Tribocorrosion hızı ve toplu ve İnce Film Alüminyum Alaşımlarının aşınma-korozyon sinerji belirleme

Bu yöntem, tribokorozyon oranının nasıl ölçüleceği veya yöntemlerin ve kaplamaların aşınma korozyon sinerjisinin nasıl ölçüleceği ile ilgili tribokorozyon alanındaki temel soruların yanıtlanmasına yardımcı olabilir. Bu tekniğin temel avantajı, birkaç mikrometre kalınlığında metalik ince film ve kaplamaların tribokorozyon çalışmaları için kullanılabilmesidir. Prosedürü göstermek, Tsai Araştırma Laboratuvarı'ndan bir yüksek lisans öğrencisi olan Jia Chen olacak.

Alınan alüminyum 3003 alaşımlarını birkaç 1,5 x 2 santimetre karelik kuponlara kesmek için bir bilgisayar sayısal kontrol makinesi kullanarak başlayın. 180 kumlu zımpara kağıdı kullanarak, her numunenin bir tarafını 30 saniye boyunca tek bir yönde mekanik olarak zımparalayın. Numuneyi 90 derece döndürün ve optik mikroskopi ile onaylandığı gibi önceki adımdaki çizik çizgileri tamamen giderilene kadar alaşımı 240 kumlu zımpara kağıdı ile öğütün.

Ardından, numune yüzeyini temizlemek için yumuşak bir fırça ve akan su kullanın ve numuneyi 400, 600 ve 1200 taneli zımpara kağıtları kullanarak gösterildiği gibi döndürün ve çizin. Son öğütme işleminden sonra, bir ons bir mikrometre alümina süspansiyonunu temiz bir mikrofiber bez ped üzerine dökün ve çizik çizgileri giderilene kadar numuneyi tek yönde parlatın. Ardından, bir ayna yüzeyi elde edilene kadar yüzeyi 0,3 ve 0,05 mikrometre parlatma süspansiyonları ile parlatın.

Cilalı numuneyi 40 mililitre deiyonize su içeren bir behere yerleştirin ve yüzey parçacıklarını gidermek için beheri bir ila iki dakika boyunca ultrasonik bir temizleyiciye aktarın. Ardından yüzeyi tamamen kurutmak için sıkıştırılmış gaz kullanın. Çalışma elektrodunu hazırlamak için, bir ila iki milimetre çapında bir elektrik telinden beş santimetre uzunluğunda bir parça kesin ve iç bakır teli havaya maruz bırakmak için her iki uçtaki koruyucu plastik kapağın yaklaşık bir santimetresini sıyırın.

Telin bir ucunu dökme numunenin cilasız tarafına elektriksel olarak bağlamak için uygun bir iletken yapıştırıcı kullanın ve cilalı tarafta bir santimetre karelik bir pencere boyamak ve açıkta kalan bakır tel de dahil olmak üzere numunenin tüm cilasız tarafını kaplamak için elektrokimyasal durdurma cilası kullanın. Daha sonra boyalı numuneyi deneylerden önce en az 24 saat boyunca iyi havalandırılan bir çeker ocakta tamamen kurutun. Bir tribokorozyon testi yapmak için, sırasıyla çalışma, referans ve karşı elektrotlar olarak kullanılmak üzere hazırlanan alüminyum numunesini, standart bir gümüş-gümüş klorür elektrodu ve aktif bir titanyum ağı toplayın.

Çalışma elektrodunu korozyon hücresinin altına merkezi olarak yerleştirin ve elektrodu Süper Yapıştırıcı ile hücrenin altına sabitleyin, açıkta kalan bakır tel ucunu beklenen elektrolit yüzey yüksekliğinin üzerine yerleştirin. Referans elektrodunu çalışma elektrodunun yaklaşık bir santimetre üzerine yerleştirin ve çalışma elektrodunun etrafına sarmak için karşı elektrodu gevşek bir şekilde bükün. Elektrotların temas etmemesine dikkat ederek elektrotları bir potansiyostat ile bağlayın ve potansiyostatı açmak için USB kontrollü potansiyostat ile arayüz oluşturan elektrokimyasal yazılım paketini açın.

Katodik korumadan kaynaklanan aşınma oranını ölçmek için, girinti probunu numunenin yüzeyinden bir milimetre uzağa hareket ettirin. Girintinin numunenin merkezine yakın konumunu doğruladıktan ve elektrotlar, prob ve numune yüzeyi arasında elektrik teması olmadığını doğruladıktan sonra, girintiyi 200 milimetre ileri hareket ettirin ve elektrotlar, prob ve numune yüzeyleri daldırılana kadar korozyon hücresine 3,5 ağırlığında sulu sodyum klorür çözeltisi dökün. Ardından girinti probunu numune yüzeyine mümkün olduğunca yaklaştırın ve DC Korozyonunu görüntülemek için Deney'i seçin.

Ardından Potansiyostatik Modu seçin ve açık devre potansiyelinin altına 350 milivoltluk bir katodik potansiyel uygulayın. Üniversal Mekanik Test Cihazı yazılımında aşınma testini ayarlamak için bir hertz çizik frekansı, beş milimetre çizik uzunluğu ve 0,5 newton normal yük uygulayın. Ardından tribokorozyonu başlatmak için Çalıştır'a tıklayın.

Açık devre potansiyelinde tribokorozyon testinden tribokorozyon oranını ölçmek için, testi gösterildiği gibi ancak uygulanan potansiyel açık devre potansiyeline ayarlanmış olarak tekrarlayın. Gösterildiği gibi test protokolünü takiben, tribokorozyondan sonra alüminyum ince film numunesi için elde edilen tribokorozyon oranı ve malzeme kaybı, katodik, açık devre ve anodik potansiyellerde ölçülebilir. Burada, toplam malzeme kaybını hesaplamak için kullanılan alüminyum ince film örnek bileşenlerinin tribokorozyon oranı, aşınma oranı, korozyon oranı ve aşınma korozyon sinerjisinin bir özeti gösterilmektedir.

Bu prosedürü denerken, testten önce numunenin ayna yüzeyini elde etmeyi ve numune ile bağlantı kablosu arasında iyi bir elektrik bağlantısı sağlamayı unutmamak önemlidir. Bu yöntemin görsel gösterimi kritik öneme sahiptir, çünkü prosedürün birden fazla adımının doğru bir şekilde yürütülmesi, güvenilir ve tekrarlanabilir tribokorozyon test sonuçları elde etmek için kritik öneme sahiptir ve yalnızca metinle ustalaşmak zordur. Deney yaparken, mühendislik kontrollerinin ve kişisel koruyucu ekipmanların kullanımı da dahil olmak üzere tüm uygun güvenlik uygulamalarını kullanmayı unutmayın.