دانلود پروژه رشته مواد در مورد آبکاری فلزات – قسمت پنجم

دانلود پایان نامه

در سری G6 نسبت سطح آند به کاتد مورد آزمایش قرار گرفته است. مشاهده شد که بهترین نتیجه در نسبت 2:1 بدست می آید. در نسبت 4:1 خوردگی در سطح آند بیشتر می شود به طوری که هیچ گونه پوسته رنگی مشاهده نمی شود. با مقایسه بین نمونه های مورد آزمایش بهترین شرایط برای آنودایزینگ روی را میتوان به صورت زیر تعیین نمود:

نکته مهم : برای استفاده از متن کامل تحقیق یا مقاله می توانید فایل ارجینال آن را از پایین صفحه دانلود کنید. سایت ما حاوی تعداد بسیار زیادی مقاله و تحقیق دانشگاهی در رشته های مختلف است که می توانید آن ها را به رایگان دانلود کنید

غلظت محلول:60 گرم بر لیتر.

 دمای محلول:10 درجه سانتی گراد.    

زمان انجام آزمایش:20 دقیقه.

دانسیته جریان:5/0 آمپر بر دسی متر مربع.

نسبت آند به کاتد:2:1

نوع کاتد:فولاد زنگ نزن.

با تعیین شدن شرایط مناسب برای آنودایزینگ روی خالص آزمایشات برای فولاد گالوانیک سریع تر انجام شد به طوری که همان نتایج نهایی که برای روی بدست آمد برای فولاد گالوانیک نیز تکرار شد. نتیجه ای که بعد از انجام آزمایش بر روی فولاد گالوانیک بدست آمد در شکل 5-4 آمده است.

شکل5-4 فولاد گالوانیک آنودایز شده

همان گونه که در شکل5-4 مشاهده می شود پوسته اکسیدی رنگی در سطح نمونه ایجاد شده است. شرایط ایجاد این پوسته رنگی بصورت زیر میباشد:

غلظت بیکرومات پتاسیم:160 گرم بر لیتر.

غلظت اسید بوریک:25 گرم بر لیتر.

اسید سولفوریک:4 میلی لیتر.

دانسیته جریان:1/0 آمپر بر دسی متر مربع.

دمای محلول:20 درجه سانتی گراد.

زمان انجام آزمایش:50 دقیقه.

نوع کاتد:فولاد زنگ نزن.

نسبت آند به کاتد:2:1

فصل پنجم : تحلیل نتایج

هنگام کار با روی خالص نمونه های زیادی مورد آزمایش قرار گرفت که اثر پارامترهایی از قبیل دمای محلول، زمان پروسه، نسبت سطح آند به کاتد، نوع کاتد، غلظت محلول و دانسیته جریان بررسی شد. نتایج حاصل از کار به صورت جدول1-4 تنظیم شد. با تغییر دادن هر کدام از پارامتر های موجود در جدول 1-4 و مشاهده نمودن اثر هر کدام از آنها شرایط مناسب برای تشکیل پوسته اکسیدی سبز رنگ در روی بدست آمد. همان گونه که در شکل3-4 مشاهده می شود کاتد در نقش تکمیل کننده مدار را دارد بدین صورت که منتقل کننده الکترون های آزاد شده دراثر تجزیه شدن روی می باشد. در این پیل فلز روی به عنوان آند می باشدکه با اتصال جریان الکتریکی به صورت زیر خورده می شود:

Zn=Zn2++2e

نقش اصلی در رنگی شدن پوسته اکسیدی اکسید کرم می باشد بدین صورت که با تشکیل Cr2O3 بر روی سطح روی ظاهری سبز رنگ بوجود می آید. برای تشکیل این پوسته اکسیدی می بایست یون کرم را احیاء نمود. به دو صورت می توان این کار را انجام داد:

Cr2O72-+14H++6e=2Cr3++7H2O (1

احتمال انجام چنین واکنشی در این آزمایش با توجه به شرایط کارگاهی ضعیف بوده و به احتمال قوی تر به روش زیر یون کرم احیاء می شود:

2) Zn2++Cr2O72-+14H+=2Cr3++7H2O

آب موجود در محلول بیکرومات نیز به صورت زیر تجزیه می شود:

H2O=2H++1/2O2

حال یون کرم بوسیله اکسیژن آزاد شده ناشی از تجزیه آب به صورت زیر به اکسید کرم تبدیل می گردد:

Cr3++O2-=Cr2O3

این اکسید بصورت سبز رنگ می باشد که با قرار گرفتن آن در سطح روی عملیات آنودایزینگ روی خالص انجام می شود. بصورت شماتیک کلیه فرآیند های ذکر شده در بالا را میتوان بصورت زیر نمایش داد:

   بالک فلز روی

 

 

 

ZN

Z

Z

 

                                        Zn2++2e                                       

          Zn2++Cr2O72-+14H+=Cr3++7H2O

H2O=2H++1/2O2–                      

Cr3++O2=Cr2O3                                                  

                                                 پوسته اکسیدی سبز رنگ  Cr2O3

قابل ذکر است که در سطح روی خالص پوسته اکسیدی وجود دارد که در حین کار به علت دانسیته جریان بالا این پوسته در محلول حل شده و روی خالص در معرض واکنش قرار می گیرد. همان گونه که در فصل گذشته ذکر شد محلول لازم جهت پروسه آنودایزینگ روی خالص بیکرومات پتاسیم می باشد، انجام این پروسه در فولاد گالوانیک شامل اسید بوریک و اسید سولفوریک نیز می باشد. چون پوسته روی خالص در فولاد گالوانیک نازک بوده و هنگامی که در پیل الکتروشیمیایی قرار می گیرد در اثر اعمال جریان احتمال پاک شدن آن از روی سطح فولاد وجود دارد لذا دانسیته جریان ده برابر کمتر از حالت آنودایزینگ روی خالص اعمال می شود. با توجه به شرایط موجود اسید سولفوریک و اسید بوریک بعنوان کاتالیزور عمل می کنند تا واکنش های لازم جهت تشکیل پوسته اکسید کروم در سطح فولاد سریع تر انجام شود. در پیل مورد استفاده جهت آنودایزینگ جریان ثابت می باشد ولی پتانسیل اعمالی در حال تغییر می باشد که در هر لحظه می تواند واکنش خاصی با توجه به پتانسیل موجود انجام شود. حال آنکه بسیاری از این واکنش ها ناخواسته می یاشند، لذا جهت جلوگیری از انجام چنین واکنش هایی نیاز به پیل سه الکترودی می باشدکه در این گونه پیل ها به واسطه الکترود مرجع موجود در پیل، پتانسیل الکتریکی ثابت بوده و با تنظیم جریان اعمالی پتانسیل الکتریکی را می توان ثابت نگه داشت.

نتیجه گیری

1 پروسه آنودایزینگ فولاد گالوانیک بواسطه تشکیل پوسته اکسیدی پایدار در سطح نقش مهمی در مقاومت به خوردگی و سایش دارد.

2 با انتخاب نوع محلول مورد استفاده در آنودایزینگ فولاد گالوانیک می توان آن را به صورت رنگی تشکیل داد.

3 با ایجاد پوسته اکسیدی Cr2O3 در طی پروسه آنودایزینگ روی خالص، رنگ سبز حاصل می شود.

4 تحت شرایط مشابه پوسته اکسیدی را میتوان در سطح فولاد گالوانیک نیز تشکیل داد.

5 با استفاده از پیل های سه الکترودی پتانسیل پیل ثابت مانده و از انجام واکنش های ناخواسته جلوگیری       می شود.

6 در صورتی که از ساختار های ریز دانه فولاد گالوانیک استفاده شود کنتراست رنگی بین دانه ها باعث یکنواختی رنگ ظاهر نمونه می شود.

پیشنهادها

1 بررسی کمپلکس های ناپایدار مزاحم در پروسه آنودایزینگ فولاد گالوانیک جهت حذف تمیزکاری بعد از پروسه.

2بررسی عوامل موثر در بازیافت محلول استفاده شده در آنودایزینگ فولاد گالوانیک.                                                      

3 بررسی استفاده از پرمنگنات پتاسیم بجای بیکرومات پتاسیم و ایجاد رنگ بنفش در سطح فولاد گالوانیک یا روی خالص.  

برای دیدن قسمت های دیگر این تحقیق لطفا” از منوی جستجوی سایت که در قسمت بالا قرار دارد استفاده کنید. یا از منوی سایت، فایل های دسته بندی رشته مورد نظر خود را ببینید.

با فرمت ورد

Leave a comment