुए अनुशासनात्मक विषय है । यह आशा व्यक्त की है कि इस प्रोटोकॉल दोनों मौजूदा इंजीनियरिंग सामग्री के मूल्यांकन के रूप में के रूप में अच्छी तरह से दोनों पहनते नुकसान और जंग क्षरण के लिए प्रतिरोधी नई सामग्री के डिजाइन की सुविधा होगी । इस तरह की सामग्री तेजी से ऐसे उंनत प्रत्यारोपण चिकित्सा उपकरणों, अगली पीढ़ी के परमाणु ऊर्जा संयंत्रों के रूप में भविष्य के अनुप्रयोगों में मांग हो, और उच्च क्षमता तेजी से चार्ज बैटरी, आदि, जो सभी की आवश्यकता ही नहीं एक मजबूत और कठिन सामग्री है, लेकिन एक मजबूत और विश्वसनीय है जब कुछ बहुत ही चरम वातावरण के साथ बातचीत ।

Disclosures

लेखक कोई प्रतिस्पर्धी वित्तीय हितों की घोषणा ।

Acknowledgments

इस काम को अमेरिका के नेशनल साइंस फाउंडेशन ग्रांट DMR-१४५५१०८ और CMMI-१६६३०९८ ने सपोर्ट किया था ।

Materials

Name Company Catalog Number Comments
UMT (universal mechanical testing) machine Bruker UMT-2
Potentiostat Gamry Reference 600
Surface profilometer  Veeco  Dektak150
Al3003 Metal supermarkets 3003
Sodium choloride Fisher Scientific S640-3
DI water USF NREC
Alcohol Fisher Chemical A405P-4
Grinding paper LECO Corporation 810-221-300 (#180)
810-223-300 (#240)
810-227-300 (#400)
810-229-300 (#600)
810-036-100 (#1200)
Polishing Pad Pace Technologies NP. 7008
Polishing suspension Pace Technologies NANO2-1010-06 (1 um)
NANO2-1003-06 (0.3 um)
NANO2-1005-06 (0.05 um)
Stop-off lacquer Romanoff 210-1250
Ag/AgCl Reference electrode SYC Technologies, Inc. CHI111
Compressed air Office depot 911-245
Ultrasonic cleaner Cole Parmer 8890
Sputtering coater Torr International CRC-100

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References

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अभियांत्रिकी अंक १३९ जेवण संक्षार Tribocorrosion Potentiodynamic मेटल Anodic ध्रुवीकरण कैथोडिक ध्रुवीकरण
थोक और पतली फिल्म एल्यूमीनियम मिश्र धातुओं के Tribocorrosion दर और पहनने जंग तालमेल का निर्धारण
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Chen, J., Mraied, H., Cai, W. Determining Tribocorrosion Rate and Wear-Corrosion Synergy of Bulk and Thin Film Aluminum Alloys. J. Vis. Exp. (139), e58235, doi:10.3791/58235 (2018).

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