Failure Assessment of Different Organic Coatings by Shearography Technique

سيتم دراسة السلوك الميكانيكي للإطليه المختلفة بواسطة تقنية التصوير الحراري، في درجات حرارة معادلة لدرجات الحرارة الموجودة في دولة الكويت على مدار السنة (20- 60 C˚). كذلك سوف يتم دراسة السلوك الميكانيكي للإطلية العضوية والخزفية والمينا المستعملة في مصانع دولة الكويت. الدراسة سوف تركز على تعيين إزاحة الإطلية على سبائك الفولاذ من جراء تعرضها لدرجات حرارة عالية، وتعيين عامل التمدد الحراري للإطلية المختلفة على سبائك الفولاذ من جراء تعرضها لدرجات حرارة عالية. سوف يتم اشتقاق نموذج رياضي لمحاكاة نتائج التجارب المختبرية للسلوك الميكانيكي للإطلية المختلفة. ودلت نتائج البحث الأولية على أن تقنية التصوير تعتمد فكرة التداخل الضوئي لشعاع الليزر، المعروفة بتقنية الشيروغرافي، وهي تقنية تتميز بأنها ذات بُعدين. كما دلت نتائج البحث الأولية على أن التصوير الحراري تقنية غير مخربة، ويمكن استخدامها في مجهر دقيق الأبعاد لدراسة سلوك الإطلية المختلفة. وكذلك سوف تقارن نتائج تقنية الشيروغرافي بنتائج تقنية المطياف الكهروكيميائية في درجات حرارة معادلة لدرجات الحرارة والطقس في دولة الكويت على مدار السنة.

In the present work the thermo-mechanical behavior, temperature versus thermal deformation (strain) with respect to time, of different coating films will be studied by a non-destructive technique (NDT) known as shearography. Ceramic, i.e., Al2O3,Organic, i.e., Epoxy, and Enamel coatings on metallic alloys, i.e., carbon steels, will be investigated for local coating industries, at a temperature range simulating the severe weather temperatures in Kuwait, especially between the daylight and the night time temperatures, The investigation will be focused on determining the in-plane displacement of the coatings, which amounts to the thermal deformation (strain) at a temperature ranging from 20-60°C, with respect to time. Furthermore, the investigation will be focused on determining the thermal expansion coefficients of coatings. Along with the experimental data, a mathematical relationship was derived describing the thermal deformation and thermal expansion coefficients of a coating film as a function of temperature. In addition, preliminary results of shearography indicate that the method is a very useful non-destructive technique, not only for determining the thermo-mechanical behavior of different coatings but also that the technique can be used as a 2D-microscope in industries for monitoring the deformation of the coatings in real-time at a microscopic scale. Furthermore, results of shearography will be validated by obtaining the alternating current impedance (resistance) of the coatings on the same samples at different temperatures, with respect to time, after of the shearography investigation. The alternating current impedance (resistance) of the coatings will be determined by Electrochemical Impedance Spectroscopy (EIS). Consequently, a correlation between the thermal expansion coefficients of coatings and the alternating current impedance of the same coatings will be developed at a temperature ranging from 20-60°C, with respect to time.