Μελέτη των επικαλύψεων ψευδαργύρου σε συνάρτηση με το βάθος διείσδυσης των ακτίνων-Χ-εφαρμογές:
Creators: name: Παπαναστασίου, Κωνσταντίνος Αντωνίου
Publisher: name: Aristotle University of Thessaloniki
Year: 2010
Subjects: Ακτίνες Χ
Βάθος διείσδυσης
Επικαλύψεις ψευδαργύρου
X-rays
Penetration depth
Zinc coatings

description: Η διάβρωση που προκαλείται από τη έκθεση σε ατμοσφαιρικό περιβάλλον είναι από τα σημαντικότερα προβλήματα που αντιμετωπίζουν τα σιδηρούχα υλικά (ferrous materials) μια που έχει άμεσο αντίκτυπο στις μηχανικές ιδιότητές(mechanical properties) τους. Μια από τις πιο διαδεδομένες μεθόδους προστασίας των υλικών αυτών είναι η επικάλυψή(coating) τους με ψευδάργυρο(zinc). Ο ψευδάργυρος προστατεύει το φερριτικό(ferrous) υπόστρωμα με δυο τρόπους: α)παρέχει γαλβανική(galvanic) προστασία, β)αντιδρά με τα συστατικά της ατμόσφαιρας και σχηματίζει ένα στρώμα οξειδίων(oxides) που είναι αδιαπέραστο από το νερό και απομονώνει το σύστημα από το περιβάλλον του. Οι πιο διαδεδομένοι τύποι επικαλύψεων ψευδαργύρου είναι: Οι επικαλύψεις εμποτισμού εν θερμώ (hot dip galvanizing) οι επικαλύψεις χημικής εναπόθεσης (pack cementation) και οι επικαλύψεις θερμικού ψεκασμού (thermal spraying) που οφείλουν το όνομά τους στην τεχνική με την οποία παρασκευάστηκαν. Ανάλογα με την τεχνική δημιουργίας της επικάλυψης δημιουργούνται ανάμεσα στον ψευδάργυρο και στο υπόστρωμα(substrate) διάφορες φάσεις του συστήματος Fe-Zn που καθορίζουν και τις ιδιότητες της επικάλυψης. Ένας γρήγορος και αποτελεσματικός τρόπος για τη μελέτη των επικαλύψεων ψευδαργύρου είναι η χρήση της περίθλασης ακτίνων-Χ(x-ray diffraction) (xrd). Στην παρούσα εργασία υπολογίζεται το βάθος διείσδυσης των ακτίνων-Χ(penetration depth) για τις περιπτώσεις μεταβαλλόμενης και σταθερής γωνίας πρόπτωσης (Bragg-Brentano και GIXRD) στο εσωτερικό των φάσεων(phases) του συστήματος Fe-Zn που απαντώνται στις επικαλύψεις(coatings) ψευδαργύρου καθώς και των οξειδίων που σχηματίζονται κατά την αλληλεπίδραση των εξώτερων φάσεων των επικαλύψεων αυτών με τον ατμοσφαιρικό αέρα. Οι παραπάνω υπολογισμοί χρησιμοποιούνται για την ερμηνεία των αποτελεσμάτων που προκύπτουν από τη μελέτη ακτινογραφημάτων περίθλασης ακτίνων-Χ(x-ray diffraction patterns) που λαμβάνονται από οξειδωμένες και μη επικαλύψεις ψευδαργύρου με τη βοήθεια βέβαια και των αντίστοιχων εικόνων SEM. Αναπτύσσεται επίσης η σχέση που δίνει το βάθος διείσδυσης των ακτίνων-Χ με τη μέθοδο GIXRD μέσα σε κάποιο υλικό στην περίπτωση της παρουσίας ενός ή δυο υπερκείμενων αυτού στρωμάτων και επαληθεύεται πειραματικά για την πρώτη περίπτωση.
description: Corrosion caused by exposure to atmospheric environment is one of the major problems ferrous materials come up against, since this directly affects their mechanical properties. One of the most widespread methods of protecting such materials is zinc coating. Zinc protects the ferrous substrate in two ways: a) It provides galvanic protection, b) It reacts to the atmospheric constituents forming an oxide layer that is impervious to water and isolates the system from its environment The most common types of zinc coating are: hot dip galvanizing, pack cementation and thermal spraying, each named after the technique used. Depending on the technique used to create the coating, various phases of Fe-Zn system are produced between Zinc and the substrate; these phases determine the attributes of the coating. A fast, effective way to study zinc coatings is the use of X-ray diffraction (xrd). In the ensuing study, X-ray penetration depth is estimated for i) cases of variable and constant angle prolapse (Bragg-Brentano και GIXRD) within the phases of the Fe-Zn system, which are present in Zinc coating, and ii) for the oxides that are formed during the interaction of the outer phases of the coatings with the atmospheric air. The above calculations are used to interpret the outcomes of the study of X-ray diffraction patterns, produced by oxidized and non oxidized zinc coatings with the aid of SEM images. Moreover, the relation given by the penetration depth using the GIXRD method within a material is developed, in the case of one or two overlying layers and this is experimentally verified for the first case