Advance inorganic fly ash – metakaolin- phosphatic geopolymer has been developed via greener approach and deposited on mild steel substrate using spin-coating method, to improve the substrate-matrix interaction. The present research investigates the effect of incorporation of metakaolin and phosphate to geopolymer matrix to assess the performance of coating and optimization of spin coating parameters are performed as well to achieve maximum adhesion strength. XRD, FTIR, and SEM studies coupled with energy dispersive spectroscopy (EDX) have been carried out for determination of mineralogical phases, bonding interactions, substrate–matrix interface, and microstructural and chemical analysis.Results indicated that spin coating method produced well-ordered thin geopolymeric coating (thickness 13-20 micrometres), therefore spin coating deposition is the simplest way to obtain thin coatings of visibly thick materials. Maximum adhesion strength of material with substrate is 2.5M.Pa. which is obtained at optimized water to precursor ratio 0.5 at 500rpm spinning speed. It is concluded that new inorganic phases (originated from mutual contribution of phosphate, metakaolin and fly ash) like sodium iron aluminium phosphate, aluminium phosphate and sodium iron phosphate were responsible for good adhesion of material to the substrate and then related properties. The developed and optimized method can be used to produce homogeneous coating of heterogeneous geopolymer material on low carbon steel to indorse its advanced applications.

中文翻译：

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旋涂技术制备低碳钢基材的先进地质聚合物涂层的优化研究与表征

先进的无机粉煤灰–偏高岭土-磷酸盐地质聚合物是通过更绿色的方法开发的，并通过旋涂法沉积在低碳钢基材上，以改善基材与基体之间的相互作用。本研究调查了将偏高岭土和磷酸盐掺入地质聚合物基质中的作用，以评估涂料的性能，并进行了旋涂参数的优化，以实现最大的粘合强度。XRD，FTIR和SEM研究与能量色散光谱法（EDX）结合使用，可确定矿物相，键合相互作用，底物-基体界面以及微观结构和化学分析。结果表明旋涂法产生了有序的薄壁地聚合物涂层（厚度13-20微米），因此，旋涂沉积是获得明显可见材料的薄涂层的最简单方法。材料与基材的最大粘合强度为2.5M.Pa。这是在500rpm纺丝速度下以优化的水与前体比率0.5获得的。结论是，新的无机相（源自磷酸盐，偏高岭土和粉煤灰的共同贡献），如磷酸钠铁铝，磷酸铝和磷酸铁钠，可以使材料与基材保持良好的粘合性，并具有相关的性能。所开发和优化的方法可用于在低碳钢上生产均质地质聚合物材料的均质涂层，以完善其先进的应用。这是在500rpm纺丝速度下以优化的水与前体比率0.5获得的。结论是，新的无机相（源自磷酸盐，偏高岭土和粉煤灰的共同贡献），如磷酸钠铁铝，磷酸铝和磷酸铁钠，可以使材料与基材保持良好的粘合性，并具有相关的性能。经过开发和优化的方法可用于在低碳钢上生产均质地质聚合物材料的均质涂层，以提高其先进应用水平。这是在500rpm纺丝速度下以优化的水与前体比率0.5获得的。结论是，新的无机相（源自磷酸盐，偏高岭土和粉煤灰的共同贡献），如磷酸钠铁铝，磷酸铝和磷酸铁钠，可以使材料与基材保持良好的粘合性，并具有相关的性能。经过开发和优化的方法可用于在低碳钢上生产均质地质聚合物材料的均质涂层，以提高其先进应用水平。磷酸铝和磷酸铁钠负责使材料与基材保持良好的粘合性，进而保证相关的性能。经过开发和优化的方法可用于在低碳钢上生产均质地质聚合物材料的均质涂层，以提高其先进应用水平。磷酸铝和磷酸铁钠负责使材料与基材保持良好的粘合性，进而保证相关的性能。经过开发和优化的方法可用于在低碳钢上生产均质地质聚合物材料的均质涂层，以提高其先进应用水平。