การศึกษาสภาวะที่เหมาะสมในการพัฒนาฟิล์มอนินทรีย์/อินทรีย์เคลือบผิวอะลูมิเนียมอัลลอย A5083 เพื่อเพิ่มความทนทานต่อการกัดกร่อน

บทคัดย่อ

อะลูมิเนียมอัลลอยเกรด A5083 นิยมใช้ในอุตสาหกรรมนอกชายฝั่งทะเลเนื่องจากมีสมบัติทนทานต่อการกัดกร่อนสูง โดยอะลูมิเนียมอัลลอยสร้างฟิล์มออกไซด์ขึ้นมาปกป้องตัวเองจากการถูกกัดกร่อนได้ อย่างไรก็ตาม การใช้งานภายใต้สภาวะที่ต้องสัมผัสอยู่กับแวดล้อมที่มีฤทธิ์กัดกร่อนเป็นเวลานานและต่อเนื่อง เช่น ในน้ำทะเลที่มีคลอไรด์ ฟลูออไรด์ไอออน และภายใต้สภาวะที่มีความเป็นด่าง สามารถทำให้เกิดความเสียหายของฟิล์มออกไซด์ได้ การเคลือบผิวอะลูมิเนียมอัลลอยด้วยฟิล์มบางชนิดอนินทรีย์/อินทรีย์ถูกนำมาใช้เพื่อป้องกันการกัดกร่อนของอะลูมิเนียมอัลลอย ดังนั้นงานวิจัยนี้มุ่งศึกษาอิทธิพลของชนิดและปริมาณของสารอินทรีย์และปริมาณน้ำที่เหมาะสมในการเตรียมฟิล์มชนิดอนินทรีย์/อินทรีย์สำหรับเคลือบผิวอะลูมิเนียมอัลลอยต่อสมบัติความทนทานต่อการกัดกร่อนภายใต้สภาวะที่เป็นด่าง ฟิล์มผสมนี้เตรียมด้วยกระบวนการโซล-เจลโดยการผสมสารประกอบอนินทรีย์ ได้แก่ TEOS (Tetraethyl orthosilicate) และสารประกอบอินทรีย์ ได้แก่ AEAPS (3-(2-Aminoethyl)aminopropyl trimethoxysilane) AMEO (3-Aminopropyl triethoxysilane) GPTMS (3-Glycidoxypropyl trimethoxysilane) MTMS (Methyl trimethoxysilane) และ OTES (Octyltriethoxysilane) ในอัตราส่วนสารอนินทรีย์ต่อสารอินทรีย์ 100:0 90:10 80:20 70:30 และ 60:40 โดยปริมาตร รวมถึงปริมาณโมลของ TEOS ต่อน้ำที่ 1:1 1:2 1:3 1:4 1:5 1:6 1:7 และ 1:8 พบว่าฟิล์มสูตร 806TOT ที่เตรียมจาก TEOS:OTES อัตราส่วน 80:20 และ TEOS ต่อ น้ำ อัตราส่วน 1:6 มีสมบัติความไม่ชอบน้ำเพิ่มขึ้น โดยให้ค่ามุมสัมผัสที่มากที่สุด 103.09±0.35º และผลการทดสอบทดสอบการกัดกร่อนของโลหะด้วยเครื่องวัดอัตราการกัดกร่อนทางไฟฟ้าเคมี (potentiodynamic technique) ในสารละลาย NaCl ความเข้มข้น 3.5 wt% ตัวอย่างสูตร 806TOT มีอัตราการกัดกร่อนน้อยที่สุด คือ 0.78 x 10^-3 มิลลิเมตรต่อปี ซึ่งอัตราการทนทานต่อกัดกร่อนนี้ดีกว่าอะลูมิเนียมอัลลอยที่ไม่มีการเคลือบผิวถึง 50 เท่า