بررسی تاثیر تیواوره بر ریزساختار و خواص خوردگی پوشش ‌های نیکل – فسفر اعمال شده به روش الکترولس

جهت بررسی تاثیر پایدار کننده بر ریزساختار و خواص خوردگی پوشش‌های الکترولس نیکل – فسفر، ppm 3 - 0.7 تیواوره در حمام پوشش الکترولس حل و پوشش‌های مورد نظر بر زیرلایه‌های فولاد 37st اعمال شدند. از آنالیزهای sem، afm و eds به ترتیب جهت بررسی مورفولوژی، توپوگرافی پوشش‌ها و عناصر موجود در آنها استفاده شدند. آزمون میکروسختی برای ارزیابی سختی پوشش‌ها صورت پذیرفت. رفتار خوردگی پوشش‌ها در 3.5 درصد وزنی کلرید سدیم با استفاده از آزمون پلاریزاسیون تافل و روش طیف سنجی امپدانس الکتروشیمیایی مورد ارزیابی قرار گرفت. مشاهده شد که در غلظت ppm 0.7 تیواوره، محلول بعد از 10 دقیقه تجزیه شد اما محلول الکترولس حاوی ppm 1-3 تیواوره در طول آزمایش (یک ساعت) پایدار بود. محلول حاوی ppm 1 بیشترین سرعت پوشش‌دهی را داشت (µm/h10.21) که با افزایش غلظت تیواوره به ppm 3 سرعت پوشش‌دهی به µm/h 2.5 افت کرد. با افزایش غلظت تیواوره ازppm 1 تا ppm 3، درصد وزنی فسفر از 12 به 2 کاهش یافت که باعث تغییر ساختار از آمورف یه کریستالی و افت سختی از 15±610 ویکرز به 20±198 ویکرز شد. با افزایش میزان تیواوره در حمام الکترولس ازppm 1 تا ppm 3، مقاومت به خوردگی افت کرد بدین صورت که دانسیته جریان خوردگی از a.cm-27-10 ×6.91 به^-610 ×4.07 افزایش و مقاومت انتقال بار برای پوشش‌های الکترولس نیکل- فسفر از cm2.ω 3151 به cm2.ω 625 کاهش یافت. نتایج بدست آمده می‌تواند به دلیل جذب تیواوره بر سطح زیرلایه یا پوشش نیکل – فسفر و جلوگیری از ادامه فرایند الکترولس باشد.

investigating the effect of thiourea on the microstructure and corrosion properties of nickel-phosphorus coatings applied by electroless method

the effects of 0.7-3 ppm thiourea on the structure and corrosion properties of electroless nickel-phosphorus coatings were evaluated. sem, afm and eds analyses were used to investigate the morphology, topography of the coatings and their elemental composition, respectively. a micro hardness test was performed to evaluate the hardness of the coatings. the corrosion behavior of the coatings was evaluated in in 3.5 wt.% nacl aqueous solution using tafel polarization test and electrochemical impedance spectroscopy method. it was observed that at 0.7 ppm concentration of thiourea, the solution was decomposed after 10 minutes, but electroless solution containing 1-3 ppm thiourea was stable during the deposition for one hour. the solution containing 1 ppm had the highest coating speed (10.21 m/hμ), which was decreased with increase of thiourea concentration to 3 ppm (2.5 m/hμ). in addition, by increasing the concentration of thiourea from 1 ppm to 3 ppm, the amount of phosphorus was decreased from 12.64 to 2.4 wt.%, which caused a change in the crystallographic structure from amorphous to crystalline and a decrease in hardness from 610 ± 15 vickers to 198 ± 20 vickers. by increasing the amount of thiourea in the electroless bath from 1 ppm to 3 ppm, the corrosion resistance was decreased so that the corrosion current density was increased from 6.91 × 10-7 a.cm-2 to 4.07 × 10-6 a.cm-2 and the charge transfer resistance for nickel-phosphorus electroless coatings was decreased from 3151 ω.cm2 to 625.3 ω.cm2. the obtained results can be due to the absorption of thiourea on the surface of the substrate or nickel-phosphorus coating and preventing the continuation of the electroless process.