پديد آورنده :
غفوري، نرگس
عنوان :
توليد، مشخصه يابي و ارزيابي رفتار خوردگي پوشش هاي نانوكامپوزيتي هوشمند خودترميم شونده پايه پلي يورتان داراي نانوالياف اتيل سلولز حاوي روغن بزرك
مقطع تحصيلي :
كارشناسي ارشد
گرايش تحصيلي :
خوردگي و حفاظت از مواد
محل تحصيل :
اصفهان: دانشگاه صنعتي اصفهان، دانشكده مواد
صفحه شمار :
پانزده، ۸۸ص.: مصور، جدول، نمودار
استاد مشاور :
مهشيد خرازيها
توصيفگر ها :
خوردگي اتمسفري , پوشش نانوكامپوزيتي , خود ترميم شونده , نانوالياف , اتيل سلولز , روغن بزرك , پلي يورتان
استاد داور :
عباس بهرامي، محمد محسن مؤمني
تاريخ ورود اطلاعات :
1396/08/16
چكيده فارسي :
6 چكيده خوردگي اتمسفري يكي از رايجترين انواع خوردگي است كه به عنوان چالشي مهم در صنايع و تجهيزات به شمار ميآيد ساليانه هزينههاي زيادي صرف مقابله با خوردگي اتمسفري در سازههاي صنعتي از جمله جداره مخازن نفتي پايهها و خطوط لوله انتقال نفت و گاز ميشود بنابراين پايش و كنترل اين نوع خوردگي از اهميت بسزايي برخوردار است در تحقيق حاضر با هدف ايجاد پوششهاي نانوكامپوزيتي هوشمند خودترميم شونده نانوالياف داراي پوستهاي از جنس اتيلسلولز با و بدون هسته روغن بزرك به روش الكتروريسي توليد شد بررسي حضور روغن بزرك درون نانوالياف اتيلسلولز با استفاده از طيفسنجي تبديل فوريه مادون قرمز و تصاوير ميكروسكوپي نوري صورت گرفت مورفولوژي نانوالياف اتيلسلولز با و بدون روغن بزرك توسط ميكروسكوپ الكتروني روبشي بررسي شد ميانگين قطر اليافها با استفاده از نرمافزار ImageJ محاسبه شد كه ميانگين قطر نانوالياف اتيل سلولز بدون روغن بزرك 726 046 نانومتر و نانوالياف اتيلسلولز حاوي روغن بزرك 6666 689 نانومتر بود به منظور توليد پوشش نانوكامپوزيتي هوشمند داراي ويژگي خودترميم شوندگي نانوالياف اتيلسلولز با و بدون روغن بزرك بر روي نمونههاي فولاد ساده كربني به روش الكتروريسي پوششدهي و پس از آن پوشش پلييورتان بر روي نمونهها اعمال شد همچنين نمونه مرجع با پوشش پلييورتان PU تهيه شد در ادامه به منظور بررسي عملكرد مقاومت به خوردگي و همچنين بررسي ويژگي خودترميم شوندگي پوششها آزمونهاي طيفسنجي امپدانس الكتروشيميايي EIS و پلاريزاسيون خطي LP بر روي نمونههاي خراشدار در محلول 9 5 wt NaCl انجام شد پوششهاي بهينه داراي بهترين عملكرد خوردگي تعيين شد كه در مورد پوششهاي نانوكامپوزيتي پلييورتان نانوالياف اتيلسلولز بدون روغن بزرك پوشش داراي 69 wt اتيلسلولز 00 E12L و در مورد پوششهاي نانوكامپوزيتي پلييورتان نانوالياف اتيلسلولز حاوي روغن بزرك پوشش داراي 69 wt اتيلسلولز حاوي 96 wt روغن بزرك 03 E12L داراي عملكرد بهتري نسبت به ساير نمونهها بودند نتايج حاصل از آزمونهاي EIS و LP حاكي از برتري رفتار خوردگي پوششهاي نانوكامپوزيتي 00 E12L و 03 E12L در زمانهاي طولاني نسبت به پوشش PU بود همچنين به دليل ترميم و بسته شدن خراشها توسط اكسيداسيون روغن بزرك پوشش03 E12L نسبت به پوشش 00 E12L در زمانهاي طولاني بهتر عمل كرد با گذشت زمان مقاومت به خوردگي پوشش نانوكامپوزيتي 03 E12L و خواص سدي اين پوشش با احراز ويژگي خودترميم شوندگي پايدار شد آزمون مه نمك نيز ب ه عنوان معياري از خوردگي اتمسفري بر روي پوشش PU و نمونههاي بهينه خراشدار انجام شد به دليل ترميم ترك به وسيله اكسيداسيون روغن بزرك رفتار مقاومتي پوشش نانوكامپوزيتي 03 E12L نسبت به دو پوشش ديگر بهتر بود همچنين تصاوير ميكروسكوپي الكتروني روبشي پوششهاي خراشدار پس از گذشت زمان بيانگر ترميم تركها به وسيله اكسيداسيون روغن بزرك در نمونه 03 E12L بود استحكام چسبندگي نمونههاي نانوكامپوزيتي 00 E12L و 03 E12L با پوشش PU مقايسه شد استحكام چسبندگي پوشش نانوكامپوزيتي 00 E12L به دليل پيوند فيزيكي نانوالياف اتيلسلولز با پوشش پلييورتان و پر كردن حفرات احتمالي افزايش يافت همچنين در مورد پوشش نانوكامپوزيتي 03 E12L به دليل تراوا بودن پوسته اتيلسلولز حفرات به وسيله روغن بزرك ترميم و بسته شده و موجب افزايش استحكام چسبندگي گرديد در انتها به منظور ارزيابي رفتار اين نوع از پوششها در شرايط حفاظت كاتدي آزمون جدايش كاتدي نيز بر روي پوشش PU و پوششهاي بهينه داراي نقص اوليه انجام شد پوششهاي نانوكامپوزيتي 00 E12L و 03 E12L نسبت به پوشش PU مقاومت به جدايش كاتدي بهتري از خود نشان دادند همچنين در پوشش03 E12L با گذشت زمان اطراف منطقه نقص توسط اكسيداسيون روغن بزرك بسته شده و از نفوذ عوامل خورنده به فصل مشترك پوشش فلز جلوگيري شد كلمات كليدي خوردگي اتمسفري پوشش نانوكامپوزيتي خود ترميم شونده نانوالياف اتيلسلولز روغن بزرك پلييورتان
چكيده انگليسي :
82 Production Characterization and Evaluation of the Corrosion Behavior of Smart Self Healing Nanocomposite Coatings basedon Polyurethane having Nanofibers of Ethylcellulose Containing Linseed Oil Narges Ghafouri N Ghafouri@ma iut ac ir Date of submission 20 September 2017 Department of Materials Engineering Isfahan University of Technology Isfahan 84156 83111 Iran Degree M Sc Language FarsiSupervisors A Ashrafi Assist Prof Ashrafi@cc iut ac irAbstractAtmospheric corrosion is one of the most common types of corrosion which is considered as a major challengefor industries and equipments Annually a lot of expenses are spent for mitigating the atmospheric corrosionin industrial structures including the oil reservoir shells the stands and the oil and gas transmission pipelines Therefore monitoring and controlling this kind of corrosion is very important issue In the present research inorder to develop smart self healing nanocomposite coatings ethylcellulose nanofibers as shells with andwithout linseed oil as core were produced using the electrospining method The presence of linseed oil in theethylcellulose nanofibers was confirmed using the Fourier transform infrared spectroscopy and opticalmicroscopy Moreover the morphology of the ethylcellulose nanofibres has been studied using the scanningelectron microscopy In addition the average diameter of the nanofibers was calculated using the Image Jsoftware Results showed that while the average diameter of the ethylcellulose nanofibers without linseed oilwas 146 197 nm it was enhanced to 360 1300 nm in the presence of linseed oil was In order to prepare thesmart nanocomposite coatings having the self healing property the ethylcellulose nanofibers with and withoutlinseed oil were coated on carbon steel substrates by electrospinning method Consequently polyurethanecoating was applied on the substrates using the brushing method Similarly polyurethane coating was preparedas a control The corrosion resistance and the self healing property of the resulting coatings were studied in 3 5wt NaCl solution using the electrochemical impedance spectroscopy EIS and linear polarization LP methods on scratched samples The highest corrosion rasistant coatings in the category of polyurethane ethylcellulose nanofibers nanocomposite coatings without linseed oil and in the category of having linseed oilwere 12 w v ethylcellulose E12L00 and 12 w v ethylcellulose containing 30 wt linseed oil E12L30 respectively The EIS and LP results revealed that coating having 12 w v ethylcellulose E12L00 andcoatings having 12 w v ethylcellulose containing 30 wt linseed oil E12L30 nanocomposite coatingsexhibited more corrosion resistance than the PU coatings in the long times Moreover due to the oxidation ofthe linseed oil the E12L30 coating has been shown better result in the healing the scratches than the E12L00coating at long times Over the time by appearing the self healing property the corrosion resistance of theE12L30 nanocomposite coatings and the barrier properties of these coatings became stable The atmosphericcorrosion resistance of the scratched specimens was characterized using the salt spray exposure test Thehealing process of cracks due to the oxidation of linseed oil was resulted in increasing the corrosion resistanceof the E12L30 nanocomposite coating among the other coatings In addition the scanning electron micrographsof scratched coatings after the exposure in specific time indicated the healing of the cracks by oxidation oflinseed oil The adhesion strength of the E12L00 and E12L30 nanocomposite coatings and the control samplewere compared The results revealed that the adhesion strength of the E12L00 nanocomposite coatingsincreased due to the physical bonding of ethylcellulose nanofibres with polyurethane coating and filling of theprobable defects In this manner the adhesion strength of the E12L30 nanocomposite coating increased due tothe permeability of ethylcellulose shells and thus the healing process
استاد مشاور :
مهشيد خرازيها
استاد داور :
عباس بهرامي، محمد محسن مؤمني
