بررسی و مطالعه تاثیربمباران یونی در مقاومت به خوردگی استیل با آرگون

مهندسی متالورژی و مواد

مقاله 13، دوره 33، شماره 3 - شماره پیاپی 27، آبان 1401، صفحه 1-10   

نوع مقاله: علمی و پژوهشی

شناسه دیجیتال (DOI): 10.22067/jmme.2022.77291.1057

نویسنده

امیر هوشنگ رمضانی^*

گروه فیزک واحد تهران غرب دانشگاه ازاد اسلامی تهران

چکیده

در این پژوهش برای بمباران سطح استیل 304 از یون‌های آرگون با انرژی 30 کیلو الکترون ولت و جریان یونی 10¹⁷ تا 10¹⁸ یون بر سانتی­متر مربع‌استفاده شده است. تغییرات ریخت شناسی سطح استیل بعد از بمباران یون‌های‌آرگون توسط دستگاه AFM  مشاهده و مورد بررسی قرار گرفت، تغییر در خصوصیات خوردگی سطح استیل 304 نیز توسط دستگاه تست خوردگی انجام گردید. تغییرات بر اثر بمباران یونی در زبری سطح و همچنین مقاومت در برابر خوردگی سطح استیل 304 کاملا مشهود و قابل ملاحظه بود و رابطه مستقیمی با افزایش زبری و جریان یونی بمباران یونی دارد. از مقایسه نمودار نتایج پتانسیل خوردگی و نمودار تغییرات زبری کاملا مشخص است که پتانسیل خوردگی با جریان یونی یون‌های آرگون نسبت معکوس داشته و با بالا رفتن جریان یونی پتانسیل خوردگی کاهش می­یابد، این روند را می­توان به اثر برخورد یون‌های آرگون به سطح نسبت داد که در مقاومت در برابر خوردگی یک نکته منفی محسوب می­شود.از بررسی نمودار تغییرات جریان خوردگی به این نتیجه می­رسیم که این نمودار از هیچ کدام از نمودارهای پتانسیل خوردگی و تغییرات زبری بر حسب جریان یونی پیروی نمی­کند.از بررسی نمودار تغییرات جریان خوردگی به این نتیجه می­رسیم در جریان یونی 10¹⁷×5 حدودا دوازده برابر کاهش در جریان خوردگی و افزایش در برابر مقاومت در برابر خوردگی را نشان می­دهد.

کلیدواژه‌ها

آرگون؛ بمباران یونی؛ خوردگی؛ استیل

مراجع

1. Vershinin, N., Filonov, K., Straumal, B., Gust, W., Dimitriou, R., Kovalev, A., and Camacho, J., "Corrosion Resisitance Of The Vacume ", Surface and Coatings Technology, 125, Issues 1-3, Pp. 223-228, (2000).
2. Hellal, F., Atmani, F., Malki, B., Sedjal, H., Kerkar, M., and Dalard, F., "Argon Ion Implantations in Tantalum Thin Films", Passivation of Metals and Semiconductors, and Properties of Thin Oxide Layers, 371-376, (2006).
3. Smaeel, N., AndijanIsi, Shahreer Ahmad, Anees U., Malik, "Corrosion Behavior of Titanium Metalin Presence of Inhibited Sulfuric Acid at 50^o Desalination 129, Pp. 45-51, (2000)
4. Alves de Souza, K., Robin, A., "Influence Of Concentereation and Tempreture Of Corrosion", Material Chemistry and Physics, Vol. 103, Pp. 351-360, (2007).
5. Esmaeelpour, M., and Kavei, G., "Study of nitrogen ion implantation and diffusion phenomena on thin chromium layers followed by the atomic force microscopy and secondary ion mass spectroscopy techniques", Applied Surface Science, 252, Issue 18, 15, Pp. 6353-6359, (2006).

6.    Picard, S., Memet, J. B., Sabot, R., Grosseau, J. L., Riviere, J. P., Meilland, R., "Corrosion behaviour, microhardness and surface characterisation of low energy, high current ion implanted austenitic stainless steel", Mater. Science. Engineering. A, Vol. 303, Pp. 163, (2001).

7. Panda, K., "The induction of nanographitic phase on Fe coated diamond films for the enhancement in electron field emission properties",  Journal of Applied Physics 110 .044304, (2011).

8.    Ramezani, A.H., Hantehzadeh, M.R., Ghoranneviss, M., Darabi, E., "Microstructure and corrosion resistance of tantalum after nitrogen ion implantation",Corrosion Engineering Science and Technology. Vol. 51, Pp. 393, (2016).

9. Ramezani, A.H., Ghoranneviss, M., Shokouhy, A., Sari, A., "Corrosion resistance modification of AISI 304 stainless steel using argon ion bombardment", Journal Fusion Energy 30, 64, (2011).
10. Ramezani, A.H., Sari, A.H., Shokouhy, A., "The effects of argon ion bombardment on the corrosion resistance of tantalum", International Nano Letters, Vol. 7, Pp. 57, (2017).
11. Ramezani, A.H., Hantehzadeh, M.R., Ghoranneviss, M., and Darabi, E., "Structural modification of tantalum crystal induced by nitrogen ion implantation", Bulletin of Materials Sci- ence, Vol. 39 (3), Pp.633–640, (2016).
12. Ramezani, A.H., Hantehzadeh, M.R., Ghoranneviss, M., and Darabi, E., "Microstructure and corrosion resistance of tantalum after nitrogen ion implantation", Corrosion Engineering Science and Technology, Vol. 51(6), Pp.393–399, (2017).
13. Ramezani, A.H., Ghoranneviss, M., Shokouhy, A., and Sari, A.H., "Corrosion resistance modification of AISI 304 stainless steel using argon ion bombardment", Journal of Fusion Energy, Vol. 30 (1), Pp.64–67, (2011).
14. Hoseinzadeh, S., Sahebi, S.A.R., Ghasemiasl, R., and Majidian, A.R., "Experimental analysis to improving thermosyphon (TPCT) thermal efficiency using nanoparti-cles/based fluids (water)", European Physical Journal Plus, Vol. 132(5), (2017).
15. Dastan, D., and Banpurkar, A., "Solution processable sol–gel derived titania gate dielectric for organic field effect tran-sistors", Journal of Materials Science: Materials in Electronics, Vol. 28(4), Pp.3851–3859, (2017).
16. Hoseinzadeh, S., Ghasemiasl, R., Bahari, A., Ramezani, A.H., "The injection of Ag nanoparticles on surface of WO3 thin film: enhanced electrochromic coloration efficiency and switching response", Journal of Materials Science: Materials in Electronics, 2017, Vol. 28(19), Pp. 14855-63, (2017).
17. Dastan, D., Panahi, S.L., Chaure, N.B., "Characterization of titania thin films grown by dip-coating technique", Journal of Materials Science: Materials in Electronics, Vol. 27(12), Pp. 12291, (2016).
18. Hoseinzadeh, S., Ghasemiasl, R., Bahari, A., Ramezani, A.H., "n-type WO3 semiconductor as a cathode electrochromic material for ECD devices", Journal of Materials Science: Materials in Electronics, Vol. 28(19), Pp. 14446-52, (2017).
19. Najafi-Ashtiani, H., Bahari, A., Gholipour, S., Hoseinzadeh, S., "Structural, optical and electrical properties of WO3–Agnanocomposites for the electro-optical devices", Applied Physics A, Vol. 124(1), (2017).
20. Hoseinzadeh S., Ghasemiasl R., Bahari A., Ramezani A.H., "Effect of Post-annealing on the Electrochromic Propertiesof Layer-by-Layer Arrangement FTO-WO3-Ag-WO3-Ag", Journal of Electronic Materials, Vol. 47(7), Pp. 3552-9. (2018).
21. Hoseinzadeh, S., Ramezani, A. H., "Tantalum/ Nitrogen and n-type WO 3 emiconductor/FTO
    Structures as a Cathode for the Future of Nanodevices., J Nanostruct", Vol. 9(2), Pp. 276-286, (2019).
22. Ramezani, A.H., Hoseinzadeh, S., Sari, A.H., "Experimental Investigation of Corrosion Improvement Implanted Ta by Ar–Ni Ions", Journal of Nanoelectronics and Optoelectronics, Vol. 14 (3), Pp. 425-430, (2019).
23. Ramezani, A.H., Hoseinzadeh, S., Bahari, A., "The effects of nitrogen on structure, morphology and electrical resistance of tantalum by ion implantation method", Journal of Inorganic and Organometallic Polymers and Materials, Vol. 28 (3), Pp. 847-853, (2018).
24. Ramezani, A.H., Hoseinzadeh, S., Ebrahiminejad., Z., "Structural and mechanical properties of tantalum thin films ected by nitrogen ion implantation", Modern Physics Letters B, Vol. 34 (15), Pp. 2050163, (2020).
25. Ramezani, A.H., Hoseinzadeh, S., Ebrahiminejad, Z., Hantehzadeh, M.R., "The study of mechanical and statistical properties of nitrogen ion-implanted Tantalum bulk", Optik 225, Pp. 165628, (2021).