Surface Pretreatments of AA5083 Aluminum Alloy with Enhanced Corrosion Protection for Cerium-Based Conversion Coatings Application: Combined Experimental and Computational Analysis

Abstract

Vliv předběžných povrchových úprav na konverzní povlak na bázi ceru nanesený na hliníkovou slitinu AA5083 byl zkoumán pomocí kombinace skenovací elektronové mikroskopie (SEM), energeticky disperzní rentgenové spektroskopie (EDS), polarizačního testování a elektrochemické impedanční spektroskopie. Pro studium účinků předběžných úprav povrchu byly na povrch aplikovány dva kroky předběžných úprav obsahujících kyselé nebo zásadité roztoky. Mezi předupravenými vzorky vykazoval vzorek připravený předúpravou alkalickým roztokem a následným promýváním kyselinou vyšší ochranu proti korozi (~3 řády vyšší než vzorek bez předúpravy). Tato předběžná úprava poskytla aktivnější povrch pro depozici vrstvy ceru a poskytla vhodnější substrát pro tvorbu filmu a vytvořila rovnoměrnější film. Morfologie povrchu vzorků potvrdila, že nejlepší povrchové pokrytí představovala předúprava alkalickým roztokem a následně promýváním kyselinou. Přítomnost ceru v (EDS) analýze prokázala, že předúprava alkalickým roztokem a následné promývání kyselinou vedlo k vyššímu nanášení vrstvy ceru na hliníkový povrch. Po výběru nejlepší předběžné úpravy povrchu byly zkoumány různé doby depozice cerových lázní. Nejlepšího času depozice bylo dosaženo při 10 min, po uplynutí této kritické doby se na povrchu vytvořila popraskaná vrstva, kterou nebylo možné ochránit. Korozní odolnost konverzních povlaků na bázi ceru získaná elektrochemickými testy byla použita pro trénink tří výpočetních technik (umělá neuronová síť (ANN), adaptivní neuro-fuzzy inferenční systém (ANFIS) a regrese s podpůrným vektorem (SVMR)) na základě předúpravy-1 (kyselé nebo alkalické čištění: pH (1)), předúpravy-2 (kyselé nebo alkalické čištění: pH (2)) a doby depozice v cerové lázni jako vstupu. Různá statistická kritéria ukázala, že model ANFIS (R2 = 0,99, MSE = 48,83 a MAE = 3,49) dokáže předpovědět korozní chování konverzního povlaku na bázi ceru přesněji než jiné modely. Nakonec byl vzhledem k robustnímu výkonu ANFIS při modelování zkoumán vliv jednotlivých parametrů.

Description

Subject(s)

předúprava, povrchu, hliníkové, slitiny, AA5083, zvýšenou, ochranou, proti, korozi, pro, aplikaci, konverzních, povlaků, bázi, ceru, kombinovaná experimentální výpočetní analýza

Citation

MOHAMMAD REZA, S. MOSLEM, G. NAJMEH, A. ALIREZA, Z. EHSAN, S. HAMED, A. SCHUBERT, J. CHOCHOLATÝ, O. Surface Pretreatments of AA5083 Aluminum Alloy with Enhanced Corrosion Protection for Cerium-Based Conversion Coatings Application: Combined Experimental and Computational Analysis. MOLECULES, 2021, roč. 26, č. 24, s. nestránkováno. ISSN: 1420-3049
OPEN License Selector