Wpływ powłoki TiO2 na parametry korozyjne stali 1H13.

• Autorzy: Szałkowska E. , Głuszek J. , Masalski J.

Warianty tytułu

EN

The effect of a TiO2 coating on the corrosion parameters of 1H13 stainless steel.

• Konferencja: II Ogólnopolska Konferencja Naukowa "Nowe technologie w inżynierii powierzchni", Łódź - Spała, 12-14 października 2000
• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W pracy zbadano odporność korozyjną stali nierdzewnej 1H13 bez powłoki i z powłoką TiO2 w środowisku 0,5M H2SO4 w temp. 20 stopni Celsjusza. Powłokę TiO2 otrzymano metodą sol-gel. Jako prekursor tytanu zastosowano tetraizopropyloortotytanian Ti(C3H7O)4. Pomiary strukturalne wykazały, że powłoka TiO2 posiada strukturę krystaliczną typu rutylu. Na podstawie badań polaryzacyjnych ustalono, że powłoka TiO2 hamuje zarówno procesy katodowe jak i anodowe. Szybkość korozji (wyrażona za pomocą gęstości prądowych) jest około dwa rzędy wielkości mniejsza dla próbek stali 1H13 z powłoką TiO2 niż dla próbek bez pokrycia. Spektroskopowe widma impedancyjne stali niepokrytej, eksponowanej w roztworze przez 10 min, 30 min, 60 min i 240 min odpowiadają elektrycznemu obwodowi zastępczemu Randlesa R(RQ). Widmo uzyskane po 1440 min jest bardziej złożone, może być modelowane za pomocą obwodu R(C[RW(RQ)]). Opór przeniesienia ładunku jest zdecydowanie większy po 1440 min ekspozycji niż po krótkich czasach ekspozycji. Hamowaniu szybkości korozji sprzyjają powstałe na powierzchni produkty korozji. Zachowanie stali z powłoką TiO2 dobrze modeluje elektryczny obwód zastępczy (C[R(RQ)(RQ)]), który adekwatnie opisuje ten układ powłokowy zarówno przy krótkich jak i długich czasach ekspozycji. Środowisko korozyjne wywiera korzystny wpływ na zmianę oporu przeniesienia ładunku. Z wydłużeniem tego czasu opór ten rośnie.

EN

This paper presents the corrosion resistance of uncoated 1H13 steel and TiO2-coated 1H13 steel in 0,5M H2SO4 at 20 degrees centigrade. The TiO2 coating was obtained by sol-gel method. As the precursor tetraisopropyl orthotitanate Ti(C3H7O)4 was used. X-ray diffraction analysis indicated that obtained TiO2 coating was rutile type. Polarization experiments showed that the coating inhibits both cathodic and anodic processes, and that the corrosion rate of steel drops by 100 times, as compared to those of a bare steel surface. The equivalent circuit for modelling the impedance characteristics of uncoated stainless steel exposed to 0,5M H2SO4 (t= 10, 30, 60, 240 min.) is given by a simple Randles circuit R(RQ). The impedance spectrum obtained after 1440 min. is more complex. The R(C[RW(RQ)]) circuit is adequate for this spectrum. The polarization resistance (R2) is considerable higher after 1440 min. than after short time exposure. The corrosion rate is inhibited by corrosion products on steel surface. The electrochemical equivalent circuit (C[R(RQ)(RQ)]) is a suitable model for both short and long exposure of TiO2-coated 1H13 steel. Corrosive medium well affects the change of polarization resistance (R2). The longer is the time of exposure the resistance is higher.

Słowa kluczowe

PL

powłoka; tlenek tytanowy; korozja; odporność korozyjna; stal nierdzewna; polaryzacja; opór przeniesienia ładunku; skład chemiczny

EN

coating; titanium dioxide; corrosion; corrosion resistance; stainless steel; polarization; polarization resistance; chemical composition

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Inżynieria Materiałowa
• Rocznik: 2000
• Tom: R. XXI, nr 6
• Strony: 453--456
• Opis fizyczny: Bibliogr. 12 poz., tab., rys.

Twórcy

autor

Szałkowska E.

• Politechnika Wrocławska, Instytut Technologii Nieorganicznej

autor

Głuszek J.

• Politechnika Wrocławska, Instytut Technologii Nieorganicznej

autor

Masalski J.

• Politechnika Wrocławska, Instytut Technologii Nieorganicznej

• Politechnika Wrocławska

Bibliografia

• [1] Brinker C.J., Scherer G.W.: Sol-gel science; the physics and chemistry of sol-gel processing, Academic Press, San Diego 1990.
• [2] Głuszek J.: Tlenkowe powłoki ochronne otrzymywane metodą sol-gel. Of. Wydaw. P Wroc., Wrocław 1998.
• [3] Zallen R., The physics of amorphous solids, Ed. J. Wiley, New York 1983.
• [4] Iler R. K., The chemistry of silica, Ed. J.Wiley, New York 1982
• [5] Głuszek J., Zabrzeski J., Masalski J.: Polepszenie odporności korozyjnej stali nierdzewnej 00HI7N14M2 za pomocą korozyjnej stali nierdzewnej 00H17N14M2 za pomocą powłoki TiO: otrzymanej metodą sol-gel, II Kongres Technol. Chem. TECHEM-2, Wrocław, 1997.
• [6] Zaharescu M., Crisan M., Crisan D., Gartner M., Moise F.: TiO2- films obtained from different Ti-alkoxides, Revue Roumaine de Chimie, 40,1995,993.
• [7] Anast M., Jamting A., Bell J.M., Bennissan B.: Surfacemorphology examination of sol-gel deposited TiO2 films. Thin Solid Films, 253,1994,303.
• [8] Kohno K.: Nitridation of sol-gel derived TiO2 coating films. J. Mat. Sci., 27, 1992,658.
• [9] Hu L.L., Yoke T., Kozuka H., Sakka S.: Effects of solvent on properties of sol-gel-derived TiO2 coating films. Thin Solid Films, 219, 1992,18.
• [10] Biswas R.G., Sanders R. D.: The effect of a CeO2 coating on the corrosion parameters of type 304 stainless steel, J. Mater. Eng. Perf., 7(6), 1998, 727.
• [11] Jüttner K., Electrochemical impedance spectroscopy (EIS) of corrosion processes an inhomogeneous surfaces. Electrochimica Acta, 35,10,1990,1501.
• [12] Deflorian F., Fedrizzi L., Rossi S.: Degradation of protective organic coatings after cupping test. Corrosion, 55,11, 1999, 1003.