การเคลือบโลหะผสมสังกะสี-แมงกานีสบนเหล็กกล้าคาร์บอนต่ำด้วยไฟฟ้าเพื่อป้องกันการกัดกร่อน (ระยะที่ 1)
ชื่อผู้แต่งข้างต้นเป็นข้อความจากระเบียนผลงาน ไม่ได้ผูกกับรหัสนักวิจัย จึงกดดูผลงานอื่นของบุคคลนี้ไม่ได้ — ในคลังนี้ 142,080 ผลงาน (63.6% ของทั้งหมด) มีชื่อผู้แต่งที่เชื่อมกับหน้าผู้แต่งได้ และ 60,298 ผลงาน (27.0%) มีผู้แต่งที่ผูกกับรหัสนักวิจัยจริง ส่วนอีก 81,382 ผลงานไม่มีข้อมูลผู้แต่งเลย (มีชื่อผู้แต่งเป็นข้อความอยู่ 142,009 ผลงาน = 63.5%)
บทคัดย่อ
ผิวเคลือบโลหะผสมสังกะสี-แมงกานีสเป็นโลหะผสมที่มีความต้านทานการกัดกร่อนสูงใกล้เคียงผิวเคลือบแคดเมียมในบรรยากาศของคลอไรด์ และสูงกว่าทั้งสังกะสีบริสุทธิ์และโลหะผสมสังกะสีกับโลหะชนิดอื่น ๆ จึงได้รับความสนใจจากอุตสาหกรรมหลายชนิด โดยเฉพาะอุตสาหกรรมรถยนต์ อย่างไรก็ตามกระบวนการเคลือบผิวโลหะผสมชนิดนี้ยังไม่ถูกใช้ในเชิงพาณิชย์เพราะประสิทธิภาพการเคลือบต่ำ อีกทั้งปริมาณแมงกานีสในโลหะผสมก็มีค่าต่ำ ดังนั้นงานวิจัยนี้จึงมีจุดประสงค์ที่จะพัฒนากระบวนการเคลือบผิวโลหะผสมสังกะสี-แมงกานีสที่มีประสิทธิภาพสูงโดยการทดลองใช้สารละลายซิเตรททั้งที่ไม่เติมและเติมอีดีทีเอ (EDTA) ที่ความเข้มข้น 0.05 และ 0.20 โมลาร์ ความเป็นกรด-ด่าง 5.40 อุณหภูมิ 30 องศาเซลเซียส และกวนสารละลายด้วยระบบไหลพา (เครื่องกวนแม่เหล็ก- ไฟฟ้า และปั๊มน้ำ) ระบบการสั่นด้วยคลื่นอัลตร้าโซนิก และใช้ทั้งสองระบบร่วมกัน ผิวเคลือบที่ได้นำไปทดสอบองค์ประกอบทางเคมีด้วยเทคนิค X-Ray Fluorescence Spectroscopy (XRF) ตรวจสอบโครงสร้างสัณฐานวิทยาพื้นผิวและวัดความหนาจากภาพตัดขวางด้วยเครื่อง Scanning Electron Micro- scopy (SEM) รวมไปถึงทดสอบการกัดกร่อนด้วยเทคนิคโพเทนทิโอไดนามิกส์ในสารละลายโซเดียมคลอไรด์ความเข้มข้น ร้อยละ 3 โดยน้ำหนัก ผลการทดลองพบว่า การเตรียมผิวเคลือบสังกะสีผสมแมงกานีสด้วยวิธีเคมีไฟฟ้าสามารถได้โลหะผสมที่มีปริมาณแมงกานีสร้อยละ 20-70 โดยน้ำหนัก จากสารละลายซิเตรทที่เติมอีดีทีเอความเข้มข้น 0.05 และ 0.20 โมลาร์ โดยที่กระบวนการมีประสิทธิภาพการเคลือบต่ำกว่าร้อยละ 40 ในขณะที่การเตรียมจากสารละลายซิเตรทที่ไม่เติมอีดีทีเอสามารถเพิ่มประสิทธิภาพการเคลือบเป็นร้อยละ 55-90 ขึ้นกับความหนาแน่นกระแสไฟฟ้าและวิธีการกวนสารละลาย นอกจากนี้พบว่าการกวนสารละลายด้วยอัลตร้าโซนิกช่วยทำให้ผิวเคลือบมีปริมาณแมงกานีสสูงกว่าร้อยละ 30 โดยน้ำหนัก และให้ประสิทธิภาพการเคลือบสูงกว่าร้อยละ 60 การเพิ่มอุณหภูมิสารละลายขณะกวนด้วยอัลตร้าโซนิกจาก 30 เป็น 40 องศาเซลเซียส ทำให้ประสิทธิภาพการเคลือบเพิ่มขึ้นเล็กน้อยแต่ปริมาณแมงกานีสลดลงร้อยละ 5 โดยน้ำหนัก ผิวเคลือบโลหะผสมสังกะสี-แมงกานีสมีโครงสร้างเป็นก้อนทรงกลม (Nodular) โดยขนาดของเกรนจะเล็กลงเมื่อความหนาแน่นกระแสไฟฟ้าเพิ่มขึ้น แต่ไม่พบความสัมพันธ์ที่ชัดเจนระหว่างขนาดของเกรนกับวิธีการกวน การกวนด้วยอัลตร้าโซนิกทำให้ผิวเคลือบเรียบและหนาแน่นกว่าการกวนด้วยวิธีอื่น ๆ จากการทดสอบการกัดกร่อนพบว่าผิวเคลือบผสมสังกะสีแมงกานีสที่มีปริมาณแมงกานีสแตกต่างกันมีศักย์ไฟฟ้ากัดกร่อนใกล้เคียงกันที่ -1.05 VSCE นอกจากนี้พบว่าขนาดของช่วงแพสซีฟจะขึ้นกับความเรียบ ความหนาแน่นของผิวเคลือบ และปริมาณแมงกานีสของผิวเคลือบ โดยช่วงแพสซีฟจะเพิ่มขึ้นเมื่อผิวเคลือบมีความเรียบ ความหนาแน่นของผิวเคลือบและปริมาณแมงกานีสสูง