在海洋大气腐蚀保护钢筋钢Nanocoating

文摘

钢筋钢是一种重要的建筑材料主要是用于建筑工程。这种金属是用钢筋水泥建造桥梁和房屋。这种类型的桥梁和房屋面临腐蚀问题在沿海地区海洋大气,因为高浓度的氯离子。有几个表面疏桥梁和房屋。建筑材料内的氯离子进入和发展电化电池表面的钢筋钢。钢筋钢发生腐蚀反应的过程和创造一些形式的腐蚀,如电,点蚀,压力和裂缝。氯化物离子开发内部和外部腐蚀对钢筋钢和混凝土因此解散间发生的建筑材料。腐蚀性离子降低建筑材料的生活,增加维护成本,有时甚至重大事故发生。镁和钙的氢氧化物存在于混凝土。氯离子与氢氧根反应和降低混凝土的pH值从而加速腐蚀反应的速率。 Nanocoating of Mg3(PO4)2 with DLC filler is applied to control corrosion of rebar steel in marine atmosphere. The uncoated and coated rebar steel with Mg3(PO4)2 were exposed to marine atmosphere in different seasons like summer, rainy and winter. The corrosion rate of metal was analyzed in these seasons. The results show that though corrosion rate is minimized it does not produce good results. Porosities are developed on the surface of rebar steel coated with Mg3(PO4)2 which is reactive with chlorine ion. DLC is used as filler to close the porosities of coated rebar steel and again the corrosion rate of rebar steel was analyzed in the above mentioned seasons. It is found that this filler has good inhibition effect in marine atmosphere. The corrosion of metal was determined by gravimetric and potentiostatic polarization methods. Coating work was completed with application of nozzle sprays and vapour deposition methods. Coating efficiency, surface coverage area and stability of coating material were calculated with Arrhenius, Langmuir isotherm, Temkin equation, free energy, enthalpy and entropy

关键字

螺纹钢、氯离子、海洋大气,毫克₃(PO₄)₂,数据链路控制

介绍

桥梁和房屋非常对于社会的发展至关重要,但是这些东西的脸在海洋大气腐蚀问题。海洋大气中氯离子的可用性非常高导致建筑材料的物理和化学变化。这种污染物玷污他们的面部外观,腐蚀建筑材料和材料失去抗拉强度。有几种类型的补救方法开发等适当的形状设计,金属涂层,和添加有机和无机抑制剂,聚合物涂料、陶瓷涂层、涂漆和nanocoating控制在海洋大气腐蚀。这些涂层方法在氯离子环境中不能产生好的结果。钢筋钢涂锌、镁、铝和铬(1)是用来检查在氯离子环境中腐蚀。钢筋钢涂层的涂覆金属没有提供充分保护的贱金属(2]。氯离子渗透到建筑材料和接触的外表面涂层钢筋钢,因此开发了腐蚀电池涂层金属开始瓦解。雷竞技网页版不同类型的聚合物涂层在海洋环境钢筋钢抑制腐蚀。当聚合物涂层(3)金属接触氯离子的充满敌意的环境,他们雷竞技网页版发起表面发生化学反应并解散最后氯离子进入贱金属表面的腐蚀。有机化合物有氮、氧和硫官能团与芳香杂环碳氢化合物(4),它们产生腐蚀缓解在这个环境中。这些化合物表面附着的金属通过物理吸附和化学吸附键,这样他们开发了薄膜。这个薄膜被氯离子;其发生恶化和钢筋钢发生腐蚀过程。合成颜料(5)用于外和内表面的保护建筑材料对氯离子腐蚀环境。这个防护层由氯离子分离,通过扩散过程进入钢筋钢并生成腐蚀电池和腐蚀反应发生在其表面。nanocoating技术的有机和无机材料6)申请保护钢筋钢对氯离子污染物。表面的疏密度开发金属涂层。氯离子进入涂层材料的孔隙,开始腐蚀反应的过程之后它去贱金属腐蚀。这种类型的涂料不能产生有效的结果在海洋环境7]。本研究工作毫克₃(PO₄)₂nanocoating材料用于钢筋钢及其防腐现象研究海洋大气中但这涂层没有提供充分保护由于疏。填料疏被封锁的DLC(钻石像碳)开发了一个惰性气氛。

方法

钢筋钢优惠券被切成5厘米的高度和直径大小1.6厘米,试样面积是10.04厘米²。其表面摩擦砂纸和样本和双重蒸馏水清洗。最后与丙酮擦除和干空气干燥器和保持干燥器。样品被涂上了Mg₃(PO₄)₂喷嘴喷雾及其疏摆满了DLC。钢筋钢样品没有涂层,涂层毫克₃(PO₄)₂之类钻碳)和DLC (Mg的填料₃(PO₄)₂被保存在氯离子腐蚀环境分析在不同季节喜欢夏天,雨季和冬季海洋大气中。腐蚀速率是衡量重量的方法。

腐蚀电流密度和腐蚀速率和涂层的计算是通过恒电位极化技术的帮助下,如普林斯顿大学& G应用研究173型稳压器。铂电极作为辅助电极,甘汞电极作为参考电极与钢筋钢优惠券(8- - - - - -11]。

结果与讨论

钢筋钢的腐蚀速率没有涂层,涂层的毫克₃(PO₄)₂和填料在夏天DLC,雨季和冬季equation1in氯离子测定大气。

K (mmpy) = 87.6 W / D t (1)

其中W =减肥的试样在通用汽车表示,平方厘米=面积的试样,D =材料的密度在通用/厘米吗³。

表面覆盖区域(θ)和涂层效率(CE)被涂层材料和填料测定方程2和3。

θ= (1 - K / K_o)(2)

θ=表面覆盖范围,K_o=没有涂层腐蚀速率,K =与涂层腐蚀速率,

CE = (1 - K / K_o)X 100 (3)

K_o是没有涂层的腐蚀速率,K =和涂层腐蚀速率吗

钢筋钢的腐蚀速率,表面覆盖范围和涂层效率计算equation1, equation2和方程3不同浓度的氯离子的夏天,雨季和冬季及其价值观中提到表1和表二。的结果表1和表二冬季期间发现腐蚀速率较高的夏季和雨季。钢筋钢优惠券被涂上一层毫克₃(PO₄)₂和保存在Cl -离子环境腐蚀现象的观察。观察到腐蚀速率降低,表面覆盖范围和涂层效率增加但这些结果并不令人满意。毫克₃(PO₄)₂涂层金属不是Cl-environment腐蚀自由的,因为它是进一步容易腐蚀。减轻这种腐蚀,DLC是用作填料的涂层表面毫克₃(PO₄)₂。结果中提到表二显示DLC填料后腐蚀率高度控制和表面覆盖范围和涂层效率也有所改善。DLC涂层材料进入Mg的疏密度₃(PO₄)₂和它创造了惰性气氛Cl -离子。logK的情节和C (Cl)的浓度,θ(表面覆盖范围)和C (Cl)的浓度、CE(涂层效率)和C (Cl)的浓度和日志(θ/ 1 -θ)和C (Cl)的浓度没有涂层,涂层的毫克₃(PO₄)₂DLC填料和代表无花果。1,无花果。2,无花果。3和无花果。4。这些情节表现出直线这表明一个防腐特性对Cl -离子。

Cl -离子的浓度变化在不同季节的海洋大气温度的变化造成的。腐蚀速率,表面覆盖范围和涂层在Mg的缺失和存在计算效率₃(PO₄)₂和DLC在夏天雨季和冬季的温度和价值观中提到表1和表二。的分析结果表1和表二表明,钢筋钢涂以毫克₃(PO₄)₂但充满了DLC腐蚀侵蚀的减轻。观察到腐蚀速率是最小化而表面覆盖的地区和表面涂层效率都得到了提高。腐蚀速率之间的情节logK和1 / T,日志(θ/ 1 -θ)和1 / T, CE(涂层效率)与T和θ(表面覆盖范围)与T中描述无花果。5,无花果。6和无花果。7。这些数据显示,Mg₃(PO₄)₂和DLC Cl -离子环境中具有良好的粘附性能。

吸附热活化能,自由能、焓和熵毫克₃(PO₄)₂equation5, DLC的计算是通过equation4 equation6 equation7和它们的值都被记录下来Table3和Table4。活化能增加涂层之前涂层及其值下降之后这表明涂层材料在Cl -环境中有效。吸附热,自由能、焓和熵值观察与Mg是负的₃(PO₄)₂DLC填料因此这些涂层和填充材料与钢筋钢密切结合。热力学的结果毫克₃(PO₄)₂之间发生化学吸附和DLC反映涂层材料和贱金属。

d / dt (logK) = E_一个/ R T2 (4)

T是开尔文温度和E在哪里_一个是活化能

日志(θ/ 1-θ)=日志(c) - (Q_广告T / R) (5)

T是开尔文温度和问在哪里_广告吸附热

ΔG = -2.303 rt (log C - log(θ/ 1-θ)+ 1.72)(6)

其中T是开尔文温度,ΔG自由能

K = R T / N h日志(ΔS # / R) X日志(-ΔH # T / R) (7)

其中N是阿伏伽德罗常数,h是普朗克常数,ΔS #是熵的改变激活和ΔH #活化焓的变化。

腐蚀电流密度确定没有和Mg的存在₃(PO₄)₂8和DLC的帮助下方程和它们的值都被记录下来表5。

ΔE /ΔI =βaβc / 2.303 Icorr(βa +βc) (8)

ΔE /ΔI是斜率线性极化电阻(Rp),βaβc是阳极和阴极塔费尔斜率分别Icorr是马的腐蚀电流密度/厘米吗²。

金属普及率(mmpy)是由equation9 Mg的缺失和存在₃(PO₄)₂和数据链路控制。

c R (mmpy) = 0.327 Icorr (mA /厘米²)×Eq .Wt (g) /ρ(g / cm³)(9)

我在哪里_相关系数腐蚀电流密度ρ是标本密度和Eq.Wt标本当量。的结果Table5表明,腐蚀电流增加没有涂层,涂层后就会减少,其价值与DLC填料降低更多。塔菲尔曲线绘制Figure9电极电位和腐蚀电流密度之间没有和涂层材料的存在。阳极电位、电流密度和无涂层腐蚀速率增加但是在涂层阴极电位和腐蚀电流增加,腐蚀速率降低

结论

腐蚀是材料的主要问题之一。是不可能完全控制,但它可以最小化与合适的涂层材料的应用与填料的应用。钢筋钢是一种重要的工程金属用于不同电器的目的。它在Cl -离子环境中腐蚀严重。钢筋的腐蚀保护钢nanocoating毫克₃(PO₄)₂和DLC填料可用于氯离子腐蚀环境,高效的防腐性能。涂层金属优惠券通过这些材料一直到冬天,夏天雨季和季节在Cl -离子环境腐蚀现象的分析。收集的实验结果的使用重量和稳压器技术提供信息,这种涂层和填充材料在Cl -离子介质产生防腐效果。

确认

我感谢UGC,新德里为我提供金融支持这项工作。作者感谢教授Sanjoy Misra,兰契兰契大学化学系,我提供建议和指导。我也感谢化学系,兰契大学兰契和印度学院的应用化学矿山、Dhanbad提供实验室设备。

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