تأثير الاستقطاب الكاثودي على سلوك الطبقة السلبية للفولاذ الغير قابل للصدأ (2205 ثنائي الطور) في محلول كلوريد الصوديوم 0.9% وزن

الملخص

يُعدّ تأثير الاستقطاب الكاثودي على السلوك الكهروكيميائي للغشاء السلبي في الفولاذ الغير قابل للصدأ في البيئات الفسيولوجية تأثيرًا مهمًا. ففي مثل هذه البيئات، يمكن لتفاعلات الهيدروجين والتعديلات الكهروكيميائية في هذه الطبقة أن تؤثر بشكل مباشر على مقاومة التآكل ومتانة هذه السبائك. على الرغم من أن الاستقطاب الكاثودي قد دُرس على نطاق واسع فيما يتعلق بتأثيره على التقصف الهيدروجيني والتشقق الناتج عن التآكل الإجهادي في الفولاذ الغير قابل للصدأ 2205 ثنائي الطور، فإن تأثير هذه الظروف على الخصائص الكهربائية للطبقة السلبية في البيئات الفسيولوجية لا يزال غير مدروس بشكل كافٍ. في هذا البحث، تم دراسة تأثيرات الاستقطاب الكاثودي على سلوك الغشاء السلبي لفولاذ الدوبلكس الغير قابل للصدأ (2205) في محلول كلوريد الصوديوم بتركيز ‎0.9% وزن, وقد استُخدمت تقنيتا التحليل الطيفي للمقاومة الكهروكيميائية وتحليل موت–شوتكي لدراسة استقرار الغشاء السلبي، وخصائص أشباه الموصلات ومقاومة التآكل. أظهرت النتائج أن الاستقطاب الكاثودي أدخل الهيدروجين إلى الغشاء السلبي، مما قلل من جهد النطاق المسطح إلى سالب 0.08 فولت مقابل قطب فضة\كلوريد الفضة، بالإضافة إلى زيادة كثافة المادة المانحة إلى 3.6x10²  جرام\سم³. اقترح التحليل الطيفي للمقاومة الكهروكيميائية أن مقاومة نقل الشحنة انخفضت، وهو ما يتوافق جيدًا مع الانحلال السلبي الذي اقترحه تحليل موت شوتكي. ومع ذلك، لم يتغير سمك الغشاء (1.9 نانومتر)، مما يشير إلى تغييرات إلكترونية وليست هيكلية في الغشاء السلبي بسبب الاستقطاب الكاثودي. سلطت هذه النتائج الضوء على أهمية فهم المفاضلة بين تخفيف التآكل وتلف الأغشية الناجم عن الهيدروجين والذي قد ينجم عن ممارسات الاستقطاب الكاثودي غير السليمة.