ผลกระทบของการสร้างฟิล์มโมลิบเดท/ฟอสเฟตสำหรับการป้องกันการกัดกร่อนของผิวเหล็กกล้าคาร์บอน

Abstract

โดยทั่วไประบบท่อและอุปกรณ์ต่างๆในโรงงานอุตสาหกรรมส่วนมากผลิตจากเหล็กกล้าคาร์บอนต่ำ ด้วยความที่เป็นวัสดุราคาถูกและสามารถใช้งานได้อย่างกว้างขวาง แต่วัสดุชนิดนี้ก็มักจะมีปัญหาการผุกร่อนตามมาเสมอ การศึกษาวิธีการป้องกันการผุกร่อนด้วยการใช้เคมีสร้างฟิล์มป้องกันสนิมหรือการพาสสิเวชั่นบนผิวเหล็กกล้าคาร์บอนต่ำจึงถูกจัดทำขึ้นเพื่อศึกษาเปรียบเทียบประสิทธิภาพในการสร้างฟิล์มป้องกันสนิมของสารประกอบโมลิบเดทและสารประกอบฟอสเฟต โดยใช้คู่มือการใช้งานสารเคมีเป็นแนวทางในการปรับเปลี่ยนปัจจัยควบคุมต่างๆในการสร้างสร้างฟิล์มบนแผ่นชิ้นงานที่เรียกว่า “แผ่นคูปอง” แผ่นคูปองจะถูกนำมาไหลผ่านด้วยสารละลายของสารประกอบโมลิบเดทที่ความเข้มข้น 50 100 และ 200 มิลลิกรัมต่อลิตร และสารละลายของสารประกอบฟอสเฟต ที่ความเข้มข้น 235 470 และ 940 มิลลิกรัมต่อลิตร เป็นเวลา 0.5 1 2 และ 4 วันตามลำดับ โดยแต่ละการทดลองจะควบคุมความเร็วของสารละลายที่ไหลผ่านแผ่นคูปองเท่ากับ 1 เมตรต่อวินาที ซึ่งทำให้ได้ผลการทดลองที่แตกต่างกัน 24 สภาวะ ซึ่งแผ่นคูปองที่ผ่านการพาสสิเวชั่นจะนำไปทดสอบความต้านทานการกัดกร่อนและวิเคราะห์การกระจายตัวรวมไปถึงความหนาของชั้นฟิล์ม ในขั้นตอนการตรวจสอบความต้านทานการกัดกร่อน แผ่นคูปองที่ผ่านกระบวนการสร้างฟิล์มแล้วจะถูกนำไปจุ่มในน้ำเป็นเวลา 1 สัปดาห์ จากนั้นนำไปชั่งน้ำหนักเพื่อคำนวณหาอัตราการผุกร่อนจากน้ำหนักที่หายไปด้วยเครื่องชั่งทศนิยม 4 ตำแหน่ง ในส่วนของการวัดความหนาและการกระจายตัวของชั้นฟิล์มจะใช้กล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบส่องกราดเป็นเครื่องมือในการวิเคราะห์ ซึ่งผลการทดลองพบว่า การพาสสิเวชั่นด้วยเวลาที่นานขึ้นและความเข้มข้นของสารเคมีที่เพิ่มขึ้น จะก่อให้เกิดชั้นฟิล์มป้องกันสนิมที่มีประสิทธิภาพมากขึ้น และยังพบอีกว่าประสิทธิภาพในการสร้างฟิล์มป้องกันสนิมของสารประกอบโมลิบเดท มีประสิทธิภาพที่สูงกว่าสารประกอบฟอสเฟตทั้งในแง่ของความต้านทานการกัดกร่อนและความหนาของชั้นฟิล์ม ทำให้แผ่นคูปองที่ผ่านการพาสสิเวชั่น 4 วัน ด้วยสารประกอบโมลิบเดท มีชั้นฟิล์มที่หนา และทนทานต่อการผุกร่อนมากที่สุด