علم مواد و متالورژی شاخه ای از علم مهندسی است که به صورت گسترده به مطالعه در زمینه مواد مختلف مانند فلزات، سرامیک ها، مواد الکترونیکی، بایومواد، پليمرها، نيمه هادي‌ها و مواد مغناطيسي مي پردازد. متخصص متالورژي رفتاري كه مواد در شرايط مختلف (فشار و دما) از خود نشان مي دهد را بررسي مي كند به همين جهت در علم مواد ارتباط بین ساختار مواد، روش ساخت آنها، خواص و عملکرد مواد مورد بررسی قرار می گیرد. زمينه‌هاي مختلف علوم و مهندسي تا حدي با علم مواد مرتبط بوده، به عبارت ديگر مهندسي و علم مواد پلي بين علوم پايه و مهندسي ساخت مي‌باشد.

دوستان عزیز برای مشاهده ی مقالات، کتب و نرم افزار های مورد نیاز به بخش موضوعات سایت مراجعه و بر حسب  نیاز خود آن موضوع را انتخاب و فایل مربوطه را دریافت نمایید. با تشکر مدریت سایت

شروع: جمعه ۸ دی ماه ۱۳۹۱، ۲۸ دسامبر ۲۰۱۲

پایان:دوشنبه ۱۱ دی ماه ۱۳۹۱، ۳۱ دسامبر ۲۰۱۲

مکان: محل دائمی نمایشگاههای بین المللی تهران

انجمن مهندسی دریایی ایران

چهاردهمین کنگره خوردگی توسط انجمن خوردگی ایران و با همکاری دانشگاه تهران در تاریخ 24 و 25 اردیبهشت ماه 1392در دانشکده فنی دانشگاه تهران برگزار می گردد.

محورهای مورد بحث:

1- خوردگی در صنایع نفت، گاز و پتروشیمی

2- خوردگی در صنایع نیروگاهی اعم از حرارتی، هسته ای، تولید پراکنده و ..

3- خوردگی در صنایع فولاد، خودروسازی، حمل و نقل ریلی و زیرساخت های شهری

4- خوردگی در صنایع دفاعی و هوافضا

5- خوردگی در سامانه های آب و فاضلاب

6- خوردگی در دمای بالا (خوردگی داغ)

7- خوردگی میکروبی و بیومواد

8- روش های جلوگیری از خوردگی (استفاده از پوشش ها، بازدارنده ها، حفاظت کاتدی و آندی، انتخاب مواد)

9- روش های نوین پایش خوردگی

10- مدیریت و ارزیابی ریسک خوردگی در مراحل طراحی و بهره برداری

11- تحقیقات بنیادین و شبیه سازی در توسعه علم و فنآوری خوردگی

12- خوردگی در صنایع و تاسیسات دریایی، اسکله و کشتی سازی

13- نانو فنآوری و خوردگی

14- خسارات زیست محیطی ناشی از خوردگی

تقویم کنگره:

آخرین مهلت ارسال مقاله: 15/10/91

آخرین مهلت ثبت نام مشمول تخفیف: 29/12/91

آخرین مهلت ثبت نام: 10/2/92

تاریخ برگزاری کنگره: 24 و 25 اردیبهشت 92

تاریخ برگزاری کارگاههای آموزشی: 26 اردیبهشت 92

جهت اطلاعات بیشتر و مشاهد پوستر این کنگره به سایت انجمن خوردگی ایران به نشانی www.ica.ir مراجعه و یا با شماره تماس های 88827334 و 8-88344287 تماس حاصل فرمایید.

1-    محل تجهيز

1-1- تجهيز در محيط باز است يا محيط بسته ؟

با در نظر گرفتن اينكه تجهيزات نزديك Hose-down ، دوشهاي ايمني يا سيستمهاي حفاظت در برابر حريق قرار نداشته باشند، مكانهاي بسته در ريسك كمتري نسبت به مكانهاي باز قرار دارند.

1-2-  آيا بادهاي غالب و متداول داراي رطوبت بالا يا آلودگيهاي خورنده هستند؟

تجهيزاتي كه در مسير مه ها و غبارهاي خورنده هستند( مثل Cooling Tower، Power Plan و seashore) بيشتر در معرض عوامل CUI قرار دارند.

1-3-  آيا تجهيز از لحاظ صدمه مكانيكي در خطر قرار دارد؟

سيستمهاي عايقكاري كه توسط وسايل و ابزارها له شده يا توسط كارگران بعنوان ساپورت مكانيكي استفاده شده است بيشتر در معرض تخريب و نفوذ آب قرار دارد.

2-دما و متريال ساخت

2-1-آلياژ در دماهاي كاري چگونه در معرض خوردگي يا شكست قرار دارد؟

احتمال Failure مواد با دما يا محدوده دمايي كاري تغيير مي كند. مهمترين محدوده هاي دمايي مطابق زير مي باشند:

2-1-1- در مورد فولاد كربني، كاركرد مداوم در دماهاي بين 4- تا  150 يا نوسان در بالا و پايين نقطه شبنم

2-1-2- براي استنلس استيل گروه 300 ، كاركرد مداوم در دماهاي بين 50 تا  150 يا نوسان در بالا و پايين نقطه شبنم

2-2- سن تجهيز

2-2-1- تجهيز پس از آخرين عايقكاري چه مدت در سرويس بوده است؟

چون CUI يك مسئله داخلي مخفي است، كنترل اينكه تجهيز چه زماني نصب شده يا آخرين عايقكاري آن چه هنگامي صورت گرفته است، ميتواند مفيد باشد. معمولا مشكلات CUI پس از حدود پنج سال اهميت پيدامي كنند.

3- پوششها

3-1- آيا تجهيز پوشش شده است؟

تجهيز پوشش شده داراي مانگاري بالاتري است، ولي بايد نوع پوشش اعمال شده نيز در نظر گرفته شود. تجهيز عايقكاري شده كه پوشش نيز داشته باشد بازرسي ساده تري دارد.

4- پتانسيل خطر

4-1- فيكسچرهاي مثلclip ها، نازل ها و درگاههاي بازرسي كه نياز به درزبندي دارند نقاط خوبي براي ورود آب هستند. گاهي اوقات تغيير طراحي تنها راه حل است.

4-2- نتايج حاصل از نشتي چه چيزهايي است؟

در انتخاب تعداد و پريود بازرسي، بايستي نتايج اقتصادي و محيط زيستي نشتي نيز در نظر گرفته شود.

4-3- هزينه توقف كار وتعميرات يا جايگزين كردنها چقدر است؟ آيا اجزاء كليدي تجهيز براي چند روز يا هفته بايداز سرويس خارج شوند؟

 بازرسي چشمي در هنگام ساخت

در حين ساخت و نصب موارد زير جهت پيشگيري از CUI بايد در نظر گرفته شود:

· عايقها همواره خشك نگهداري شوند

· كليه سطوحي كه بايد عايق گردند خشك و تميز نگه داشته شوند

· مطمئن شويد كه بستر سازي آسفالت بخوبي صورت گرفته است

·  ضخامت عايق طبق spec پروژه عايقكاري انتخاب گردد

· بررسي كنيد كه عايق يك لايه است يا دولايه

· مطمئن شويد كه تمامي اتصالات عاقها بصورت شطرنجي بوده و درزها روبروي هم نمي افتد، خصوصا در مورد عايقهاي دولايه

· مطمئن شويد كه پوشش بستر بين دو لايه عايق اول و دوم انجام شده باشد.

· مطمئن شويد كه عايقها درزهايي بيشتر از 3 ميلي متر نداشته باشند.

· د رصورتيكه درز بزرگتر از 3 ميلي متر عايق را تعويض نموده و براي پر كردن در هرگز از سيمان استفاده ننماييد.

·در صورت امكان براي ولوهاي عايق شده از ولوهايي با Stem بلند استفاده نماييد.

·براي سيستمهايي كه به مانع و سد بخار (vapor barrier) احتياج دارند، قبل از نصب jacket  مطمئن شويد كه سد بخار در خارج از عايق قرار گرفته است.

·در سيستمهاي داري vapor barrier  از پيچ براي محكم كردن jacket  استفاده ننماييد.

· مطمئن شويد كه عايق بخوبي توسط سيم مخصوص،تسمه يا نوار محكم شده است.

· مطمئن شويد كه تمامي نقاط انتهايي عايقها داراي Cap باشند.

·مطمئن شويد كه تمامي زواياي پخش و خروج آب در نظر گرفته شده باشد.

· مطمئن شويد كه تا زمانيكه jacket نصب گردد، عايقهاي كار شده از باران و آب گرفتن محافظت شوند.

·مطمئن شويد كه جنس مناسب و ضخامت كافي براي jacket فلزي انتخاب شده است.

·  مطمئن شويد كه در محلهاي افقي از jacket هايي استفاده شود كه آب را نگه ندارد.

·مطمئن شويد كه نوارها و تسمه هايي كه دور تجهيزات بسته مي شوند از جنس و ضخامت مناسب برخوردار باشند.

·مطمئن شويد كه تسمه ها در محل گيره ها (Clip) به داخل خم شده يا درز گيري شده باشند.

· مطمئن شويد كه نازلها و ساير برجستگيها صاف شده و درزگيري شده باشند.

·مطمئن شويد كه سيستم كاملا صاف و بدون لبه تيز آب بندي شده باشد.

· براي تجهيزاتي كه در دماي زير صفر كار مي كنند دو Nameplate تهيه گردد.اين Nameplate بايستي بدون استفاده از پيچ و با استفاده از تسمه روي jacket نصب گردد.

 بازرسي چشمي تجهيز در حال كار

بازرسي تجهيزات و piping  بايستي با استفاده از نقشه سايت ، چك ليست تعيين كننده اولويت تجهيزات و يك كاربرگ بازرسي صورت گيرد. آيتمهاي خاص تجهيز كه عايق شده اند بايستي تعيين گردد. نقاط مورد ظن (پرخطر) بايستي ثبت شوند. پرسنل بازرسي بايد به علائم هشدار دهنده زير توجه نمايند:

·نقاطي از درزبندي piping، بالاي مخازن، ديواره ها، ساپورتها و نازلها كه دچار هوازدگي، صدمه ديدن، غير الاستيك بودن يا كنده شدن مي باشند.

· نقاطي از ماستيك ضد رطوبت روي piping، مخازن و ديواره ها كه دچار هوازدگي، كنده شدن يا از ترك شده اند.

·  jacket داراي سوراخ شدگي، پارگي، خروج از محل، سريدن يا خوردگي

·  لكه، رسوبات يا سوراخهاي روي jacket  و cover

·  نقاط انتهايي piping كه عايق نشده باشد.

·    درزهاي موجود در jacket  نگهدارنده لوله ها در ابتدا وانتهاي piping هاي عمودي و ساير برجستگيها مثل ساپورتهاي استنلس استيل.

· تجهيزاتي كه با مسير جريان آب تداخل دارند.

· رنگهاي گياهي و كپكها يا رطوبت در support ring يا vacuum ring تجهيزات يا مخازن

·عايقهاي محافظت نشده اي در قسمتهاي برداشته شده از تجهيزات

·نقاط اندازه گيري ضخامت ديواره فلز كه باز شده ولي بسته نشده باشد

·  محلهاي شستشو كه آب آنها بسته يا خشك نشده باشد

· اتصالات باز روي jacket كه حاصل صدمه فيزيكي است

تكنيكهاي غير مخرب رديابي رطوبت و خوردگي

تكنيك ها و وسايل زير مي تواند به بازرسي چشمي بهتر تاسيسات كمك نمايد. در مخازن تحت فشار و piping الگوي CUI ممكن است يكنواخت و يك شكل نباشد و ارزيابي غير مخرب نقطه اي (NDE) ممكن است گمراه كننده باشد.

·  رطوبت سنج (moisture meter)

·ترموگرافي اينفرارد

· Neutron backscatter device

· Flash radiography

·  الكترومغناطيس (Eddy current)

·تست التراسونيك (UT)  تجهيز از داخل

·  تصوير Fluoroscopic از piping

· راديوگرافي پروفايلي

 ارزيابي و تخمين صدمات

درصورتيكه تحقيقات و مشاهدات نشاندهنده تر بودن عايق بود بايستي ميزان خوردگي يا صدمات ساختاري تجهيز مورد ارزيابي قرار گيرد. عايق بايستي باز شده و يا خوردگي توسط روش مناسب NDE ارزيابي گردد. روش كار زير بايستي براي ارزيابي صدمات مورد استفاده قرار گيرد:

· تكه اي از عايق به اندازه 120 تا 150 سانتيمتر مربع از مخزن يا piping با قطر بزرگتر از 61 سانتيمتر (24 اينچ) يا بخشي به طول 90 سانتيمتر براي لوله هاي با قطر كمتر از 61 سانتيمتر از محلي كه ممكن است خوردگي وجود داشته باشد، برداشته شود. هنگام برداشتن عايقهاي آزبستي، فيبرهاي سراميكيRCF   يا NARF  قوانين و Spec سايتي بايد رعايت گردد.

· هنگاميكه بازرسي دوره اي روي محلي انجام مي گيرد بايستيي  قطعات عايق برداشته شده مجددا جايگزين گردد.

·  تجهيز بايستي از لحاظ ضخامت زنگ تشكيل شده روي كربن استيل و پوسته هاي سخت تشكيل شده روي فولاد ضدزنگ آستنيتي مورد بررسي قرار گيرد. خوردگي اغلب بالاي vacuum ring ها، رينگهاي نگهدارنده عايق، بالا و پايين manway ها مشاهده مي شوند.

· اگر خوردگي وجودندارد و عايق خشك است عايق را سر جاي خود گذاشته و درزها را كاملا ببنديد.

·  اگر خوردگي وجود ندارد ولي عايق تر شده است، عايق را در محلي كه كاملا خشك است قرار داده و محل نفوذ آب را مشخص نماييد.

·  اگر خوردگي اتفاق افتاده كل عايق را از محلهاي آسيب ديده برداشته و كل سيستم را بازرسي نماييد. محلها و تجهيزات آسيبديده بايد تعمير يا تعويض شوند. بر روي سطح فلز بايد پوشش محافظتي اعمال و مجددا عايق گردد.

روشهاي بازرسي تجهيزات

فولاد كربني

هنگاميكه دسترسي مستقيم به سطح خارجي تجهيز ميسر باشد، معمولا روش اندازه گيري اولتراسونيك ضخامت و عمق حفره براي تعيين ضخامت باقيمانده ديواره لوله، تانك، مخازن تحت فشار و ساير تجهيزات مورد استفاده قرار مي گيرد. آزمايش و اندازه گيري بايستي طبق روش مشخصي كه در API شماره 510، 570 و 653 آمده است صورت گيرد.

فولاد ضدزنگ

·    بازرسي Eddy current براي بازرسي سطح فولاد ضد زنگ توصيه شده است. اگر اين روش بدرستي صورت گيرد، روشي سريع و كارآمد براي رديابي ESCC خواهد بود. آزمايش Eddy current  بايد توسط افراد آموزش ديده و مسلط صورت گيرد.

·  آزمايش مايعات نافذ

هنگاميكه تست Eddy current قابل اجرا نباشد آزمايش مايعات نافذ براي رديابي ESCC مفيد خواهد بود.

دوستان عزیز این مجموعه که براتون قرار دادم  نرم افزار ZView هستش که برای تجزیه و تحلیل طیف های امپدانس الکتروشیمیایی به کار می رود که امیدوارم خوشتون بیاد....

محل برگزاری: ایران - اراک - هتل امیرکبیر

خرداد ماه 1391

· Call for Abstract Submission ·
Iran International Aluminium Conference (IIAC2012)15-16 May 2012, Amir-kabir Hotel, Arak, Iran

Dear Colleague,

The abstract submission deadline for 2^nd Iran International Aluminium Conference

(IIAC2012), set for May 15-16, 2012, at  Amir-Kabir Hotel, Arak has been extended to  January 20, 2012. To submit an abstract please register to conference official website at http://www.iiac.ir. All abstracts in the following Al-related fields are welcome:

مقدمه:
فولادهای ماریجنینگ فولادهای پر آلیاژ-کم کربن-آهن ونیکل باساختار مارتنزیتی هستند که دارای ترکیبی عالی از استحکام وتافنسی به مراتب بالاتر از فولادهای پر کربن کوینچ شده می باشند. این فولادها دو کاربرد بحرانی ومتمایز فولادهای کربن آبداده که استحکام بالا وتافنس وانعطاف پذیری خوب مورد نیاز است را دارا میباشد . فولادهای کربنی آبداده استحکامشان را از مکانیسمهای تغییر فاز وسخت گردانی بدست میآورند. ( مثل شکل گیری مارتنزیت و بینیت ) واین استحکام پس از رسوب گیری کاربیدها در طول مدت تمپر کردن بدست می آید. درمقایسه فولادهای ماریجینگ استحکامشان را از شکل گیری یک فولاد مارتنزیتی کم کربن انعطاف پذیرو سخت آهن ونیکل بدست می آورند که می توانند بوسیله رسوب گیری ترکیبات بین فلزی در طول مدت پیرسختی استحکام بیشتری داشته باشند. دوره ماریجینگ بر اساس پیرسختی ساختار مارتنزیتی وضع شده است.

متالورژی فیزیکی:
قبلا اشاره شد که استحکام وتافنس خوب فولادهای ماریجینگ بوسیله پیر سختی یک ساختار مارتنزیتی کم کربن بسیار انعطاف پذیربا استحکام نسبتا خوب بدست میآید.در حین پیرسازی ساختار مارتنزیتی هدف اصل روش توزیع یکنواخت رسوبات بین فلزی خوب است که صرف تقویت کردن بافت مارتنزیتی می شود. یکی دیگر از هدفهای اصلی در مدت پیر سازی فولادهای ماریجینگ کم کردن یا حذف کردن برگشت فاز نیمه پایدارمارتنزیت به آستنیت و فریت می باشد .

شکل گیری مارتنزیت :
مارتنزیت فولادهای ماریجینگ معمولا مکعب مرکز دار (bcc ) کم کربن است که این مارتنزیت شامل چگالی بالای نابجایی می باشد اما نه به صورت دوقلویی. در حین سرد شدن بعد از تابکاری انحلالی آستنینت fcc بوسیله بازگشت برشی کم نفوذ تجزیه به ساختارهای متعادل به ساختار bcc تبدیل میشود.این تبدیل آستنیت به مارتنزیت ناپایدار اتفاق نمی افتد تا دمای شروع مارتنزیت (Ms) بدست آید ودمای شروع مارتنزیت باید به اندازه کافی بالا باشد بنابراین یک تبدیل کامل به مارتنزیت قبل از خنک شدن فولاد تا دمای اتاق اتفاق می افتد. بیشتر انواع فولادهای ماریجینگ دمای شروع مارتنزیت حدود 200 تا300 درجه سانتیگراد را دارند ودر دمای اتاق به طور کامل مارتنزیت هستند . نتیجه ساختار مارتنزیت یک فولاد نسبتا قوی و فوق العاده انعطاف پذیر میباشد . عناصر آلیاژی دمای شروع مارتنزیت را بطور قابل ملاحظه ای تغییر می دهد اما تغییر مشخصه این استحاله به مقدار زیادی بستگی به سرعت سرد شدن دارد. اغلب عناصرآلیاژی اضافه شده در فولادهای ماریجینگ (به استثناء کبالت ) درجه حرارت شروع مارتنزیت را کاهش می دهند. یکی از دونوع ممکن مارتنزیت که در سیستم آلیاژی آهن- نیکل ممکن است شکل بگیرد بستگی به مقدار نیکل در ماده مورد سوال میباشد.در سرعتهای سرد کردن بالا در فولادهای شامل 5 تا 10 درصد نیکل ،و بیش از 10 درصد پایین آوردن سرعت سرد کردن، لازمه شکل گیری مارتنزیت در فولادها می انجامد وشکل گیری کامل ساختار مارتنزیتی را تعیین می کند.در فولادهای شامل 25 درصد نیکل ، مارتنزیت لایه ای وبالای 25 درصد مارتنزیت دو قلویی داریم .مطالعه برروی آلیاژهای مارجنیگ آهن – 7 درصد کبالت 5 درصد مولیبدن و4/. درصد تیتانیم در ( ماریجینگ 18 درصد نیکل 250 ) شامل مقادیر متفاوت نیکل نشان می دهد که یک ساختار مارتنزیتی لایه ای با مقادیر نیکل بیش از 23 درصد بدست می آید . اگر چه مقادیر نیکل بیش از 23 درصد شکل گیری مارتنزیت دو قلویی را نتیجه داده است . معمولا یک ساختار مارتنزیتی لایه ای در فولادهای ماریجینگ ترجیح داده می شود زیرا در مدت پیر سازی این ساختار سخت تر از یک ساختار مارتنزیتی دو قلویی میباشد.

عملیات حرارتی فولادهای ماریجینگ:
تابکاری انحلالی : تابکاری انحلالی مستلزم حرارت دادن آلیاژی به اندازه کافی،بالای درجه حرارت پایان آستنیت و نگهداری در زمان کافی تا جا گیری عناصر در محلول جامد و سرد کردن آن تا دمای اتاق .متداول ترین سیکل عملیات حرارتی برای فولادهای ماریجینگ 18 درصد نیکل 200 ،250 300 درگیر کردن آلیاژهای در دمای 815 درجه سانتیگراد به مدت یک ساعت و سپس سرد کردن آن بوسیله هوا.تولید برای کاربردهای فورجینگ معمولا در حالت آنیل نشده خریداری می شود زیرا حرارت دادن سیکل تابکاری حرارتی قبلی را خنثی میکند .استفاده از خلا ، کنترل گردش هوای اتمسفر ، تمام نمک خنثی یا کوره های سیال تخت برای حداقل کردن صدمات سطحی ممکن است مورد نیاز باشد . اثرزمان و درجه حرارت تابکاری بر خواص پیرسازی: اطلاعات نشان میدهد که بیشترین استحکام در دمای تابکاری انحلالی 800 تا815 درجه بوجود می آید. استحکام وانعطاف پذیری پایین تر با درجه حرارت تابکاری از 760 تا 800 درجه ناشی از انحلال ناقل عناصر سخت کننده میباشد و کاهش استحکام مربوط به درجه حرارت تابکاری انحلالی بالای 815 درجه ناشی از درشتی ساختار دانه ها میباشد. سرعت سرد شدن بعد از تابکاری انحلالی از اهمیت کمتری برخورداراست چون اثر کمتری بر خواص زیر ساختاری ومکانیکی دارد. اصلاح دانه ها بوسیله سیکل حرارتی : سیکل حرارتی فولادهای ماریجینگ بین درجه حرارت پایان مارتنزیت و دمای بسیار بالاتر از دمای تابکاری انحلال می تواند برای اصلاح ساختار دانه هایی که درشت هستند استفاده شود.این عمل استحاله برشی کم نفوذ ، مارتنزیت به آستنیت واز آستنیت به مارتنزیت نیروی محرکه برای تبلور مجدد در حین سیکلهای حرارتی تامین میکند.

پیر سختی:
نوعی پیر سختی بعد از تابکاری انحلالی معمولا شامل حرارت دادن آلیاژ تا رنج دمایی 455 تا 510 درجه سانتیگراد و نگاه داشتن در این دما به مدت 3 الی 12 ساعت وخنک کردن آن در معرض هوا تا دمای اتاق می باشد. استفاده از فولادهای ماریجینگ در کاربردهای مانند ابزارآلات دایکست لازم است استفاده از یک حرارت پیر سازی تقریبا 530 درجه سانتیگراد که ساختار متعادلی را فراهم می کند و از نظر حرارتی تثبیت شده است. هنگامی که زمان پیر سازی افزایش پیدا میکند تا جائیکه به نقطه ای می رسیم که سختی واستحکام شروع به کاهش میکند به علت شکل گیری بازگشت آستنیت که معمولا از ذرات ریز باندهای آستنیت دور دانه ای قبلی شروع میشود.

کار سرد وپیر سازی :
استحکام تسلیم واستحکام نهایی کششی فولادهای ماریجینگ می توانند بوسیله کار سرد قبل از پیر سازی تا 15 درصد افزایش پیدا کنند . بوسیله کار سرد قبل از تابکاری انحلالی ماده بالای 50 درصد کاهش قبل از پیر سازی ،نتیجه رسیده است .این سازگاری کمی با انعطاف پذیری وچغرمگی است .از کاهش سرما بیش از 50 درصد باید خوداری شود زیرا ممکن است که پوسته پوسته شدن تولیدات بوجود آید.

نیتریده کردن :
سختی سطح را می تواند بوسیله نیتریده کردن فولادهای ماریجینگ در آمونیاک بدست آید . سطح سختی معادل 65 تا70 راکول سی به عمق 15/0 میلیمتر بعد از نیتریده کردن به مدت 24 الی 48 ساعت در دمای 455 درجه سانتیگراد میتواند بدست آید. نیترده کردن در این دما می تواند همزمان با پیرسختی اتفاق بیافتد . حمام نمک نیتریده کردن برای 90 دقیقه در دمای 540 درجه سانتیگراد بخوبی می تواند این عمل را شکل بدهد اگر چه برای پرهیز از فوق پیر سازی شدن بیش از حد این عمل باید بخوبی کنترل شود. استحکام خستگی ومقاومت به سایش فولادهای ماریجینگ بوسیله نیتریده کردن بهبود پیدا می کنند.

پخت :
عملیاتی است برای حذف هیدروژن که در دمای پایین بین150 تا 200 درجه سانتیگراد قرارمیگیرد. تردی هیدروژن ممکن است در فولادهای ماریجینگ اتفاق بیافتد وقتی که در معرض کارهای الکترومکانیکی مثل آبکاری قرار میگیرد. حذف هیدروژن کار مشکلی است باید در یک سیکل عملیات حرارتی (پخت) بین 3تا 10 ساعت قرار بگیرد. سند بلاست موثرترین روش برای حذف اکسید ناشی عملیات حرارتی است . فولادهای ماریجینگ را میتوان بوسیله مواد شیمیائی تمیز کننده مثل اسید شوئی در محلول اسید سولفوریک یا محلول اسید كلريدريك و اسيدنيتريك واسید هیدروفلوریک . اگر چه باید مراقب بود که بیش از حد اسید شوئی نشود.

جذب کننده Absorber

تمییز کردن سطح فلزات با اسید Acid picking

فعال کردن Activation

حالتی که فلز در آن تمایل به خوردگی دارد . Active

فلزی که آماده خورده شدن می باشد . Active metal

فلزاتی که انتقال از حالت فعال به غیر فعال از خود نشان می دهند . Active-Passive metals

محدوده پتانسیل فعال فلز Active potential

اکسیژن دار Aerated

هوادهی Aeration

خوردگی در صنایع فضایی Aero space corrosion

تلاطم ، به هم زدن Agitation

قلیایی Alkali

آلیاژ Alloy

عدم وجود اکسیژن آزاد ، اکسیژن موجود در آب اسید سولفوریک که آزاد نمی باشد Anaerobic

یون یا رادیکال با بار منفی که به طرف آند جذب می شود. Anion

الکترودی که در آن واکنش اکسیداسیون با خوردگی اتفاق می افتد . Anode

حفاظت آندی ، کاهش قابل ملاحضه سرعت خوردگی با آند کردن فلز و نگه داری آن در این حالت پولاریزه شده بوسیله عبور دادن جریان الکتریکی خیلی کم . Anodic protection

موادی که مانع از چسبیدن یا رشد جانوران آبزی به سطح فلز می شوند. Anti-fouling

محلول حاوی آب Aqueous

نوعی پلاستیک از خانواده اپوکسی ها Araldite

نوعی آهن خالص تجاری Armco iron گروهی از فولادهای زنگ نزن Austenitie

نوعی پلاستیک ترموست از خانواده اوره ها Avisco

بابیت های قلع که در یاتاقان ها بکار می رود . Babbitt Alloy

پشت بند های آند فدا شونده Back Fill

صفحه ای که محفظه انتهایی مبدل حرارتی را به دو قسمت می کند . Baffle

حرارت دادن Baking

جوش شیرین Baking Soda

خوردگی ناشی از تماس دو فلز غیر همجنس با یکدیگر Bimetallic Corrosion

سازگار از نظر بیولوژیکی Biocompatible

خوردگی بیولوژیکی Biological Corrosion

ماده سفید کننده Bleach

تاول زدن Blistering

لجنی Boggy

روشی برای ایجاد پوشش روی سطح فلز ،فسفاته کردن در حمام اسید فسفریک Bonderizing

آب شور Braking Water

زرد جوش Braze

نوعی پلاستیک مصنوعی Buna Rubber

پوشش دادن بوسیله آلومینیوم Calorizing

جذب کربن از محیط کربن دار که در مورد فولادهای زنگ نزن کم کربن مثلا" موقع جوشکاری با ریخته گری در ماسه های رزین دار پیش می آید Carbon pickup

جذب کربن بوسیله فلز در درجه حرارت بالا Carburization

   Cast Iron چدن

اکسیداسیون ناگهانی Catastrophic Oxidation

الکترودی که در آن عمل احیاء صورت می گیرد و در نتیجه عملا" در آن خوردگی صورت نمی گیرد . Cathod کاهش پتانسیل اولیه در اثر عبور جریان الکتریکی از یک فلز در اثر پولاریزاسیون کاتدی پتانسیل در جهت فعال تر شدن تغییر می کند Cathodic Polarization

یون با رادیکال مثبت که جذب کاتد می گردد. Cation

کالک کردن ،پر کردن درزها و شیارها برای آب بندی Caulking

مواد قلیایی ،ترکیبات غیر آلی که در آب یون OHدارند. Caustics

تشکیل حباب در اثر اختلاف فشار و انفجار آن ها روی سطح فلز Cavitation

مداری که شامل آند و کاتد در تماس الکتریکی با یکدیگر که در یک الکترولیت قرار دارند . Cell

پوشش دادن بوسیله نفوذ در درجه حرارت بالا مانند کربوره شدن Cementation coating

ساییدگی یا پوسته پوسته شدن Chafing

سفیدک زدن ،از بین رفتن پوششی در اثر نفوذآب Chalking

تبدیل شیمیایی ،روشی برای ایجاد پوشش روی فلزات Chemical conversion

از آلیاژهای نیکل Chlorimet

کروماته کردن Chromatizing

تئوری تخلیه کروم Chromium Depletion Theory

فولاد زنگ نزن کرم دار ChromiumStainless Steel

قرار دادن دو ورقه فلز روی هم و اتصال آن ها توسط نورد گرم روکش کردن Cladding

پوشش Coating

عقل سلیم ،شعور Common Sense

تغلیظ کننده Concentrator

نوعی چاه نفت با فشار بالا Condensate Wells

خوردگی ، از بین رفتن ماده (معمولا"فلز )یا خواص آن در اثر واکنش با محیط اطراف Corrosion

آزمایش های خوردگی Corrosion testings

پیل حاصل در اثر تماس الکتریکی دو فلز غیر همجنس در یک الکترولیت Couple

شکستن به شکل ترد Cracking

توسعه و گسترش شبکه ای از ترک های ریز در داخل فلز Crazing

جوشکاری متقاطع Cross Weld

آلیاژهای مس با نیکل Cupronickel

جریان در واحد سطح Current Density

جدایش انتخابی ،جدا شدن یکی از عناصر آلیاژی هنگام خوردگی آلیاژ Dealloying

فرآیند خارج ساختن اجزاءخورنده از یک محیط Deactivation

دکربوره شدن یا از دست دادن کربن Decarbrization

نقص ،عیب Defect

خارج ساختن مینرال های حل شده معمولا"آب Demieralization

حذف یا کاهش پولاریزاسیون توسط عوامل فیزیکی یا شیمیایی که باعث افزایش خوردگی می شود . Depolarization

زدایش روی ،جدا شدن روی از برنج موقع خوردگی که باعث بجا ماندن جرم متخلخلی از مس می شود . Dezineifieation

نفوذ یک جسم در جسم دیگر Diffusion

سخت کردن بوسیله پخش کردن ذرات یا رسوبات در داخل فلز Dispersion Hardening

خوردگی در اثر تماس دو فلز غیر همجنس با یکدیگر Dissimilar Metal Corrosion

اضافه کرتدن مقادیر کمی از یک عنصر به یک فلز Doping

چدن نشکن ، چدن با گرافیت کروی Dutile Iron

یکی از آلیاژهای نیکل Duranickel

یک نوع چدن مقاوم در برابرخوردگی Durichlor

رنگ Dye

نوعی پلاستیک ترموست از خانواده پلی استرها Dypole

جنبه های اقتصادی Economics

محل وارد شدن یا خارج شدن جریان الکتریکی به الکترولیت با انجام واکنش های آندی و کاتدی Electrode

عناصر یا ترکیباتی که تمایل به گرفتن الکترون دارند . غیر فلزات Electronegitive

عناصر یا ترکیباتی که تمایل به از دست دادن الکترون دارند . فلزات Electropositive

کاهش شدید انعطاف پذیری فلز یا آلیاژ Embrittlement

ماکزیمم تنش متناوب Endurance Limit

خانواده ای از پلاستیک های ترموست Epoxy

ارزیابی Evaluation

یکی از آلیاژهای مس Everdur

قابلیت یا سهولت ساخت و تولید Fabricability

انهدام ، از کار افتادن Failure

خوردگی مالشی False brinelling

شکست فلز در اثر تنش های متناوب زیر نقطه تسلیم Fatigne limit

اسیدهای چرب Fatty acids

مربوط به ساختمان مکعبی مرکز دار فولاد Ferritic

اتصال قابل تنظیم Flcxible connection

کمک ذوب کننده Fluxing

فلزی که برق و جلای آن در اثر تشکیل یک لایه خوردگی از بین رفته است Fogged Metal

کثیف شدن در اثر چسبیدن موجودات آبزی به سطح فلز و رشد آن ها Fouling

شکننده Frangible

اکسیداسیون اصطکاکی Friction Oxidation

نمک های مذاب Fused Salts

اکسید سیلیسیم شیشه ای Fused Silica

ساییدگی Galling

روی اندود Galvanized

گرافیته شدن یک نوع خوردگی در چدن های خاکستری Graphitization

نوعی خوردگی آلیاژهای کرم دار در درجه حرارت های بالا که در آن اکسید کرم سبز رنگ تشکیل می شود . ولی بعضی از عناصر آلیاژی دیگر به حالت فلزی باقی می مانند . Green rot

شیارها Gullies

موادی که برای سخت کردن به پلیمرها اضافه می شوند . Hardeners

ناحیه نزدیک خط جوش که در اثر تغییرات حرارتی ساختمان میکروسکپی فلز تغییر نموده است . 

Affected Zone - HAZ Head   

آلیاژهای هتروژن یا دو فازه Heterogenous Alloys

آلیاژهایی که در دمای بالا کاربرد دارند . High-Temperature Alloys

غیر یکنواختی در پوشش های محافظ Holiday

آلیاژهای همگن یا تک فاز Homogenous Alloys

روش پاشیدن یا اسیری کردن رنگ بصورت داغ Hot Spray

آزمایش هیویی ، یکی از آزمایش های تعیین وضعیت فولادهای زنگ نزن از نظر حساسیت به خوردگی

 Haey test

خوردگی در بدن انسان Human Body Corrosion

فرآیندی برای تهیه بنزین با اکتان بالا در پالایشگاه Hydro Forming

ترد شدن فلز در اثر هیدروژن که از عوارض حفاضت کاتدی ،آبکاری الکتریکی یا اسید شویی مشاهده می شود . Hydrogen Embrittlement

آزاد شدن هیدروژن Hydrogen Evolution

تشکیل ترک های داخلی در اثر نفوذ هیدروژن به داخل فلز Hydrogen Disintegration

پلی اتیلن کلروسولفاناته ، یکی از مواد لاستیکی جدید Hypalon

برخورد Impingement

فاز ها ،ناخالصی در فلزات Inclussion

اینکو، شرکت بین المللی نیکل Inco,International Nickel Company

یکی از آلیاژهای نیکل Inconel

عدم وجود میل ترکیبی Inert

مواد شیمیایی که برای حذف یا کم کردن خوردگی فلزات به مقدار کم به محیط های خورنده اضافه می شوند . Inbibitors

خوردگی مدخل ورودی لوله های مبدل حرارتی Inlet End Corrosion

بازرسی Inspection

بین کریستالی یا بین دانه ای Inter crystalline

فضای خالی بین اتم ها در یک کریستال Interstial

خوردگی یکسان Isocorrosion

منحنی های خوردگی یکسان ،منحنی نشاندهنده سرعت خوردگی معین و ثابت با تغییر پارامترهای مختلف برای یک فلز یا آلیاژ Isocorrosion Chart

اسم تجارتی یک نوع گرافیت Karbate

فولاد کشته یا آرام Killed Steel

نوعی پوسیدگی به موازات خط جوش که در فولادها ی زنگ نزن پایدار شده مشاهده می شود .

Knife-Line Attack

آزمایش برای ارزیابی KTA Test

پوشش ها که بوسیله طراحی انجام شده است Kenneth Tator Associates

لایه ،ورقه Laminate

پلاستیک های چند لایه Laminated Plastic

محل اتصال دو فلز که با روی هم قرار دادن لبه های آن ها برای متصل کردن به یکدیگر تشکیل می شود

Lap Joint

یکی از روش های تهیه اسید سولفوریک Lead Chamber Process

پولاریزاسیون خطی Linear Polarization

خوردگی در اثر فعالیت پیل های موضعی Local Action

خوردگی موضعی Localized Attack

فولاد کم آلیاژ Low Alloy Steel

نوعی ترموپلاستیک از خانواده آکریلیک ها Lucite

نوعی ترموپلاستیک از خانواده پلی استرین Lustrex

چدن چکش خوار Malleable Iron

دریچه های روی تانک ها یا روی زمین Manhole Door

تولید انبوه Mass Production

خوردگی در محیط های ساحلی و دریایی Marine Corrosion

باتلاق Marsh

ترکیباتی با فرمول کلی RSHکه شبیه به الکل ها و فنل ها هستند ولی بجای اکسیژن گوگرد دارتد.دارای بوی نامطبوع هستند . Mercaptan

نوع منحصر بفردی از خوردگی در درجه حرارت های بالا که محصولات خوردگی به صورت پودر هستند .

Metal dusting

کامپوزیت های فلزی Metallic Composits

فلزات شیشه ای یا غیر کریستالی Metallic Glasses

پوشش دادن سطح بوسیله فلز به روش های مختلف اسپری Metalizing

شبه پایدار ،حالت پایداری که انرژی آن از حالت پایدار واقعی بیشتر است Metastable

جاندار میکروسکوپی Microorganisms

پوسته های اکسیدی حاصل از نورد گرم Mil Scale

هزارم اینچ نفوذ در سال Mill Penetration Per Year ,MPY

شکل Morphology ملات Mortar

یکی از مواد نسوز معروف Mullite

از آلیاژهای مس Muntz metal

صدف باریک Mussel

انجمن ملی مهندسین خوردگی National Association of Corrosion Engineers ,NACE

از آلیاژهای نیکل Nimonic Alloys

یک نوع چدن آستینی مقاوم در برابر خوردگی Ni-Resist

جذب اتم نیتروژن بوسیله فلز Nitriding

پتانسیل در محدوده فلزات نجیب Noble Potential

چیزی که رطوبت را جذب نمی کند . Nonabsorbent

تردی در اثر وجود شیارها Nothch Brittleness

حفاری در دریا Offshore Drilling

اسیدهای آلی Organic Acids

افت سختی در رسوب سخت Overageing

عامل گیرنده الکترون Oxidizer

واکنش های جزئی Partial Reactions

روشی برای ایجاد پوشش روی سطح فلز با فرو کردن در حمام اسید فسفریک Parkerizing

حالتی از فلز که رفتار آن چنان است که گوئی فلز نجیبی مثل طلا و پلاتین است Passive

جدا شدن یکی از عناصر آلیاژی هنگام خوردگی Parting

منطقه غیر فعال Passive Tegion

پدیده غیر فعال شدن Passivity

پوشش سبز رنگی که روی مس و آلیاژهای آن در تماس با اتمسفر به مدت طولانی بوجود می آید . Patina

یکی از آلیاژهای قلع Pewter

شاخص تشخیص محیط اسیدی و قلیایی Ph فسفاته کردن Phosphatizing

مواد رنگی Pig Ments

نسبت حجمی اکسید به فلز Pilling-Bedworth Ratio

خوردگی حفره ای Pitting Corrosion

از کار افتادن واحد عملیاتی Plant Shutdown

موادی که برای نرم کردن پلیمرها اضافه می شود . Plasticizer

پاشیدن فلز مذاب با فشار زیاد به سطح فلز Plasm Jet Spraying

حفاظت محیط زیست Pollution Control

یک وسیله الکترونیکی که الکترود را در یک پتانسیل ثابت نگه می دارد و در حفاظت آندی بکار می رود . Potentiostat

خمیر عایق کاری Potting Compound

سختی رسوبی Precipitation Hardening

پیشروی ،انتشار Propagation

حفاظت کننده Protective

سنگ پا ،پودر آن برای صاف کردن و پرداخت کردن بکار می رود . Pumice

خلوص Purity

گرافیت حرارتی Pyrolytic Graphite

مشتعل شونده Pyrophoric

اکسید سیلیسیم Quarz

سریع سرد کردن با فرو بردن در آب یا روغن Quench

گرفتن الکترون ،مخالف اکسیداسیون Reduction

پتانسیل تعادلی اکسیداسیون و احیاء Redox Potential

شیر تقلیل فشار Reducing Or Throtting Valve

پالایشگاه Refinery

فلزات با نقطه ذوب بالا Refractory Metal

رطوبت نسبی Relative Humidity

هنگامی که فلز به میزان معینی کشیده می شود و در این حالت به مدت کافی نگاه داشته می شود. Relaxation

قابل اعتماد Reliability

محفظه تقطیر Retort

خوردگی زرد زخمی Ring Worm Corrosion

رینگ یا حلقه چرخان برای آب بندی پمپ ها Rotating Ring

لاستیک Rubber

محصول خوردگی آهن و آلیاژهای آن به رنگ قرمز متمایل به قهوه ای که عموما"اکسید فریک هیدراته می باشد . Rust

آندهای قربانی شونده یا فدا شونده Sacrificial Anodes

ایمنی Safety

ماسه پاشی ،روشی برای تمییز کردن سطح فلز Sandblasting

پوسته دار شدن Scaling

برای مشاهده سطوح معمولی فلزات در بزرگ نمایی های بالاتر از میکروسکوپ نوری

Scanning Electron Microscope

حذف کننده ،مواد شیمیایی که برای حذف عامل خورنده سیستم بکار می روند . Scavengers

دستگاه تصفیه فیزیکی گاز Scrubber

تمییز کردن با ساییدن یا مالیدن کاردک Scraping

تمییز کردن با مواد ساینده Scrubbing

ترک خوردن فصلی Season Cracking

جدایش تجمع Segregation

چسبیدن و متصل شدن دو فلز در اثر فشار و حرارت و.... Seizizing

جدایش انتخابی ،خورده شدن یکی از اجزاء آلیاژ Selective leaching

حساس شدن Sensitization

خوردگی در فضای بسته Sheltered corrosion

نواحی مرده Shielded area

پوشش دادن بوسیله روی با روش نفوذی Sherarchizing

ساچمه پاشی Shotpeening

روکش نقره ای Silver Plate

گل و لای Slurries

روغن یا گریسی خاص که برای حفاظت موقتی از خوردگی به فلزات زده می شود . Slushing Compound لحیم Solder

نوعی عملیات حرارتی برای حل کردن فاز دوم و ایجاد ساختمان تک فاز و پس از آن سریع سرد کردن برای بدست آوردن آن ساختمان در درجه حرارت محیط Solution-Quenching

جدا شدن لایه های سطحی در اثر تنش های حرارتی یا مکانیکی Spalling

چاه نفتی ترش Sour Oil Well

نقطه جوش Spot Weld

خود بخود غیر فعال شدن Spontaneous Passivation

عناصر پایدار کننده که برای جلوگیری از حساس شدن فولادهای زنگ نزن اضافه می شوند .

Stabilizing Element

از آلیاژهای کبالت Stellite

دستگاه تقطیر Still مقاومت های بسیار ظریفی که برای اندازه گیری تغییر طول و تنش بکار می روند.

Strain Gauge

جریان های سرگردان ناشی از حفاظت کاتدی Stray currents آزمایش برای تعیین وضعیت فولاد زنگ نزن از نظر مقاومت در برابر خوردگی Streicher Test

فاکتور تمرکز تنش که با Kنشان داده می شود . Stress Intensity Factor

تجمع یا تمرکز تنش Stress Riser

استحکام در درجه حرارت بالا Stress- Rupture Strength

اکسیداسیون بوسیله گوگرد Sulfidation

بخار گوگرد Sulfur Vapor

تشکیل لایه سطحی آلیاژها Surface Alloying

لاستیک مصنوعی Synthetic Rubber

چاه نفتی شیرین Sweet Oil Well

حالتی که تاثیر چند عامل بیش از مجموع تاثیر آن ها به تنهایی است . Synergistic Effect

معادله تافل ،معادله ای که سرعت جریان آندی یا کاتدی را برحسب پتانسیل الکترود بدست می دهد .

Tafel Equation

کدر شدن Tarnishing

از خانواده ترموپلاستیک ها Teflon

سفال Terra – Coat

خوردگی گالوانیکی در اثر اختلاف درجه حرارت در دو نقطه Thermogavanic Corrosion

گروهی از پلاستیک ها که با افزایش درجه حرارت نرم می شوند و موقعی که سرد می شوند بشکل اولیه خود بر می گردند .

Thermo Plastics

تنش حدی Threshold Stress

قدرت پرتاب Throwing Power

کاشی Tile

لایه رویی در رنگ کاری Top – Coat

چقرمگی Toughness

مقاطع برج های تفکیک Tower Sections

در پتانسیل های بالا پوسته غیر فعال شروع به از بین رفتن می کند ، این منطقه را منطقه گذرا گویند .

Trans Passive Region

پایه های نگه دارنده لوله Tube Hanger

تلاطم Turbulence

خوردگی موضعی که منجر به برآمدگی های روی سطح فلز می گردد. Tubercles

نوعی ترموپلاستیک از خانواده وینیل ها Tygon آلیاژهای چاپ ، آلیاژهای سرب Type Metal

خوردگی زیر پوششی (فیلامنتی ) Underfilm (Filiform) Corrosion

زیر چیزی را خالی کردن Undermine

خوردگی یکنواخت Uniform Corrosion

اوره ها ،از خانواده های پلاستیک های ترموست Ureas

یکی از نواقص کریستالی Vacancy

راسب کردن سطح فلز از فاز بخار Vapor Deposition

تیغه های شیر کشویی Valve Stems

جلا ها Varnishes

گلوئی ونتوری VentureThroat

محفظه نگه داری مواد Vessel

نوعی پلاستیک ترموست از خانواده پلی استرها Vibrin

از آلیاژهای کبالت Vitallium

کوارتز شیشه ای Vitreous Silicat

تبخیر شونده Volatile

عمل حرارت دتادن و سخت کردن لاستیک Vulcanization

قوانین اکسیداسیون واگنر در رابطه با تاثیر عناصر آلیاژی بر مقاومت اکسیداسیون Wagner Oxidation Law آزمایش واون ،برای تعیین وضعیت فولادها Warren Test

سایش Wear

زره های ضد سایش و قابل تعویض Wear plate

عمل باز کردن بوسیله گوه Wedging Action

فاسد شدن خط جوش Weld Decay

مواد جاذب رطوبت Wet Packing Materials

قابلیت تر کردن Wettability

چدن سفید White cast Iron

رشته بسیار ظریف و نازک Whisker 

همه فن حریف Work Horse

الکترود کار ،نمونه مورد آزمایش Working electrode

کار مکانیکی شده ،نورد Wroght

از آلیاژهای زیرکونیم Zircolloys

اکسید زیرکونیم zirconia  

آبکاری با نیکل

نیکل یکی از مهمترین فلزاتی است که در آبکاری به کار گرفته می‌شود. تاریخچه آبکاری نیکل به بیش از صدها سال پیش باز می‌گردد این کار در سال 1843 هنگامی که R.Rotlger توانست رسوبات نیکل را از حمامی شامل سولفات نیکل و آمونیوم بدست آورد آغاز گردید بعد از آن Adams اولین کسی بود که توانست آبکاری نیکل را در موارد تجاری انجام دهد. نیکل رنگی سفید شبیه نقره دارد که کمی متمایل به زرد است و به راحتی صیقل‌پذیر و دارای خاصیت انبساط و انقباض٬ جوش‌پذیر بوده و مغناطیسی می‌بلاشد. آبکاری با نیکل اساسا به منظور ایجاد یک لایه براق برای یک لایه بعدی مانند کروم و به منظور فراهم آوردن جلای سطحی خوب و مقاومت در برابر خوردگی برای قطعات فولادی٬ برنجی و حتی بر روی پلاستیکهایی که با روش‌های شیمیایی متالیزه شده‌‌‌اند به کار می‌رود. مواد شیمیایی که در الکترولیتهای نیکل به کار می‌روند عبارتنداز:
نمک فلزی (مهمترین آنها سولفات نیکل است و همچنین از کلرید نیکل و سولفومات نیکل نیز استفاده می‌شود.) نمک رسانا (برای بالا بودن قابلیت رسانایی ترجیحا از کلریدها مخصوصا کلرید نیکل استفاده می‌شود.) مواد تامپونه کننده (برای ثابت نگه داشتن PH اصولا اسید بوریک به کار برده می‌شود.) مواد ضد حفره‌ای شدن (برای جلوگیری از حفره ای شدن به الکترولیتهای نیکل موادی اضافه می کنند که مواد ترکننده نامیده می شوند. سابقا از مواد اکسید کننده به عنوان مواد ضد حفره استفاده می‌شد.)

آبکاری با کروم

روکش‌های لایه کروم رنگی شبیه نقره٬ سفید مایل به آبی دارند. قدرت انعکاس سطح کروم‌کاری شده و کاملا″ صیقلی شده در حد 65% است (برای نقره 88%و نیکل 55%) در حالی که خاصیت انعکاس نقره و نیکل با گذشت زمان ضایع می‌شود٬ در مورد کروم تغییری حاصل نمی‌شود. لایه‌های کروم قابل جوشکاری نبوده و رنگ‌کاری و نقاشی را نمی‌پذیرند. کروم در مقابل گازها٬ مواد قلیایی و نمکها مقاوم است اما اسید سولفوریک واسید کلریدریک وسایر اسیدهای هالوژن‌دار در تمام غلظتها ودر تمام درجه حرارتها بر روی کروم تاثیر می گذارند. به دنبال رویین شدن شیمیایی٬ روکش‌های کروم مقاومت خوبی در اتمسفر از خود نشان می‌دهند و کدر نمی‌شوند. از این رو به تمیز کردن و یا نو نمودن توسط محلولها یا محصولات حل کننده اکسیدها را ندارند. روکش‌های کروم تا 500 درجه سانتیگراد هیچ تغییری از نظر کدر شدن متحمل نمی‌‌شوند. رویین شدن حالتی است که در طی آن در سطح کروم٬ اکسید کروم (3+) تشکیل می شود. این عمل موجب جابه‌جایی پتانسیل کروم از 0.717 به 1.36 ولت می شود و کروم مثل یک فلز نجیب عمل می نماید. لایه های پوششی کروم براق با ضخامت پایین (در حدود 1 میکرومتر)که غالبا در کروم‌کاری تزیینی با آن روبه رو هستیم فولاد را در مقابل خوردگی حفاظت نمی‌کنند کروم کاری ضخیم که در مقابل خوردگی ضمانت کافی داشته باشد فقط از طریق کروم‌کاری سخت امکانپذیر است. با توجه به اینکه پوشش‌های کروم الکترولیتی سطح مورد آبکاری را به طور کامل نمی‌پوشانند از این رو کروم‌کاری تزیینی هرگز به تنهایی مورد استفاده قرار نمی‌گیرد بلکه همواره آن را به عنوان پوشش نهایی بر روی واکنش‌هایی که حفاظت سطح را در مقابل خوردگی ضمانت می‌نمایند به کار می‌روند. معمولا به عنوان پایه محافظ از نیکل استفاده می‌شود.

آبکاری با مس

مس فلزی است با قابلیت کشش بدون پاره شدن٬ نرم و هادی بسیار خوب جریان برق و گرما. مس از هیدروژن نجیب‌تر است و در نتیجه نه تنها در مقابل آب و محلولهای نمک‌دار بلکه در مقابل اسیدهایی که اکسیدکننده نیستند نیز مقاومت دارد. اکسیدکننده‌ها و اکسیژن هوا به راحتی مس را به اکسید مس (I) و یا اکسید مس (II) تبدیل می‌کنند اکسیدهایی که برخلاف خود فلز در اکثر اسیدها حل می‌شوند. به دلیل وجود گازهای مخرب در محیط که دارای گوگرد هستند٬ روی اشیایی که از جنس مس هستند لایه هایی از سولفور مس به رنگ‌های تاریک و یا سبز تشکیل می‌شود.

الکترولیت‌های آبکاری مس
الکتر‌ولیت‌هایی برپایه اسید سولفوریک یا اسید فلوریدریک
الکتر‌ولیت‌هایی که فسفات در بر دارند
الکتر‌ولیت‌ها ی سیانیدی

الکترولیت‌های اسیدی بر پایه سولفات مس به غیر از مس‌اندود نمودن مستقیم سرب٬ مس و نیکل برای دیگر فلزات مناسب نیستند. اینها روی آهن٬ آلومینیم و روی به طور مستقیم تولید روکش نمی‌کنند اگر در یک الکترولیت اسید اشیایی از جنس آهن٬ آلومینیم و روی فرو ببریم یک لایه اسفنجی در نتیجه مبادله یونی ایجاد می‌شود. این یک لایه پایداری بدون چسبندگی برای لایه‌های دیگر خواهد بود. بنابراین قبل از مس‌اندود نمودن این فلزات در محیط اسیدی باید حتما یک عملیات مس‌اندود نمودن در محیط اسیدی انجام گرفته باشد. الکترولیت‌های سیانیدی٬ علی‌رغم سمی بودنشان به علت دارا بودن خواص خوب اهمیت زیادی پیدا کرده‌اند. پوششهای حاصل از حمام‌های سیانیدی دارای توان پوششی خوبی می‌باشند٬ آنها دارای دانه‌بندی حاصل از چسبندگی فوق‌العاده‌ای‌اند. در نتیجه پدیده‌های شدید پلاریزاسیون٬ قدرت نفوذ الکترولیت‌های سیانیدی بهتر از حمام های مس‌کاری اسید است. الکترولیت‌های پیروفسفات مس برای ایجاد روکش‌های زینتی روی زاماک٬ فولاد٬ آلیاژهای آلومینیم و برای پوشش سطحی فولاد بعد از عملیات سمانتاسیون به کار برده می‌شود. موارد کابردی دیگر می‌توان مس‌کاری سیم‌ها و شکل‌یابی با برق را نام برد.

آلیاژهای مس
برنج: آْلیاژی از مس و روی که CuZn30 نامیده می‌شود.
برنز: آلیاژی از مس و قلع می‌باشد.

آبکاری با روی

روی فلزی است به رنگ سفید متمایل به آبی٬ بالاتراز 100 درجه سانتیگراد شکننده٬ مابین100 الی 200 درجه سانتیگراد نرم٬ قابل انحنا و انبساط است و می‌توان به صورت ورقه‌های نازک درآورد٬ بالای 200 درجه سانتیگراد دوباره شکننده می‌شود. خاصیت تکنیکی خیلی مهم روی حفاظت خیلی خوب پوشش‌های آن در مقابل خوردگی است. این خاصیت ترجیحا بواسطه تشکیل لایه یکنواخت و چسبنده اتمسفر ایجاد می‌شود و عموما شامل اکسید و هیدروکسید کربنات روی و گاهی نیز سولفات و کلرید روی می‌باشد.

الکترولیت‌های آبکاری روی

الکترولیت‌های اسیدی : اسید سولفوریک - اسید کلیدریک و اسید فلوبوریک.
الکترولیت‌های بازی : سیانیدی - زنکاتی و پیروفسفات.

قدیمی‌ترین نوع روی‌کاری گالوانیزاسیون است . در این روش روی کاری٬ قطعات آهنی بعد از عملیات پرداخت در داخل روی مذاب در درجه حرارتی مابین 420 الی 450 درجه سانتیگراد فرو برده می‌شود. برای اهداف تزئینی از روی‌کاری براق استفاده می‌شود. اساسا″ ترکیب حمام‌های براق شبیه حمام‌های مات است٬ فقط حمام های براق دارای درجه خلوص بالاتر و بعلاوه مواد براق‌کننده آلی و غیرآلی می‌باشند.
معمولا لایه‌های پوششی روی عملیات پسین شیمیایی توسط کروماته کردن و یا فسفاته کردن را پذیرا هستند. در نتیجه کروماته کردن لایه های روی خوردگی روی به طور قابل ملاحظه‌ای کاهش می‌یابد.

آبکاری با کادمیوم

رنگ آن سفید بوده و به نقره شباهت دارد. بسیاری از خواص کادمیوم به روی شبیه اند. لایه کادمیوم به سهولت قابل لحیم‌کاری است. حفاظت ضدخوردگی کادمیوم شدیدا″ تحت تاثیر محیط خورنده می‌باشد. با توجه به اینکه فلز کادمیوم مسموم کننده است٬ بدین جهت از این لایه ها نباید برای قطعاتی که همیشه دم دست هستند و همچنین در صنایع غذایی استفاده نمود.

الکترولیت‌های آبکاری کادمیوم

حمام های کادمیوم کاری بسیار متداول از انحلال اکسید کادمیوم و یا سیانید کادمیوم در سیانید سدیم تولید می‌شوند. به وجود آمدن شکنندگی توسط هیدروژن در کادمیوم کاری سیانیدی سبب شده است که الکترولیت‌های اسیدی برای کاربردهای ویژه‌ای تهیه شوند. تنها فرایندی که امروزه سودمند است٬ بر پایه حمام‌های فلوئوبرات مبتنی است. عملیات پسین پوشش‌های کادمیوم نیز به منظور بهتر نمودن منظر قطعه انجام می‌یابد. غوطه‌ور نمودن کوتاه مدت در اسید نیتریک 0.5-0.3 درصد سبب براق شدن لایه‌ها از نوع نقره خواهد شد. در صورتی که بخواهیم لایه کادمیوم در مقابل خوردگی مقاوم‌تر شود٬ به طریق پسین با استفاده از محلول‌های اسید حاوی یونهای کروم (VI) ممکن خواهد بود. بر طبق غلظت و ترکیب محلول‌های کروم‌دار٬ لایه‌های کرومات به رنگهای آبی آسمانی٬ زرد براق یا سبز زیتونی ایجاد می‌شود که به طور قابل ملاحظه‌ای در مقابل خوردگی لایه را بهتر می‌نمایند.

آبکاری با قلع

قلع فلزی است براق٬ دارای رنگ سفید نقره‌ای٬ در درجه حرارت معمولی در مقابل آب و هوا مقاوم است و اسیدها و بازهای ضعیف به سختی روی آن اثر می‌گذارند. برعکس اسید و بازهای قوی به آسانی روی آن اثر می‌گذارند. به راحتی لحیم‌پذیر است. قلع در مقابل مواد غذایی و اتمسفر معمولی تحت تاثیر قرار نمی‌گیرد. با توجه به اینکه سمی نیست٬ کاربرد زیادی در پوشش‌کاری قطعات صنعتی مواد غذایی و صنعت کنسروسازی دارد. با توجه به لحیم‌کاری بسیار عالی در صنعت برق نیز به کار برده می‌شود.

الکترولیت‌های آبکاری قلع
الکترولیت‌های اسیدی : اسید فنل سولفونیک - اسید هیدروفلوریک و اسید فلوئوروبونیک.
الکترولیت‌های قلیایی : براساس استانات سدیم یا پتاسیم و هیدروکسیدهای مربرطه می‌باشد.

پوشش‌های قلع ایجاد شده روی قطعات به طریق الکترولیتی ظاهری کدر دارند با فرو بردن قطعات در حمام روغن داغ (Surfuion) براق می‌شوند. حمام‌های روغن داغ٬ خلل و فرج موجود در پوشش را از بین برده٬ مقاومت در مقابل خوردگی قشر را افزایش می‌دهند. همچنین با استفاده از یک محلول خیلی داغ کرومات قلیایی حاوی یک تر کننده٬ می‌توان مقاومت در مقابل خوردگی قشر قلع‌اندود شده را بهتر نمود.

آبکاری با نقره

نقره فلزی قیمتی (نجیب)٬ به رنگ سفید براق است. اسید کلریدریک٬ اسید سولفوریک و اسید استیک به طور جزیی بر آن اثر می‌کند٬ برعکس اسید نیتریک٬ آن را به صورت نیترات نقره حل می‌کند. نقره توسط سولفور هیدروژن و ترکیبات دیگر گوگرد تولید سولفور نقره به رنگ سیاه می‌نماید. اکسیژن هوا به نقره آسیبی نمی‌رساند.همچنین در مقابل اغلب محلول‌های نمکی و غذایی نیز مقاومت دارد.

الکترولیت‌های آبکاری نقره

حمام‌های نقره کاری شامل سیانید ساده نقره٬ کربنات پتاسیم٬ سیانید پتاسیم یا سیانید سدیم می باشد. هنگامی که از سیانید پتاسیم استفاده می‌شود پوشش به سختی می سوزد. ضمنا″ لایه‌ها براق و حمام‌ها دارای خاصیت هدایت جریان بیش‌تری هستند. سیانید قلیایی موجود در الکترولیت تحت تاثیر CO2 موجود در اتمسفر به طور جزیی تجزیه شده و تولید کربنات می‌کند. کربنات تولید شده خاصیت هدایت الکتریسیته و قدرت نفوذ الکترولیت را زیاد می‌کند.
پوشش‌های نقره که در حمام‌های سیانیدی ساده ایجاد می‌شود کدر هستندو باید در هنگام پوشش‌کاری برش‌کاری نمود. عملیات اجتناب‌ناپذیر جلاکاری علاوه بر اینکه قیمت را بالا می‌برد٬ سبب از بین رفتن فلز نقره نیز می‌شوند. در حال حاضر حمام‌های نقره حاوی مواد افزودنی مختلف سبب ایجاد لایه‌های براق به کار برده می‌شوند. این حمام‌ها معایب الکترولیت‌های ساده را ندارند.

آبکاری با طلا

طلا فلزی‌ است قیمتی (نجیب)٬ به رنگ زرد٬ در طبیعت به صورت خالص پیدا می‌شود. طلا در مقابل اتمسفر٬ آب٬ محلول‌های نمکی و اسیدها آسیب ناپذیر است. تنها تیزاب (یک حجم نیتریک و سه حجم اسید کلریدریک) یا اسید کلریدریک با داشتن اکسیدکننده‌ها طلا را حل می‌کند. برای بهتر نمودن خواص پوشش طلای ترسیب شده به طریق الکتروشیمیایی٬ به الکترولیت‌های طلا مواد شیمیایی کاملا″ مشخص افزوده می‌شود. پوشش‌های آلیاژی نقش مهمی در روکش طلای الکترولیتی دارند. همچنین می‌توان به طور مناسبی خواص ویژه روکش‌ها٬ مانند سختی٬ براق نمودن و رنگ را تحت تاثیر قرار داد.
طلاکاری با ضخامت کم (آبنوس‌کاری الکتریکی طلا) درزرگری به کار می‌رود. ایجاد لایه‌هایی با ضخامت نسبتا نازک به ضخامت در حدود 0.01 الی 0.1 میکرومتر فلز پایه را در مقابل کدر شدن مقاوم می‌کند. به علاوه رفته رفته لایه‌های ضخیم به ویژه در قطعات صنعتی به کار می‌برند٬ به عنوان مثال در صنعت الکترونیک برای ارتباطات در مدارهای چاپی٬ در صنایع فضایی٬ در ساختن وسایل سفره (کارد٬ قاشق و چنگال) و در صنعت شیمیایی به عنوان ضدخوردگی.

آبکاری با فلزات گروه پلاتین

به طو کلی پلاتین٬ پالادیوم٬ رودیوم٬ روتنیوم٬ اسمیوم و اریدیوم را فلزات گروه پلاتین می‌نامند. فلزات گروه پلاتین در صنعت مدرن رفته رفته اهمیت پیدا می‌کنند و از آنجایی که گرانبها هستند سعی می شود به جای استفاده از فلزات گروه پلاتین در صنعت پوشش کاری٬ از فلزات دیگر استفاده شود. از فلزات گروه پلاتین در صنعت تجهیزات آزمایشگاهی پیشرفته و مدرن٬ در صنعت الکتروتکنیک٬ در زرگری و در صنعت شیمیایی به عنوان کاتالیزور استفاده می‌کنند.

آبکاری اجسام غیر هادی

پوشش‌کاری مواد غیر هادی (مثلا : شیشه٬ موادمعدنی٬ نیمه‌هادیها٬ سرامیک٬ چرم٬ برگ درختان٬ چوب٬ پارچه و مواد پلاستیکی) به روش گالوانیک (الکترولیتی با استفاده از منبع جریان خارجی)٬ در صورتی که سطح آنها قبلا توسط یک روکش هادی جریان پوشیده شده باشد٬ ممکن خواهد شد. مشکلات فلز اندود نمودن غیر هادی‌ها٬ در ترسیب الکترولیتی نیست٬ بلکه در چسبندگی روکش فلزی است. غیرهادی ها بعد از یک آماده‌سازی کامل٬ آماده فلزاندود کردن هستند که بر روی آنها بتوان یک پوشش فلز با چسبندگی خوب افزود. در نتیجه فلزاندود نمودن مواد پلاستیکی٬ خواص جالب پلاستیک (برای مثال٬ وزن سبک٬ تغییر شکل آسان با کیفیت سطح استثنایی٬ ارزان قیمت بودن نسبت به فلز) با خواص روکش‌های فلزی حاصله از آبکاری با برق به دست می‌آید.

پلاستیک های پاششی با استفاده از اصلاح تجهیزاتی که در ابتدا برای پاشش فلزات طراحی شده بودند ، گسترش یافتند. از آنجا که الزامات مواد متفاوت است، اکنون تفنگ های مورد استفاده به صورت ویژه ای برای کار با پلاستیک طراحی شده اند. تجمع پلاستیک داغ در درون تفنگ باعث ايجاد دمای شعله می شود. از این کار باید با محاصره جهت پاشش پودر توسط هوای خنک کننده جلوگیری کرد.

احتراق یک سوخت نظیر استیلن ، هیدروژن یا پروپان در هوا یا اکسیژن باعث تولید شعله می شود. ذرات پلاستیک باید به دمای ذوب خود برسند اما باید اطمینان حاصل نمود که هیچگونه تغییری در خواص آن ها به دلیل بیش از حد گرم شدن پدید نمی آید. پودر به دو صورت به تفنگ تغذیه می شود: از یک مخزن که مستقیماً روی تفنگ نصب می شود یا حمل توسط هوا در یک شیلنگ از یک تغذیه کننده مجزای پودر . روش دوم برای حالت خودکار یا پاشش های طولانی مدت داراری مزایایی است.

مزایا

-یک فرایند متحرک و روان مناسب برای کار در محل یا کار کارگاهی.

-امکان دست یافتن به پوشش های با ضخامت بیش از یک میلیمتر.

-هزینه کمتر سرمایه تجهیزات.

-امکان تغییرات سریع در پودر مورد استفاده.

-امکان عملیات دستی یا خودکار.

معایب

-یکنواختی پوشش و کیفیت آن در عملیات دستی به مهارت اپراتور وابسته است .

- پرداخت کاری سطح نصبت به سایر فرایند ها ضعیف تر است.

-فرایند تک جهتی است و محدودیتهای دسترسی وجود دارد.

-انتخاب صحیح پارامترهای پاشش و کنترل آن ها برای تولید رسوب با کیفیت خوب و تکرار پذیر ضروری است.

پوشش های بستر سیال

یک روش قدیمی عبارت است از پیشگرم قطعه و سپس نورد یا غوطه وری آن در پودر پلاستیک که باعث می شود پودر در تماس با قطعه کار ذوب شود و پوششی را ایجاد نماید که در گرمایش بعدی یک لایه نازک صیقلی یکپارچه با اتصال پیوند خوب فراهم نماید. در دهه 1950 این روش با سازگاری با روش بستر سیال به طور وسیع مورد استفاده قرار گرفت که بهبود بهره وری و پوشش کامل سطح ، مخصوصاً سطوح نا منظم را در پی داشت.

مزایا

-بهبود یکنواختی پوشش و پوشاندن سطوح نا منظم و سطوح داخلی.

-پوشش دهی هم زمان سطوح داخلی و خارجی .

-امکان کنترل بهتر دمای قطعه کار به دلیل پوشش یکپارچه حجم وسیع.

-امکان دستیابی به پوشش های ضخیم در مدت زمان کوتاه.

-سهولت خودکار کردن فرایند.

معایب

اساساً یک فرایند کارگاهی است نه متحرک.

-هزینه سرمایه گذاری تجهیزات نسبت به پاشش حرارتی بیشتر است .

-پوشاندن مشکل تر است به دلیل آنکه به پیشگرم نیاز است.

-اندازه قطعه کار با توجه به اندازه و ابعاد بستر سیال و کوره پیشگرم کنترل و محدود می شود.

پوشش هاي پاشش الکترواستاتیک

در این فرایند پودری که از تفنگ خارج می شود به صورت الکترواستاتیکی باردار شده و با سرعت کم به وسیله هوا و یا کلگی چرخان پاشش به جلو رانده می شود و به قطعه کاری برخورد می کند که اتصال به زمین شده است.

این مرحله نیاز به مراقبت دارد چرا که فشار بسیار زیاد هوا باعث می شود پودر، زیرلایه را بشوید و تورفتگی ایجاد کند که پوشش دهی آن مشکل خواهد بود. ضخامت پوشش در این فرایند ، خود محدود کننده است، زیرا افزایش میزان عایق شدن الکتریکی سطح زیرلایه می شود. با پیشگرم کردن زیر لایه و اعمال چند پوشش می توان بر این اثر غلبه کرد.

مزایا

-امکان دور پوشانی خوب بدون تغییر موضع قطعه کار.

- سهولت خودکار سازی فرایند.

-امکان ایجاد لایه نازک.

-پوشش دهی خوب لوله ها.

- کنترل دمای کوره برای اطمینان از گداخت مناسب پوشش.

-عملیات پوشاندن نسبت به سایر فرایندها آسانتر است.

معایب

-هزینه سرمایه گذاری زیاد تجهیزات.

-تجهیزات قابل حمل نیستند و فرایند کارگاهی است.

ظرفیت تجهیزات ، اندازه قطعه کار را محدود و کنترل می کند.

سایر روش ها

قطعات کوچک

قطعاتی که بسیار کوچک تر از آن هستند که به صورت دستی جا به جا شوند، پس از گرم شدن در یک پودر لرزان یا متحرک انداخته می شوند. پس از آن برای ایجاد یک لایه نازک غیر متخلخل پس گرمایش می شوند. برخی سیستم ها امکان تولید پوشش بدون وجود نقطه ها یا نشانه های تماس را فراهم می آورند. با استفاده از کارگر غیر ماهر ، تا 50000 قطعه در ساعت می توان تولید نمود.

قسمت های داخلی مخزن

در قطعاتی نظیر کپسول های آتش نشانی و لوله های آب داغ ، سیستمی وجود دارد که بر اساس آن مقدار مشخصی پودر به قطعه پیشگرم شده پاشیده می شود و سپس برای توزیع پودر حتی در سطوح داخلی، قطعه به صورت مدلی شبیه یک مدار نا منظم حرکت می کند. این در حالی است که حرارتی که از بیرون به قطعه داده می شود ، باعث گداخت پوشش در جای خود می شود.

پوشش دهی توسط سیم مداوم

پوشش دهی توسط لوله مشابه فرایندهای پوشش دهی سیمی است ، اما در اینجا پودر در یک محفظه ابری به کار می رود و لوله قبل از فرایند بعدی ، در آب سرد می شود. با کنترل دقیق ضخامت پوشش ، تولید مداوم لوله در سرعت های بالا امکان پذیر است.

پاشش مرحله ای

قطعاتی که برای جابه جایی در یک بستر سیال ، بسیار برزگ یا سنگین هستند ابتدا در یک کوره گرم می شوند و سپس توسط تفنگ از نوع تنظیم جریان ، همراه با بار یا بدون بار الکترواستاتیک، پاشش صورت می گیرد. پودر گداخته می شود تا پوشش با ضخامت تا 120 میلیمتر ، اگر نیاز باشد، شکل بگیرد. در صورتیکه تکمیل عملیات گداخته ضرورت داشته باشد، می توان آن را دوباره انجام داد.

طراحی پوشش های پلاستیکی

آماده سازی سطح

پوشش های پلاستیکی بر روی زیرلایه های فلزی باید تحت شرایط کاملاً کنترل شده به کار روند.ضرورت دارد که قبل ار عملیات پوشش دهی ، زیر لایه کاملاً تمیز شده باشد.

این بدان معناست که هرگونه پوسته اکسیدی، زنگ، گریس، رنگ یا سایر آلودگی ها باید زدوده شود.

هرگونه نقصان در این زمینه منجر به تضعیف چسبندگی بین فلز و پوشش می شود .سطح تمیز شده معمولاً با استفاده از دانه های زاویه دار ساچمه زنی می شود. جایگزینی ساچمه زنی، تمیز سازی که با عملیات فسفاته یا کروماته ادامه می یابد، به ویژه در مورد پوشش های نازک که توسط رسوب دهی الکترواستاتیکی به دست می آید.

پوشش های فسفاته در دماهای بالا که برای رسوب دهی به روش سیال استفاده می شود، کارایی ندارد. به هنگام انتخاب چنین عملیاتی باید به توصیه های متخصصین توجه نمود.

گرچه ساچمه زنی بهترین راه آماده سازی سطح برای پوشش های ضخیم است ، اما استفاده از یک آستری قبل از پوشش ها عملاً مطلوب است. این حالت چسبندگی پوشش به زیر لایه را بهبود می دهد و معمولاً برای کاربردهای الکترواستاتیک نایلون توصیه می شود.

وجود حرارت در فرایند پاشش حرارتی ممکن است آستری را تخریب نماید و مانع استفاده از آن ها در این فرایند شود. این قطعات به آسانی توسط ساچمه زنی اعوجاج پیدا می کند و استفاده از تمیز سازی شیمیایی با آسترها می تواند از این امر جلوگیری نماید.

طراحی قطعه

سطوحی که قرار است پوشش دهی شود نه تنها برای فرایند پوشش دهی مورد نظر ، بلکه برای آماده سازی سطح نیز باید قابل دسترس باشد.

به دلیل گرمای مورد نیاز برای گداخت پوشش های پلاستیکی ، ایجاد منفذ در مقاطع تو خالی ضروری است. سیالات مورد استفاده برای تمیز سازی ،از طریق این منافذ وارد خواهند شد، بنابراین باید به گونه ای جاسازی شوند که سیالات بتوانند از حفره ها کاملاً تخلیه شوند. برای جلوگیری از خوردگی سطح حفاظت نشده در طی کار، آب بندی بعدی این منافذ ضروری است.

بهتر است در قطعاتی که نیاز به پوشش دهی دارند از گوشه های تیز اجتناب شود .توانایی فرایندهای مختلف پوشش دهی برای پوشش دادن یکنواخت گوشه ها مانند سایر سطوح متفاوت است، اما به هر حال در گوشه های تیز پوشش نازکتر است و حین جابه جایی آسیب پذیر تر، به ویژه اگر قطعه بزرگ یا سنگین باشد.

خلاصه

در عرصه وسیع و متنوع مسایل سایش در صنایع مختلف ، مواد پلاستیکی سهم مشخصی را در بازار در مورد انتخاب پوشش های به صرفه از لحاظ اقتصادی در اختیار مهندس طراح قرار داده اند. پوشش دهی را می توان در کارگاه یا محل انجام داد.

پوشش دهی در محل ممکن است در مورد تعمیر و ترمیم قطعه ای به کار رود که قبلاً پوشش پلاستیک شده است یا در جهت افزایش عمر قطعه فاقد پوشش استفاده شود. بسته به شرایط مختلف ، مدل های دستی یا خودکار فرایند می تواند انتخاب و پذیرفته شود.

برای دستیابی به عمر کاری مورد نظر قطعه، چسبندگی کامل و مناسب پوشش به زیر لایه ضروری است. در مواردی که از سیستم دستی استفاده می شود، به کارگیری اپراتور آموزش دیده مناسب اهمیت فراوان دارد.

مواردی که به مراقبتهای ویژه نیاز است عبارت است از طراحی و آماده سازی صحیح قطعه ، کنترل دمای پیش گرمایش و پس گرمایش و اجتناب از رطوبت قطعه حرارت دیده با شعله مستقیم.

پوشش های بدون کرم شش ظرفیتی

مقدمه

امروزه بيشتر پوشش هاي سطحي و تبديلي قطعات فولادي، بويژه قطعاتي که در خودرو مصرف مي شود محتوي کرم شش ظرفيتي (Hexavalent Cr) است. قابليت محافظت عالي سطح و مقاومت در برابر خوردگي عامل اين استفاده عام است. اما در عين حال، مشکلات و خطرات زيست محيطي و بهداشتي ناشي از کرم شش ظرفيتي باعث شده تا کشورهاي صنعتي که بيشترين استفاده از اين نوع پوشش ها را دارند برنامه هائي جهت حذف و جايگزيني آن تدوين و ابلاغ نمايند. اول جولاي سال گذشته(2007) آخرين مهلت حذف اين شکل خاص از فلز کرم در پوشش قطعات خودرو و جايگزيني پوشش هاي بدون کرم (Cr free) از سوي اتحاديه اروپا بود.

برنامه زمان‌بندي جايگزيني

در ۱۸ سپتامبر سال ۲۰۰۰، پارلمان اروپا حذف مواد مضر براي محيط‌زيست در ساخت قطعات خودرو را در دستور کار خود قرار داد. طرح کميته عبارت بود از تعيين ضرب‌العجلي که اعضاء اطمينان يابند در قطعات خودرو عناصري همچون سرب، جيوه، کادميم و کرم شش ظرفيتي استفاده نخواهد شد. اين قطعات شامل اتصالات، قطعات پرسي، قطعات ريختگي، قطعات ماشينکاري و قطعات تزئيني است که براي حفاظت خوردگي آنها از پوشش‌هاي روي، پوشش‌هاي داکرومت و پوشش‌هاي کرم استفاده مي‌شود.

در مورد کرم شش ظرفيتي، در ابتدا طرح محدود کردن مقدار کل مجاز به مقدار حداکثر دو گرم در هر خودرو تا سال ۲۰۰۳ اعلام شد. اما از آنجا که اين شيوه روش استانداري در مورد تجزيه و تحليل نحوه استفاده از کرم بدست نمي‌دهد و نيز هيچگونه راه‌حلي براي جايگزيني يکباره همه پوشش‌هاي کرم شش ظرفيتي وجود ندارد، براساس موافقت اتحاديه اروپا با صنايع خودروسازي، يک برنامه تدريجي قابل قبول براي حذف کرم شش ظرفيتي به تصويب رسيد. مراحل طرح به شرح زير بود:

توقف‌ سيستم‌هاي کروماته آبي و براق تا اول جولاي ۲۰۰۲

توقف سيستم‌هاي کروماته زرد تا اول جولاي ۲۰۰۳

حذف کرم شش ظرفيتي در سيستم‌هاي روي تا اول ژانويه 2005

حذف کرم شش ظرفيتي در سطوح پوشش کروماته زيتوني و مشکي تا اول جولاي 2007

مقايسه کرم شش ظرفيتي و سه ظرفيتی

تماس با پوشش‌هاي محتوي کرم شش ظرفيتي خطر سرطان پوست را در بر دارد. کرم شش ظرفيتي تنها شکلي از کرم است که بر غشاء سلول آدمي نفوذ مي‌کند و متعاقب آن، سلول را تخريب مي‌نمايد. اين امر در طي انهدام يا بازيابي خودروها نيز آلودگي‌هاي زيست‌محيطي ايجاد مي‌کند. با اين وجود، کرم شش ظرفيتي بهترين مقاومت خوردگي پوشش‌هاي سطحي و تبديلي را بدست مي‌دهد. کرم سه ظرفيتي فاقد مشکلات بهداشتي و زيست‌محيطي است اما خواص محافظت خوردگي آن مانند کرم ششي ظرفيتي نيست و بنابراين در بسياري حالات استفاده از يک پوشش روئين (TopCoat) ضروري است و اين مساله، هزينه پوشش را افزايش مي‌دهد. کنترل حمام پوشش در مورد کرم سه ظرفيتي و نگهداري پايدار آن در عمل مشکل است. از لحاظ ظاهر و کيفيت نيز پايداري و يکنواختي ميسر نيست. چسبندگي پوشش به فلز نيز کمتر است.

پوشش‌هاي با کرم سه ظرفيتي ارزان‌تر از پوشش‌هاي با کرم شش ظرفيتي است. به عنوان نمونه، اين مقدار براي کرم سه ظرفيتي آبي براق ۲۰ ـ ۱۰ درصد است. اما اشاره شد که با توجه به کمتر بودن خاصيت محافظت خوردگي کرم سه ظرفيتي و اجبار استفاده از پوشش روئين، هزينه پوشش افزايش مي‌يابد. از سوي ديگر پوشش‌هاي داراي کرم سه ظرفيتي عمدتا شامل استفاده از عوامل اکسيدان است که آنها را در سطوح پوشش به کرم شش ظرفيتي تبديل مي‌کند. اين در حالي است که استفاده از پوشش‌ها با کرم شش ظرفيتي علاوه بر آنکه مقاومت خوردگي بهتري ايجاد مي‌کند، عمليات آنها آسان‌تر و پايداري آنها بيشتر است.

مقايسه پوشش هاي موجود

پوشش‌هاي سطحي نظير گالوانيزه و داکرومت و پوشش‌هائي نظير کروماته و فسفاته همگي محتوي کرم شش ظرفيتي هستند. با توجه به مشکلات ناشي از نفوذ هيدروژن اتمي در طي عمليات اسيدشوئي که براي آماده‌سازي سطح قطعات قبل از عمليات گالوانيزه بکار مي‌رود و نيز نفوذ از طريق حمام‌هاي محتوي کرم، در سال‌هاي اخير پوشش غيرآلي داکرومت توسط خودروسازان مورد استفاده قرار گرفته است. پوشش داکرومت يک پوشش با پايه آبي (Water-base) است شامل پراکندگي اکسيدهاي فلزي، روي فلزي و رشته‌هاي آلومينيوم. ذرات کوچک روي و ذرات برفي شکل آلومينيوم در لايه‌هاي چندتايي، يک پوشش فلزي نقره‌اي خاکستري را تشکيل مي‌دهند که پس از پخت در ۳۲۰ درجه سانتيگراد کاملا غيرآلي مي‌شود. با توجه به وجود و تمرکز آلومينيوم در پوشش، مقاومت خوردگي خوب دو فلزي فراهم مي‌شود. غيرآلي بودن پوشش سبب بروز مقاومت خوب در برابر گازوئيل، حلال‌ها، روغن ترمز و نظير آن مي‌شود. بدليل عدم وجود اسيد يا الکتروليز در فرآيند پوشش کاري، نفوذ هيدروژن و پديده تردي هيدروژني وجود ندارد. پوشش‌هاي داکرومت تا ۵۰۰ ساعت و با داشتن پوشش روئين حداقل تا ۱۰۰۰ ساعت تست پاشش نمک را پاسخ مي‌دهند. پوشش داکرومت با وزن mg/dm2 280 - 210 و ضخامت 8 ـ۶ ميکرون به طور وسيعي در صنايع خودروسازي، ساختمان و سازه مورد استفاده قرار مي‌گيرد. فرآيند شامل آماده‌سازي سطح، غوطه‌وري و چرخش و پخت است. در عمليات چرخش پس از غوطه‌وري، محصول اضافي جدا مي‌شود و پس از پخت، چسبندگي مناسب پوشش با تشکيل يک پيوند شيميايي فراهم مي‌آيد. عملکرد مقاومت خوردگي داکرومت بهتر از فناوري‌هاي سطحي ديگر است. پس از آن به ترتيب پوشش‌هاي روي ـ نيکل (کروماته زرد)،روي – نيکل (کروماته مشکي)، روي – آهن (کروماته زرد)، روي – آهن (کروماته مشکي)، الکتروليتي روي (کروماته زرد)، الکتروليتي روي (کروماته سبز) و گالوانيزه گرم قرار مي‌گيرند. يکي از مزاياي پوشش‌هاي داکرومت آن است که در حالي که اتصالات فولادي در قطعات آلومينيومي مورد استفاده قرار مي‌گيرد از پديد آمدن خوردگي گالوانيکي روي جلوگيري بعمل مي‌آورد، در حالتي که قطعات با پوشش گالوانيزه چنين نيستند.

جايگزيني کرم شش ظرفيتي

در دو دهه اخير نسبت به جايگزيني کرم شش ظرفيتي در پوشش‌ها، تلاش‌هايي صورت گرفته است. اين تلاش‌ها بويژه از ناحيه قطعه‌سازان خودرو که بيشترين استفاده از اين نوع پوشش‌ها را دارند انجام شده است. شرکت اپل از سال 1983 براي دست‌يابي به اين هدف تلاش کرده است. شرکت جنرال موتورز نيز در دهه ۹۰ در اين زمينه حرکت کرده است.

در مورد فرآيندها و پوشش‌هاي جايگزين گاه سعي شده از پوشش روي به همراه لايه ضخيم غيرفعال (Passive) عاري از کرم شش ظرفيتي اسفتاده شود. مقاومت خوردگي در اين حالت شبيه کروماته زرد معمولي است. رنگ از حالت شفاف تا قوس قزحي متغير است. کنترل عملکرد اين لايه مشکل است به همين دليل تاکنون استفاده عملي عام نيافته است.

استفاده از پوشش روي ـ کروماته به همراه پوشش روئين گزينه ديگري است. در اين حالت ضخامت لايه پوشش روئين حدود دو ميکرون و مقاومت خوردگي تا خوردگي سفيد حدود ۱۰۰ ساعت است. مناسب بودن فرآيند مانند فرآيند کروماته زرد معمولي است. پوشش روئين براي بهبود حفاظت خوردگي بکار مي‌رود. اين پوشش با نفوذ به لايه زيرين آن را پايدار مي‌سازد و هر نوع ترک و حفره را آب‌بندي (seal) مي‌کند. اما در ميان جايگزين‌هاي کرم شش ظرفيتي، پوشش Zincflake بيش از بقيه پوشش‌ها مطرح بوده است. اين پوشش که جايگزين پوشش داکرومت نيز خواهد شد نام‌هاي تجاري مختلفي را در بر مي‌گيرد. نظير:

Geomet

Zintek

Deltatone

Dorken. شرکت‌ تويوتا در اين راه گام بر مي‌دارد.

Magni. شرکت‌هاي جنرال موتورز و فورد از آن استفاده مي‌کنند.

بيشتر اين پوشش‌ها غيرآلي با پايه آلي و نه حلال (Solvent-base) هستند. مقاومت حرارتي آنها طي 100 ساعت تا ۱۸۰ درجه سانتيگراد است. دليل اين امر آن است که اين پوشش‌ها حاوي آب‌هاي کريستاله يا رزين‌هاي آلي نيستند که به آساني تحت گرما تخريب شوند. ساختار آنها عبارتست از لايه‌هاي رشته مانند فلز آلومينيوم و نيز اکسيدهاي فلزي و روي فلزي در زمينه يک ترکيب غيرآلي که عمدتا پايه سيليکون دارد. اين پايه به صورت چسب عمل مي‌کند. ضخامت پوشش 12ـ6 ميکرون است و بنابراين براي بستن اتصالات مشکلي پديد نمي‌آورد. ضريب اصطکاک 5/0 ـ 3/0 و مقاومت خوردگي 800-600 ساعت قبل از خوردگي قرمز است. وزن پوشش حداقل mg/dm2 30 و دماي پخت 170-60 درجه سانتيگراد است. البته اين فرآيند براي پيچ و مهره‌هاي کوچک تا M4 مناسب نيست. اما با توجه به اينکه بيش از ۸۰ درصد پيچ و مهره‌هايي که در خودرو مورد استفاده است در محدوده M6-M12 قرار دارد مساله قابل توجهي نيست.

بطور کلي مزاياي اين نوع پوشش‌ها که در دسته پوشش‌هاي غيرآلي قرار مي‌گيرند عبارتست از:

ـ پايداري حرارتي بيشتر

ـ ضخامت کمتر در پوشش

ـ مقاومت خوردگي بهتر

ـ دامنه کمتر ضريب اصطکاک

پوشش هاي آلياژي روي

چکيده

پوشش دهي الکتريکي فلز روي به عنوان يکي از روش هاي پوشش دهي فلز روي بر قطعات فولادي در کنار روش هاي ديگر، نظير گالوانيزه غوطه وري گرم، سال هاست که شناخته شده و مورد استفاده قرار گرفته است. برخي محدوديت ها در خواص و عملکرد اين پوشش ها نظير مقاومت خوردگي، سختي، انعطاف پذيري و مقاومت در برابر محيط هاي شيميائي خاص باعث معرفي و بکارگيري آلياژهاي روي، بويژه با عناصر فلزي نظير آهن، کبالت و نيکل از دو دهه پيش شده است. توسعه فناوري و حيطه استفاده از اين نوع پوشش هاي آلياژي همواره رو به گسترش بوده است. امروزه از اين نوع پوشش ها بطور وسيعي در صنعت ساخت قطعات خودرو و اتصالات استفاده مي شود و بدين ترتيب دست يابي به مقاومت خوردگي بيشتر، سختي و انعطاف پذيري بالاتر و حفظ مقاومت خوردگي حتي پس از عمليات حرارتي و عمليات شکل دهي و نيز شفافيت بهتر و کيفيت و شکل ظاهري مطلوب، همراه با انواع پوشش هاي تکميلي کروماته در قالب پوشش هاي آلياژي روي – نيکل، روي – کبالت و روي – آهن ميسر شده است.

مقدمه

پوشش فلز روي (Zn) براي محافظت فولاد از چند راه مورد استفاده قرار مي‌گيرد:

بوسيله تجهيزات الکتريکي ـ شيميايي: پوشش‌دهي الکتريکي (Electroplating)

از يک حمام فلزي مذاب: گالوانيزه غوطه‌وري گرم (Hot dip galvanizing)

از پاشش يک فلز مذاب : فلز پاشي

در شکل پودري: پوشش مکانيکي

در قالب پوشش گرد رنگ: رنگ پاشي

پوشش روي در قطعات خودرو عمدتا به صورت گزينه اول يعني پوشش‌دهي الکتريکي انجام مي‌شود. روي توسط مکانيسم فداشوندگي (Scarification) بدليل داشتن تمايل شيميايي بيشتر به ترکيب با اکسيژن، اکسيد شده و با رسوب محصولات خوردگي ناشي از خوردگي روي، از ادامه خوردگي فولاد جلوگيري بعمل مي‌آورد.

در دهه‌هاي گذشته کادميم نقش روي را ايفا مي‌کرد و پوشش کادميم بطور وسيعي در صنايع مورد بهره‌برداري بود. اما بدليل بارز شدن مشکلات مربوط به آلودگي و سمي بودن کادميم، بتدريج پوشش روي خالص جايگزين کادميم گرديد و به عنوان يک عمليات رايج صنعتي در پوشش دادن قطعات متعدد صنعتي و نظامي بکار گرفته شد. دو نکته در مورد فرآيند پوشش‌دهي الکتريکي روي خالص براي قطعات فولادي وجود دارد:

در مورد پوشش‌دهي قطعات فولادي با استحکام بالا بدليل جذب هيدروژن از حمام آبکاري و بروز پديده تردي هيدرون (Hydrogenembitterment)، لازم است همواره عمليات هيدروژن‌زدائي صورت گيرد.

براي افزايش خاصيت مقاومت به خوردگي پوشش و امکان دسترسي به ظاهر زيباتر و متنوع، معمولا از يک پوشش تکميلي مانند کروماته يا فسفاته بعد از عمليات پوشش‌دهي استفاده مي‌شود.

پوشش‌هاي آلياژي روي

پوشش‌هاي آلياژي روي (Zinc alloycoatings) بجاي روي خالص، از دهه ۱۹۸۰ ميلادي در ژاپن و اروپا بکار گرفته شد و در دهه اخير نيز در آمريکا مورد توجه قرار گرفت. دلايل عمده روآوري به اين پوشش‌ها عبارتست از:

دست‌يابي به حد بيشتر مقاومت خوردگي پوشش همزمان با کاهش ضخامت آن

تثبت يک جايگزين مناسب براي پوشش سمي کادميم

گرچه در مقايسه با روي خالص، کنترل ترکيب حمام آبکاري در پوشش‌دهي آلياژهاي روي حساس‌تر است و بدليل استفاده از عناصر آلياژي هزينه بيشتري دارد اما افزايش مقاومت خوردگي در عين کاهش ضخامت پوشش و در نتيجه افزايش عمر و بهبود عملکرد پوشش، هزينه‌ها را جبران مي‌سازد. توسعه صنايع خودروسازي، الکترونيک و هوا ـ فضا از عواملي بود که گسترش کاربرد پوشش‌هاي آلياژي روي را باعث گشت. امروزه حمام‌هاي آلياژي روي نه تنها حفاظت خوردگي بهتري را بدست مي‌دهند بلکه سبب افزايش انعطاف‌پذيري، سختي و روانکاوي پوشش نيز مي‌شوند. پوشش فداشونده‌اي که از آلياژهاي روي بدست مي‌آيد محصول خوردگي با حجم کمتري نسبت به روي خالص توليد مي‌کند.

اساس فرآيند پوشش‌دهي آلياژي روي توانائي در پوشش‌دهي همزمان دو فلز است که با تغيير غلظت يوني فلزات و در نتيجه تغيير اکتيويته آنها ميسر مي‌شود. اگر پتانسيل احياء دو فلز مورد نظر به هم نزديک باشد با تنظيم عواملي همچون شدت جريان، دما، PH و غلظت يون‌هاي فلزي مي‌توان عمليات را انجام داد. استفاده از عوامل کمپلکس‌ساز (Complexer) نظير سيانيدها، سولفاميدها، هيدروکسيدها و مواد آلي ديگر که مي‌تواند با اضافه شدن به محلول حمام آبکاري، تجزيه شده و با ترکيب شدن با يون فلزي، يون‌هاي پيچيده توليد کند راه مطلوبي در اين زمينه است.

انواع پوشش‌هاي آلياژي روي

آلياژ روي ـ سيکل: Zn/Ni

آلياژ روي ـ آهن: ‌Zn/Fe

آلياژ روي ـ کبالت: Zn/Co

آلياژ قلع ـ روي: Sn/Zn

انتخاب نوع پوشش آلياژي به الزامات عملکردي قطعه و انتظاراتي که از پوشش مورد نظر وجود دارد برمي‌گردد. آلياژ کردن روي عموما با فلزات گروه هشتم جدول تناوبي يعني آهن، کبالت و نيکل صورت مي‌گيرد که نجيب‌تر از فلز روي هستند و بنابراين با آلياژ شدن با فلز روي، سرعت خوردگي آلياژ نسبت به روي خالص کمتر مي‌شود و حفاظت خوردگي بهتري فراهم مي‌آيد. البته در هر قطعه داراي پوشش، سرعت واقعي خوردگي به ترکيب آلياژ، يکنواختي رسوب، محيط کارکرد قطعه، نوع پوشش تبديلي و ماده پايه پوشش بستگي دارد.

عمده‌ترين مورد استفاده پوشش‌هاي آلياژ روي که با روش پوشش‌دهي الکتريکي بکار مي‌رود و به آن گالوانيزه سرد نيز گفته مي‌شود قطعات خودرو است. ۲۰ تا ۳۰ درصد بقيه کارکرد مربوط به صنعت هوا ـ فضا و الکترونيک است.

پوشش آلياژي روي ـ نيکل

اين پوشش‌ها سابقه بسيار بيشتري نسبت به بقيه پوشش‌هاي آلياژي روي دارند، علاوه بر آنکه از لحاظ مقاومت خوردگي نيز درصدر پوشش‌هاي آلياژي روي هستند. از ويژگي‌هاي مهم اين نوع پوشش خاصيت شکل‌پذيري (Formability) قطعه فولادي پوشش داده شده است؛ يعني پس از عمليات حرارتي و انجام عمليات شکل‌دهي، مقاومت خوردگي قطعه تا حد بسيار خوبي حفظ مي‌شود، به همين دليل در پوشش‌دهي قطعاتي مانند اتصالات پيچ و مهره، قطعات سيستم ترمز و سيستم سوخت‌رساني بکار مي‌رود. سختي 300 ـ 250 ويکرزي پوشش باعث پديد آمدن مقاومت به سايش بسيار خوب در قطعه مي‌شود. مقاومت در برابر گرما، نور ماوراء بنفش و سيالات هيدروليکي و سوخت‌ها از جمله ويژگي‌هاي ديگر اين نوع پوشش‌هاست. به همين دليل در قطعات زير کاپوت (under-the-hood) خودرو که در معرض گرما هستند کاربرد وسيعي دارند. کاربرد پوشش‌هاي آلياژي روي ـ نيکل در صنعت اتصالات و پيچ و مهره و قطعات رزوه‌دار نيز رو به توسعه است. با توجه به اينکه اين پوشش‌ها در تماس با آلومينيوم، خوردگي گالوانيکي از خود نشان نمي‌دهد، در صنايعي که شامل بدنه‌هاي آلومينيومي است کاربرد زيادي دارند. از لحاظ قيمتي، پوشش‌هاي آلياژي روي ـ نيکل گرانترين پوشش‌هاي آلياژي روي به شمار مي‌آيند. پوشش‌هاي آلياژي روي ـ نيکل، هم از حمام‌هاي قيليائي و هم حمام‌هاي اسيدي پوشش داده مي‌شوند که ترکيبات و خواص متفاوت پوشش را پديد مي‌آورند. براي افزايش مقاومت به خوردگي پوشش، افزايش قدرت چسبندگي رنگ يا ساير پوشش‌هاي آلي، افزايش خاصيت روانکاري و پديد آمدن ظاهري خوشايند و متنوع از پوشش‌هاي تبديلي نظير کروماته، در انواع رنگ‌هاي مختلف زرد، روشن، برنزي، قوس و قزحي و مشکي استفاده مي‌شود.

استاندارد ASTM B841 الزامات عملکردي پوشش‌هاي آلياژي روي ـ نيکل را توضيح داده است. اين پوشش‌ها را مي‌توان به روش آويزه‌اي (rack) و بشكه‌اي (barrel) در ظرفيت‌هاي مختلف 500 تا 20000 ليتري انجام داد. ضخامت سه نوع (گريد) پوشش معرفي شده در استاندارد مزبور ۵، ۸ و ۱۰ ميکرون است.

حمام‌هاي قليائي پوشش روي ـ نيکل

رسوب حاصل از پوشش بدست آمده از حمام‌هاي قليائي روي ـ نيکل حاوي کمتر از ۱۰ درصد نيکل (۹ـ۶ درصد) است. فرمولاسيون اين حمام‌ها هرگز قادر به توليد آلياژهاي روي با نيکل بيشتر از ۱۲ درصد نيست. بازده پوشش‌دهي حمام قليايي ۴۰ـ۲۰ درصد است. سرعت پوشش‌دهي در اين حمام‌ها کمتر است اما ترکيب يکنواخت‌تري از پوشش بدست مي‌آيد. در اين حمام‌ها الکتروليت اصلي سود سوزآور (Caustic soda) شامل محلول زينکات Na2Zn(OH)4 است. از عوامل کمپلکس‌ساز و از همه بهتر آمين‌هاي آليفاتيک استفاده مي‌شود. همين امر باعث کاهش بازده الکتريسيته و در نتيحه کاهش سرعت رسوب‌گذاري مي‌شود. همزدن محلول نيز ضخامت لايه نفوذي را کاهش مي‌دهد. هر چه دما بيشتر باشد، بدليل نازک‌تر شدن لايه نفوذي، رسوب فلز غيرفعال‌تر بيشتر مي‌شود. اين امر باعث افزايش سرعت جوانه‌زني و ريزتر شدن دانه‌بندي مي‌شود. گرچه افزايش سرعت رسوب‌گذاري احتمال بروز ناصافي در سطح را بيشتر مي‌کند. دماي مطلوب پوشش‌دهي در اين حمام‌ها ۲۹ درجه سانتيگراد است. هر چه دما بيشتر باشد پوشش تيره‌تر و هر چه دما کمتر باشد رسوب نازک شيري رنگ مي‌شود. مقدار روي در اين حمام‌ها 12 ـ5/7 گرم در هر ليتر الکتروليت است.

حمام‌هاي اسيدي پوشش روي ـ نيکل

رسوب حاصل از پوشش بدست آمده از حمام‌هاي اسيدي روي ـ نيکل حاوي ۱۵ـ۱۰ درصد نيکل و بقيه فلز روي است. با افزايش مقدار نيکل تا ۱۸ درصد مقاومت خوردگي نيز افزايش مي‌يابد اما اگر مقدار نيکل بيشتر شود غيرفعال شدن (passivation)، سطح بيشتر مي‌شود و خواص فداشوندگي و حفاظت خوردگي رو به نزول مي‌رود. بعلاوه هنگامي که مقدار نيکل زياد مي‌شود غيرفعال‌سازي پوشش کروماته مشکل و حتي غيرممکن مي‌شود و کاهش مقاومت خوردگي را در پي دارد. حمام‌هاي اسيدي حاوي سولفات و کلرايد هستند و عوامل کمپلکس‌سازي نظير کلريد آمونيم نيز مورد استفاده قرار مي‌گيرند. در روش‌هاي سنتي و قديمي، از آندهاي مجزاي روي و نيکل استفاده مي‌شود که به يکسوکننده‌هاي (rectifier) مجزا متصل هستند. در فناوري‌هاي جديد از يک يکسوکننده و آندهاي روي استفاده مي‌شود در حالي که نيکل به شکل يک افزودني به حمام اضافه مي‌شود.

برخلاف حمام‌هاي قليائي، پوشش‌دهي قطعات فلزي سخت کاري شده و قطعات ريختگي به سهولت انجام مي‌شود. بازده حمام‌هاي اسيدي بسيار زياد و تقريبا ۱۰۰ درصد است. همين بازده زياد باعث مي‌شود توزيع پوشش در محدوده چگالي جريان متفاوت باشد. مقدار نيکل در رسوب نيز ممکن است در چگالي جريان کمتر، بيشتر باشد. اساس حمام‌هاي اسيدي کلريد روي است که ممکن است بر پايه کلريد آمونيم يا کلريد پتاسيم باشد. دماي مطلوب براي انجام فرآيند پوشش‌دهي در اين حمام‌ها ۳۵ درجه سانتيگراد است. بروز پديده تردي هيدروژني در اين حمام‌ها کمتر است.

پوشان های ماهیچه و قالب ماسه ای:

انواع پوشان پایه آبی برای ماهیچه یا قالب های تهیه شده به روش جعبه گرم یا سرد یا پوسته ای برای ریخته گری فلزات غیر آهنی، چدن ها و فولاد ها

انواع پوشان های زیرکنی

انواع پوشان های گرافیتی

انواع پوشان های زیر کن-گرافیت

انواع پوشان های آلومینا سیلیکاتی

انواع پوشان پایه الکلی برای ماهیچه ها یا قالب های چسب سرد برای ریخته گری فلزات غیر آهنی، چدن ها و فولاد ها

انواع پوشان های زیر کنی

انواع پوشان های گرافیتی

انواع پوشان های زیر کن-گرافیت

انواع پوشان های منیزیتی

انواع پوشان های آلومینا سیلیکاتی

پوشان های قالب فلزی (دایکوت ها)

انواع دایکوت برای ریخته گری ثقلی آلیاژهای غیر آهنی

انواع دایکوت برای ریخته گری تحت فشار پائین آلیاژهای غیر آهنی

انواع پوشش های خنک کننده و روان ساز و ضد لحیم برای ریخته گری تحت فشار بالا آلیاژهای غیر آهنی

انواع مواد جدا کننده قالب

هنگامی که فلز مذاب با درجه حرارت بالا وارد قالب ماسهای میشود، یک دسته کنشها بین مذاب و ماسه ایجاد میشود که ایجاد عیوبی را در سطح قطعه میکنند و در بسیاری از موارد قطعه را غیر قابل استفاده میکنند. عیوبی مانند ماسهسوزی، ماسهکندگی و فعل و انفعالات شیمیایی بین فلز مذاب و ماسه از این دسته هستند. حال اگر از پوشانی مناسب برای پوشش سطح ماسهای که در تماس با فلز مذاب است استفاده کنیم میتوانیم چنین عیوبی را حذف کنیم.

پوشان H1: پوشان H1 یک پوشش غیر دیرگداز و مایع برای سخت کردن سطح قالب و ماهیچه میباشد تا از نفوذ مذاب و سایش قالب جلوگیری کند. دیرگدازهای معمول یک پوسته بین مذاب و قالب ایجاد میکنند ولی هرگاه سختی قالب جهت استحکام آن مورد نیاز باشد از پوشان H1 به عنوان پوششی زیر این دیرگدازها استفاده میشود.

پوشان FC1: این پوشان مادهای پایه الکلی بوده و به صورت رنگی روی سطح داخلی ماسه که با مذاب در تماس است به روشهای مختلف قرار میگیرد و علاوه بر این که دیرگداز است و خود با مذاب واکنشی ندارد، باعث جلوگیری از واکنش مذاب با ماسه شده و در واقع سدی بین مذاب و ماسه است و از ایجاد عیوب مربوط به ماسه نظیر ماسهسوزی، ماسه کندگی و واکنش شیمیایی مذاب و قالب جلوگیری میکند.

پوشان FC2: این پوشان، پایه آبی بوده و حاوی زیرکونیوم-گرافیت است و به صورت رنگی روی سطح داخلی ماسه که با مذاب در تماس است به روشهای مختلف قرار میگیرد و علاوه بر این که دیرگداز است و خود با مذاب واکنشی ندارد، باعث جلوگیری از واکنش مذاب با ماسه شده و در واقع سدی بین مذاب و ماسه است و از ایجاد عیوب مربوط به ماسه نظیر ماسهسوزی و واکنش شیمیایی مذاب با قالب و ... جلوگیری میکند

پوشان MC1: برای تولید قطعات آهنی در تمامی روشها خصوصاً قالبها و ماهیچههای چسب فوران و CO2 مناسب است. همچنین برای قطعات غیرآهنی به خصوص مس- نیکل، برنز فسفردار، آلیاژ مفرغ یا توپ و نیکل- نقره نيز مناسب میباشد و از نفوذ فلز و ماسهسوزی ممانعت میکند. در تمام آلیاژهای آلومینیوم کاربرد دارد به جز در مواردی که آلیاژ شامل سیلیس میباشد که در آن صورت لکههای قهوهای رنگی در سطح قطعه ممکن است ایجاد شود.

پوشان MC2: برای جلوگیری از واکنشهای مذاب با قالب یا ماهیچه، در ریختهگریهای فولاد منگنزدار استفاده میشود. که به صورت مایع و دیرگداز منگنزیت میباشد. در روشهای قالبگیری ماسهتر، ماسه سیلیسی و یا روش CO2قابل مصرف است به طوری که دیگر احتیاج به ماسه اولوین نمیباشد. این پوشان پس از استفاده، لایهای نسوز و بدون سیلیس، در سطح قالب به وجود آورده و باعث کاهش و یا جلوگیری از به وجود آمدن اکسید (در هنگامی که 12-14 درصد منگنز در فولاد ریختهگری وجود دارد) میگردد. علاوه بر این سطح قطعه ریخته شده به صورت کاملاً صاف و بدون اشکال در خواهد آمد.

پوشان MC3: در ريختهگری فولاد، چدن و مس کاربرد دارد که دارای دیرگداز زیرکن است. به صورت پودر توليد شده و پس ازرقیقسازی با الکل، محلول آن آماده مصرف است.

پوشان MC4: جهت ریختهگری قطعات سنگین چدنی که نیاز به پوشان با نقطه ذوب بالا دارند، استفاده میگردد. به صورت پودر ارائه می­شود که رقیقسازی آن معمولاً به نوع و شرایط فعالیت بستگی دارد.

پوشان MC5: پوشانی است با عملکرد بسيار مطلوب، برای انواع قطعاتی که سطح قالب آنها در معرض شرایط سخت در طول ریختهگری قرار دارد. همچنین در ريختهگری آلیاژهای چدن یا مس، در مواردی که فرسودگی قالب یا نفوذ مذاب در ماسه اتفاق میافتد و یا لکههای داغ اطراف راهگاهها یا روی ماهیچه ایجاد میشوند، کاربرد دارد. این محصول دارای خواص دیرگدازی عالی است.

پوشان MC6: در مواردی که ترک گرم بر روی سطوح قالب و ماهیچه ایجاد میشود، به کار میرود. این محصول از ترکهای گرم در چدن­های مالیبل جلوگیری میکند.

پوشانهای ZC: پوشانهایی زیرکنی و از جمله پوشانهای پایه آبی و آماده مصرف میباشند که کمک میکنند تا سطوح داخلی قطعات کیفیت بالایی داشته باشند. در این محصول از فیلرهای گرافیت نیز علاوه بر سیلیکات زیرکونیم، استفاده میشود. این محصول روی ماهیچههای شل کاربرد دارد.

پوشان ZC1: این پوشان حاوی زیرکن بوده و روی ماهیچههای شل (توخالی)، در ریختهگری آلیاژهای آهنی و غیرآهنی کاربرد دارد. به روش اسپری کردن یا غوطهوری ماهیچه در محلول پوشان میتوان آن را روی سطح ماهیچه قرار داد.

پوشان ZC2:این پوشان حاوی زیرکن و گرافیت میباشد و روی ماهیجههای شل (توخالی)، cold box و hotboxو در ریختهگریهای آلیاژهای آهنی و در مواردی که استفاده از زیرکن مفید است، مصرف میشود.

پوشان SI: اين محصول يک پوشش با چسبندگی بالا برای ماهيچهها و قالبهای ماسه سيليکاتی يا ماسههای رزينی میباشد که در ريختهگری انواع فلزات آهنی و غيرآهنی کاربرد دارد اما کاربرد اصلی آن در ريختهگری فولادهاست. این پوشان دارای مشخصات سوسپانسيون عالی بوده که باعث بهبود شرايط پوششدهی میشود.

پوشان HC: محدودهای از پوشانهای پايه آبی آماده استفاده بوده که برای پوششدهی ماهيچه و ماسههايی که با پيوندهای شيميايی، محکم و متصل شدهاند کاربرد دارند. پوشان HC پايه زيرکنی بوده و مناسب برای ريختهگری فولاد و ريختهگری قطعات ضخيم است خصوصاً در مواردی که از چسبهای آلی استفاده میشود. نفوذ کنترل شده اين محصول به داخل ماسه میتواند با افزودن 10% آب حاصل شود. پوشش اعمال شده میتواند به وسيله هوا يا شعله (بدون وجود احتمال ترک برداشتن و جدا شدن پوشش از قالب) خشک شود.

پوشان FM: پوششی تیره رنگ و پایه آبی بوده که در ریختهگری مدلهای پلی استیرن کاربرد دارد. این محصول از مواد متعددي شامل پودر ماده ديرگداز، ماده معلق‌كننده، چسب، مواد روان کننده تشكيل شده است و برای بهبود کیفیت سطحی و دقت ابعادی در ریختهگری آلیاژهای پایه مس، چدنها، فولادهای منگنزدار و پرکروم کاربرد دارد.

فرآیندهای ترکیبی که از ترکیب لیزر و قوس MIG
استفاده می‌کنند برای قرار گرفتن بر سطحی که بایستی جوشکاری در آن انجام شود طراحی شده اند. علاوه بر این تجهیزات ویژهٔ بکار گرفته شده بشکل قابل توجهی ابزارهای مورد نیاز برای آماده سازی لبهٔ مورد نظر برای جوشکاری را کاهش می‌دهند. آلیاژهایی که برای سیمهای پر کننده در قسمت درز گیری بکار میروند باعث یکدست شدن فیزیکی آن ناحیه میشوند. علاوه بر این فرآیندهای ترکیبی بکار گرفته شده قادر اند سرعت انجام کار را بشکل قابل توجهی افزایش دهند. همچنین در نفوذ عمقی و درزگیری کلی هم موثرند. پیشرفتهای بی نظیر اخیر در زمینهٔ دیودهای لیزری موقعیت جدیدی را برای حل مشکلات همیشگی صنعتی فراهم کرده است. البته باید در نظر داشت که این فرآیندها برای همگون شدن با قسمتهای مورد نظر بایستی بشکلی اختصاصی تغییر یابند.
لیزرهای دی اکسید کربنی قدرتمند10Kw-2
در حال حاضر در جوشکاری بدنهٔ اتومبیلها، قسمتهای حمل و نقل، مبادله کننده‌های حرارتی و پر کردن حفره ها مورد استفاده قرار میگیرند. سالها لیزرهای یاقوتی کمتر از500w برای جوش بخشهای کوچک مورد استفاده قرار می‌گرفتند. برای مثال قسمتهای کوچک و ظریف ابزارهای پزشکی، بسته‌های الکترونیکی و حتی تیغ های اصلاح صورت. لیزرهای یاقوتی چند کیلوواتی از گذراندن پرتو از فیبرهای نوری استفاده میکردند. اینکار بسادگی توسط روبوت ها انجام می‌شد و دامنهٔ وسیعی از کاربردهای سه بعدی مثل برش لیزری و جوش بدنهٔ اتومبیلها را ممکن میکرد.پرتو لیزر در نقطهٔ کوچکی متمرکز می‌شود و باشدتی که در آن نقطه ایجاد می‌کند باعث ذوب و حتی بخار کردن فلز می‌شود. برای تمرکز نیروی لیزرهای دی اکسید کربنی قدرتمند، آینه‌های خنک شونده توسط آب بجای عدسی ها مورد استفاده قرار می‌گرفتند. جوشکاری بطور کلی به دو شکل انجام می‌شود. در شکل هدایتی جوشکاری، حرارت از طریق هدایت گرمایی به فلز منتقل می‌گردد. این روش مختص لیزرهای یاقوتی نسبتا کم انرژی تر است کهم معمولا جوشکاری های کم عمق تر با آنها انجام می‌شود. جوشکاری با لیزرهای پر انرژی معمولا در پر کردن حفره ها مورد استفاده قرار میگیرد. در این قسمت است که ذوب و تبخیر فلز اتفاق می‌‌افتد.
ساختار لیزر
لیزرها بطور معمول از یک محیط فعال و یک مشدد نوری ساخته می‌شون مشدد نوری از دو آینه که یکی بازتابنده تقریبا کامل و دیگری نیمه گذرنده-بازتابنده است تشکیل می‌شود که خروجی لیزر از آینه نیمگذرنده است.
کاربردهای لیزر
کاربرد در پزشکی : چاقوی لیزری، مته لیزری و جراحی لیزری ، ساخت چاقوی ظریف لیزری ، جلوگیری از خونریزی جراحیها و...
کاربرد در صنعت : جوشکاری لیزری، برشهای لیزری، برش الماس، مسافت یاب لیزری و تراشکاری ، سوراخ کردن با لیزر و...
کاربردهای نظامی : ردیاب لیزری، تفنگ لیزری و ردیاب لیزری ، فاصله یاب لیزری ، بمب لیزری و...
کاربرد اساسی لیزر در اسپکتروسکوپی است.
سرمایش لیزری و تولید دماهای خیلی پایین.
لیزر مخفف عبارت:
Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation
می‌‌باشد و به معنای تقویت نور توسط تشعشع تحریک شده است .لیزر وسیله‌ای برای تبدیل نور معمولی به پرتوی باریک و متراکم است. دستگاه لیزر یک جریان الکتریکی را از ماده‌ای که می‌‌تواند جامد, مایع یا گاز باشد عبور می‌‌دهد. بعضی از اتم های ماده انرژی جذب می‌‌کنند و کوانتوم ساطع می‌‌کنند. این امر موجب می‌‌شود که اتم های دیگر نیز کوانتوم ساتع کنند. این کوانتوم ها (بسته‌های تشعشع) بین آینه هایی به عقب و جلو منعكس می‌‌شوند و نهایتاً به صورت نوری با یک طول موج واحد شلیک می‌‌شوند. اولین لیزر جهان توسط « تئودور مایمن » اختراع گردید كه در آن از یاقوت استفاده شده بود. در سال ۱۹۶۲ پروفسور علی جوان, اولین لیزر گازی را به جهانیان معرفی نمود و بعدها نوع سوم و چهارم لیزرها که لیزرهای مایع و نیمه رسانا بودند اختراع شدند. در سال ۱۹۶۷ فرانسویان توسط اشعه ی لیزرِ ایستگاههایِ زمینیشان, دو ماهواره ی خود را در فضا تعقیب کردند, بدین ترتیب لیزر بسیار کار بردی به نظر آمد. نوری که توسط لیزر در یک سو گسیل می‌‌گردد بسیار پر انرژی و درخشنده است و قدرت نفوذ بالایی نیز دارد به طوری که در الماس فرو می‌‌رود.
امروزه استفاده از لیزر در صنعت به عنوان جوش آورنده ی فلزات و چاقوی جراحی بدون درد در پزشکی بسیار متداول است. لیزرها سه قسمت اصلی دارند :
1) پمپ انرژی یا چشمه ی انرژی: که ممکن است این پمپ اپتیکی یا شیمیایی و یا حتی یک لیزر دیگر باشد.
2) ماده ی پایه و فعال: که نام گذاری لیزر بواسطه ی ماده ی فعال صورت می‌‌گیرد.
3) مشدّد کننده ی اپتیکی: كه شامل دو آینه ی بازتابنده ی کلی و جزئی می‌‌باشد
جنس امواج نور امواج نور از نوع امواج الکترومغناطیسی هستند که برای انتشار احتیاجی به محیط مادی ندارند. یک موج الکترومغناطیسی ترکیبی است از دو میدان عمود بر همِ الکتریکی و مغناطیسی که در شکل زیر به ترتیب با موجهای زرد رنگ و آبی رنگ نشان داده شده اند.

تقسیم بندی لیزرها
طبقه بندی لیزر در حالت کلی:
لیزر پیوسته کار
لیزر پالسی
لیزرها بر اساس آهنگ خروج انرژی از آنها به دو دسته "پیوسته‌کار" و "پالسی" تقسیم ‌بندی می‌شوند. نور لیزرهای پیوسته‌کار بطور پیوسته گسیل می‌شود، ولی نور لیزرهای پالسی در زمانهای کوتاه که به این زمان "دوام پالس" گفته می‌شود ارائه می‌گردد. فاصله زمانی ارائه دو پالس متوالی معمولاً خیلی بیشتر از زمان دوام پالس است. لیزرهای پالسی به‌دلیل اینکه می‌توانند انرژی خود را در زمان کوتاهی ارائه دهند، معمولاً دارای توانهای بالاتری می‌باشند.
لیزرها را براساس حالت ماده لیزر زا هم به لیزرهای حالت جامد ، لیزرهای گازی ، لیزر رزینه ، لیزرهای نیمه‌هادی (دیودهای لیزری)، و لیزرهای الکترون آزاد تقسیم ‌بندی می‌کنند. همچنین ممکن است لیزرها را براساس نوع ماده تشکیل‌دهنده محیط لیزر زایی نیز تقسیم‌بندی کرد. لیزر یاقوت ، لیزر نئودیوم- یق ، لیزر دی اکسید کربن ، لیزر هلیوم- نئون و انواع لیزرهای دیگر بر این اساس نامگذاری شده‌اند .
همدوسی زمانی لیزر
همدوسی زمانی فوتونهای نور لیزر به معنی هماهنگی بین آنها از لحاظ وضعیت ارتعاشی (فاز) آنهاست. همدوسی مکانی نور لیزر به معنی هماهنگی بین فوتونهای تشکیل دهنده نور لیزر از لحاظ راستای انتشار آنهاست. به لحاظ همدوسی زمانی که در نور لیزر وجود دارد، قدرت تأثیر گذاری فوتونهای آن در نقطه هدف بسیار بالاتر از نورهای معمولی است؛ زیرا طبق اصل برهمنهی امواج ، به دلیل همفاز بودن این فوتونها میدانهای الکتریکی‌شان مستقیما باهم جمع شده و میدانی قوی را بوجود می‌آورند.
همدوسی مکانی لیزر
همچنین به لحاظ همدوسی مکانی نور لیزر ، نور خروجی بصورت باریکه‌ای جهتمند از آن خارج شده و می‌تواند تا مسافتهای طولانی‌تری بدون افت چشمگیر توانش طی کند و نیز بوسیله کانونی کردن آن در نقطه کوچکی می‌توان به شدتهای بسیار بالایی دست یافت. نور لیزر نوری تقریبا تکرنگ است. مشخصه رنگ در نور به فرکانس آن وابسته است، بنابراین نور فوتونهای لیزر در محدوده کوچک فرکانسی گسیل می‌شوند، در حالیکه منابع نور معمولی گستره فرکانسی بسیار بالایی را دارند.
معیار تکرنگی یا خلوص نور لیزر ، پهنای فرکانسی آن است که طبق تعریف ، فاصله دو فرکانسی است که منحنی توزیع فرکانسی نورهای گسیلی در نصف ماکزیمم آن دارند. این فاصله در لیزرها فوق‌العاده کمتر از منابع نور معمولی یا منابع نور گازی است. این به معنای آن است که اکثر انرژی تابشی لیزرها حول فرکانس مرکزی آن می‌باشد. در منابع معمولی ، برعکس لیزرها منحنی توزیع فرکانسی بسیار وسیع است و پهنای فرکانسی آن نیز نتیجتا بسیار زیاد است. بنابراین اگر بخواهیم که نور این منابع را با استفاده از مثلا فیلتر و یا یک تجزیه‌گر بصورت تقریبا تکرنگ در بیاوریم، از شدت آن به‌مقدار زیادی کاسته خواهد شد.
همدوسی خاصیتی است که به بهترین وجه نور لیزر را از سایر انواع نور متمایز می‌کند و باز هم این خاصیت، نتیجه ماهیت فرآیند نشر القایی است. نور حاصل از منابع معمولی که توسط نشر خود به خودی کار می‌کنند، به نور غیر همدوس آشفته موسم است. در این موارد ، هیچ همبستگی بین فاز فوتونهای گوناگون وجود ندارد و در اثر تداخلهای اساسا تصادفی بین آنها ، افت و خیز محسوسی در شدت پدید می‌آید. در مقابل در لیزر ، فوتونهایی که توسط محیط برانگیخته لیزر نشر می‌شوند، با سایر فوتونهای موجود در حفره ، همفازند.
مقیاس زمانی که طی آن همبستگی فاز برقرار می‌ماند، به عنوان زمان همدوسی شناخته می‌شود. بنابراین دو نقطه در طول باریکه لیزر به فاصله‌ای کمتر از طول همدوسی ، باید فاز مرتبطی داشته باشند. طول همدوسی برای انواع مختلف لیزر متفاوت است. مهمترین کاربرد همدوسی لیزری تمام نگاری (هولوگرافی) است، که روش برای تهیه تصاویر سه بعدی به شمار می رود.
ایجاد هولوگرام:با استفاده از لیزر ، می توان تصویری ایجاد کرد که هر گاه به طریق صحیح به آن نور تابانده شود ، سه بعدی به نظر می رسد.
تکفامی
مشخصه بارز نور لیزر و خاصیتی که بیشترین ارتباط را با کاربردهای شیمیایی دارد، تکفامی اساسی آن است. این خاصیت از این حقیقت منشأ می‌گیرند که تمام فوتونها در اثر گذار بین دو تراز انرژی اتمی یا مولکولی مشابه ، نشر می‌شوند و بنابراین تقریبا فرکانسهای دقیقا یکسانی دارند. تعداد کمی از فرکانسها با فواصل اندک از یکدیگر ، ممکن است در عمل لیزر حضور داشته باشند، بطورری که برای رسیدن به تکفامی بهینه باید وسیله اضافی دیگری را برای گزینش فرکانس لیزر تعبیه کرد. معمولا برای این کار از یک نسخه استفاده می‌شود که عنصری اپتیکی است که درون حفره لیزر قرار می‌گیرد و به گونه‌ای تنظیم می‌شود، که تنها یک طول موج معین بتواند بین دو آینه انتهایی ، بطور نامتناهی به جلو و عقب حرکت کند.
تفاوت پرتو لیزر با نور معمولی
پرتو لیزر دارای چهار خاصیت مهم است که عبارتند از:
شدت زیاد ، مستقیم بودن ، تکفامی‌و همدوسی.
لیزرها در اشکال گوناگون وجود دارند. ممکن است تصور شود که پرتو لیزر همانند اشعه ایکس ، گاما ، ماورا بنفش و مادون قرمز جایگاهی معین در طیف الکترومغناطیسی را داراست، حال آنکه این پرتو می‌تواند هر کدام از فرکانسهای محدوده طیف نامبرده را در  برگیرد، با این تفاوت که دارای مشخصاتی از قبیل تکفامی، همدوسی و شدت زیاد است.
اینکه چگونه می‌توان پرتو لیزری با فرکانسهای دلخواه را تولید نمود، کار دشواری است که عملا با آن روبرو هستیم. مشکل دیرپا در تابش لیزری، فقدان پوشش گسترده طول موجی در آن است. به دلیل اینکه لیزرها به‌خودی ‌خود فاقد قابلیت تنظیم طول موج هستند، پوشش کل طیف نورانی نیاز به ابزارهای متعدد و جداگانه دارد.
انواع لیزر
لیزر حالت جامد:
در این نوع لیزر ، ماده فعال ایجاد کننده لیزر ، یک یون فلزی است که با غلظت کم در شبکه یک بلور یا درون شیشه ، به صورت ناخالصی قرار داده شده است. فلزاتی که برای این منظور بکار می‌روند عبارتند از:
اولین سری فلزات واسطه (لانتانیدها آکتنید ها)
ازمهمترین لیزرهای حالت جامد می‌توان از لیزر یاقوت که یک لیزر سه ترازی است و لیزرهای نئودنیوم می‌توان نام برد.
لیزر گازی :
ماده فعال در این سیستمها یک گاز است که به صورت خالص یا همراه با گازهای دیگر مورد استفاده قرار می‌گیرند. بعضی از این مواد عبارتنداز: نئون به همراه هلیوم (لیزر هلیم_نئون) ، دی اکسید کربن به همراه نیتروژن و هلیوم ، آرگون ، کریپتون ، هگزا فلورئید و... 
لیزر مایع :
از مایعات بکار رفته در این نوع لیزرها اغلب به منظور تغییر طول موج یک لیزر دیگر استفاده می‌شود. (اثر رامان). بعضی از این مواد عبارتند از: تولوئن ، بنزن و نیتروبنزن. گاهی محیط فعال برخی از این لیزرها را محلولهای برخی ترکیبات آلی رنگین از قبیل مایعاتی نظیر اتانول ، متانول یا آب تشکیل می‌دهد. این رنگها اغلب جز رنگهای پلی‌متین یا رنگهای اگزانتین و یا رنگهای کومارین هستند.
لیزر نیم رسانا :
این نوع لیزرها به لیزر دیود و یا لیزر تزریقی نیز معروفند. نیم رساناها از دو ماده که یکی کمبود الکترون  داشته و دیگری اضافی دارد،بوجود می آید. 
لیزر شیمیایی:
در این نوع لیزرها ، تغییرات انرژی حاصل از یک واکنش شیمیایی باعث برانگیزش بعضی از فرآورده‌ها و در نتیجه وارونگی جمعیت می‌شود که به دنبال آن عمل لیزر اتفاق می‌افتد.
لیزر کی‌لیتی:
به دلیل وجود تابشهای فلورسانس پرشدت حاصل از بعضی ترکیبات کی‌لیتی لانتانیدها ، استفاده از این سیستمها چندان مورد توجه نبوده است. این ترکیبات ایجاد پرتو لیزر را ممکن ساخته است. یکی از مکانیسمهای پیشنهادی برای این فرآیند آن است که ابتدا لیگاند برانگیخته شده و سپس یک جهش بدون تابش درون مولکولی به تراز برانگیخته فلز صورت گیرد و به دنبال آن یون فلزی با گسیل تابش فلورسانس به تراز پایه برمی‌گردد.
این تابش سرچشمه پرتو نور لیزر است.دی‌کتونها از جمله لیگاندهایی هستند که با لانتانیدها تولید ترکیبات کی‌لیتی می‌نمایند. در چنین سیستمهایی می‌توان با استفاده از یونهای فلزی گوناگون ، لیزرهای کنترل شده بدست آورد. لکن نیاز به درجه حرارت پایین جهت تامین کارآیی خوب ، از توجه و مطالعه در مورد این سیستمها کاسته است.
کاربرد لیزر در دندانپزشکی
درمان ضایعات عروقی با لیزر
لیزر در جراحی حنجره
كاربرد لیزر کم‌توان در ترمیم زخم و اثرات ضد درد آن
كاربرد لیزر در اندودانتیكس 
اصول كلی درمان لیزرهای كم توان  
كاربردهای لیزر های كم توان در دندانپزشكی
لیزر در جراحی دهان و فك و صورت
كاربردهای لیزر پرتوان در دندانپزشكی 
لیزر در جراحی دهان و فك و صورت
بسیاری از خصوصیات ذاتی لیزرها كه به آنها امكان انجام جراحی بر روی بافت های نرم را می دهند در روند به كارگیری این ابزار جراحی برای درمان ضایعات بدخیم حفره دهان و بافت های مجاور آن مفید هستند. توانایی لیزر در تولید هموستاز به كمك مسدود ساختن عروقی كه قطر آنها حتی از خود شعاع لیزر كوچكتر است، بسیار جالب توجه می باشد. زیرا به ما این امكان را می دهد كه یك جراحی بسیار دقیق در یك محیط خشك و بدون خونریزی را به انجام رسانیده و همچنین با بستن عروق امكان توسعه و انتشار سلول های سرطانی در حین عمل را به صفر تقلیل دهیم.
اصول كلی درمان لیزرهای كم توان
استفاده از لیزر در پزشكی براساس واكنشهای متفاوت نور با بافت قرار دارد كه بسته به توان انرژی نورانی این واكنشهای فتوبیولوژیك به 3 دسته تقسیم می شوند:
واكنشهای خنثی: در طی آن پروسه های بیولوژیك در واكنش با نور تغییر نمی یابد. از این اثر غیراختلالی در جهت ساخت دستگاههای تشخیص پزشكی استفاده می شود.
واكنشهای تخریبی: در این دسته از واكنشها تأثیرات فتوفیزیكی نور بر روی بافت زنده منجر به تولید حرارت و تخریب بافت می شود که از این واكنشها در جراحی استفاده می شود. در این دسته، لیزرهای پرتوان با توان بالای 5/0 وات قرار دارند.
واكنشهای فتوشیمیایی: انرژی جذب شده توسط بافت زنده منجر به یك سری فعال شدن روندهای بیوشیمیایی در سلول می شود كه در نهایت پروسه ساخت و ساز بیولوژیك در سلول صورت می گیرد این تأثیرات نوری توسط لیزرهای كم توان در بافت ایجاد می شود توان این لیزرها بین 1 تا 500 میلی وات می باشد.
برای اولین بار الكساندر گورویچ در سال 1927 متوجه القاء نوری یا شد، به عبارتی سلولها در فاز رشد قادر به ساطع كردن امواج نوری از خود می باشند كه این امواج در بیوپلاسم سلولهای هم فاز مجاور قادر به انتقال انرژی و فعال كردن این بیوپلاسم می باشند. انرژی جذب شده توسط سلول منجر به افزایش انرژی سلولی بین 500-300 درصد میشود.(قانون بقای انرژی).
این روند افزایش انرژی منجر به فعال شدن روند ساخت پروتئین ها در سلول شده و اثرات بیولوژیك لیزر ظاهر می شود، مانند اثرات ضد ادم، ضد التهاب، ضد درد، نئوواسكولاریزاسیون، افزایش درناژ وریدی و لنفاوی، ترمیم سریع زخم ها، مدولاسیون سیستم ایمنی.
برای این كه بتوانیم اثرات درمانی مناسب لیزرهای كم توان را به دست بیاوریم باید از مشخصات لیزر و اصول درمانی اطلاع كافی داشته باشیم.
مشخصات شناسنامه ای هر لیزر دارای اطلاعات زیر می باشد:
1-طول موج

2- توان

3- رژیم تابش

4- فرکانس پالس ها

5- طول زمان هر پالس
6-سطح تابنده

7-زاویه واگرایی لیزر
پارامترهای درمانی عبارتند از:
طول موج: این پارامتر مشخص كننده عمق نفوذ لیزر و ماده جاذب لیزر می باشد. لیزرهای محدوده نور مرئی معمولاً در حد 5 تا 8 میلیمتر نفوذپذیری و لیزرهای مادون قرمز نزدیك، بسته به مولد آنها از 3 تا 5 سانتیمتر نفوذپذیری دارند.
توان: در لیزرهای كم توان معمولاً بین 1 تا 250 میلی وات می باشد و محدوده 250 تا 500 میلی وات لیزرهای توان متوسط هستند كه اثر گرمایی نیز به واكنش های فتوشیمیایی اضافه می شود. توان متوسط با رژیم تابش لیزر ارتباط مستقیم دارد.
سطح مورد تابش: از این نظر مهم است كه باید انرژی درمانی كافی به سطح مورد نظر رسانده شود.
دانسیته توان یا شدت تابش انرژی به واحد سطح: دیده شده است كه در دانسیته های بالاتر اثر فتوبیولوژیك زودتر و بهتر ظاهر می شود
دوز درمانی: منحنی دوز درمانی لیزر از 1/0 ژول تا 10 ژول بر سانتیمتر مربع متفاوت
می باشد. بهترین پاسخ درمانی در دوز 1 ژول بر سانتیمتر مربع ظاهر می شود. در بسیاری از مطالعات (حداقل 100 مورد) مواردی كه اثرات درمانی لیزر یا ظاهر نشده اند یا كم بوده اند دوز درمانی پایین تر از 1/0 ژول بر سانتیمتر مربع بوده است.
رژیم درمانی: رژیم تابش مداوم و رژیم تابش پالسی، در رژیم تابش پالسی توان متوسط با فركانس و زمان هر پالس ارتباط مستقیم دارد و در بعضی از فركانس ها بعضی اثرات لیزر بارزتر می باشد. مثل فركانسهای 5 تا 100 هرتز در ایجاد بی دردی 1500 هرتز در اثر ضد التهاب و یا 10000 هرتز در ایجاد اثر ضد عفونت.
تعداد جلسات درمانی: از آنجا كه اثرات درمانی در هر جلسه به مدت 12 تا 72 ساعت باقی می ماند. فاصله جلسات درمانی را بین 12 تا 72 ساعت یك بار تنظیم می كنند و به صورت معمول هفته ای 2 تا 3 بار انجام می شود.
توالی دوره درمان در سال: تكرار دوره های درمانی 2 تا 3 بار در سال، بر كیفیت و درصد بهبودی می افزاید.
روش های درمانی عبارتند از:
تابش موضعی، كه به صورت مستقیم برروی ناحیه آسیب دیده تابش داده می شود. این تابش می تواند به روش تماسی یا غیرتماسی باشد.
تابش غیرمستقیم یا تابش سیستمیك: از اثرات سیستمیك لیزر در این روش ها استفاده می شود.
الف) رفلكسوتراپی یا تابش برروی نقاط طب سوزنی
ب) تابش بر نقاط ماشه ای یا نقاط دردناك
ج ) تابش برروی ریشه اعصاب
د ) تابش برروی درماتوم
ه ) تابش برروی خون
و ) تابش برروی مسیر لنفاوی
ز ) تابش برروی غدد سمپاتیك
آنچه كه سبب می شود پرتو لیزر از نورهای دیگر متمایز شود در حقیقت ویژگیهای منحصر بفرد آن است كه در هیچ منبع نوری دیگر یافت نمی شود. چهار ویژگی عمده لیزر عبارتند از:
1-همدوسی

2- تك رنگی

3- واگرایی كم

4- موازی بودن پرتو
هر یك و یا تركیبی از ویژگیهای بالا این امكان را فراهم می كند كه قابلیت كاربردی لیزر در حوزه های مختلف گسترش روز افزون داشته باشد.
حضور لیزر در عرصه پزشكی ابتدا به عنوان جایگزینی برای چاقوی جراحی بود، لذا هر جا كه پزشك خود را نیازمند به چاقوی جراحی می دید، دستگاه لیزر مخصوص به آن طراحی و ساخته می شد.
امروزه تكنولوژی لیزر در كنار علوم الكترونیك و اپتیك این امكان را فراهم كرده است كه دستگاه های مختلف با كاربری های متنوع بطور مستقیم و غیر مستقیم در دنیای پزشكی خود نمایی كند.
لیزر را از جهات مختلف می توان تقسیم بندی نمود، اما دو پارامتر قدرت خروجی و طول موج آن بیش از دیگر ویژگیهای لیزر مورد توجه بوده است. به همین منظور انواع لیزر ممكن است بصورت
1-قدرت بالا

2- قدرت متوسط

3- قدرت پایین 
و یا
1- مادون قرمز

2- بینایی

3- ماوراء بنفش
تقسیم بندی شود.یكی از عواملی كه سبب می شود پزشك از لیزر به بهترین نحو در امر پزشكی استفاده نماید، دانش و اطلاعات وی در خصوص فیزیك و مهندسی لیزر است. به همین خاطر لازم است در كنار اطلاعات پزشكی موارد اخیر را مورد توجه جدی قرار دهد.

 از گذشته رنگدانه هاي بازدارنده خوردگي ، محصولات معدني بوده اند. براي چندين دهه است كه آنها بر پايه تركيبات كروم شش ظرفيتي مي باشند. از آنجا كه اين تركيبات براي سلامتي انسان و محيط زيست مضر هستند به ميزان بالايي با مواد ديگر جايگزين شده اند، بجز پوشش هاي هواپيما و كلاف پوشاني كه در اين كاربرد ها ، رنگدانه هاي بازدارنده خوردگي جديد در ضخامت هاي بسيار كم مورد استفاده قادر به ايجاد حفاظت لازم از سطوحي آلومينيومي نيستند. اخيراً مشخص شده است كه روي براي موجودات آبزي مضر است. در اتحاديه اروپا محصولاتي كه مقدار روي آنها از حدي بيشتر باشد بايد بر روي برچسب كالا اين اطلاع رساني را انجام دهند. بعلاوه پيش بيني مي شود كه در آينده مقررات جديدي براي روي و ساير فلزاتي (استرانسيوم ، موليبدنيم و غيره) كه هنوز در بازدارنده هاي خوردگي استفاده مي شوند ، وضع شود. بيشتر توجهات در استفاده از اين رنگدانه ها به احتمال قرار گرفتن انسان و محيط زيست در معرض آنها در اثر دفع نادرست قطعات پوشرنگ خورده با پوشش هاي حاوي اين بازدارنده ها مي باشد. تشكيل گرد و غبار و فرآيند دفع ضايعات در محل توليد رنگدانه ها و پوشش ها نیز مورد توجه است ، اگرچه بيشتر شركت ها از تجهيزات ايمني و حفاظتي مناسب استفاده مي كنند. با وجود اين دلايل ، راه حل هاي جايگزين بايد پيدا شود. توليد كنندگان رنگدانه ها علاوه بر تلاش براي توسعه محصولات با شيمي جديد بايد راه هايي پيدا كنند تا اين رنگدانه هاي بازدارنده خوردگي در بسياري از فرمول¬های مواد پوششی و سامانه هاي مختلف رزيني كارايي بالايي داشته باشند. البته اين موارد بايد طوري انجام شود كه قيمت محصول قابل قبول باشد. رنگدانه هاي بازدارنده خوردگي متداول ، نمك هايي از اكسي اسيد هاي معدني ضعيف انتخاب شده و مخلوطي از آنها مي باشند. امروزه با توجه به افزايش محدوديت ها در انتخاب فلزات موجود و نياز به توسعه محصولات با كارايي بالا و قيمت مناسب ، تعداد مواد معدني مورد استفاده در سنتز رنگدانه هاي بازدارنده فاقد كرومات كاملاً محدود است. John Sinko مدير فني Wayne Pigments در اين باره مي گويد: "با توجه به اين كه عملكرد بازدارنده ها بوسيله شيمي بكار رفته تعريف مي شود امكان توسعه رنگدانه هاي معدني بازدارنده خوردگي فاقد كرومات كه عملكرد مشابه كرومات ها داشته باشند ، يك چالش بزرگ است." در پاسخ به اين تغييرات مورد نياز در رنگدانه هاي ضد خوردگي ، توليدكنندگان سرمايه گذاري زيادي در بخش R&D براي جستجوي فناوري هاي جديد انجام داده اند. نه تنها مواد معدني فعال جديد بلكه مورفولوژي ذرات نيز مورد بررسي قرار گرفته اند. تلاش ها تنها به گزينه هاي معدني محدود نشده است. در بسياري از موارد استفاده از فناوري هيبريد كه در آن هم از بازدارنده هاي آلي و هم معدني استفاده مي شود راه حل مناسبي است. بيشتر توليد كنندگان تحقيق براي امكان استفاده از نانو فناوري براي توسعه محصولات در آينده را آغاز كرده اند. طبق گفته Lars Kirmaier مدير آزمايشگاه شركت Heubach ، هدف اصلي توليدكنندگان رنگدانه هاي ضدخوردگي توسعه محصولي است كه كاربرد وسيعي داشته باشد و در رزين هاي پيشرفته نيز قابل استفاده باشد. خواص حلاليت و فعاليت رنگدانه ها بسيار مهم مي باشند زيرا اگر بطور مناسبي انتخاب شوند دوام را افزايش مي دهند و در صورت انتخاب نادرست مي توانند پوشش را ناپايدار سازند. به گفته Lars Kirmaier هدف اصلي در هنگام توسعه يك محصول، تنظيم عواملي مثل انتخاب صحيح كاتيون ها و آنيون ها ، حلاليت ، اندازه ذرات ، توزيع اندازه ذرات و اصلاح سطحي به منظور دستيابي به حداكثر فعاليت و همزمان جلوگيري از مسائل ناپايداري مي باشد. ادامه میل به سوی سامانه هاي آب¬پايه، چالش توليدكنندگان رنگدانه براي توسعه محصولاتي كه در محدوده وسيعي از سامانه ها قابل كاربرد باشند را افزايش داده است. لاتكس ها و پوشرنگ هاي آب¬پايه مشتق شده از آنها سامانه هایي ناپايدار با عمری محدود مي باشند. بعلاوه به دليل سازوکار ويژه تشكيل فيلم ، پوشش هاي آب¬پايه ذاتاً نسبت به پوشرنگ هاي حلال¬پایه مشابه داراي منافذ بيشتري هستند كه اين موضوع اثر منفي بر خواص سدگري آنها مي گذارد. بنابراين پوشش هاي آب پايه نياز به بازدارنده خوردگي بيشتري دارند البته بايد دقت كرد كه اضافه كردن رنگدانه هاي بازدارنده مي تواند بر پايداري پوشرنگ هاي آب-پايه اثر بگذارد. اين بدين معناست كه عملكرد بازدارندگي خوب و پايداري پوشش و پوشرنگ ، دو نيازمندي متضاد در زمينه بازدارنده هاي خوردگي مي باشند. همچنين بازدارنده هاي خوردگي نبايد در عملكرد ساير مواد افزودني مثل تركننده ها ، بهبود دهنده هاي چسبندگي و پراکننده¬ها (Dispersants) تداخل و اثر منفي ايجاد كنند. حتي در فرمولاسيون هاي پايه حلالي با VOC پايين نيز مشكلاتي وجود دارد. Steve A. Hodges مدير محصول Nubiroxدر Nubiola امریکا مي گويد: "دستيابي به عملكرد مشابه در اين فرمول هاي جديد بسيار دشوار تر است. كارايي بازدارنده ها به حلاليت رنگدانه بستگي دارد. در پوشش هاي پر جامد مشكلات فرمول¬بندی افزايش می¬يابد و پايداري يك مسأله حياتي مي شود." به نظر Lorenzo Bernotti مدير بخش اروپاي شركت Grace Davison materials & Packaging Technologies ، "چالشي كه با آن مواجه هستيم پيدا كردن جايگزين معتبري است كه كارايي ضد خوردگي آن هم بطور ذاتي و هم در محيط پوشش مشابه رنگدانه هايي كه هم اكنون استفاده مي شوند باشد". توليدكنندگان رنگدانه براي درك مفاهيم پايه اي علم شيمي كه پشت فعاليت رنگدانه هاي بازدارنده مختلف در انواع فرمولاسيون ها و سامانه هاي رزيني مختلف وجود دارد سرمايه گذاري كرده اند. براي توسعه هر رنگدانه فعال بايد تعادلی بين شيمي فيزيك و برهمكنش رنگدانه و فعاليت شيميايي آن ايجاد كرد. اين بدين معنا است كه توليدكنندگان رنگدانه بايد فناوري هاي جديدي را توسعه دهند كه از نظر ميزان مولكول و طرز قرار گيري آنها هوشمند تر باشند. بسياري از شركت ها با استفاده از كلسيم ، استرانسيم و موليبدنيم رنگدانه هاي اصلاح شده اي بصورت محلول هاي واسطه توسعه داده اند. تركيبات بر پايه سيليكا و حتي تيتانيوم توسعه داده شده اند كه رنگدانه را با پوشش هاي آب پايه سازگار تر مي سازند و همچنين باعث خواص بيشتري از جمله بهبود چسبندگي و تر شدن مي شوند كه باعث بهبود خواص ضدخوردگي مي شود. اندازه ذرات و توزيع اندازه ذرات، بويژه در كاربردهايي كه فيلم پوشرنگ نازكتر از حد معمول است به دلیل اهمیت زیاد جذب روغن رنگدانه¬ها مشخیه ای مهم محسوب میشود. تعدادي از شركت ها تلاش كرده اند كه بخش آندي معادله خوردگي را با استفاده از بورات ها به همراه فسفات هاي متداول اصلاح كنند. حامل¬های (Carriers) ويژه مثل كربنات ، تالك ها و سيليكات ها با مورفولوژي هاي بي همتا براي ايجاد خواص مختلف استفاده شده اند. براي مثال بعضي از آنها در pH قليايي به عنوان بافر عمل مي كنند. Hodges مي گويد: " بطور كلي ما تلاش مي كنيم از مزايا و هم افزايي تركيبات مختلف اين رنگدانه هاي جديد شامل مواد آلي براي بهبود عملكرد استفاده كنيم." Austin نيز با اين نظر موافق است:"در مورد هم افزايي و توسعه رنگدانه هاي هيبريد كارهاي زيادي انجام شده است از جمله افزايش كارايي با استفاده از بازدارنده هاي آلي. اين كار اغلب شامل استفاده از يك رنگدانه معدني به همراه مواد آلي منتخب براي بهبود چسبندگي و بويژه چسبندگي تر مي باشد." نياز به اين پيشرفت ها در فناوري شانسي براي شركت Nubiola است. نظر Hodges در اين باره اين است: " نياز به رنگدانه هاي زيست سازگار به ما اين شانس را مي دهد كه محصولات جديد با كارايي بيشتر توليد كنيم." بسياري از اين تلاش ها موفقيت آميز بوده است. ساختارهاي شيميايي متعددي معرفی شده¬اند كه در اين بخش كارايي خوبي دارند. اما اين كافي نيست و بازدارنده هاي خوردگي بايد آزمون هاي مشخصي را با موفقيت بگذارنند اما بعضي از آنها (مثل مه نمكي) نمي توانند كارايي اين سامانه هاي جديد را بطور دقيق پيش بيني كنند. متأسفانه اين آزمون بطور گسترده اي توسط ارتش وصنايع استفاده كننده پوشرنگ مورد قبول است هر چند بارها اثبات شده است كه نتايج آزمون مه نمكي هيچ رابطه اي با كاربرد در دنياي واقعي ندارد. يكي از فناوري هاي رنگدانه كه كارايي خوبي دارد بر پايه سيليكا مي باشد. به گفته Bernotti ، مشتريان بويژه در صنايع كلاف پوشاني براي 15-10 سال است كه رنگدانه هاي تعويض يوني بر پايه سيليكا از شركت Grace را استفاده مي كنند و مشاهده شده است كه جايگزين هايي خوبي براي رنگدانه هاي متداول حاوي فلزات سنگين از قبيل كرومات استرانسيوم مي باشند. رنگدانه هاي فاقد فلز سنگين Shieldex مي توانند به تنهايي يا در تركيب با ساير رنگدانه ها استفاده شوند. شركت در حال بررسي براي توسعه محصولات ديگر است تا هزينه را كاهش دهد و به توليد كننده پوشش انعطاف بيشتري بدهد تا بتواند استفاده از اين رنگدانه هاي جديد را در فرمول-های خود افزايش دهد. Heubach نيز در زمينه رنگدانه هاي بر پايه سيليكا تحقيقات زيادي انجام داده است. رنگدانه هاي سيليكاي اصلاح شده ، فناوري رنگدانه هاي فسفات هاي اصلاح شده فاقد روي اين شركت را تكميل مي كنند. آنها براي استفاده در كلاف¬پوشاني و ساير كاربردهاي به¬کارکرد (High performance) كه نياز به ضخامت فيلم پايين دارند طراحي شده اند. تلاش Heubach در تحقيقات جداگانه منجر به توسعه رنگدانه هاي wide spectrum anticorrosive (WSA) شد. اين رنگدانه ها براي استفاده در كاربردهاي حلال¬پايه و آب¬پايه، همچنين پوشش هاي پودري و یووی¬پَز مناسب هستند. اين محصولات جديد به-کارکرد از سامانه هاي لايه لايه اي مواد معدني فعال كه بر روي هسته هاي خنثي تشكيل شده اند يا سطح آنها بطور بسيار ويژه اي با مواد آلي اصلاح شده است تشكيل شده اند. رفتار هم افزايي در اين رنگدانه هاي جديد كارايي آنها را از طريق افزايش حلاليت در آب كه منجر به تأمين بهتر يون هاي بازدارنده در دوره زماني طولاني تر مي شود ، افزايش مي دهد. بعلاوه آثار هم افزايي ويژه بين رنگدانه هاي معدني فاقد كرومات و بازدارنده هاي خوردگي آلي باعث بهبود حفاظت از سطح در حين فاز اوليه قرار گرفتن در معرض عوامل خورنده مي شود. در نتيجه كارايي اين رنگدانه ها از نظر حفاظت طولاني مدت از سطح در مقايسه با رنگدانه هاي ضد خوردگي حاوي كروم بهتر است. روش ديگري كه توسط Wayne Pigment Corp انجام گرفته است ، فناوري رنگدانه بازدارنده خوردگي هيبريدي آلي – معدني مي باشد. اين محصول با نام تجاري Hybricor ارائه شده است. در اين سامانه بازدارنده هاي آلي در ماتريس معدني ويژه اي قرار مي گيرند. اين رنگدانه هاي بازدارنده خوردگي فاقد فلزات سنگين با فرمولاسيون پوشرنگ هاي آب¬پايه و حلال¬پايه سازگارند و براي حفاظت آلومينيوم و گالوانيزه پيشنهاد مي شوند. نشان داده شده است كه اين بازدارنده ها بطور ويژه اي براي آلياژهاي با استحكام بالاي Al مناسب هستند و جايگزين خوبي براي رنگدانه هاي كرومات در پوشش هاي هواپيما هستند. Invotech نيز بر روي بازدارنده هاي آلي تمركز دارد. اين شركت در American Coatings Show در آوريل 2010 بازدارنده هاي جديدي بر پايه نمك آلكانول آمين معرفي كرد كه بطور هم افزايي با رنگدانه هاي معدني عمل مي كند و همچنين داراي فعاليت مستقل قابل توجهي مي باشد. همچنين اين شركت يك بازدارنده زينك كلسيم استرانسيوم فسفوسيليكات با ميزان روي پايين (ميزان اكسيد روي آن زير %10 است در حاليكه اين مقدار در بازدارنده هاي متداول %65-45 است) و يك بازدارنده كلسيم استرانسيوم فسفو سيليكات فاقد روي را ارائه كرده است. روشي كه Nubiola استفاده كرده است ، تمركز بر توسعه ذرات كروي ريزي است كه حاوي يك پوشش سطحي آلي هستند. محصولات سري Nubirox 100 حاوي فسفات روي و موليبدات روي هستند در حاليكه محصولات سري Nubirox 200 رنگدانه هاي چند فازي حاوي فسفات هاي هيدراته روي و آهن هستند. مورفولوژي طراحي شده ويژه اين ذرات باعث مي شود كارايي آنها در مقادير بسيار كمتر مصرف از رنگدانه هاي متداول روي بيشتر باشد. همچنين اين رنگدانه ها داراي سازگاري بهتري با پیونده¬هاي حلال¬پايه و آب¬پايه هستند و براي پوشش هايي كه با ضخامت كم اعمال مي شوند مناسب هستند. این شركت اخيراً سري Nubirox 300 را معرفي كرده است كه فاقد فلزات سنگين هستند. Nubirox 301 و Nubirox 302 رنگدانه هاي با عملكرد بالا بر پايه كلسيم استرانسيوم فسفو سيليكات هستند كه به دليل كمپلكس خاص، مورفولوژي كروي و اندازه ذرات ريز (متوسط اندازه ذرات يك ميكرون به همراه مقدار قابل توجهي از نانو ذرات فعال در تركيب آن) بعنوان بازدارنده هاي مستقيم آندي عمل مي كنند. داراي مقاومت دربرابر خوردگي عالي هستند و قيمت آنها با توجه به كارايي ضدخوردگي¬شان مناسب است. Ferrinov به تازگي به بازار بازدارنده خوردگي وارد شده است و محصول بي همتايي از يك منبع غير قابل انتظار ارائه كرده است. رنگدانه هاي بر پايه فريت آن از گرد كوره قوس الكتريكي مربوط به توليد كربن استيل كه حاوي مخلوطي از فريت ها (franklinite: ZnFe2O4; magnetite: Fe3O4) و مخلوطي از اكسيد هاي فلزات سنگين است ، توليد مي شود. این شركت تركيبات با پايداري كمتر كه حاوي فلزات سنگين هستند را جدا مي كند و فريت ها را به گريدهاي مختلفي كه هر يك براي فرمول ها و كاربردهاي مختلف مناسب هستند ، تقسيم بندي مي كند. به گفته Maurice Morency نايب رئيس بخش R&D ، اين رنگدانه ها در آزمون مه نمكي مقاومت خوبي از خود نشان داده اند بطوريكه در پوشش الكيد فنوليك تا 2000 ساعت و در فرمولاسيون اپوكسي تا 4000 ساعت مقاوم هستند. Prolux Paint در شهر Quebec با استفاده از رنگدانه هاي Ferrinov يك سامانه رنگ دو لايه اي را توسعه داده است كه بوسيله وزارت راه و ترابري كبك براي استفاده در پل ها در حال ارزيابي است. آزمون مه نمكي بسيار مثبت بوده است (بيش از 10000 ساعت) و نتايج اوليه بر روي يك پل طوري بوده است كه Prolux انتظار دارد در 2010 تأييديه دريافت كند. استفاده از سامانه دو لايه اي بجاي سامانه هاي متداول سه لايه اي به دليل كاهش هزينه هاي كارگري براي اعمال و نگهداري ، كاهش هزينه مواد و كاهش هزينه هاي مديريت ترافيك و محيط زيست بطور قابل توجهي باعث صرفه جويي در هزينه ها مي شود. به گفته Morency ، Ferrinov به دنبال بازار در ساير صنايع سنگين است جايي كه خواص خوردگي پيشرفته و عمر طولاني پوشش به معني كاهش در هزينه هاي نگهداري و كارگر مي باشد. وي مي افزايد فرآيند توليد آنها نظر توليدكنندگان پوشش ها را به خود جلب كرده است زيرا در فرآيند توليد نه تنها ضايعات بازيافت مي شود بلكه ميزان مصرف انرژي نسبت به فرآيند توليد رنگدانه هاي بازدارنده متداول %15 كمتر است. شركت در جذب محبوبيت موفق بوده است. Ferrinov اخيراً با Wonder Technologyيك قرارداد 5 ساله انحصاري امضا كرده است و بر اساس اين قرارداد شركت Wonder Technology حدود 6000 تن از رنگدانه هاي Ferrinov را در بازار چين توزيع خواهد كرد. اين فناوري جديد نمايانگر ايجاد تغييرات در توسعه رنگدانه هاي بازدارنده خوردگي مي باشد. تقاضا براي راه حل هاي محافظ محيط زيست در سال هاي آينده ادامه خواهد يافت. چه پيشرفت هاي ديگري ممكن است اتفاق بيفتد؟ بسياري از توليد كنندگان رنگدانه ها معتقدند كه استفاده از ذرات نانو راه حل جديدي براي تأمين حفاظت خوردگي ايجاد خواهد كرد. نانوفناوري پتانسيل ايجاد مزاياي بي همتا را در محدوده وسيعي از پوشش هاي حفاظتي دارا مي باشد. به گفته Sinko ، Heubach با در نظر گرفتن ملاحظات لازم در مورد خطرات احتمالي براي سلامتي و محيط زيست ، تلاش زيادي براي استفاده از اين فناوري در توسعه رنگدانه هاي پيشرفته ضدخوردگي انجام داده است. تعداد مشخص و نسبتاً زيادي از بازدارنده هاي آلي و همچنين پليمرهاي ذاتاً رسانا وجود دارند كه آينده را تأمين خواهند كرد. اما فناوري ويژه رنگدانه هاي بازدارنده خوردگي عملكردهاي چند منظوره ايجاد مي كنند. در حاليكه نمیتوان حدس زد در سال هاي آينده چه پيشرفت هايي در فناوري ايجاد مي شود ، مطمئناً تغييراتی اتفاق خواهد افتاد. محدوديت هاي بيشتر مقرراتي در آينده باعث تغييرات در رنگدانه هاي بازدارنده خواهند شد. همچنين صنايع به موارد خاصي از جمله روش هاي تست نياز دارند. پيش بيني اينكه در آينده چه اتفاقي مي افتد بسيار دشوار است اما بسيار جالب خواهد بود.

بدترين خوردگي كه براي فلزات كار گذاشته شده در خاك بوجود مي آيد . در محل هايي است كه جريان هاي الكتريكي سرگردان وجود دارد . چون مقاومت ويژه خاك ها حتي وقتي داراي آب باشند زياد است . بنابراين جريان هاي الكتريكي داخل زمين از طريق فلزات كارگذاشته شده درخاك كه مقاومت كمي دارند عبور خواهد كرد . جريان سرگردان زماني مي تواند موجب خوردگي لوله گردد كه از يك قسمت از لوله وارد واز قسمت ديگر آن تخليه شود و در حقيقت مدار جريان كامل گردد . نقطه ورود جريان سرگردان كاتد و نقطه خروجي، آند پيل خوردگي خواهد گرديد . از منابع ايجاد جريان سرگردان مي توان به موارد زير اشاره كرد:

وجود سيستم حفاظت كاتدي در لوله هاي مجاور لوله مورد تهاجم

استفاده از جريان مستقيم در عمليات حفاري

عمليات جوشكاري با استفاده از جريان مستقيم

سيستم هاي قطار برقي زير زميني و نظاير آنها و همچنين ميدان مغناطيسي زمين در اطراف لوله تهاجم نيز تاثير گذاشته و اختلال ايجاد مي كند.جريان هاي سرگردان در 3 دسته طبقه بندي مي شوند:

1- جريان هاي مستقيم

2- جريان هاي متناوب

3- جريان هاي تلوريك ( Telluric )

خوردگي جريان هاي مستقيم :

به طور معمول جريان هاي سرگردان مستقيم ، داراي 3 منبع هستند ايستگاه هاي حفاظت كاتدي ، سيستم هاي حمل ونقل و معدني ، خطوط انتقال برق  فشار قوي كه در اين ميان سهم اصلي متعلق به سيستم هاي حفاظت كاتدي است. مشكل اصلي در طراحي سيستم هاي حفاظت كاتدي ، وجود تقاطع خطوط لوله و سازه هاي فلزي مي باشد كه غالبا در زمان طراحي به علت عدم آشنايي با محيط كار و يا عدم پيش بيني هاي لازم توسط طراح ، جريان هاي سرگردان و تداخل در نظر گرفته نمي شوند و به همين دليل نتايج محاسبات تئوريك و آنچه كه در عمل اتفاق مي افتد متفاوت بوده و همچنان معضل خوردگي در اين قسمت ها وجود داشته و با تاثير سوء، تداخل به صورت تصاعدي رشد مي نمايد.بحث ايستگاه هاي حفاظت كاتدي با دو حالت مختلف مطرح مي گردد:

1- وجود لوله بيگانه در نزديكي حفره آندي

2-  تقاطع با لوله و خطوط محافظت شده 

درحالتي كه تقاطع وجود دارد، يك لوله بيگانه از منطقه تحت تاثير پتانسيل مثبت اطراف يك حفره آندي سيستم جريان اعمالي عبوركرده و سپس در نقطه اي دورتر با لوله محافظت شده تقاطع دارد.پتانسيل مثبت زمين لوله بيگانه را تحت تاثير قرار داده و در يك محدوده خاص موجب دريافت جريان توسط لوله مي گردد اين جريان بايد به جايي  رود كه مدار الكتريكي كامل شده و به قطب منفي ترانس ركتيفاير بازگشت نمايد. جايي كه تخليه جريان از لوله بيگانه صورت مي گيرد ( محل تقاطع ) لوله بيگانه خورده مي شود. شدت تاثيرات به ميزان ولتاژ اعمالي حفره آندي و دوري لوله بيگانه بستگي دارد . به اين معني كه ولتاژ بالا و نزديكي زياد صدمه را بيشتر مي سازد در حالتي كه جريان دزدي (Pick Up ) لوله بيگانه خيلي زياد نباشد مي توان با اتصال دو لوله به هم مشكل را حل كرد و اين مسئله به ميزان ظرفيت ركتيفاير ما كه توانايي تحت حفاظت قرار دادن هر دو لوله را به طور همزمان داشته باشد، دارد. اما در حالتي كه لوله بيگانه در نزديكي حفره آندي يك سيستم حفاظت كاتدي بوده اما با لوله حفاظت شده تقاطعي ندارد : در اين حالت لوله بيگانه تحت تاثير ميدان تحت الشعاع حفره آندي با پتانسيل مثبت قرار مي گيرد و جريان از هر دو سوي لوله بيگانه به صورت "از انتها" ( Endwise ) انتقال مي يابد . اين جريان سرگردان ، لوله بيگانه را در نقاط بيشتر و دورتر ( مانند منطقه اي كه مقاومت خاك پايين است ) ترك كرده و جهت كامل شدن مدار الكتريكي به سوي لوله حفاظت شده و در نهايت به ركتيفاير انتقال مي يابد . در صورتيكه در حالت قبلي اين جريان در نزديكي محل تقاطع متمركز مي گرديد.راه حل درست اتصال كابل از لوله بيگانه به قطب منفي ركتيفاير مي باشد تا لوله بيگانه نيز تحت حفاظت قرار گيرد تا مدار الكتريكي از طريق اين كابل كامل شود. اگر حفره خيلي نزديك به لوله بيگانه باشد جريان گرفته شده توسط لوله بيگانه بسيار زياد خواهد بود  و اين راه حل مناسب نمي باشد و در صورت امكان بهتر است محل حفره را عوض نمود.در زمين اطراف لوله تحت حفاظت كاتدي يك گراديان  پتانسيل وجود دارد كه باعث القا جريان از زمين به لوله مي گردد. اين گراديان بر عكس گراديان پتانسيل يا منطقه تحت تاثير اطراف حفره تخيله جريان مي باشد . اين به آن معناست كه زمين در نزديكي لوله نسبت به زمين دورتر منفي خواهد شد. شدت ميزان تحت تاثير لوله حفاظت شده تابعي از مقدار جريان ورودي در واحد سطح به لوله مي باشد. جريان بيشتر شدت بالاتري ايجاد ميكند.براي لوله اي كه به خوبي پوشش شده باشد ، جريان خيلي كم است و در نتيجه گراديانت پتانسيل در اطراف لوله ناچيز است . ولي يك لوله بدون پوشش تحت حفاظت كاتدي مي تواند جريان زيادي بگيرد. يك لوله مجاور يا هر ساختار فلزي مدفون در تقاطع با لوله بدون پوشش حفاظت شده از ميان گراديان پتانسيل اطراف لوله عبور كرده و ممكن است هدف صدمات خوردگي قرار گيرد. به همين دليل لوله بيگانه بيشترين صدمه را در محل تقاطع با لوله بدون پوشش خواهد خورد.سيستم هاي حمل و نقل مجهز به DC مانند قطارهاي زير زميني نيز يكي از بزرگترين منابع جريان هاي سرگردان مي باشد . ولي امروزه سيستم رايجي نبوده  و به استثناي جاهاي محدود مورد استفاده قرار نمي گيرد . سيستم هاي حمل و نقل DC   معمولا با تغذيه كننده عايق شده بالاسر كه به قطب مثبت ايستگاه برق متصل مي شود كار مي كنند . جريان اعمالي ( كه ممكن است تا هزاران آمپر هم برسد) با اتصال به قطب منفي ايستگاه توسط ريل بازگشت مي شود . بدليل اينكه قطار روي ريل زميني حركت كرده و كاملا بازمين عايق نشده است مقداري از جريان اعمالي وارد زمين شده و هدر مي رود و در مسير زمين به ايستگاه برگشت مي شود . خط لوله موجود در منطقه خط آهن مسير مناسبي براي انتقال جريان زمين مي باشد . به صورت ايده آل اگر تمامي جريان منفي بازگشتي توسط خود سيستم حمل و نقل بازگشت نمايد پديده جريان هاي سرگردان روي خطوط لوله عبور كرده از منطقه تاثيري ندارد . نزديكي حالت عملي  سيستم به حالت ايده آل بستگي به تعميرات خط آهن دارد . خط آهن بايد روي قطعات سنگي كه داراي مقاومت داراي مقاومت نسبتا بالائي نسبت به زمين هستند احداث مي شود تا از اتلاف جريان جلوگيري شود.اخيرا احتمال بروز خوردگي در اثر نصب خطوط لوله انتقال برق فشار قوي DC  روي خطوط لوله مورد توجه متصديان خطوط لوله زيرزميني قرار گرفته است.  انتقال برق DC براي مسافت هاي دور مقرون به صرفه تر مي باشد. سيستم داراي دو واحد تبديل و اتصال به زمين كه در انتهاي هر كدام قرار گرفته است، مي باشد.  ماداميكه بار دو نيمه  سيستم ( به طور مساوي) تقسيم شده باشد . هيچ تبادل جرياني بين دو اتصال نبايد وجود داشته باشد . در غير اين صورت جرياني ناميزان بين دو محل اتصال زمين ايجاد مي گردد . جهت اين جريان بستگي به بالاتر بودن بار هر كدام از اتصالات دارد . اگر خطوط انتقال برق   فشار قوي با اتصالات زميني شرح داده شده احداث شود، تاثير جريان سرگردان روي خطوط لوله گسترش مي يابد موثر ترين راه حل اين است كه حد الامكان فاصله اتصال زمين سيستم نسبت به خط لوله زياد باشد و محل قرار گرفتن اتصال زمين در جايي باشد كه كمترين مقاومت خاك را داشته باشد؛ كه اختلاف پتانسيل بين اتصال زمين و زمين دورتر را به حداقل رساند.

جريان متناوبAC :

شبكه هوائي انتقال برق متناوب ( فشار قوي) برخي مشكلات را بر روي خطوطه لوله ايجاد نموده است . اين مشكلات در جائيكه خطوط لوله در مسير عبور خود با خطوط هوائي انتقال برق متناوب( فشار قوي بيش از 110 كيلو وات) تقاطع داشته يا به صورت موازي در كنار يكديگر قرار گرفته باشند ظاهر مي شوند. در صورتيكه كابل زيرزميني با ولتاژ بالا از كنار سازه عبور كند ، لوله توسط تداخلAC  باردار شده و همزمان با عبور جريان متناوب از كابل مقداري از جريان از طريق زمين به لوله منتقل مي شود و پس از گرفتن جريان توسط لوله در جاي ديگري از لوله خارج مي شود. جريان متناوب در كابل ايجاد شار مغناطيسي درهوا يا زمين مي كند كه اين شار باعث توليد جريان و ولتاژ متناوب در خط لوله ميشود . همچنين در نواحي از لوله كه در محدوده ميدان الكترومغناطيسي انتقال برق قرار دارند در صورتي كه لوله به زمين وصل شود . بار خازني بزرگي درلوله ايجاد مي شود. به نظر مي رسد اينگونه تداخل در لوله هاي بدون پوشش اتفاق نمي افتد .عوامل موثر در ميزان تداخل جريان در اثر برق متناوب به صورت زير خلاصه مي شود:

1- ولتاژ خط انتقال برق فشار قوي

2- نسبت هندسي خط لوله و كابل هاي هوائي

3- فاصله بين خط لوله و سيستم برق فشار قوي

4- مقاومت و كيفيت پوشش لوله

5- مقاومت خاك اطراف لوله

6- تعداد تقاطع و طول مسير موازي خط لوله خطوط انتقال نيرو

جريان سرگردان منتج از اختلالات مغناطيسي Telluric  :

بعضي اوقات اختلالاتي در اندازه گيري پتانسيل لوله نسبت به خاك و يا جريان جاري در لوله در يك منطقه كه در آنجا هيچ نوع منبع جريان كه توسط انسان احداث شده باشد وجود ندارد، پديد مي آيد. علت آن معمولا در ارتباط با اختلالات مغناطيسي زمين است كه اصطلاحا به" طوفان هاي مغناطيسي" معروف است.در زمان فعاليت شديد لحظه اي خورشيد، فعاليت اختلالات مغناطيسي شدت مي يابد. جريان سرگردان منتج از اين منبع  Telluric  ناميده مي شود.علت تاثير روي لوله ممكن است با ايجاد و شكل گيري و سپس متلاشي شدن ميدان مغناطيسي زمين در ناحيه خط لوله در ارتباط باشد . در يك  ژنراتور الكتريكي با عبور رساناي عايق دار از ميدان مغناطيسي ولتاژ توليد مي شود . مكانيزم كار اين است كه رسانا خطوط ميدان مغناطيسي را قطع مي كند اگر چه بعضي وقت ها اثر شديد است ، اما تاثيرات جريان  Telluric روي لوله بندرت مدت طولاني دارد. در يك ناحيه خاص پديده جريان گيري و تخليه جريان در طول زمان متمركز مي گردد.

كنترل خوردگي ناشي از جريان هاي سرگردان :

بعضي از روش هاي براي كاهش يا حذف تداخل جريان هاي سرگردان عبارت از :

حذف يا تقليل منبع جريان

اتصال بين خطوط مهاجم و متاثر

استفاده از آند هاي فدا شونده و نقاط تقاطع

استفاده از پوشش و يا موانع الكتريكي ( Electrical Shields )

توضیح برنامه : یقینا عزیزانی که به منظور نمایش حاصل تحقیقات و پژوهشهای خود نیاز به عملیات آماری و ارائه بصری محتوای مورد نظر خود را داشته اند ، نیاز به یک نرم افزار  سریع ، جهت نمایش نتایج کار خود به صورت گراف و یا نمودار را احساس کرده اند . البته بیشتر نرم افزارهای آماری خود تا حدی امکان رسم گرافها را ارائه داده اند ولی گاه استفاده از منابع مختلف و لزوم نمایش اطلاعات نا همگون در کنار یک دیگر به مشکل اصلی محققین و دانش پژوهان عزیز تبدیل میگردد.نرم افزار Origin Pro 8.1 برای اساتید و دانشجویان محترم  .نرم افزاری برای تجزیه و تحلیل داده ها  و رسم نمودارهای آماری و گراف.
قابليت‌هاي آن عبارتند از:-انجام آمار توصيفي
-محاسبه ضريب همبستگي
-انجام آناليز واريانس

-رسم دیاگرام های موجود در علم مواد به خصوص نرم افزار هایی که داده ها را به فرمت اکسل می دهند مثل تست امپدانس 

-قابليت رسم نمودارهاي تک متغيره، دوبعدي و سه‌بعدي متنوع و با امکانات ويرايشي فراواني
-ايجاد، فراخواني و ويرايش داده‌ها يا انتقال داده‌ها با استفاده از خاصيت Drag&Drop از نرم‌افزار Excel يا ساير نرم‌افزارهاي صفحه‌گسترده
-قابلیت ویرایش و تجزیه و تحلیل گراف ها
-قابلیت کدنویسی Sql
-بدون نیاز به نصب و قابل حمل

مقدمه

خوردگی معمولاً در سطح مواد رخ داده و به واسطه واکنش با محیط، سبب تخریب آنها می‌گردد. راه‌های مختلفی جهت کاهش نرخ خوردگی و بهبود طول عمر مواد و وسایل وجود دارد؛ برخی روش‌هایی که امروزه به‌کار گرفته شده‌اند، شامل استفاده از موادی می‌شوند که با استفاده از فناوری‌نانو ساخته شده‌اند. این روش‌ها شامل پوشش‌های لایه نازک کامپوزیتی، پوشش‌های لایه رویی (Top layer) و پوشش‌های عایق حرارتی است. نتایج تحقیقات نشان می‌دهند که کارایی این‌گونه مواد در مقابل خوردگی، از موادی که با استفاده از روش‌های تجاری ساخته شده‌اند بهتر است.   

 مروری بر منابع

پدیده خوردگی طی سالیان متمادی یکی از مهم‌ترین مشکلات صنعتی بوده و تحقیقات زیادی جهت کنترل آن صورت گرفته است. این پدیده بیشتر روی فلزات و آلیاژها و همچنین موادپلیمری به‌واسطه برهمکنش با آب دریا، محیط ‌تر، باران‌های اسیدی، پرتوهای مختلف، آلودگی‌ها، محصولات شیمیایی و قراضه‌های صنعتی رخ می‌دهد. فصل مشترک بین مرزدانه‌ها و ترک‌های دوطرفه و مواد غیر همجنس، مکان‌های مستعد جهت خوردگی هستند، ضمن این که وجود ناخالصی‌ها، مورفولوژی سطح و مطابقت نداشتن شبکه ساختاری مواد می‌تواند نرخ خوردگی را افزایش دهد. خوردگی معمولاً در سطح مواد شروع شده و طول عمر مواد مورد استفاده را مرتباً کاهش می‌دهد. این مواد می‌توانند در بخش‌های مختلفی از جمله هواپیماها، فضاپیماها، وسایل حمل و نقل دریایی و زمینی، تجهیزات زیربنایی و قطعات الکترونیکی و رایانه‌ای استفاده شوند. به‌واسطه خوردگی سطح ماده، علاوه بر زیبایی، خواص فیزیکی، مکانیکی، و شیمیایی مواد نیز کاهش می‌یابد. تخمین زده می‌شود که بیش از پنج درصد از تولید ناخالص ملی کشورهای صنعتی صرف جلوگیری از خوردگی، جابه‌جایی قطعات خورده شده، تعمیرات و نگهداری و حفاظت‌های محیطی گردد. این مقدار معادل 280 میلیارد دلار هزینه برای کشوری مانند آمریکا در سال 2001 بوده است. شاید پوشش‌های محافظت کننده عمده‌ترین روش پذیرفته شده برای مقاومت به خوردگی باشد؛ به‌گونه‌ای که با استفاده ازیک پوشش لایه نازک که روی سطح اعمال می‌شود فلز اصلی از خوردگی محافظت می‌شود. این پوشش‌ها با توجه به نوع فلز اصلی و محیط خورنده می‌توانند از مواد مختلفی باشند؛ از آن جمله می‌توان به پلی اورتان، پلی‌آمید، پلی‌استر، پوشش‌های PVC، اکریلیک، آلکیدها و اپوکسی‌ها اشاره کرد. این مواد نقش تعیین‌کننده‌ای به عنوان لایه حفاظتی اعمال می‌کنند؛ زیرا این پوشش‌ها از انتقال عوامل خورنده مانندیون‌های هیدروکسیل و کلر، آب، اکسیژن، آلودگی‌ها و رنگدانه‌ها که به‌طور مؤثر با سطح مواد واکنش می‌دهند، جلوگیری می‌کنند. به عبارت دیگر پوشش‌های حفاظتی با ممانعت از نفوذ الکترولیت به سطح فلز، از اندرکنش بین مناطق کاتدی و آندی در فصل مشترک فلز و پوشش جلوگیری می‌کنند. در غیر این‌ صورت موادی که زیر این پوشش‌ها قرار دارند، می‌توانند در نتیجه واکنش‌های شیمیایی و الکتروشیمیایی، حلیا اکسید شده، از بین بروند. همچنین نشان داده شده است که کاهش نرخ خوردگی به‌طوری مؤثر با مقاومت خوب وپلارایزاسیون بالای پوشش، ظرفیت کم و امپدانس واربرگ بالا مرتبط است که دلیل مقاومت به خوردگی پوشش‌های پلیمری نیز همین است. مواد پوششی، در نتیجه تأثیرات محیطی، خواص شیمیایی، فیزیکی و شیمی فیزیکی خود را از دست می‌دهند؛ این گونه صدمات در مواد پلیمری به‌صورت تاول‌هایی ناشی از جذب آب، انحلال، اکسیداسیون و تغییر رنگ ناشی از حرارت، تشعشع، باران‌های اسیدی، مواد شیمیایی اکسیدکننده و سایر عوامل‌ به وجود می‌آیند. اثرات ترکیبی این قبیل صدمات روی پوشش‌های آلی نیز قابل مشاهده است.اخیراً چندین تحقیق راجع به مقاومت به خوردگی مواد نانوساختاری (نانوکامپوزیت‌ها، پوشش‌های نازک در مقیاس نانو، نانوذرات و. . .)، صورت گرفته است. مواد در مقیاس نانو، خواص فیزیکی، شیمیایی و شیمی فیزیکی بی نظیری از خود نشان می‌دهند و این می‌تواند سبب بهبود مقاومت به خوردگی در مقایسه با همین مواد در حالت توده گردد. همچنین روشن شده است که نانوذرات به علت سطح ویژه بالایشان، توزیع یکنواختی روی ماده زمینه داشته و با استفاده از حداقل ماده مصرفی می‌‌توان به حداکثر بازده پوششی رسید.بسیاری از تحقیقات مقاومت به خوردگی ، روی پوشش‌های لایه نازک کامپوزیتی، که پایداری حرارتی، خواص مکانیکی و سدکنندگی مولکولی خیلی خوبی دارند، صورت گرفته است. این مواد شامل نانوذرات آلی سیلیکا ژل، بنزوفنون‌ها، و اسید آمینوبنزوئیک و ذرات غیر آلی خاک رس، زیرکونیوم، سیلیکا و کربن، درون زمینه‌های پلیمری (رزین اپوکسی،پلی‌آمید،پلی‌استایرن، نایلون و. . .) با کسر حجمی خیلی کم حدود 0.5 تا 5 درصد می‌شدند. دریک محصول نانوکامپوزیتی،پلیمر ها و نانوذرات با استفاده از انحلال،پلیمریزاسیون درجا و اندرکنش مذاب ویا تشکیل درجا، سنتز می‌شوند. لایه‌های نانوساختاری با استفاده از اسپری تشکیل می‌شود، و سپس با استفاده از برس و فرایند تشکیل خود‌به‌خودی الکترواستاتیک به حداکثر چگالی و پیوستگی رسیده، می‌توانند به عنوانیک لایه محکم جهت محافظت ازماده زمینه به کار روند. برای مثال نتایج آزمایش خوردگی حاصل از نانوکامپوزیت پلی(اتوکسی آنیلین) خاک رس، نشان داد که پتانسیل خوردگی، جریان خوردگی و نرخ خوردگی به‌صورت نمایی کاهشیافته‌اند، در صورتی که مقاومت پلاریزاسیون به عنوان تابعی از میزان خاک رس افزایش می‌یابد.پوشش‌های عایق حرارتی پوشش‌های تک لایه و چند لایه عایق حرارتی به‌طور ویژه‌ای مقاومت به خوردگی دما بالا و فرسایش مواد مورد استفاده در توربین‌های گازی، موتورهای جت، تجهیزات حمل‌و‌نقل و نیروگاه‌ها را افزایش می‌دهند. این لایه‌های پوششی از جنس الماس شبه‌کربن (DLC) ، TiO2، ZrO2 TiN Al2O3، V2O5، TiB2، SiC، اکسید هافنیم و سایر اکسیدهای محافظ هستند که با استفاده از روش‌‌های پاشش پلاسما، اشعه لیزر، CVD و PVD روی سطح زمینه اعمال می‌شوند. گزارش شده است که با استفاده از پوشش‌های عایق حرارتی به عنوان لایه رویی، مقاومت به خوردگی و رفتگی سطح ماده در مقایسه با حالت بدون پوشش بهبود می‌یابد. همچنین مشخص شده است که تخلخل‌های نانومتری روی مواد پوششی می‌تواند منجر به افزایش نرخ خوردگی شود. این تخلخل‌ها می‌توانند با استفاده از الماس شبه‌کربنیا سایر مواد پوشش‌دهنده با چگالی بالا بسته شوند.پوشش‌های تبدیلی لایه‌های غیر فعال سطحی (پوشش‌های تبدیلی)، حدودیک قرن جهت محافظت سطوح مواد از خوردگی مورد استفاده قرار گرفته‌اند. این لایه‌ها نوعاً شامل کروم، زیرکونیوم، فسفات، آلومینیوم، پتاسیم، نیکل، طلا، نقره و لایه‌های غنی از نقره بودند که تا حدی مقاومت پلاریزاسیون سطح مواد را زیاد کرده، در نتیجه سبب کاهش جریان، پتانسیل و نرخ خوردگی می‌شدند. اگر چه پوشش‌های تبدیلی کروم شش ظرفیتی (پوشش‌های غیر فعال) تأثیرات محیطی به همراه دارند، امروزه در بسیاری از بخش‌ها از جمله بدنه هواپیماها مورد استفاده قرار می‌گیرند. نشاندن این لایه‌ها معمولاً با استفاده از فرایندهای شیمی تر صورت می‌گیرد که همیشه مشکلات مربوط به کنترل آلودگی در آنها وجود دارد. اخیراً برنامه‌های تحقیقاتی جدید روی مولیبدن، زیرکونیوم (ZrO2 متخلخل و فسفات با سه کاتیون (Fe,Zn,Mn) متمرکز شده‌اند، تا اینکه این پوشش‌ها جایگزین پوشش‌های تبدیلی تجاری شوند. ضخامت این لایه‌ها می‌تواند در محدوده 0.5 تا 20 میکرومتر باشد.پوشش‌های لایه رویی موادپلی‌اورتان جزو مواد پوششی مطلوب دارای محدوده وسیعی از خواص مانند عایق اسمزی، شیمیایی، هیدرولیتی و پایداری اکسایشی هستند که می‌توانند برای جلوگیری از خوردگی مزایایی داشته باشند. اگر چه بسیاری از مواد پوششی مانند مواد بر پایه اپوکسی و اکریلیک، در دسترس و ارزانند، قابلیت‌های محافظتی آنها به شرایط محیطی وابستگی شدیدی دارد. به همین دلیل پوشش‌های رویی پلی‌اورتان نه تنها برای لایه‌های آلی اولیه، بلکه برای محافظت سطوح مواد از خوردگی مورد استفاده قرار می‌گیرند. اخیراً پلی‌اورتان‌های حاوی فلوئور که انرژی سطحی بسیار کمی دارند (6mN/m )، به‌شدت از نفوذیون‌ها و مولکول‌های خورنده، رطوبت، دما و تشعشع ماوراء بنفش جلوگیری می‌کنند. همچنین گزارش شده است که پوشش‌های بین لایه‌ای و تکنیک‌های عملیات سطحی (مانند حک‌کاری پلاسما و شیمیایی، می‌توانند به‌طور مؤثری چسبندگی بین لایه‌های محافظ و سطوح مواد را افزایش داده، سبب افزایش مقاومت به خوردگی گردند.


تغییرات ساختار در مقیاس نانو

ساختار مواد از جمله اندازه و شکل دانه‌ها، آنیل، تبلور مجدد و سایر عوامل مؤثر در ساختار در مقیاس نانو، بر مقاومت به خوردگی تأثیر شدیدی می‌گذارد. مواد با دانه‌های ریز و ذرات کروی و توزیع ساختاریکنواخت، مقاومت به خوردگی و خواص مکانیکی بالایی، از جمله استحکام و داکتیلیته بالا و ضریب اصطکاک پایین خواهند داشت. برای مثال اخیراً تحقیقی نشان داده است که مقاومت به خوردگی پوشش آلیاژی ZnNi که به روش رسوب الکتریکی تشکیل شده است، هفت برابر بیش از مقاومت به خوردگی پوشش Zn خالص است .


روش‌‌های اندازه‌گیری در مقیاس نانو

جدیداً دانشمندان فناوری نانو برای آنالیز خواص نانومکانیکی پوشش‌های لایه نازک و مواد نانوساختاری که سبب کاهش صدمات ناشی از خوردگی می‌شوند، به‌طور وسیعی از روش‌‌های آزمایش فروروندگی در مقیاس نانو، نانوخراش و از پروب استفاده می‌کنند. در روش نانو فروروندگی، نوک فرورونده با استفاده از نیروی خارجی به داخل زمینه وارد می‌شود. در حین اعمال بار، جابه‌جایی (نفوذ به داخل سطح ماده) فرورونده ثبت می‌شود. منحنی‌ها بر حسب اعمال بار و جابه‌جایی می‌توانند خواص مکانیکی پوشش زمینه مانند سختی، مدولیانگ، رفتار تنش کرنش، زمان خزش، تافنس شکست و انرژی الاستیک پلااستیک را ثبت کنند. آزمایش نانوخراش براساس اصول فیزیکی مشابهی مانند آزمایش فروروندگی انجام می‌شود. تفاوت آنها در این است که در تست نانوخراشییک لبه برش روی پوشش زمینه با استفاده از نیروی خارجی ده میکرونیوتن تایک نیوتن، خراشی در حد نانو اعمال می‌کند. آزمایش پروب نیز که به وسیله هولت پاکارد ابداع شد، نوع دیگری از آزمایش فروروندگی است که میزان چسبندگی پوشش به زمینه را به صورت داده‌های کمّی اعلام می‌کند. در این روشیک پروب از جنس تنگستن با شعاع نوک ده میکرومتر داخلیک لبه پلیمری (با ضخامت ده تا صد میکرومتر) حرکت می‌کند. همین‌طور که این پروب زیر فیلم پلیمری می‌لغزد، لایه پلییمری پیوند‌های خود را دریک نقطه خاص از اعمال بار از دست می‌دهد و به شکل ترک‌های نیم‌دایره‌ای، گسترده می‌شود. براساس اندازه انرژی شکست سطحی که پیوند‌های خود را از دست داده، نرخ کاهش انرژی، انرژی چسبندگی بین پوشش و زمینه محاسبه می‌شود


نتیجه‌گیری

اخیراً مطالعاتی روی نانومواد برای استفاده از آنها در کاهش خوردگی صورت گرفته است. این مواد شامل لایه‌های غیر فعال سطحی، فیلم‌های نازک نانوکامپوزیتی، فیلم‌های عایق حرارتی، پوشش‌های لایه رویی و موادی در مقیاس نانو می باشد. جهت آنالیز و تعیین مشخصات این سری از نانومواد نیز روش‌هایی ابداع شده است. کلیه این تحقیقات روند نویدبخشی را نسبت به محافظت از خوردگی مواد ارائه می‌دهند و جهت‌گیری آینده مبارزه با خوردگی را تبیین می‌کنند.

دوستان عزیز این مجموعه که براتون قرار دادم  نرم افزار آناليز تصاوير متالوگرافي Image J هستش  

 که امیدوارم خوشتون بیاد....

Image J یک نرم افزار قدرتمند آنالیز تصاویر می باشد  که اخیرا ً کاربرد وسیعی در علوم مختلف پیدا کرده است . با این نرم افزار می توان درصد فازها , تعداد ذرات , اندازه ذرات ؛ ندول کانت , ندولاریته و ... را محاسبه کرد .از کاربردهای آن در مهندی مواد می توان بهموارد ذیل اشاره کرد :

- برسی نحوه توزیع ذرات تشکیل دهنده در کامپوزیت ها

- بررسی میزان نشکن شدن چدن

- اندازی گیری گرافیت در چدن

-بررسی کاربیدها در فولاد

-محاسبه درصد فازها در آلیاژها

-بررسی میزان سگرگیشن

- بهبود کیفیت عکس های متالو گرافی 

دوستان عزیز این مجموعه که براتون قرار دادم  نرم افزار ESI spectrum analyzer هستش که برای تجزیه و تحلیل طیف های امپدانس الکتروشیمیایی به کار می رود که امیدوارم خوشتون بیاد....

معرفی آلیاژهای حافظه دار

تقسيم‌بندي سوپرآلياژها برحسب روش توليد  

۱) سوپرآلياژهاي كارپذير

 ۲) سوپرآلياژهاي متالورژي پودر

  ۳) سوپرآلياژهاي پلي‌كريستال ريختگي

  ۴) سوپرآلياژهاي تك­كريستالي انجماد جهت­دار

تقسيم‌بندي سوپرآلياژها برحسب تركيب شيميايي

  ۱) سوپرآلياژهاي پايه نيكل

  ۲) سوپرآلياژهاي پايه آهن

  ۳) سوپرآلياژهاي پايه كبالت

مقدمه

موادي که باعث سازگاري سازه با محيط خود مي شوند، مواد محرک ناميده مي شوند. اين مواد مي توانند شکل، سفتي، مکان، فرکانس طبيعي و ساير مشخصات مکانيکي را در پاسخ به دما و يا ميدان هاي الکترومغناطيسي تغيير دهند. امروزه پنج نوع ماده محرک به طور عمده استفاده مي شود که شامل ۱-آلياژهاي حافظه دار، ۲-سراميکهاي پيزوالکتريک، ۳-مواد مغناطيسي سخت و ۴-مايعات الکترورئولوژکال و ۵- مگنتورئولوژيکال مي باشند. اين مواد از زمره مواد هوشمند محرک مي باشند. مواد هوشمند آن دسته از موادي هستند که مي توانند به تغييرات محيط به بهترين شکل ممکن پاسخ داده و رفتار خود را نسبت به تغييرات تنظيم نمايند.

معرفي آلياژهاي حافظه دار

آلياژهاي حافظه دار عنوان گروهي از مواد محرک مي باشند که خواص متمايز و برتري نسبت به ساير آلياژها دارند. عکس العمل شديد اين مواد نسبت به برخي از پارامترهاي ترموديناميکي و مکانيکي و قابليت بازگشت به شکل اوليه در اثر اعمال پارامترهاي مذکور به گونه اي است که مي تواند رفتار سيستم را بهبود بخشد. وقتي يک آلياژ معمولي تحت بار خارجي بيش از حد الاستيک قرار مي گيرد؛ تغيير شکل مي دهد. اين نوع تغيير شکل بعد از حذف بار باقي مي ماند. اما آلياژهاي حافظه دار، منجمله آلياژهاي Ni-Ti، Cu-Zn، Cu-Zn-Al، Cu-Zn-Ga، Cu-Zn-Sn، Cu-Zn-Si، Cu-Al-Ni، Cu-Au-Zn، Cu-Sn، Au-Cd، Ni-Al، Fe-Pt و... رفتار متفاوتي از خود ارائه مي نمايند. در دماي پايين، يک نمونه حافظه دار مي تواند تغيير شکل پلاستيک چند درصدي را تحمل کند و سپس به صورت کامل به شکل اوليه خود در دماي بالا برگردد. در فرآيند برگشت به شکل اوليه، آلياژ مي تواند نيروي زيادي توليد کند که اين نيرو براي تحريک مفيد مي باشد. اين فرآيند اولين بار در سال 1938 مشاهده شد و براي مدت زمان طولاني در حد کنجکاوي آزمايشگاهي باقي ماند. در سال 1961 اثر حافظه داري شکل در آلياژ نيکل- تيتانيوم با درصد اتمي مساوي (50-50%) توسط بوهلر و در آزمايشگاه ناوال اوردنانس (Naval Ordanance Lab) کشف و تحت نام نيتينول (Nitinol) مشهور شد. دو حرف اول نيتينول در ارتباط با نيکل، دو حرف بعدي مربوط به عنصر تيتانيوم و سه حرف آخر در رابطه با آزمايشگاه ناول اوردانس مي باشد. از اوايل سال 1980 استفاده از آلياژهاي حافظه دار در بين محققان و مهندسان مورد توجه قرار گرفت و اين آلياژ هوشمند در زمينه هاي وسيعي از جمله تعديل رفتار آئروالاستيسيته آنتن ماهواره ها، کنترل ارتعاش سازه هاي فضايي، کنترل ارتعاش سطوح کنترلي هواپيماها و حتي در شبيه سازي هاي پزشکي مورد استفاده قرار گرفته است و کشف مزاياي اصلي و علمي آن هر روز افزايش يافته است. مکانيزم اصلي که خواص آلياژهاي حافظه دار را کنترل مي کند در رابطه با تغيير کريستالي آلياژ است. به اين معني که ساختار مارتنزيتي در دماي پايين با افزايش دما به ساختار آستنيتي تبديل مي شود و در هنگام سرد کردن؛ فرآيند عکس رخ خواهد داد. بسياري از مواد، استحاله مارتنزيتي دارند اما برتري که آلياژهاي حافظه دار را نسبت به آلياژهاي ديگر متمايز مي نمايد قابليت دو قلو شدن اين آلياژ در فاز مارتنزيت مي باشد. در حاليکه مواد ديگر به وسيله لغزش و حرکت نابجائيها تغيير شکل مي يابند، آلياژهاي حافظه دار به وسيله تغيير جهت ساده ساختار کريستالهاي خود و از طريق مرزهاي دو قلوئي به تنشهاي اعمال شده، عکس العمل نشان مي دهند. اگر در اين آلياژها در دماي پائين، هنگاميکه فاز مارتنزيت حاکم است، تغيير‌فرم پلاستيکي روي ‌دهد، ساختار کريستالي دو قلو شده اي براي آلياژ ايجاد مي شود که ناشي از تغيير فرم پلاستيک مي باشد. با گرم‌کردن آلياژ تغيير فرم يافته تا دماي شروع فاز آستنيت مي‌توان شکل اوليه را بازگرداند. اين توانائي بعنوان اثر حافظه- شکل خوانده مي‌شود و حاصل از تغيير فاز مارتنزيت در دماي پائين به فاز آستنيت در دماي بالا مي‌باشد.  در اثر خم کردن ميله حافظه دار در دماي پايين و جايي که فاز مارتنزيت حاکم است، تغيي فرم پلاستيک در ميله رخ داده و طول آن زياد مي شود. حال اگر ميله خم شده، گرم شود و فاز آستنيت حاکم گردد، ميله به بهينه ترين حالت به شکل اوليه خود بر مي گردد. وقتي هم که ميله سرد شود و به فاز مارتنزيت برگردد، نيز کرنشهاي پلاستيک کاملا حذف شده اند و به حالت اوليه درخواهد آمد. در حقيقت در اثر فرآيند برگشت به شکل اوليه، تنشهايي در آلياژ توليد ميشود که اين تنش باعث تحريک ميشود. اين تنشهاي حاصل شده، تنش بازيافتي خوانده مي شود و بهبود توزيع تنش و کرنش، بهبود خواصي چون مدول يانگ و تنش تسليم و توانائي کنترل رفتار سيستم، از جمله آثار مفيد تنشهاي بازيافتي مي‌باشد. بعنوان مثال اگر در نوعي از اين آلياژ کرنش 8 درصدي رخ دهد، با گرم کردن مي توان اين کرنش را کاملا از بين برد. رفتار ترموديناميکي آلياژهاي حافظه دار به دما، تنش و ترکيب شيميايي و ساختار آلياژ بستگي دارد. در فرآيند گرم کردن آلياژ و در دماي پايين تر از دماي آغاز فاز آستنيت ماده 100% در فاز مارتنزيت مي باشد و در دماي پايان فاز آستنيت ماده 100% در فاز آستنيت مي باشد. و در فرآيند سرد کردن و در دماي بالاتر از دماي آغاز فاز مارتنزيت ماده 100% در فاز آستنيت مي باشد در حاليکه در دماي پايين تر از دماي پايان فاز مارتنزيت ماده کاملا در فاز مارتنزيت مي باشد. اما در دماي مابين و و همچنين مابين دماهاي و ماده بصورت دو فازي است و بخشي از آن در فاز مارتنزيت و بخشي از آن در فاز آستنيت مي باشد. حالت ماده در دماهاي مختلف توسط درصد حجمي فاز مارتنزيت بيان مي شود که در دماي پايينتر از در فرآيند گرم کردن و دماي پايين تر از در فرآيند سرد کردن برابر مقدار 1 مي باشد و در دماي بالاتر از در فرآيند گرم کردن و بالاتر از در فرآيند سردکردن برابر مقدار صفر مي باشد. اما در دماي مابين دماهاي تغيير فاز بسته به نوع فرآيند سرد و گرم کردن به دما وابسته مي باشد. در دماي پايين و به ازاي مدول الاستيسيته آلياژ برابر با مدول فاز مارتنزيت و در دماي بالا و به ازاي مدول الاستيسيته آلياژ برابر به مدول فاز آستنيت مي باشد. اما در دماي مابين دماهاي تغيير فاز، تغييرات مدول الاستيسيته تابعي بر حسب دما مي باشد. همچنين تنشهاي بازيافتي توليد شده نيز به دما وابستگي دارد. بايستي توجه شود که تنشهاي بازيافتي به مقدار کرنش اوليه بستگي داشته و در حالتي که آلياژ تحت هيچگونه کرنش اوليه اي نباشد، در اثر تغيير فاز، تنش بازيافتي توليد نمي شود.

توضيح بيشتراينكه:

 سوپرآلياژها در واقع آلياژهايي مقاوم در برابر حرارت، خوردگي و اكسيداسيون مي­باشند كه به لحاظ تركيب شيميايي شامل سه گروه پايه نيكل، نيكل-آهن و پايه كبالت مي­باشند. اولين استفاده از سوپرآلياژها در ساخت توربين­هاي گازي، طرح­هاي تبديل ذغال‌سنگ، صنايع شيميايي و صنايعي كه نياز به مقاومت حرارتي و خوردگي داشته­اند بوده است. امروزه تناژ وسيعي از قطعات مصرفي در توربين­هاي گازي از جنس سوپرآلياژها مي­باشند.

در ذيل به بعضي از مصارف اين قطعات اشاره شده است:

 - توربين­هاي گازي هواپيما

  - توربين­هاي بخار نيروگاه‌هاي توليد برق

  - ساخت قالب‌هاي ريخته­گري و ابزارهاي گرمكار

  - مصارف پزشكي و دندانپزشكي

  - فضاپيماها

  - تجهيزات عمليات حرارتي

  - سيستم­هاي نوتروني و هسته­اي

  - سيستم­هاي شيميايي و پتروشيمي

  - تجهيزات كنترل آلودگي 

- تجهيزات و كوره­هاي نورد فلزات

  - مبدل­هاي حرارتي تبديل ذغال سنگ

  به منظور انتخاب سوپرآلياژها جهت مصرف در كاربردهاي فوق لازم است خواص فني نظير شكل­پذيري، استحكام، مقاومت خزشي، استحكام خستگي و پايداري سطحي در نظر گرفته شوند.

تقسيم‌بندي سوپرآلياژها برحسب روش توليد

  ۱) سوپرآلياژهاي كارپذير

سوپرآلياژهاي كارپذير در حقيقت گروهي از سوپر آلياژها هستند كه قابليت كار مكانيكي دارند و از روش­هاي مكانيكي مي­توان به آنها شكل­داد. به منظور توليد مقاطع معيني ازسوپرآلياژهاي كارپذير، اولين گام آن است كه شمش­هاي سوپرآلياژها به دليل حضور عناصر فعال(عناصري كه سريع در مجاورت هوا اكسيد مي­شوند) در شرايط خاصي تهيه شوند. فرايندهاي ذوب در خلاءدر مورد تهيه سوپرآلياژهاي پايه نيكل و پايه آهن جزء ضروريات مي­باشد. اما در مورد سوپرآلياژهاي پايه كبالت امكان ذوب در هوا وجود دارد. پس از تهيه شمش­ آلياژهاي كارپذير به يكي از روش‌هاي فوق عمليات شكل­دهي صورت مي­گيرد. عمليات شكل­دهي سوپرآلياژها نيز مي­تواند توسط عمليات متداول كليه آلياژهاي فلزي انجام پذيرد. سوپرآلياژهاي پايه آهن، كبالت و نيكل را مي­توان به صورت مفتول، صفحه، ورق، نوار، سيم و اشكال ديگر توسط فرايندهاي نورد، اكستروژن و آهنگري توليد نمود. معمولاً عمليات شكل­دهي در دماي بالا صورت مي­گيرد و تعداد كمي از سوپرآلياژها را مي­توان به صورت سرد شكل‌دهي نمود. ساختارهاي يكنواخت و ريزدانه­اي كه از شكل‌دهي سرد حاصل مي­شود نسبت به ساختارهاي شكل­دادن گرم ارجحيت دارند. عمليات ترموديناميكي بر روي سوپرآلياژها معمولاً در حدود 1000-950 درجه سانتي­گراد انجام مي­شود كه به اين ترتيب در حين شكل دادن عمليات حرارتي نيز صورت مي­گيرد.

 ۲) سوپرآلياژهاي متالورژي پودر

بسياري از انواع آلياژهاي كارپذير از طريق فرايندهاي متالورژي پودر توليد مي­گردند. امروزه قطعات متالورژي پودر از جنس سوپرآلياژ با دانسيته كامل از طريق روش‌هاي اكستروژن يا پرسكاري ايزواستاتيك گرم (HIP) توليد مي­گردند. مهمترين اين قطعات قيچي­ها و سوزنهاي جراحي مي­باشند. فرايندهاي متالورژي پودر به‌دليل داشتن مزاياي زير بر فرايندهاي ريخته­گري ترجيح داده مي­شوند هر چند كه معايبي را نيز به همراه خواهند داشت: - يكنواختي در تركيب شيميايي و ساختار كريستالي- ريز بودن اندازه دانه­هاي كريستالي- كاهش جدايش­ها- راندمان بالاتر از نظر مصرف مواداما مشكلاتي نظير حضور گاز باقيمانده، آلودگي كربني و آخال‌هاي سراميكي باعث مي­گردد كه در برخي موارد نيز فرايندهاي شمش‌ريزي و ترمومكانيكي متداول صورت پذيرند.

 ۳) سوپرآلياژهاي پلي‌كريستال ريختگي

 وجود محدوديت‌هاي تكنولوژيكي سبب محدود شدن رشد صنعت سوپرآلياژ مي‌گردد و بنابراين با پيدايش فرايندهاي جديد توليد، اين صنعت نيز روز به روز توسعه مي­يابد. تعداد زيادي از فرايندها را مي­توان در توليد قطعات سوپرآلياژ با اندازه نزديك به قطعة نهايي مورد استفاده قرار داد اما اساساً اين قطعات توسط فرايند ريخته­گري دقيق توليد مي­گردند. محدوده تركيب شيميايي سوپرآلياژهاي ريختگي بسيار گسترده­تر از سوپرآلياژهاي كارپذير بوده و بنابراين خواص متنوع­تري نيز از اين طريق قابل حصول خواهند بود هر چند كه انعطاف‌پذيري و مقاومت به خستگي در فرآيندهاي كار مكانيكي بهتر از ريخته­گري خواهد بود، اما امروزه با توسعه فرآيندهاي جديد ريخته­گري و انجام عمليات حرارتي متعاقب، خواص سوپرآلياژهاي ريختگي نيز افزايش يافته است.

۴) سوپرآلياژهاي تك­كريستالي انجماد جهت­دار

به‌منظور توسعه توربين­هاي گازي مصرفي در هواپيماها و افزايش دماهاي كاري و كارآيي موتورها، به‌طور مداوم روش­هاي توليد سوپرآلياژها در حال بهبود است. قسمت‌هاي بحراني توربين­ها معمولاً شامل پره­هاي تحت فشار بالا، هواكش­ها و ديسك­ها مي­باشند. در طول 15 سال گذشته تحقيقات بسياري در زمينه افزايش راندمان توربين­ها صورت گرفته است و عمده اين تحقيقات بر امكان افزايش دماي ورودي، فشاركاري و كاهش هزينه­هاي توليد استوار بوده است. توسعه فرايند انجماد جهت­دار به‌منظور توليد تك‌كريستالي‌هاي ريختگي سبب شده تا بتوان از اين طريق پره­هاي توربين را با دانه­هاي جهت­دار در راستاي اعمال تنش توليد نمود و به اين ترتيب علاوه بر خواص پايدار حرارتي، استحكام خستگي، استحكام خزشي و انعطاف‌پذيري نيز افزايش يابند. با توسعه اين تكنولوژي، امروزه در توربين­هاي مصرفي در نيروگاه‌هاي برق نيز از قطعات تك‌كريستال از جنس سوپرآلياژها استفاده به‌عمل مي­آيد. در سال­هاي اخير شركت هواپيمايي PWA يكي از پيشگامان توليد سوپرآلياژها مي‌باشد و توليد آلياژهاي PWA 1480 به صورت تك‌كريستال توسط اين شركت، سبب افزايش عمركاري هواپيماي جنگي F-100 گرديده است.

تقسيم‌بندي سوپرآلياژها برحسب تركيب شيميايي

به طور كلي اين آلياژها شامل سه گروه پايه نيكل، پايه آهن و پايه كبالت مي­باشند كه بسته به درجه حرارت كاربردي مورد استفاده قرار مي­گيرند

1) سوپرآلياژهاي پايه نيكل

امروزه آلياژهاي نيكل در حالت‌هاي "تك‌فازي"، "رسوب سختي شده" و "مستحكم‌شده توسط رسوبات اسيدي و كامپوزيت­ها" در مصارف صنعتي مختلف مورد استفاده قرار مي­گيرند. سوپرآلياژ­هاي پايه نيكل پيچيده­ترين تركيباتي مي­باشند كه در قطعات دماي بالا به كار مي­روند. در حال حاضر 50 درصد وزن موتورهاي هواپيماهاي پيشرفته از جنس اين آلياژها مي­باشد. خصوصيات اصلي آلياژهاي نيكل، پايداري حرارتي و قابليت مستحكم شدن مي­باشد. بسياري از اين آلياژها حاوي 10 الي 20 درصد كرم، حداكثر 8 درصد آلومينيوم و تيتانيم، 5 تا 15 درصد كبالت و مقادير كمي موليبدن، نيوبيم و تنگستن مي­باشند. دو گروه اصلي از آلياژهاي آهن- نيكل كه ميزان نيكل آنها بيشتر از مقدار آهن است عبارت از گروهIncoloy 706 و Inconel 718 مي­باشند. اين آلياژها معمولاً حاوي 3 تا 5 درصد نيوبيم مي­باشند و در رديف آلياژهاي پايه نيكل قرار مي­گيرند. آلياژهاي پايه نيكل معمولاً تا دماي 650 درجه سانتي­گراد استحكام خود را حفظ مي­كنند. اما در دماهاي بالاتر به سرعت استحكام خود را از دست مي­دهند.

2) سوپرآلياژهاي پايه آهن

سوپرآلياژهاي پايه آهن نشات گرفته از فولادهاي زنگ نزن آستينتي مي­باشند كه داراي زمينه­اي از محلول جامد آهن و نيكل بوده و براي پايداري زمينه نياز به حداقل 25 درصد نيكل است.

- گروه‌هاي متعددي از اين آلياژها تاكنون مشخص گرديده­اند كه هر يك با مكانيزم­هاي خاصي مستحكم مي­­شوند. برخي از اين آلياژها نظير 57-V و 286-A حاوي 25 تا 35 درصد وزني نيكل مي­باشند و استحكامشان به دليل حضور آلومينيوم و تيتانيم مي‌باشد.

- گروه دوم آلياژهاي پايه آهن كه آلياژهايX750 و Incoloy901 نمونه­هاي آن مي­باشند، حداقل 40 درصد وزني نيكل داشته و همانند گروه­هاي با نيكل بالاتر استحكام بخشي توسط سختي رسوبي صورت مي­گيرد.

- گروه ديگر اين آلياژها بر پايه آهن- نيكل- كبالت مي­باشند و استحكام اين گروه در محدوده 650 درجه سانتي­گراد مناسب بوده و ضريب انبساط حرارتي آنها پايين مي­باشد. اين آلياژها شامل Incoloy با شماره­هاي 903، 907، 909، 1-1- PyrometCTX و 3-PyrometCTX و غيره مي­باشند.

 3) سوپرآلياژهاي پايه كبالت

سوپرآلياژهاي كارپذير پايه كبالت برخلاف ساير سوپرآلياژها مكانيزم استحكام بخشي متقاوتي دارند و خواص حرارتي خوبي در دماي حدود 1000 درجه سانتي­گراد خواهند داشت. سوپرآلياژهاي پايه كبالت حاوي كرم، مقاومت به خوردگي و اكسيداسيون خوبي داشته و هم چنين قابليت جوشكاري و مقاومت به خستگي حرارتي آنها نسبت به آلياژهاي پايه نيكل بالاتر مي­باشد. از طرف ديگر امكان ذوب و ريخته­گري اين آلياژ، در هوا با اتمسفر آرگون مزيت ديگري نسبت به ساير سوپرآلياژها كه نياز به خلاء دارند مي­باشد.

سه گروه اصلي آلياژهاي پايه كبالت را مي­توان به صورت ذيل در نظر گرفت:

- آلياژهايي كه در دماهاي بالا در محدودة 650 تا 1150 درجه سانتي­گراد مورد استفاده قرار مي­گيرند كه شامل آلياژهايS-816، 25HAYNES، 188 25HAYNES، 55625HAYNES، 50UMCO مي­باشند.

- آلياژهايي كه تا حدود 650 درجه سانتي­گراد به كار مي­روند نظيرTN3MP، 159 MP

- آلياژ مقاوم به سايش B 6 Stellite

آلياژ 2525HAYNES بيشترين كاربرد را در ميان آلياژهاي كارپذير پايه كبالت داشته اشت و در ساخت قطعات گرمكار نظير توربين­هاي گازي، اجزاء راكتورهاي هسته­اي، ايمپلنت‌هاي جراحي و غيره مورد استفاده قرار گرفته­اند. آلياژهاي گروه پايه كبالت كه شامل كرم- تنگستن- كربن مي­باشند معروف به آلياژهاي Satellite بوده كه به شدت مقاوم به سايش مي­باشند. اين گروه معمولاً در مواردي كه مقاومت سايشي در درجه حرارت‌هاي بالا مورد نياز باشد به كار مي­روند. در واقع سختي اين مواد در دماي بالا حفظ شده و در مواقعي كه نمي­توان در حين كار روغنكاري انجام داد به خوبي مورد استفاده قرار مي­گيرند.

 بازار سوپرآلياژها

شايد بتوان گسترش بازار سوپرآلياژها را در دنيا مربوط به صنايع هوا _ فضا در نظر گرفت كه با توجه به رشد روزافزون اين صنعت و قطعات يدكي آن در سطح جهان پيش بيني مي­گردد كه تنها بازار قطعات يدكي هواپيماها بالغ بر 4،5 ميليارد دلار باشد، بررسي­ها حاكي از آنست كه تا سال 2015 تعداد 16000 فروند هواپيماي جديد با موتورهاي توربين گازي وارد بازار مي­شوند كه نيمي از وزن اين موتورها از جنس سوپر آلياژ خواهدبود . بر اساس آمارهاي تخميني موجود در ايران، سوپرآلياژها سالانه به ميزان 80 ميليون دلار در سه وزارت­خانة نفت، نيرو و دفاع مورد استفاده قرار مي­گيرند.

 مقدمه

اصلي ترين عامل خوردگي سازه هاي بتني مسلح، خوردگي ميلگردهاي فولادي مي باشد. بطوريكه بر اساس نشريه 2-300 سازمان برنامه ريزي و مديريت اعلام شده است حدود 90 درصد از خرابيهاي سازه هاي بتني، ناشي از خوردگي آرماتورهاي مسلح كننده مي باشد. از اينرو كليه ميلگردها و صفحات فولادي پيش بيني شده براي توسعه ساختمان ها و سازه ها در مناطق خورنده بايد به نحو مناسب در مقابل خوردگي محافظت گردد.يكي از راهكارهاي مورد استفاده در اين مقوله بهره گيري از ميلگردهاي گالواتور است. اين ميلگردها از لحاظ تكنولوژي به عنوان نسل جديد ميلگردهاي مقاوم در برابر خوردگي مي باشد كه از هر دو طريق حفاظت فيزيكي و حفاظت الكتروشيميايي (حفاظت فعال) در برابر خوردگي مقاوم است.

 معرفي گالواتور
گالواتور یک میلگرد منحصر بفرد مقاوم در برابر خوردگی مي باشد که می تواند عمر سازه هاي بتنی را در محیط های خورنده حتي تا 2 برابر افزایش دهد. هسته فولادی گالواتور توسط پوشش روی اتمیسیته با درجه خلوص 995/99% بصورت فیزیکی و کاتدی محافظت می شود. با بهره گيري از فن آوري نوين و ماشين آلات مدرن در مراحل توليد و با توجه به خصوصيات ويژه حفاظتي ، كاربردي و اقتصادي گالواتور ، این میلگرد به محصولی متمايز جهت حفاظت سازه‏های بتنی در معرض خوردگي تبدیل گرديده است.


مزاياي گالواتور
مهمترین ویژگی گالواتور که باعث تمایز آن نسبت به سایر محصولات مشابه شده است حفاظت دوگانه فیزیکی و کاتدی آن مي باشد. پوشش عنصر روی خالصی که بر روی میلگرد اعمال شده است بطور پیوسته و پایدار هسته فولادی را بصورت کاتدی محافظت مي نمايد. علاوه بر آن نمک های فلز روی ايجاد شده در سطح خارجی گالواتور کلیه منافذ پوشش را مسدود نموده و باعث ایجاد مانعی فعال در برابر نفوذ رطوبت و مواد خورنده مي شود. این حفاظت مضاعف باعث مقاومت فوق العاده‏ گالواتور در محیط های خورنده می‏گردد.جهت ایجاد حفاظت کاتدی موثر و پایدار پوشش فلز پایه باید دارای چهار ویژگی ذیل باشد.
الف- وجود بيش از 92% عنصر روي در لايه فيلم خشك
ب- یکنواختی خلوص عنصر روی موجود در فیلم خشک
 ج- کوچک بودن و یکنواخت بودن قطر ذرات روی
د-  چسبندگی قوی بین سطح آماده سازی شده فولادی با ذرات روی جهت تامين اتصال الکتروشیمیایی
گالواتور برخلاف ميلگردهاي پوشش شده با اپوكسي زينك ريچ ها کلیه شرایط فوق را برآورده مي نمايد. علاوه بر آن حفاظت فیزیکی ناشی از پوشش محافظ فوقانی موجب تمایز کامل این محصول می گردد.میلگرد های مصرف شده در بتن مسلح بشکل های منحنی و حتی تحت خم استاندارد قرار مي گیرند. با توجه به اینکه این عمليات در محل اجرای سازه انجام می‏شود لذا معمولا آسیب‏های جدی به پوشش میلگردهای پوشش داده شده با اپوكسي هـا وارد مي گردد این امر منجر به از دست دادن محـــافظت فیزیکی در محل خــراشیده یا جداشده پوشش مي گردد اما در رابطه با گالواتور حتي در صورت زخمي شدن پوشش هيچ گونه گسترش خوردگي و زنگ زدگي ايجاد نمي شود اين بعلت خاصيت متمايز و ويژه حفاظت كاتدي گالواتور مي باشد.

مشخصات فني ميلگردهاي گالواتور
گالواتور در حال حاضر بصورت میلگرد های آجدار و یا ساده با قطر 8 تا 40 میلیمتر با جنس هسته فولادی از نوع AII و AIII توليد مي گردد.

الف- مشخصات هسته فولادی
فرآیند تولید گالواتور بر خلاف سایر روش ها بدون تاثیر گذاری بر روی خواص مکانیکی و سازه ای میلگرد انجام می پذیرد و در فرآیند تولید هیچ تنش اضافی بر میلگرد اعمال نمی شود. خصوصیات محصول نهایی مطابق استاندارد های زیر است.کد مرجع دفتر تحقیقات و معیارهای فنی عنوان آزمایش:
دت 701 آزمایش کششی میلگرد
دت 702 آزمایش کششی پس از خم کردن و باز کردن خم (برای قطر کمتر از 9 میلیمتر)
دت 703 آزمایش خم کردن و باز کردن
دت 706 آزمایش وصله های جوش شده میلگرد
دت 707 آزمایش خستگی میلگرد
 
ب- مشخصات مقطع گالواتور
گالواتور با سطح مقطع و آج استاندارد با مشخصات فنی زیر تولید می گردد.
قطر D (mm) 8 10 12 14 16 18 20 22 25 28 32 36 40
سطح مقطع F (cm2) 0.503 0.785 1.13 1.54 2.01 2.55 3.14 3.80 4.91 6.16 8.04 10.2 12.6
جرم واحد طول G (kg/m) 0.395 0.617 0.888 1.21 1.58 2.00 2.47 2.98 3.85 4.83 6.31 7.99 9.86
 
ج- مشخصات پوشش محافظ
پوشش گالواتور دارای دو بخش متمایز فوقانی و زیرین می باشد. بخش زیرین که دارای 96% عنصر روي اتمسيته با خلوص 995/99%  است با ايجاد پيوند قوی الکتروشیمیایی هسته فولادي را از طريق حفاظت كاتدي در مقابل خوردگي محافظت مي نمايد قسمت فوقانی که حاوی كمپلكس هاي روي است بصورت پوششی مقاوم در برابر عوامل خارجی عمل می‏نماید. بعلاوه همین پوشش خارجی کاملا زبر و ناهموار است و چسبندگی زيادي را با بتن ایجاد مي نمايد
  

روشهاي محافظت از خوردگي
گستردگی مشکلاتی که جامعه مهندسی در خصوص خوردگی میلگرد با آنها روبرو است باعث به وجود آمدن روشهای متعددی برای مقابله با این معضل گردیده است. در یک تقسیم بندی کلی روشهای حفاظت میلگرد در برابر خوردگی  را میتوانیم در دو رده طبقه بندی کنیم.

•        رده نخست شامل روشهایی است که در آن  از حفاظت مکانیکی  برای مقابله با خوردگی استفاده میشود. روشهای این طبقه ساده ترین و ارزان ترین روشها بوده ولی در عوض کارآیی و دوام محدودی دارند. رنگ و پوششهایی مانند اپوکسی مثالهای معروفی از روشهای دسته نخست هستند.در صورتی که پوشش حفاظتی دچار آسیب شود ارزش حفاظتی آن از بین میرود و از آن جایی که در هنگام کاربرد میلگرد در بتن به سختی میتوان پوشش حفاظتی را از آسیب دور نگه داشت  ، احتمال فراوانی وجود دارد که پوشش آسیب دیده و قادر نباشد که میلگردرا در برابر خوردگی محافظت کند. مثال روشنی از این مساله پل فلوریداکیز(Florida Keys) میباشد که اخیراً و با استفاده از میلگردهای دارای پوشش اپوکسی ساخته شده بود و پس از گذشت تنها 8 سال از ساخت ، خوردگی به صورت جدی در آن مشاهده گردیده است .
•       دسته دوم از روشهای حفاظتی در برگیرنده متدهایی است که از حفاظت مکانیکی فراتر رفته و فولاد را به روش الکترو شیمیایی در برابر خوردگی محافظت میکند. در این روشها اغلب یک ماده فداشونده وجود دارد که بر جریان تبادل الکترون در فرایند الکتروشیمیایی خوردگی تاثیر گذاشته و مانع از اکسید شدن فلز تحت حفاظت میگردد. گرچه فلز فداشونده میتواند هم به عنوان کاتد و هم به عنوان آند قرار گیرد ولی به دلیل آن که حفاظت کاتدی با استفاده از آند فداشونده به لحاظ کاربردی عملی تر و کم هزینه تر از حفاظت آندی است، در صنعت مقبولیت بیشتری یافته و هم اکنون در قالب فناوریهای گوناگون مورد استفاده قرار میگیرد.از دیدگاه تئوری مفاهیم ساده ای بر حفاظت کاتدی حاکم هستند. فرآیند خوردگی باعث تشکیل یک پیل الکتروشیمیایی و تولید یک جریان الکتریکی ضعيف میگردد. تولید این جریان به دلیل وجود اختلاف پتانسیلی است که بین دو قطب این پیل وجود دارد. با فداشدن آندی که اختلاف پتانسیلی بیشتر از اختلاف پتانسیل موجود ایجاد میکند میتوانیم از خوردگی جلوگیری کنیم زیرا آند به جای آهن اکسید شده و با اکسیژن واکنش میدهد. لذا روش حفاظت كاتدي هم بطور فيزيكي و هم بطور الكترو شيميايي ميلگرد را در برابر خوردگي محافظت مي كند.


خوردگي در بتن
 طی دهه های اخیر خوردگی میلگرد در بتن مسلح، یکی از مهمترین عوامل كاهش دهنده عمر سازه های مذكور بوده است. در واقع به دلیل مقاومت کششی اندک بتن، لازم است که آن را به طریقی در برابر بارگذاری کششی تقویت نمود. استفاده از میلگردهای فولادی راه حلی است که طی سالیان متمادی برای رفع این مشکل به کار رفته است.محیط بتن تازه به دلیل وجود مقادیر بسیاری از هیدروکسید کلسیم و مقادیر به نسبت کمتری از عناصر قلیایی مانند سدیم و پتاسیم محیطی بسیار قلیایی با pH بین 12 تا 13 میباشد. وجود این محیط قلیایی باعث ایجاد یک لایه نازک اکسید برروی سطح میلگرد ميگردد. این لایه در محیط به شدت قلیایی بتن تازه پایدار بوده و میلگرد را در برابر خوردگی محافظت میکند. مادامیکه pH محیط بیشتر از 10 باشد، میلگرد به لحاظ شیمیایی کماکان غیر فعال مانده و در معرض خوردگی قرار نمیگیرد.مشکل اساسی زمانی آغاز میشود که pH محیط رو به کاهش میگذارد یعنی قلیایی بودن بتن از دست میرود. کاهش pH محیط میتواند به دلایل متفاوتی صورت پذیرد که مهمترین دلیل تحقق این امر مربوط به نفوذ یک سری عناصر شیمیایی خاص به داخل بتن میباشد. در این میان مواد زیر از بیشترین اهمیت برخوردار میباشند:
الف- دی اکسید کربن  (CO2) موجود در اتمسفر
ب- دی اکسید گوگرد   (SO2)موجود در محیطهای صنعتی
پ- یونهای کلرید موجود در محیطهای دریایی
ت- املاح نمک (که معمولاً در اثر یخزدائی جاده ها، پلها و .... بر روی سازه های بتنی انباشته میشود.)
ورود مواد فوق به داخل بتن باعث انجام واکنش شیمیایی و کاهش pH بتن میگردد. در اغلب موارد این مواد از حفره های موجود در سطح بتن وارد ساختار سازه میشود.در محیطهایی که امکان ورود چنین موادی وجود دارد، غلظت این مواد افزایش پیدا کرده و نهایتاً به آستانه ای میرسد که لایه محافظ تخریب میشود و در نتیجه فولاد شروع به خورده شدن میکند. شواهدی حاکی از این امر وجود دارد که آستانه خوردگی در بتن به نوع سیمان مصرف شده و ترکیبات آن بستگی دارد. علاوه بر این، نوع ماده خورنده غالب نیز به جغرافیای محل استفاده بتن بستگی دارد. برای مثال کربوناسیون بتن در اروپا نسبت به امریکا اهمیت بیشتری دارد.خوردگی باعث کاهش سطح مقطع مفید میلگرد شده و میتواند ناپیوستگیهای مقطعی ایجاد کرده و مقاومت کششی و مقاومت در برابر تنشهای خستگی را کاهش دهد.در سازه های بتن مسلح، در اثر خوردگی میلگرد اضافه حجمی تا چند برابر حجم فولاد اولیه ایجاد میشود. تنشهای ناشی از نیروهای مولکولی حاصل از این اضافه حجم منجر به ترک خوردگی و نهایتا تخریب کامل سازه بتنی می گردد.ترکهای ايجاد شده راه را برای نفوذ آب، اکسیژن و کلریدها باز مینمایند و این باعث تسریع در امر خوردگی میگردد. بنابراین زنگ بیشتری تشکیل شده و تنشهای بیشتری به وجود می آید. تنشهای بیشتر باعث ایجاد ترکهای بیشتر میشود. چرخه به وجود آمده تا جایی که  فاجعه تخریب بتن به طور کامل اتفاق بیفتد ادامه پیدا میکند.این میلگرد ها در واقع میلگرد های معمولی هستند که تحت فرآیند گالوانیزاسیون قرار گرفته اند.  در این فرآیند لایه ای از فلز روی بواسطه غرق نمودن میلگرد در حوضچه روی مذاب بر روی سطح میلگردایجاد می گردد.
  
مقايسه انواع ميلگرد

 مقايسه ميلگردهاي گالوانيزه با گالواتور
الف- مزایای میلگرد گالوانیزه
• ایجاد حفاظت کاتدی همراه با حفاظت فیزیکی
• پوشش دهی کامل سطوح میلگرد
ب- معایب میلگرد گالوانیزه
• محفاظت هسته فولادی به علت متغییر بودن خلوص روی در سطوح مختلف پوشش بصورت یکنواخت صورت نمي پذيرد
• پوشش گالوانیزه گرم انعطاف پذیر نیست و در اثر انبساط و انقباض های زیاد ترک خورده و از سطح فلز جدا می شود ولی گالواتور با انعطاف پذیری بالا در برابر این شرایط مقاومت می کند
• عملیات گالوانیزه گرم باعث ایجاد تنش هاي پسماند در ميلگرد مي شود
• گرمایش حاصل از گالوانیزه گرم در درجه حرارت از 450 تا 600 درجه سانتی گراد، باعث کاهش مقاومت  فولاد می گردد. (خصوصاً در فولادهاي با مقاومت بالا)
• هزینه بالا
• آلودگی محیط زیست


 مقايسه ميلگردهاي اپوكسي با گالواتور
اپوكسي ها تنها به عنوان يك پوشش فيزيكي مانع از نفوذ اكسيژن، رطوبت و مواد خورنده مي شود و در صورتي كه پوشش رنگ یا اپوکسی زخمي شود از همان قسمت ميلگرد خورده شده و زنگ زدگي در زير پوشش گسترش مي يابد.
الف- مزایای میلگرد های اپوکسی
• ارزان بودن
• افزایش تقریبی عمر سازه در برابر خوردگی (10الی 30 سال)
ب- معایب میلگرد های اپوکسی
• مقاومت کم پوشش در برابر ضربات مکانیکی
• مقاومت کم پوشش در برابر خم کردن میلگرد
• نیاز به بتن با کیفیت خوب جهت کارآمد بودن
• مقاومت کم پوشش در مقبل انبساط و انقباض های حرارتی
• امکان نفوذ آب در زیر پوشش و ایجاد زنگ زدگی
• وابسته بودن عملکرد میلگرد به میزان خرابی های پوشش
• کنده شدن، تاول زدن و از بین رفتن پوشش در محیط خورنده
• احتمال بوجود آمدن زنگ سیاه
• نیازمند تدابیر ویژه جهت حمل، بندل کردن، خمکاری و آرماتوربندی
• از بین رفتن چسبندگی لایه در بلند مدت (از بین رفتن کارایی)
• افزایش سرعت خوردگی در صورت زخمی شدن پوشش
• محدودیت در میزان آسیب دیدگی پوشش (مقدارمجاز آسیب دیدگی پوشش 1% سطح می باشد)

 مقايسه ميلگردهاي رنگ شده با گالواتور
میلگرد های رنگ شده ساده ترین نوع میلگرد های حفاظت شده در برابر خوردگی می باشند ولی، به دو دلیل عمده استفاده از رنگها و اپوكسي ها برای حفاظت میلگرد میسر نمیباشد. نخست این که رنگ ها و اپوكسي هاي بسیار کمی وجود دارد که بتوانند pH زياد بتن تازه را تحمل کند (pH~13) ثانياً رنگها و اپوكسي ها تنها به عنوان يك پوشش فيزيكي مانع از نفوذ اكسيژن، رطوبت و مواد خورنده مي شود و در صورتي كه پوشش رنگ یا اپوکسی زخمي شود از همان قسمت ميلگرد خورده شده و زنگ زدگي در زير پوشش گسترش مي يابد. با توجه به اين كه در اثر حمل و نقل و عمليات برشكاري، خمكاري و آرماتور بندي ميلگردها حتماً زخمي ميشود استفاده از اين روش عملي نيست. ميلگرد هاي پوشش شده با زينك ريچ اپوكسي ها نيز نمي توانند بطور كامل ميلگرد فولادي را بطريق كاتدي محافظت نمايند زيرا برای این که پوششی غنی از روی بتواند سطح فلز پایه را به روش حفاظت کاتدی در برابر خوردگی محافظت کند بایستی حداقل 92% عنصر روی در فیلم خشک پوشش وجود داشته باشد و این در حالی است که عموما در رنگ های زینک ریچ مقدار روی موجود در فیلم خشک بسیار کمتر از این مقدار می باشد.استفاده از روي اتميسيته با خلوص 995/99% در گالواتور موجب گرديده است كه تبادل الكترون در فرآيند پيل الكتروشيميايي، بين فولاد و فلز روي بطور كامل صورت پذيرد و عنصر روي به عنوان آند فداشونده موجب حفاظت كاتدي سازه گردد. در یک فرآیند خوردگی، فلز پایه (مثلاً فولاد) الکترون آزاد کرده و به صورت یون مثبت در می آیداز طرف دیگر اکسیژن نیز در واکنش با آب و با جذب الکترون های تولید شده یون هیدروکسیل تولید می کند. یون هیدروکسیل با کاتیون های فلز پایه واکنش انجام داده و هیدروکسید فلز را به وجود می آورد.این هیدروکسید تولید شده همان چیزی است که ما از آن به عنوان زنگ فلز یاد می کنیم. در صورتی که بتوانیم الکترون لازم برای کاهش اکسیژن را از فلز دیگری غیر از فلز پایه تامین کنیم، خوردگی فلز پایه متوقف می شود و در عوض فلز فدا شونده خورده شده و مصرف می گردد.


 مقايسه ميلگردهاي استيل با گالواتور
این میلگرد ها از جنس فولاد ضد زنگ تولید شده اند و توان مقاومتی بالاتری نسبت به میلگرد های معمولی در محيط خورنده دارند. این میلگرد ها حاوی حداقل 12% کرم می باشند. اینگونه از میلگرد ها با دارا بودن آلیاژهای کرم مانع از ایجاد خوردگی می گردند.
انواع میلگردهای stainless steel بر اساس ترکیبات:
• فرتیک ها (حاوی حداکثر 17% کرم)
• آستنتیک ها (حاوی 18% کرم و 8% نیکل)
• فرتیک-آستنتیک ها (حاوی 22-28% کرم و 4-8% نیکل)
• مارتنستیک ها (حاوی 12-18% کرم و 1% کربن)
مزایای میلگرد های استیل:
• مقاومت زیاد در برابر خوردگی
• مقاومت مکانیکی مناسب
معایب میلگرد های استیل:
• قیمت بسیارگران، 12 الی 30 برابر در مقایسه با میلگردهای کربن استیل که از لحاظ  اقتصادی غیر قابل توجیه می باشد
• امکان ایجاد خوردگی موضعی در قسمت های جوشکاری شده
• عدم ایجاد چسبندگی کافی با بتن که عملا ظرفيت باربري آنرا كاهش مي دهند. عملیات خمکاری ميلگردهاي پوشش شده با استنلس استيل معمولا با ایجاد ترک همراه است و باید نظارت دقیقی بر عملیات صورت پذیرد


 مقايسه ميلگردهاي پوشش فلزي با گالواتور
 ميلگردهاي با پوشش فلزي فعال میلگردهایی هستند که با فلزی فعال تر (الکترون ده تر) از فولاد كربن استيل پوشش می شوند. مانند ميلگردهاي با پوشش فلزي منيزيم (Mg) روي (Zn) و آلومينوم (Al)
• مزیت منحصر بفرد این میلگردها مستقل بودن عملکرد حفاظتی آنها در مقابل ترکها، تخریبهای سطحی و دیگر آسیبهای ایجاد شده در پوشش می باشد.
•  اینگونه پوشش ها با تامین خاصیت حفاظت کاتدی از ایجاد زنگ زدگی در قسمتهای آسیب دیده پوشش جلوگیری بعمل آورده و میلگرد فــولادی را در مــقابل خوردگی از طریق فعــال (حفاظت كاتدي) محـافظت می نماید.


 مقايسه اقتصادي
بر اساس مطالعات صورت گرفته بر روی سازه های بتنی مسلح حفاظت نشده و سازه های حفاظت شده با گالواتور مشخص گردیده که هزینه صرف شده جهت حفاظت سازه ها در برابر خوردگي در مقایسه با ارزش سازه و فواید ناشی از افزایش عمر آن بسیار بسیار ناچیز می باشد.از لحاظ اقتصادی میلگردهای گالواتور در مقایسه با سایر میلگردهای محافظت شده در برابر خوردگی از قبیل میلگردهای اپوکسی و میلگردهای استنلس استیل بمراتب اقتصادی تر می باشد بطوری که میلگردهای اپوکسی حدود 5/1 برابر گالواتور هزینه داشته و میلگردهای تا 10 برابر گالواتور اضافه هزینه ایجاد می نماید.گالواتور در مقایسه با میلگردهای کربن استیل معمولی دارای توجیه اقتصادی می باشد بطور مثال هزینه ناشی از استفاده میلگردهای گالواتور بجای میلگردهای فولادی معمولی در یک پروژه بندر سازی حدود 3 درصد پروژه برآورد می گردد ملاحظه می شود كه هزینه مصرف این نوع میلگرد در پروژه های بتن مسلح در مقایسه با ارزش سازه بتنی و منافع ناشی از افزایش طول عمر آن بسیار ناچیز می باشد.زيرا با توجه ميزان افزايش طول عمر مفيد سازه بتني ارزش افزوده اي تا بيست برابر هزينه مقاوم سازي صرفه جوئي خواهد شد.

هر روز هنگام عبور از خیابان‌های شهر شاهد ساخت و سازهای روز افزونی هستیم، ساختمان‌های مختلف از یک طبقه تا 60 طبقه که جلوی آنها انواع مصالح دیده می‌شود؛ سازه‌هایی که گاه از بتن ساخته می‌شوند و گاه از فولاد. در مورد اینکه کدام نوع سازه بر دیگری برتری دارد، اختلاف نظر شدیدی بین سازندگان ساختمان‌ها وجود دارد. معمولاً معیارهای ساخت، جواب‌های متفاوتی برای ما به همراه دارند.عمده عوامل مؤثر در این روند، هزینه، زمان و کیفیت ساخت هستند. هزینه ساخت و سود حاصل از این سرمایه‌گذاری با زمان اتمام طرح رابطه تنگاتنگی دارند. بدیهی است هر چه زمان طرح طولانی‌تر ‌شود شاهد افزایش قیمت مصالح، قیمت تمام شده طرح، هزینه‌های متفرقه و بازگشت دیرتر سرمایه خواهیم بود که خوشایند هیچ سازنده‌ای نیست. سازه‌های بتن آرمه در مقابل سازه‌های فولادی معمولاً نیاز به هزینه کمتر و زمان بیشتری برای ساخت دارد؛ در حالی‌که سازه‌های فولادی ابتدا نیاز به سرمایه زیادی برای خرید آهن آلات دارد ولی در عوض شاهد سرعت اجرای بالاتری خواهیم بود. بنابراین در ساختمان‌های عادی کمتر از 6 طبقه در نهایت از این منظر تفاوت زیادی وجود ندارد. در اسکلت‌های فولادی حتماً باید تمام اسکلت آماده باشد تا بتوان سقف را اجراکرد. به عبارت دیگر اول باید تیر و ستون‌هایی وجود داشته باشد تا بتوان روی آن سطحی به نام سقف یا همان کف اجرا کرد. در حالی‌که در سازه‌های بتن آرمه ابتدا ستون‌های هر طبقه و سپس سقف همان طبقه که خود مشتمل بر تیر‌ها و کف یکپارچه‌تری نسبت به سازه‌های فولادی است اجرا می‌شود. مزیت این روش نسبت به روش اول آن است که می‌توان طبقه مورد نظر را سریعتر برای اجرای دیگر مراحل از جمله تیغه چینی، اجرای تأسیسات مکانیکی و برقی و... در اختیار سایر پیمانکاران قرار داد که خود موجب تسریع در روند طرح خواهد بود. ولی به‌طور کلی زمان اجرای سازه‌های فولادی در مقیاسهای بزرگ تا حدودی کوتاه‌تر از سازه‌های بتن آرمه و هزینه‌های سازه‌های بتن آرمه کمتر از سازه‌های فولادی است که هر سازنده‌ای با توجه به شرایط و معیار‌های خود تصمیم‌گیرنده اصلی است.حال با فرض وجود شرایطی کاملاً ایده‌آل، یعنی عدم ‌وجود محدودیت زمان و هزینه‌ها، عامل سوم یعنی کیفیت سازه را بررسی می‌کنیم. کیفیت را می‌توان از جنبه‌های متفاوتی مانند مقاومت در برابر بارهای ثقلی وارده و زلزله، مقاومت در برابر حرارت، ابعاد، دهانه‌های قابل پوشش، تعداد طبقات قابل طراحی، قابلیت ترمیم آسان و ... مورد نقد و بررسی قرار داد. با توجه به گستردگی و پیچیدگی مسئله، در اینجا فقط تصمیم‌گیری برای ساختمان‌های عادی را مورد توجه قرار می‌دهیم.اولین و مهم‌ترین نکته قابل ذکر در این مورد مقاومت مصالح و ابعاد مصالح مصرفی است. معمولاً هر چه اعضای باربر ما ابعاد بزرگتر از نگاه عام و ممان اینرسی بالاتر از دید مهندسی داشته باشد، رفتار سازه‌ای مناسب‌تر است و هر چه مصالح مصرفی که در عرف ساختمان‌سازی‌ بتن یا فولاد هستند قابلیت تحمل نیروهای بیشتر را داشته باشند منجر به طراحی اعضای ظریف‌تری خواهند شد.اگر هر دو عامل در کنار هم قرار گیرند منجر به رسیدن به سختی و صلبیت بالاتری خواهند شد که جزء اصلی‌ترین آیتم‌های طراحی یک مهندس محاسب به شمار می‌روند.در طراحی سازه‌ها، مقاومت بتن را 10 درصد مقاومت فولاد فرض می‌کنند بنابراین ابعاد ستون‌ها و تیرهای بتنی، به‌مراتب بیش از سازه‌های فولادی است. البته این ابعاد بزرگ اعضای بتنی، ممان اینرسی بسیار بالاتری نسبت به گزینه دیگر به ارمغان خواهند آورد که در نهایت سازه بتنی، سختی بالاتر و معمولاً رفتار سازه‌ای مناسب‌تری دارد.« سازه‌های بتنی سنگین هستند.» در پاسخ به این ایراد باید گفت: ابعاد بزرگ سازه تا جایی مورد پذیرش یک مهندس است که منجر به سنگینی بیش از حد سازه نشود و با توجه به آنکه بحث ما در مورد سازه‌های عادی کمتر از 6 طبقه است تفاوت وزن اسکلت نیز آنچنان نخواهد بود تا مهندس طراح را به سمت طراحی سازه فولادی بکشاند. این موضوع در بسیاری از سازه‌های عظیم نیز صادق است که برج 56 طبقه تهران نمونه بارزی از این دست است. بحث زلزله که بحث داغ این روزهای تهران است می‌تواند جنبه دیگری از کیفیت مناسب یک سازه باشد. سازه‌های بتن آرمه عادی و به ویژه مجهز به دیوارهای بتنی به‌علت سختی بالا نسبت به سازه‌های فولادی در برابر زلزله، در بیشتر موارد مقاومت بسیار بالایی از خود نشان می‌دهند اما سازه‌های فولادی نیز می‌توانند همین رفتار را از خود نشان دهند مشروط برآنکه طراحی مناسبی داشته باشند.نکته قابل تامل اینجا است که این رفتار به چه قیمتی به دست خواهد آمد؟ اگر طراحی، یک طراحی بدون نقص باشد، هم سازه فولادی و هم سازه بتن آرمه در چند ثانیه وقوع زلزله، با حداقل خسارت ممکن جان سالم به در خواهند برد. اما کار به اینجا ختم نخواهد شد و پس از زلزله‌های زیادی شاهد شکستگی لوله‌های گاز و وقوع آتش سوزی‌های مهیب بوده‌ایم که گاه از خود زلزله مخرب‌تر هستند.با توجه به اینکه اطفاء حریق بلافاصله بعد از وقوع حادثه ممکن نیست، ساختمان باید به گونه‌ای طراحی شود که تا چند ساعت متوالی بتواند آتش را با حداقل خسارات وارده تحمل کند. در سازه‌های بتن آرمه مقاومت بالایی در برابر آتش سوزی وجود دارد، اما درسازه‌های فولادی درصورتی‌که تمهیدات ایمنی لازم در آنها صورت نپذیرد در چند دقیقه ابتدایی حریق، شاهد تخریب‌های بسیار سریع و غیرقابل جبران خواهیم بود که این مورد نیز مزیتی بسیار ارزشمند برای سازه‌های بتن آرمه به حساب می‌آید.اما آنچه اکثر مهندسان را نسبت به سازه‌های بتن آرمه به شدت بد‌بین کرده، عدم‌قطعیت‌ها، یکنواخت نبودن مقاومت بتن و کم اطلاعی بسیاری از سازندگان از نحوه عمل‌آوری و به دست آوردن نتیجه‌ای مطلوب از این ماده است.قابلیت اشتباه در تهیه بالقوه این نوع ماده در مقابل فولاد توجیه دیگری است که از سوی عده زیادی در مخالفت با بتن ارائه می‌شود، چرا‌که ممکن است حین عمل آوری، مقاومت فشاری کمتر از حد مورد نیاز به دست آید. این گروه معتقدند جبران یک اشتباه در سازه‌های بتن آرمه در مواردی منجر به تخریب اجباری سازه می‌شود در حالی‌که فولاد در هر لحظه که سازنده اراده کند با هزینه‌ای به نسبت پایین قابل ترمیم و تقویت است. در پاسخ به این ایراد باید گفت این عدم‌قطعیت‌ها در آیین نامه‌ها با اعمال ضریب ایمنی بسیار بالایی پیش‌بینی شده تا جایی که در موارد زیادی شاهد مقاومتی چند برابر مقاومت مورد نیاز در ساخت این قبیل سازه‌ها هستیم. از سوی دیگر این عدم‌قطعیت کیفیت بتن در شالوده و سقف‌های سازه فولادی نیز وجود دارد و صرفاً متعلق به سازه‌های بتن آرمه نیست . در نهایت باید بر این موضوع تاکید کرد که به‌طور کلی هم سازه‌های فولادی و هم سازه‌های بتن آرمه درصورتی که در طراحی آنها سیستم مناسب و منطبق بر آیین‌نامه‌های به روز، مورد استفاده قرار نگیرد و متخصصین متبحر آنها را اجرا و مهندسین با تجربه بر اجرای آنها نظارت مستمر نکنند، هیچ رجحانی از نظر کیفیت و قابلیت اطمینان بر دیگری ندارند.فراموش نکنیم معیار چهارمی نیز در انتخاب وجود دارد؛ معیاری که 3 معیار هزینه، زمان و کیفیت را تحت سیطره خود قرار می‌دهد: فولاد به‌عنوان یک سرمایه ملی ماده‌ای است که ارزان به دست نمی‌آید و همانند نفت روزی تمام خواهد شد؛ ماده‌ای که باید در صنایع ارزشمندتر ‌ و یا حداقل در سازه‌های خاص که نیاز به ظرافت خاصی دارند و پس از بررسی‌های علمی برتری فولاد در آن محرز شده، مورد استفاده و بهره برداری قرار گیرد تا شاهد رشد اقتصادی در دیگر زمینه‌ها باشیم.به‌نظر محققین استفاده از سازه‌های بتن آرمه با توجه به مصرف به‌مراتب پایین‌تر از فولاد (به‌صورت میلگرد) هم از نظر سازه‌ای و هم از نظر اقتصادی و هم از جنبه ملی به‌مراتب مناسب‌تر و بهینه‌تر از سازه‌های فولادی است.

؟

مقدمه:

از دلایل توسعه پذیر بودن روش های  CVDمی توان به توانایی تولید لایه هایی با تنوع زیاد ،پوشش های فلزات،نیمه رسانا ها و لایه هایی با ترکیبات آلی و غیر آلی در یک شکل بلوری یا شیشه ای و دارای خواص مطلوب اشاره کرد.اصول فرایند CVD تا حدی شبیه فرایند PVD1 است،با این تفاوت که در اینجا فاز گازی که قرار است درون محفظه ،چگالش یافته و به پودر تبدیل شود،از طریق واکنش با مواد و به ویژه گازهای موجود در اتمسفر سیستم و به طریق شیمیایی ایجاد می شود.بر خلاف روش PVD که اتم ها به صورت مستقیم روی سطح رسوب می کنند،در روش   CVDاتم ها به طور یکنواخت و در تمام زوایا وقسمت های مختلف زیر لایه،به طور یکسان می نشینند. رسوب گذاری از فاز بخارCVD فرآیندی شیمیایی است که برای تولید مواد جامد با خلوص و کارآیی بالا استفاده می شود.این فرآیند اغلب در صنعت نیمه هادیها برای تهیه فیلم های نازک مورد استفاده قرار می گیرد.در فرآیند رایج رسوب گذاری از فاز بخار، زمینه  در معرض یک یا چند پیش ساخت فرار، قرار می گیرد که این مواد بر سطح زمینه واکنش داده و/یا تجزیه می شوند تا رسوب دلخواه به دست آید. اغلب، محصولات جانبی فرار نیز تولید می شوند که با جریان گاز عبوری از داخل اتاقک خارج می شوند. محصولاتی که عموما از طریق این فرآیند تولید می شوند، به قرار زیرند: سیلیکون، الیاف کربنی،نانوالیاف کربنی، نانوتیوپ های کربنی،SiO₂،سیلیکون- ژرمانیم،سیلیکون نیترید، سیلیکون کربید، تیتانیوم نیترید و دی الکتریک های گوناگون با ثابت دی الکتریک بالا.از این فرآیند برای سنتز الماس نیز استفاده می شود .

مروری بر منابع:

رسوب شیمیایی فاز بخار  (CVD)

روش رسوب‌ شیمیایی فاز بخار مستلزم رسوب‌گذاری ماده‌ی شامل نانوذرات از فاز گازی است. ماده آنقدر گرم می‌شود تا به صورت گاز درآید و سپس به صورت یک ماده جامد بر روی سطح، معمولاً تحت خلأ رسوب‌گذاری می‌گردد. ممکن است رسوب‌گذاری مستقیم یا رسوب‌گذاری از طریق واکنش شیمیایی، محصول تازه‌ای را به وجود آورد که با ماده‌ی تبخیر شده تفاوت زیادی داشته باشد. این فرآیند به آسانی نانوپودرهایی از اکسیدها و کاربیدهای فلزات را پدید می‌آورد، مشروط بر اینکه بخارات کربن یا اکسیژن همراه با فلز در محیط وجود داشته باشد. رسوب‌گذاری شیمیایی فاز بخار را، همچنین می‌توان برای رشد سطوح مورد استفاده قرار داد. جسمی که قرار است پوشش داده شود در مجاورت با بخار شیمیایی قرار داده می‌شود. نخستین لایه از مولکول‌ها یا اتم‌ها ممکن است با سطح واکنش دهد یا واکنش ندهد. در هر صورت، این گونه‌های در حال رسوب‌گذاری که برای اولین بار تشکیل شده‌اند، به عنوان بستری که ماده بر روی آن می‌تواند رشد کند، عمل می‌کنند. ساختارهای پدید آمده از این مواد، اغلب در یک ردیف در کنار هم به خط می‌شوند، زیرا مسیری که اتم‌ها و مولکول‌ها در طی آن رسوب‌گذاری گردیده‌اند، تحت تأثیر مولکول‌ها یا اتم‌های همسایه‌ی آن‌ها قرار می‌گیرد. اگر بستر یا سطح پایه‌ی میزبان که رسوب‌گذاری بر روی آن انجام شده است، فوق‌العاده مسطح باشد، رشد سطحی به بهترین وجه انجام می‌شود. در حین رسوب‌گذاری، مکانی برای بلوری شدن در امتداد محور رسوب‌گذاری ممکن است تشکیل شود، به طوری که ساختار منظم شده و به خط شده به شکل عمودی رشد می‌کند. این موضوع به صورت طرحی در شکل (2-2 - 1) نشان داده شده است و با یک ساختار واقعی تشکیل شده از نانولوله‌های کربنی در شکل (2-2 - 2) مقایسه شده است. از شکل های (1- الف و ب) می‌توان دید که خواص سطح در طول محور Z نسبت به صفحه X و Y بسیار متفاوت خواهد بود. این باعث می‌شود که ویژگی‌های سطح، منحصر به فرد و بی نظیر باشد.

                   نانو لوله های کربنی به خط شده که در کنار هم هستند                   

 مدل فرضی

 مراحل اساسی که در فرایند های CVD اتفاق می افتد شامل :

1- انتقال گرمایی نفوذی واکنش گرما از مخزن گاز به سمت منطقه واکنش

2- انجام واکنش های شیمیایی در فاز گاز برای تولید نمومه های واکنش پذیر جدید و فراورده  های فرعی

3- انتقال واکنش گرمای اولیه و فراورده هایشان به سمت سطح زیر لایه

4- جذب فیزیکی یا شیمیایی ونفوذ این نمونه ها روی سطح زیر لایه

5- واکنش های غیر همگن به وسیله سطح که منجر به شکل گیری لایه می شود

6- دفع فراورده های فرعی از واکنش های سطح

7-انتقال گرمایی ونفوذی واکنش فراورده های فرعی

انواع واکنش ها

1- پیرزلیز

2-کاهش

3-اکسایش

4-تشکیل ترکیبات

5-تسهیم نا مناسب

6-انتقال برگشت پذیر

کاربرد های فرایند CVD

در يك فرآيند CVD يك لايه از ماده در معرض يك يا چند ماده تبخير شده قرار مي گيرد، و طي آن مواد اوليه با لايه ی مذكور واكنش داده و تجزيه شده، محصول رسوبي مورد نظر را به وجود مي آورند . البته محصولات جانبي نيز به وجود مي آيند كه به وسيله گاز خارج مي شوند.رسوب دهي شيميايي بخار به طور وسيع درتوليد نيمه هادي ها ( به عنوان يك بخش از فرآيند توليد نانوساختارهاي نيمه هادي) و براي رسوب فيلم هاي گوناگون نظير سيليكون هاي پلي كريستال ، آمورف، اپي تكسيال، سيليكون ، ژرمانيوم، تنگستن، سيليكون نيتريد، سيليكون اكسي نيتريد و تيتانيم نيتريد استفاده مي شود ،  فرآيند CVD براي توليد الماس سنتزي نيزكاربرد دارد. اين فرآيند براي پوشش دهي قطعات مختلف و رسيدن به خواص نوري، الكتريكي ، گرمايي،  مكانيكي و مقاومت خوردگي ماده به كار مي رود. اين روش همچنين براي تشكيل فيلم ها و اليافي كه براي فيلتر كردن مواد كامپوزيت مصرف مي شوند، كاربرد دارد.

مزایای استفاده از فرایند CVD

1- توزیع یکنواخت رسوب در سطح وسیع و مطلوب

2- ایجاد نشدن گرادیان ترکیبی در لایه

3- نیاز نداشتن به شکست خلا برای رسوب لایه های مختلف

4 - رسوب فلزات دیر گداز،در دمایی بسیار پایین تر از نقطه ذوب آنها

5 - امکان رشد هم محور دانه ها

مهم ترین مزیت استفاده از فرایند CVD رسوب انتخابی لایه هاست.با این روش می توان لایه های نازک را به طور انتخابی در ناحیه های مطلوب رسوب داد.انتخاب بر اساس تفاوت در واکنش های شیمیایی بین مواد سطح و واکنش گرهاست.

معایب استفاده از فرایند CVD

1- این روش بدون ایمنی و آلوده است

2- هیدرات ها و کربونیل ها سمی هستند

3-مواد آلی فلزی در تماس با هوا آتشگیر هستند

4- تولید لایه هایی با خلوص بالا ،نیازمند هزینه بالایی است

 انواع فرایند CVD

1- رسوب دهي شيميايي در فشار اتمسفري(APCVD)

2- رسوب دهي شيميايي بخار لايه اتمي(ALCVD)

3- رسوب دهي شيميايي بخار در فشار پايين(LPCVD)

4- رسوب دهي شيميايي بخارآلي فلزي(MOCVD)

5- رسوب دهي شيميايي بخار پلاسمايي ميكروويو (MPCVD)

6- رسوب دهي شيميايي بخار پلاسمايي (PECVD)

7- رسوب دهي شيميايي بخار گرمايي سريع(RTCVD)

8- رسوب دهي شيميايي بخار پلاسمايي دور(RPCVD)

9- رسوب دهي شيميايي بخار با خلاء خيلي بالا(UHVCVD)

10- رسوب دهي شيميايي بخار مجهز به لیزر(LECVD)

 نتیجه گیری :

Chemical vapour deposition of coatings, Received 1 October 2000; received in revised form  November 2001; accepted 1 December 2001                  

. NANOSTRUCTURED FUNCTIONAL CERAMIC COATINGS   BY MOLECULE-BASED VAPOR DEPOSITION  , 2Department of Chemistry, Wuerzburg University, Wuerzburg,2007 

Analysis of the California Nanoindustry Focused on Carbon Nanotubes and TiO2 Nanomaterials, Prepared by Hai-Yong Kang, Ph.D,2010       

SYNTHETIC DIAMONDS AND IDENTIFICATION,MRS SHARON FERBER,2008  INTRODUCTION TO CHEMICAL VAPOR DEPOSITION (CVD),J.R.CREGHTON

   P.HO,2009  METALLORGANISCHE CHEMISCHE GASPHASENABSCHEIDUNG (MOCVD) VON UBERGANGSMETALLEN AM BEISPIEL VON EISEN ,RUTHEIUM UND  WOLFRAM,DER TECHNISCHEN FAKULTAT DER UNIVERSITATA  ERLANGEN-NURNBERG,2006                                                                                                                          

هزينه هاي خوردگي

تخمين هزينه هاي سالانة خوردگي در ايالات متحده بين 8 بيليون دلار تا 126 بيليون دلار مي باشد. بهر ترتيب، خوردگي زيان اقتصا دي عظيمي است و براي كاهش دادن به كارهاي زيادي مي توان انجام داد. اگر اين نكات را در نظر بگيريم كه هر جا فلز و مواد ديگر مورد استفاده قرار مي گيرند خوردگي با درجه وشدتهاي متفاوتي واقع مي گردد، اين رقمهاي بزرگ دلاري چندان غير منتظره نخواهد بود. در حقيقت اگر خوردگي وجود نداشت اقتصاد جامعة ما بشدت تغيير مي كرد. مثلاً اتومبيلها، كشتيها، خطوط لوله زير زميني و وسايل خانگي احتياج به پوشش نداشتند، صنايع فولاد زنگ نزن از بين مي رفتند و مس فقط براي مقاصد الكتريكي بكار مي رفت. اكثر كارخانجات و محصولاتي كه از فلز ساخته مي شدند از فولاد يا چدن ساخته ميشدند.اگر چه خوردگي اجتناب ناپذير است، ولي هزينة آنرا به مقدار زيادي ميتوان كاهش داد. مثلاً يك آند ارزان قيمت منيزيم مي تواند عمر تانك آب گرم خانگي را دو برابر كند. شستشوي اتومبيل براي زدودن نمكهاي كه براي يخ بندان روي جاده مي پاشند مفيد است. انتخاب صحيح مواد و طراحي خوب، هزينه هاي خوردگي را كاهش ميدهد. يك برنامه صحيح تعميرات و نگهداري رنگ چندين برابر مخارجش را صرفه جويي ميكند. اينجاست كه مهندسي خوردگي وارد صحنه مي شود و مي تواند موثر باشد – ماموريت اصلي او مبارزه با خوردگي است. جدا از مخارج مستقيم دلاري، خوردگي يك مشكل جدي است زيرا به طور روشني باعث تمام شدن منابع طبيعي ما مي گردد. مثلاً فولاد از سنگ آهن بدست مي آيد، ميزان توليد داخلي سنگ آهن پر عياركه مستقيماً قابل استفاده باشند بشدت كاهش يافته است. توسعة صنعتي سريع بسياري از كشورها نشان مي دهد كه رقابت و قيمت منابع فلزي افزايش خواهد يافت. ايالات متحده ديگر مصرف كنندة اصلي منابع معدني نيست.

مهندسي خوردگي

مهندسي خوردگي كاربر دانش وفن يا هنر جلوگيري ياكنترل خسارت ناشي از خوردگي به روش اقتصادي و مطمئن ميباشد. براي اينكه مهندس خوردگي به خوبي از عهده وظايف خود برآيد، بايستي با اصول خوردگي و عمليات مبارزه با آن، خواص شيميايي، متالورژيكي، فيزيكي و مكانيكي مواد، آزمايشات خوردگي، ماهيت محيط هاي خورنده، قيمت مواد اوليه، نحوه ساخت و توليد كامپيوتر و طراحي قطعات آشنا باشد. او همچنين بايستي خصوصيات معمول يك مهندس كه عبارت است از : توانائي ارتباط برقرار كردن با ديگران، صداقت توانايي تفكر و تجزيه تحليل كردن، آگاهي عميق از اهميت خطرات در عمل، عقل سليم يا شعور، منظم و مرتب بودن، و مهمتر از همه احساس عميق و صحيح مسائل اقتصادي را دارا باشد. در حل مسائل خوردگي بايستي روشي را انتخاب نمايد كه بيشترين بهره را داشته باشد.

مقالات زير كاربردهاي تكنولوژي كامپيوتر در مهندسي خوردگي را نشان مي دهد:

S.N. Smith and F.E. Rizzo, Computer Assisted Corrosion

Engineering, Materials Performans, 19:21 – 23 oct 1980

C. Edeleanu, the Efect of the Microprissors on Corrosion

Technology, Materials Performance, 22:82 – 83 Oct 1983

در گذشته تعداد نسبتاًكمي از مهندسين با آموزش رسمي در خوردگي وجود داشتند. اكثراً افرادي دركه اين رشته كار مي كردند داراي زمينه هاي شيمي، برق يا متالوژي بودند. خوشبختانه اين وضعيت امروزه تغيير كرده است.از فقط 3 دانشگاه در 1946، امروزه 65 دانشگاه در ايالات متحده دروس رسمي در زمينه خوردگي ارائه مي كنند. مفهوم اينها آن است كه امروزه صدها مهندس در صحنه وجود دارند كه درس رسمي در اين زمينة خوردگي گذرانده اند. در گذشته، و حتي امروزه، خوردگي را به عنوان "معضلي" كه بايستي آنرا تحمل كرد در نظر مي گيرند. غفلت علت بسياري از انهدام هاي زودرس، غير منتظره و گران مي باشد- غفلت بوسيلة افرادي كه بايستي اطلاعات بهتري داشته باشند. بطور مثال، دو فروشندة آنده هاي قرباني شونده، سيستم هاي خود راحفاظت آندي مي نامند! در حقيقت اين سيستم حفاظت كاتدي است كه كاملاً متفاوت است.

تعريف خوردگي

خوردگي را تخريب يا فاسد شدن يك ماده در اثر واكنش با محيطي كه در آن قرار دارد تعريف مي كنند. بعضي ها اصرار دارند كه اين تعريف بايستي محدود به فلزات باشد، ولي غالباً مهندس خوردگي بايستي براي حل يك مسئله هم فلزات و هم غير فلزات را در نظر بگيرد. سراميكها، پلاستيكها، لاستيك و مواد غير فلزي ديگر نيز منظور شده اند. مثلاً، تخريب رنگ ولاستيك بوسيله نور وخورشيد يا مواد شيميايي، خورده شدن جدارة كورة فولاد سازي، و خورده شدن يك فلز جامد بوسيله مذاب يك فلز ديگر تماماً خوردگي ناميده مي شوند. خوردگي مي تواند سريع ياكندصورت گيرد. فولاد زنگ نزدن در حالت حساس شده به وسيله اسيد پلي تيونيك ظرف چند ساعت بشدت خورده مي شود. ريلهاي راه آهن معمولاً به آهستگي زنگ مي زنند- ولي سرعت زنگ زدن آنقدر نيست كه بر كارايي آنها در سالهاي زياد اثري بگذارد. ستون آهني معروف دهلي در هندوستان حدود 2000 سال پيش ساخته شده و هنوز به خوبي روز اول است. ارتفاع آن 32 فوت است.لكن بايستي توجه شود كه اين ستون آهني عموماً در شرايط جوي خشك قرار داشته است. خوردگي فلزات را مي توان بر عكس متالوژي استخراجي در نظر گرفت. در متالوژي استخراجي در نظر گرفت. در متالوژي استخراجي، هدف عمدتاً بدست آوردن فلزاز سنگ معدن و تصفيه يا آلياژسازي آن براي مصارف مختلف مي باشد. اكثر سنگ معدنهاي آهن حاوي اكسيد هاي آهن هستند و زنگ زدن فولاد به وسيله آب واكسيژن منجر به تشكيل اكسيد آهن هيدارته مي گردد. اگرچه اكثر فلزات موقعي كه خورده ميشوند تشكيل اكسيدهايشان را مي دهند ولي لغت زنگ زدن فقط در مورد آهن و فولاد بكار مي رود. بنابراين ميگوئيم فلزات غير آهني خورده مي شوند و نمي گوييم زنگ مي زنند. محيطهاي خورنده عملاً كليه محيطها خورنده هستند، لكن قدرت خوردگي آنها متفاوت است. مثالهايي در اين مورد عبارتند : از هوا و رطوبت، آبهاي تازه، مقطر، نمكدار، و معدني، آتمسفرهاي روستائي، شهري، و صنعتي، بخار و گازهاي ديگر مثل كلر، آكونياك، سولفور هيدروژن، دي اكسيدگوگرد، و گازهاي سوختني، اسيد هاي معدني مثل اسيد كلريدريك، سولفوريك، و نيتريك، اسيدهاي آلي مثل اسيد نفتنيك، استيك، و فرميك، قليائي ها، خاكها، حلالها، روغن نباتي و نفتي، و انواع و اقسام محصولات غذائي. بطور كلي مواد "معدني" خورنده تر از مواد " آلي" مي باشند. مثلاً خوردگي در صنايع نفت بيشتر در اثر كلرور سديم، گوگرد، اسيد سولفوريك و كلريدريك و آب است تا بخاطر روغن، نفت و بنزين. كاربر درجه حرارتها و فشارهاي بالا در صنايع شيميايي باعث امكان پذير شدن فرايند جديد يا بهبود فرايند قديمي شده است، به عنوان مثال راندمان بالاتر، سرعت، توليد بيشتر، يا تقليل قيمت تمام شده. اين مطلمب هم چنين در مورد توليد انرژي از جمله انرژي هسته اي، صنايع فضائي و تعداد بسيار زيادي از روشها و فرايند ها صادق است. درجه حرارتها و فشارهاي بالاتر معمولاً باعث ايجاد شرايط خوردگي شديدتري مي گردند. بسياري از فرايند ها و عمليات متداول امروزه بدون استفاده از مواد مقاوم در برابر خوردگي غير ممكن يا غير اقتصادي ميباشد.

 دوستان عزیز این مجموعه که براتون قرار دادم نرم افزاری هستش بنام  نرم افزار catt2

دوستان عزیز این مجموعه که براتون قرار دادم متالورژی جوش  هستش که امیدوارم

خوشتون بیاد......

دوستان عزیز این مجموعه که براتون قرار دادم اصول و کاربرد های طیف سنجی امپدانس الکتروشیمیایی 

در پیل سوختی هستش که امیدوارم خوشتون بیاد......