Method Article

Uçuş süresi Ikincil Iyon kütle spektrometresi kullanılarak metal-Paint arayüzünde görüntüleme korozyon

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

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

Hava maruz kalan bir numune ile karşılaştırıldığında bir tuz çözeltisine maruz kaldıktan sonra alüminyum alaşımın Metal boya arayüzünde kimyasal haritalama ve korozyon morfolojisi göstermek için uçuş süresi ikincil iyon kütle spektrometresi uygulanır.

Abstract

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

Alüminyum alaşımın boya ve alüminyum (Al) Metal boya arayüzünde geliştirilen korozyon, zaman-of-Flight ikincil iyon kütle spektrometresi (ToF-SIMS) kullanılarak analiz edilir, bu SıMS bir kimyasal dağıtım çalışması için uygun bir teknik olduğunu gösteren Metal boya arayüzü. Boyalı al alaşım Kuponlar bir tuz çözeltisi batırılmış veya sadece havaya maruz. SıMS, kimyasal haritalama ve arayüz 2D moleküler görüntüleme sağlar, korozyon ürünleri Metal boya arayüzü ve kimyasal haritalama oluşan morfoloji doğrudan görselleştirme sağlayan korozyona sonra oluşur. Bu yöntemin deneysel prosedürü, bu tür deneyler sırasında karşılaşılabilecek benzer araştırma ve vurgulamak tuzaklar kolaylaştırmak için teknik detaylar sağlamak için sunulmaktadır.

Introduction

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

El alaşımları, deniz teknolojisi veya askeri otomotiv gibi mühendislik yapılarında geniş uygulamalara sahip olup, yüksek mukavemet-ağırlık oranına, mükemmel Formability ve korozyona karşı direncine göre biçimlendirilebilir. Ancak, al alaşımlarının lokalize korozyon hala çeşitli çevresel koşullarda uzun vadeli güvenilirlik, dayanıklılık ve bütünlük etkileyen ortak bir fenomen1. Boya kaplama korozyon önlemek için en yaygın araç olduğunu. Metal ve boya kaplama arasındaki arayüzde geliştirilen korozyona ilişkin Illustration, korozyon önleme için uygun çare belirlenmesi konusunda Öngörüler sunabilir.

El alaşımlarının koro....

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

Protocol

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

1. korozyon numune hazırlama

  1. Reçine içinde al numune sabitleme, ve parlatma
    1. Mount iki al alaşım kupon (1 cm x 1 cm) epoksi reçine kullanarak 1,25 inç metallographiç örnek bardak ve bir gecede ya da reçine tamamen tedavi kadar duman kaput kuponları yerleştirin.
    2. Al reçine silindir bardakları örnek bardaklardan çıkarın. Al reçine silindirleri ile 240 kum kağıt kullanarak bir 300 rpm Platen/150 RPM tutucu 1 dakika su ile Lehçe.
    3. 5 dakika (her adım), sıralı olarak 15 μm, 6 μm, 3 μm ve 1 μm su bazlı solüsyon ile parlatma plakasını kullanarak Al reçine silindirleri parlatın.
    4. Al reçine silindirleri deiyoniz....

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

Results

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

Şekil 3 , tuz çözeltisi ve havaya maruz kalan arayüz ile tedavi edilen metal boya arayüzü arasında kütle spektrumunun karşılaştırılması sunar. İki numunenin kütle spektrumları 300 μm x 300 μm Rois cinsinden 25 kV bi3+ İyon ışını taraması kullanılarak elde edilmiştir. Tuz çözeltisi tedavi numunesinin kütle çözünürlüğü (m/∆ m) m/z- 26 zirvesinde yaklaşık 5.600 idi. Kütle Spectra ham veri 10 kanal binning sonra ihraç edildi. Sunum için kitle spektrumunu çizmek i.......

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

Discussion

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

ToF-SIMS iki scintillators arasındaki uçuş zamanlarına göre iyonlarını ayırt eder. Topografya veya numune pürüzlülüğü, farklı başlangıç pozisyonlarında bulunan iyonların Uçuş süresini etkiler, bu da genellikle yüksek genişlikleri olan düşük bir kütle çözünürlüğüne yol açar. Bu nedenle, iyi sinyal toplama8sağlamak için çok düz, Rois analiz ediliyor önemlidir.

Önlemek için başka bir tuzaklık şarj olduğunu. Al-Paint arayüzü yalıtım reçine ile sabit olduğundan, şarj bekleni.......

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

Disclosures

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

Yazarların ifşa etmesi gereken hiçbir şey yok.

Acknowledgements

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

Bu çalışma Pasifik Kuzeybatı Ulusal Laboratuvarı (PNNL) tarafından desteklenen QuickStarter programı tarafından finanse edilmiştir. PNNL, Battelle tarafından ABD DOE için işletilmektedir. Bu çalışma, PNNL 'deki biyolojik bilimler tesisinde (BSF) bulunan ıONTOF ToF-SIMS V kullanılarak yapılmıştır. JY ve X-Y Yu, PNNL 'de atmosferik Bilimler & küresel değişim (ASGC) bölümü ve fiziksel ve Hesaplamalı Bilimler Müdürlüğü (PCSD) desteğini de kabul etti

....

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 ve mikro; m Kolloidal Silika parlatma ÇözeltisiLECO812-121-300Son parlatma çözeltisi
1 & mikro; m polisaj solüsyonuPace TechnologiesPC-1001-GLBSu bazlı polisaj solüsyonu
15 & mikro; m parlatma çözümüPace TechnologiesPC-1015-GLBRSu bazlı parlatma çözeltisi
3 & m polisaj çözümüPace TechnologiesPC-1003-GLGSu bazlı polisaj solüsyonu
6 & mikro; m polisaj solüsyonuPace TechnologiesPC-1006-GLYSu bazlı polisaj solüsyonu
BalanceMettler Toledo11106015Kimyasalların ölçümü için kullanılır.
Epothin 2 epoksi sertleştiriciBuehler20-3442-064Numune montajlarının dökümü için kullanılır
Epothin 2 epoksi reçineBuehler20-3440-128Numune montajlarının dökümü için kullanılır
Hızlı protein sıvı kromatografisi (FPLC) iletkenlik sensörüAmersham AKTA FPLCTuz çözeltisinin iletkenliğini ölçmek için kullanılır.
Son B pediMüttefik90-150-2351 & mikro için kullanılır; m ve 0.05 &mikro; m  parlatma adımları
KCl Sigma-AldrichP9333Tuz çözeltisini yapmak için kullanılır.
Düşük hızlı testereBuehler Isomet11-1280-160Epoksi reçinesine sabitlenmiş Al kuponlarını kesmek için kullanılır.
MgCl2Sigma-Aldrich63042Tuz çözeltisini yapmak için kullanılır.
MgSO4Sigma-AldrichM7506Tuz çözeltisini yapmak için kullanılır.
NaClSigma-AldrichS7653Tuz çözeltisini yapmak için kullanılır.
NaOHSigma-Aldrich306576Tuz çözeltisinin pH'ını ayarlamak için kullanılır.
BoyaRust-Oleum 245217Üniversal Genel Amaçlı Parlak Siyah Dövülmüş Sprey Boya. Al kuponlarının üzerine püskürtmek için kullanılır. 
Pan-W parlatma pediLECO809-50515, 6 ve 3 & için kullanılır; m parlatma adımları
pH metreFisher Scientific13-636-AP72Tuz çözeltisinin pH'ını ölçmek için kullanılır.
Pipet ve nbsp;Termo Balıkçı Bilimsel Aralık: 10 ila 1.000 ve mikro; L
Pipet ucu 1Neptün 2112.96.BS 1.000 ve mikro; L
Pipet ucu 2Rainin1700186520 & L
Silisyum karbür kağıdıLECO810-251-PRMTaşlama kağıdı, 240 kumlu
Püskürtme kaplayıcıCressington108 püskürtme kaplayıcıNumuneyi kaplamak için kullanılır.  
Tegramin-30 Yarı otomatik parlatıcıStruers6036127Kaba / ince parlatma / taşlama
ToF-SIMSIONTOF GmbH, Mü nster, AlmanyaToF-SIMS V, Bi sıvı metal iyon tabancası ve sel tabancası ile donatılmışBir numunenin kütle spektrumlarını ve görüntülerini elde etmek için kullanılır.
Vibromet 2 titreşimli parlatıcıBuehler67-1635-160Son parlatma adımı

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