En
Ru
Vol. 49 (2013), Issue 2, p. 73-79
Corrosion Protection of Electrodeposited Multilayer Nanocomposite Zn-Ni-SiO2 Coatings
Abstract
УДК 541.13
Multilayer nanocomposite coatings of Zn-Ni-SiO2 were deposited galvanostatically on mild steel (MS) from Zn-Ni bath, having Zn+2 and Ni+2 ions and uniformly dispersed nano-SiO2 particles. The corrosion characteristics and properties of multilayered nanocomposite (MNC) coatings were evaluated by electrochemical polarization and impedance methods. Such deposition conditions as, bath composition, cyclic cathode current densities (CCCD’s) and number of layers were optimized for peak performance of coatings against corrosion. A significant improvement in the corrosion performance of MNC coatings was observed when a coating was changed from a monolayer to multilayer type. Corrosion rate (CR) of MNC coating decreased progressively with number of layers up to an optimal level, and then started increasing. The increase of CR at a higher degree of layering is attributed to diffusion of layers due to a very short deposition time, failing to give the enhanced corrosion protection. The formation of layers, inclusion of silica particle in MNC coating matrix were confirmed by SEM and XRD study. At optimal current densities, i.e. at 3.0–5.0 A/cm2, the Zn-Ni-SiO2 coating having 300 layers, represented as (Zn-Ni-SiO2)3.0/5.0/300 is found to be about 107 times more corrosion resistant than a monolayer Zn-Ni-SiO2 coating, developed from the same bath for the same time. The reasons responsible for the extended corrosion protection of MNC Zn-Ni-SiO2 coatings, compared to corresponding monolayer Zn-Ni and (Zn-Ni-SiO2) coatings were analyzed, and results were discussed.
Многослойные нанокомпозитные покрытия из Zn-Ni-SiO2 осаждались гальваностатическим методом на низкоуглеродистую сталь (НС) из ванны с Zn-Ni в присутствии Zn+2Ni+2 ионов и равномерно диспергированных нано-SiO2 частиц. Коррозионные характеристики и свойства многослойных нанокомпозитных (МНК) покрытий оценивались электрохимической поляризацией и методом импедансов. Условия осаждения такие, как состав ванны, циклическая плотность катодных токов (ЦПКТ) и количество слоев были оптимизированы с целью получения максимально коррозионностойких покрытий. Значительное улучшение антикоррозийных свойств многослойных нано-композитных покрытий наблюдалось при замене монослойных покрытий на многослойные. Скорость корродирования (СК) МНК покрытий уменьшалась поступательно в соответствии с количеством слоев до оптимального уровня, а затем начинала увеличиваться. Увеличение СК на более высоком уровне наслаивания связано с диффузией слоев из-за короткого времени осаждения и невозможности создания антикоррозийной защиты. Формирование слоев, включения силиконовых частиц в матрице МНК покрытий было подтверждено с помощью SEM и XRD анализов. При оптимальных значениях плотности тока, то есть 3,05–5,0 А/см2, покрытие из Zn-Ni-SiO2 состоящее из 300 слоев, обозначенных как (Zn-Ni-SiO2)3.0/5.0/300, в 107 раз превосходит по антикоррозийности монослойное покрытие из Zn-Ni-SiO2, образованное в той же самой ванне и за то же время. Причины увеличенной защиты от коррозии МНК покрытий из Zn-Ni-SiO2 по сравнению с соответствующими монослойными покрытиями из Zn-Ni и (Zn-Ni-SiO2) проанализированы и результаты описаны.
Download full-text PDF. 4226 downloads
Web-Design Web-Development SEO - eJoom Software. All rights reserved.