کاربرد فولاد با پوشش نانو ذرات اکسید تیتانیوم در ساخت قطعات مقاوم به خوردگی در برابر سموم کشاورزی

معضل همیشگی در روند تولید، نگه‌داری، و استفاده از سموم کشاورزی خصوصیات خورندگی فیزیکی ‌ـ ‌شیمیایی آن‏ها در تماس با تجهیزات و ماشین‏آلات وابسته است. در این پژوهش سعی شده است که با استفاده از پوشش‏های لایه‌نازک نانوذرات اکسید تیتانیوم، مقاومت خوردگی قطعات فولادی را دربرابر سموم کشاورزی افزایش داد. پوشش مذکور به روش سل‌ـ‌ژل روی کوپن‏های فولاد سادۀ کربنی در ضخامت‏های گوناگون و از پیش تعیین‌شده‏ اعمال شد. ضخامت پوشش‏های رسوب‏دهی‌شده با میکروسکوپ الکترون روبشی (sem) اندازه‌گیری شد. به‌منظور تعیین میزان خوردگی کوپن‏ها، سامانۀ شبیه‏ساز خوردگی طراحی و ساخته شد و خواص خوردگی کوپن‏ها به روش کاهش وزن ارزیابی شد. آزمون‏های خوردگی در قالب طرح فاکتوریل با بلوک‏های کامل تصادفی در سه تکرار و با سه فاکتور ضخامت پوشش در چهار سطح، نوع سم در دو سطح، و غلظت محلول سم در سه سطح انجام گرفت. نتایج نشان داد که پوشش نانوذرات اکسید تیتانیوم با ضخامت در محدودۀ nm1400-1300 با بهترین عملکرد، مقاومت به خوردگی فولاد سادۀ کربنی (نمونۀ فاقد پوشش) را به میزان 89.8درصد بهبود بخشیده است. همچنین مشخص شد که با افزایش غلظت محلول در هر دو نوع سم کشاورزی میزان خوردگی کوپن‏های پوشش‏دهی‌شده و فاقد پوشش افزایش می‏یابد.

Application of TiO2 Nanoparticle Coating in the Manufacturing of Corrosion Resistant Parts to Agricultural Pesticides

A constant problem in the production, maintenance, and use of agricultural pesticides, is their physicalchemical corrosive properties in contact with machines and equipment. The present study attempted to increase the corrosion resistance of steel parts to agricultural pesticide with the application of appropriate thin TiO2 nanoparticle coatings. This coating was applied on mild steel coupons with different predetermined thicknesses with the solgel method. To determine the rate of corrosion of the coupons, a corrosion simulator system was designed and built. The corrosion properties of coupons were evaluated with two common types of agricultural pesticide in three different concentrations using the weight loss method. The corrosion tests were done in a factorial design with randomized complete block with three replications and three factors: thickness with four levels type of the pesticide in two levels and the concentration of pesticide solution in three levels, respectively. The results showed that the coating of TiO2 nanoparticles with a thickness in the range of T3= 13001400 nm had the best performance, and improved the corrosion resistance of mild steel up to 89.8%. Furthermore, it was observed that increasing the concentration of agricultural pesticide increases the rate of corrosion on both coated and uncoated coupons.