روش آزمایش استاندارد برای تعیین هم زمان پتانسیل الکترود و ضخامت لایه های فردی در رسوبات چند لایه ای نیکل (تست step) Standard Test Method for Simultaneous Thickness and Electrode Potential Determination of Individual Layers in Multilayer Nickel Deposit (STEP Test)

چاپ شده در مجله ASTM
رشته های مرتبط شیمی و مهندسی مواد، شیمی معدنی، شیمی کاربردی و بیومواد
۲- اسناد مرجع ۲-۱ استاندارد های ASTM B456 مشخصات برای پوشش های ابکاری شده مس به علاوه نیکل به علاوه کروم و نیکل به علاوه کروم است B504: یک روش ازمایشی برای اندازه گیری ضخامت پوشش های فلزی با روش کولومتریک است. D1193: مشخصات آب معرف ۳- خلاصه ای از روش آزمایش ۳-۱ این روش، نسخه اصلاح شده روش کولمتریک آزمون ضخامت( روش تست B504) می باشد. این موسوم به انحلال انودی یا روش عریان سازی الکتروشیمیایی است. ۳-۲ ابزار های تست ضخامت کولومتریک بر اساس انحلال آندی رسوب در یک جریان ثابت است در حالی که در عین حال برای تعیین ضخامت اندازه گیری می شود. همان طور که پیش بینی می شود، این روش از یک پیل یا سلول کوچک استفاده می کند که با الکترولیت مناسب پر می شود و نمونه ازمایشی به عنوان انتهای سلول عمل می کند. انتهای سلول به یک لاستیک پلاستیکی متصل است که دهانه آن، موسوم به منطقه اندازه گیری است. در صورتی که سلول متالیک استفاده شود، یک واشر لاستیک می تواند عایق الکتریکی نمونه باشد. وقتی که نمونه به عنوان آمود باشد و سلول یا لوله به صورت کاتد باشد، یک جریان مستقیم ثابت از سلول تا زمان انحلال لایه نیکل عبور می کند. یک تغییر ناگهانی در ولتاژ بین الکترود ها زمانی رخ می دهد که یک لایه فلزی شروع به انحلال کند ۳-۳ هر فلز یا گونه فلزی یکسان دارای ولتاژ ثابت جریان در زمان عریان سازی می باشد. وقتی که یک لایه نیکل انحلال می یابد و لایه بعدی در معرض دید قرار می گیردف یک تغییر ولتاژ خواهیم داشت. زمان گذشته شده ای که در آن این تغییر ولتاژ رخ می دهد( نسبت به شروع ازمایش و یا تغییر ولتاژ قبلی، شاخص اندازه گیری ضخامت رسوب است.( با فرض یک جریان ثابت و تفاوت در ویژگی های الکتروشیمیایی دو لایه نیکل). ۳-۴ در عین حال، بزرگی تغییر ولتاژ را می توان مشاهده کرد. یعنی سهولت انحلال و یا عریان سازی با توجه به لایه دیگر را می توان مقایسه کرد. هر چه ولتاژ مورد نیاز کم تر باشد، فلز فعال تر است و یا هر چه تمایل به خوردگی بیشتر باشد، آن فلز نجیب تر است. ۳-۵ در جایی که لایه های فلزی دارای ماهیت مشابهی هستند که موجب تغییر ولتاژ عریان سازی می شوند، مسائلی در تشخیص این تغییر وجود دارد به خصوص اگر ولتاژ بین همه سلول ها و انود نمونه اندازه گیری شود. از ان جا که نمونه به شکل آنودی انحلال می یابد، فرایند های کاتودی بر روی سطح سلول کاتدی رخ می دهند. با اندازه گیری پتانسیل انحلال نمونه انودی با توجه به سومین الکترود می توان این مشکل را حل کرد. با ثبت این پتانسیل، هر گونه تفاوت در فعالیت الکتروشیمیایی بین لایه ها، به آسانی قابل تشخیص است. تجهیزات را می توان در رابطه با این استاندارد ها با مقادیر STEP مشخص واسنجی کرد. ۳-۶ ضخامت هر لایه نیکل را می توان از مقدار الکتریسیته مورد استفاده، سطح انحلال یافته( جریان ضرب در زمان)، ، سطح انحلال یافته، معادل الکتروشیمیایی نیکل و تراکم لایه نیکل محاسبه کرد ۳-۷ ابزار های تجاری استفاده کننده از این روش قابل دسترس هستند. آن ها ترکیبی از ابزار های کولومتریک و STEP هستند. استاندارد های مرجع برای واسنجی ابزار قابل دسترس هستند. تست STEP، نظیر تست کالریمتری، سریع و برای پوشش مخرب است.