تولید لوله‌های کامپوزیتی Cu-Al‌2o3‌ به روش الکتروفرمینگ و بررسی تاثیر ذرات آلومینا بر مقاومت به خوردگی لوله‌ها

در این پژوهش با استفاده از روش الکتروفرمینگ و با کمک یک میله چرخان از جنس فولاد ضد زنگ به عنوان کاتد و آلیاژ مس فسفر به عنوان آند، لوله های کامپوزیتی cu-al2o3 تولید شدند. در ادامه با استفاده از تصاویر میکروسکوپ الکترونی (sem)، الگوی پراش اشعه x و آزمون‌های خوردگی، به ترتیب میکروساختار، مورفولوژی سطحی، تاثیر افزودنی‌ها بر فرآیند و مقاومت به خوردگی لوله‌های کامپوزیتی تولیدی بررسی شد. الگوی پراش اشعه x حضور ذرات آلومینا در زمینه مس و عدم واکنش آنها با یکدیگر را به اثبات رساند. با توجه به تصاویر sem، نشان داده شد که میزان حضور ذرات آلومینا در زمینه مس تابعی از غلظت آن در حمام الکتروفرمینگ است و در غلظت 15 گرم بر لیتر، در شرایط این تحقیق، بیشترین مقدار حضور در زمینه مس را دارد. نتایج آزمون پلاریزاسیون پتانسیودینامیک تافل که در محلول 3.5 درصد وزنی سدیم کلراید انجام شد، نشان داد که با افزایش میزان پودر آلومینا در ساختار لوله‌ها، پتانسیل خوردگی به سمت مقادیر مثبت میل کرده، چگالی جریان خوردگی مقادیر منفی‌تری را به خود اختصاص داده و همچنین نرخ خوردگی کمتر می شود. همچنین نتایج آزمون طیف سنج امپدانس الکتروشیمیایی، افزایش مقاومت به خوردگی به واسطه حضور ذرات آلومینا در ساختار را نشان داد.

Fabrication of CuAl2O3 composite tubes through electroforming process and investigation on the effect of alumina particles on corrosion resistance of the tubes

In this research, CuAl2O3 composite tubes were fabricated by electroforming method using a rotating stainless steel rod as cathode and CuP alloy as anode. The microstructure, surface morphology, and the effect of alumina second phases on corrosion resistance of the fabricated tubes were investigated by the means of SEM images, Xray diffraction, and corrosion tests, respectively. Xray diffraction pattern proved the existence of alumina particles in the copper matrix of the fabricated tubes and also proved that no chemical reaction occurred between these two phases. SEM images indicated that the amount of alumina particles in the copper matrix is a function of its concentration in the electroforming bath, so that it would be maximum when 15 g alumina per liter was used, in the condition of the present study. The results of potentiodynamic polarization test carried out in 3.5 wt. % NaCl solution illustrated that corrosion potential and corrosion current density changed to positive and negative values, respectively, and corrosion rate decrease at all by increasing the amount of alumina particles in copper matrix of the tubes. Electrochemical impedance analysis also proved that corrosion resistance increase due to the presence of alumina in copper matrix.