علوم و مهندسی سطح
سال:1388 | دوره:- | شماره:8 |تعداد مقالات:9

این مقاله به تاثیر مشخصه های سطحی نیتروژن دهی پلاسمایی به روش توری فعال بر فولاد کم آلیاژ DIN1.6580 می پردازد. در این پژوهش عملیات نیتروژن دهی در دماهای 520، 550 و 580 درجه سانتیگراد و ترکیب گاز نیتروژن و هیدروژن (N2/H2) با نسبتهای  و 1:3 در زمان ثابت عملیات به مدت 5 ساعت انجام شد. کلیه نمونه های عملیات شده به کمک آزمایش های متالوگرافی، XRD، زیر سختی سنجی و SEM مورد بررسی قرار گرفتند. آنالیز تفرق پرتو ایکس تشکیل فازهای –Fe4Nγ' و –Fe2-3Nε را طی فرآیند نیتروژن دهی نشان داد. نتایج به دست آمده نشان می دهند که ضخامت لایه ترکیبی با افزایش دما ودرصد نیتروژن درترکیب گاز ورودی زیاد می شود. همچنین افزایش اندازه قطر سوراخ توری در حالت استفاده از درپوش مشبک، تاثیری روی ضخامت لایه ترکیبی ندارد و در حالت استفاده از درپوش ساده و در دمای ثابت، موجب افزایش ضخامت لایه ترکیبی می شود. نتایج ریز سختی سنجی بیانگر افزایش سختی سطح با افزایش دما و همچنین درصد گاز نیتروژن در ترکیب گاز ورودی است. همچنین مشخص گردید که مقادیر سختی سطحی بدست آمده در حالت استفاده از در پوش مشبک بیشتر از حالت استفاده از درپوش ساده است.

توزیع غلظت نیتروژن در فرآیند نیتروژن دهی آهن خالص با بهره گیری از حل معادلات حاکم بر شرایط مساله و تحلیل آن ها محاسبه شده است. به این منظور، با لحاظ نمودن دو لایه ترکیبی شامل نیترید اپسیلن (ε) و گاماپرایم (γ') در سطح آهن و یک ناحیه نفوذی، سیستم دوتایی آهن- نیتروژن از حدود 11 درصد وزنی نیتروژن (در سطح) تا 100 درصد آهن (در عمق زیرلایه) و در محدوده دماهای کم تر از 590°C به عنوان شرایط حاکم بر مساله در نظر گرفته شده است. حل قانون دوم فیک در هر یک از فازهای نیترید اپسیلن، نیترید گاماپرایم و ناحیه نفوذی آلفا (a) انجام گرفته شده و با در نظر گرفتن شرایط مرزی در یک سیستم نیمه بی نهایت، معادلات توزیع غلظت نیتروژن بر حسب مساف نفوذ، دما و زمان از خارجی ترین لایه سطحی تا عمق زیر لایه بدست آمده است. نتایج حاصل از مدل سازی حاضر که باترسیم مدل های تحلیلی حاصل شده است، با نتایج تجربی موجود در منابع علمی مقایسه و صحت مدل های ریاضی ارایه شده در این پژوهش برای توزیع غلظت نیتروژن مورد تایید قرار گرفته است. نتایج حاصل از این مدل ها نشان می دهد که با افزایش دمای نیتروژن دهی از 500 به 580°C، بیش ترین غلظت نیتروژن در فصل مشترک γ'/a افزایش شدیدی می یابد، غلظت نیتروژن توزیع شده در عمق فاز a زیادتر می شود و عمق نفوذ نیتروژن در زیرلایه افزایش می یابد. همچنین در هر دمای ثابت، اثرزمان نیتروژن دهی تا حدود 10 ساعت قابل ملاحظه بوده و افزایش زمان نیتروژن دهی بیش از 10 ساعت تاثیر شدیدی بر نحوه توزیع غلظت نیتروژن ندارد.

ساختار لایه ای گیرنده نوری مورد بررسی در این مقاله به صورت   SL/(Al)/BL(Polyamide)/CGL(TiOPc)/CTL(Oxadiazole)/ITO/Glass است. روش لایه نشانی مورد استفاده برای ساخت این گیرنده نوری، رسوب فیزیکی بخار می باشد. از ماده نانوساختار فتالوسیانین اکسید تیتانیوم(TiOPc)  با اندازه متوسط ذرات حدود 25 نانومتر به عنوان ماده تولید کننده حامل بازار، استفاده شده است. رفتار نمونه تحت طیف نگاری مرئی- فرابنفش بررسی شد و مشخص شد که نمونه در طول موج های 282، 402، 578 و 762 نانومتر قله جذبی دارد و در محدوده طول موج های 402-578 نانومتر بیش از 90 درصد نور را عبور می دهد. با رسم منحنی تخلیه الکتریکی تاریکی و روشنایی نمونه، کاف پتانسیلی حدود 23.43 ولت با ولتاژ اولیه 35 ولت، معادل %67 تضاد تصویر، در 345 میلی ثانیه به دست آمد.

در این کار شکل هندیس داینودها و نحوه استقرار آنها در یک یا چند برابر کننده الکترون با استفاده از نقش کانونی کنندگی میدان های الکتروستاتیکی برای الکترون ها مورد بررسی قرار گرفت. از آن جایی که جنس داینودها بخصوص تابع کار سطح گسیلنده آن در افزایش تعداد الکترونهای برگشتی از هر داینود موثر است.لذا داینودهای فرم داده شده از آلومینیوم سخت را با لایه نازکی از MgO بخاطر تابع کار نسبتا پایین آن در خلا حدود 10-6torr پوشش دادیم. لایه نشانی به چند روش، که در متن گزارش شده است، انجام پذیرفت.ابتدا برای تعیین ضریب جذب سطح داینود نسبت جریان الکتریکی خروجی از هر داینود به جریان الکتریکی ورودی به آن را، بدون اعمال پتانسیل به آنها، به دست آورده و از یک کم کرده و حاصل را بر حسب ولتاژ استخراج  کننده رسم کردیم. با استفاده از این نمودار ضریب جذب معادل 0.134 محاسبه شد. با رسم نمودار نسبت جریان خروجی از هر داینود به جریان ورودی به همان داینود بر حسب اختلاف پتانسیل استخراج کننده ضریب تکثیر 3.7 برای این داینود ها با پوشش MgO بدست آمد.

ترانزیستورهای اثر میدانی یکی از مهم ترین قسمت های مدارهای مجتمع می باشند. در ساختار این نوع ترانزیستورها، الکترود فلزی بر روی لایه ای از اکسید سیلیکون قرار گرفته است و زیر لایه نیز از جنس سیلیکون اختیار شده است. ما عنصر نقره را به عنوان الکترود اختیار نمودیم و با استفاده از طیف های گرفته شده از تکنیک تابش های سینکروترونی که تکنیک حساس به سطح است تلاش کردیم تا ببینیم که آیا می توان ازنانوساختار نقره در تماس با فیلم اکسید بدین منظور استفاده کرد یا نه. علاوه بر آن تاثیر میدان های الکتریکی عبوری از آن را نیز بررسی کردیم. تغییرات موضعی در Ag/SiO2/Si نشان می دهد که فیلم تشکیل دهنده بر زیر لایه ی سیلیکونی تمام سطح آن را پوشش می دهد به طوری که شاهد فیلم یکنواختی هستیم و هم چنین میدان ضعیف الکتریکی در فیلم های نازک تراکسید (کمتر از (2nm نسبت به فیلم ضخیم تر از آن به دست آمده است.

در این مقاله به بررسی ساختار میکروسکوپی، فازشناسی و پروفیل سختی روکش حاصل از سیم جوش پایه کبالت از نوع استلایت 6 بر سطح فولاد زنگ نزن مازتنزیتی 410 بدون لایه میانی و در حضور لایه میانی فولاد زنگ نزن آستنیتی 309 پرداخته شده است. روکش کاری به روش جوشکاری قوسی تنگستن- گاز (GTAM) انجام شد. نمونه ها توسط آزمون های متالوگرافی نوری، الکترونی، پراش پرتوایکس، طیف سنجی انرژی (EDS) و سختی سنجی مورد بررسی قرار گرفتند. یافته های پژوهشی نشان داد که در سطح نمونه ها ساختار متشکل از کاربیدها در محلول جامد غنی از کبالت با ساختار دندریتی است. رشد دندریت ها در پوشش بصورت اپی تکسیال می باشد. کربن از استلایت مذاب در طور مرزدانه های آستنیت مذاب در طول مرزدانه های آستنیت به فولاد زنگ نزن آستنیتی نفوذ کرده و در فصل مشترک لایه میانی و پوشش ذرات کاربیدی تشکیل یافته است. رقت آهن در روکش باعث کاهش سختی، مقاومت به سایش و خوردگی می شود، در اثر اعمال میانی رقت آهن در پوشش کاهش یافته است و سختی افزایش می یابد.

هدف از این مقاله وارد کردن اصلاحاتی به مدل انبوهش پخش محدود می باشد که بتواند اثرات نوع آلایش و چگالی جریان را در شکل ساختارهای بدست آمده طی رشد سیلیکان متخلخل شبیه سازی کند. برای تاثیر نوع آلایش، ضریب چسبندگی و برای تاثیر چگالی جریان، پارامتر میدان متوسط را به مدل انبوهش پخش محدود اعمال کردیم. نتایج شبیه سازی نشان می دهند که پارامتر ضریب چسبندگی در کنترل ضخامت خلل موثر است در حالیکه پارامتر میدان متوسط ویژگی درختی یا میله ای بودن خلل را کنترل می کند. نتایج آن بر روی شبیه سازی رشد سیلیکان متخلخل، نشان داد اصلاحات اعمال شده با تاثیر این دو پارامتر در شکل ساختارهای شبیه سازی شده با نتایج نمونه های تجربی بدست آمده توافق و سازگاری دارند.

در این مقاله با استفاده از داده های آزمایشگاهی، یک رابطه ریاضی برای تعیین چقرمگی شکست پوشش های نیکل- فسفر بر حسب ضخامت آنها ارایه شده است. برای این منظور ابتدا پوشش هایی از نیکل- فسفر با ضخامت مختلف بر سطح زیر لایه فولادی اعمال شده و سپس تحت عملیات حرارتی در اتمسفر خنثی به مدت 1 ساعت در دمای 400°C قرار گرفتند. از طریق روش فرورونده ویکرز (Vickers Indentation) چقرمگی شکست پوشش ها 1-3MPaÖm تعیین گردید. همچنین مشخص شد که پوشش های ضخیم و درمقایسه با پوشش های نازک، از چقرمگی شکست کمتری برخوردار می باشند. روابط چقرمگی شکست به صورت توابع مختلفی از ضخامت، استخراج و مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفتند. همچنین میزان میانگین مربعات خطای نسبی (Mean Square Relative Error) برای روابط  و مدل های نهای محاسبه شد. نتایج بررسی تغییرات چقرمگی شکست بر حسب ضخامت پوشش نشان می دهد که بین داده های حاصل از مدل Kc=f(t,t2) و داده های آزمایشگاهی، سازگاری بسیار خوب و کمترین میزان خطا وجود دارد.

در این پژوهش آینه های خورشیدی با نشاندن یک لایه نقره بر روی شیشه سفید ساخته شده است. در این رابطه به منظور چسبندگی مناسب لایه نقره به شیشه از لایه واسط اکسید ایندیم قلع استفاده شد.در این رابطه برای انباشت لایه های نقره از روش کند و پاش مغناطیسی DC استفاده شده و مشخصات لایه ها توسط روش اسپکتروفتومتری، RMS و XRD مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج آزمایش ها نشان دادند که افزایش ضخامت لایه ITO، دمای زیر لایه و کاهش اندازه دانه نقره باعث کاهش بازتابش شد. میزان بازتابش مادون قرمز با افزایش ضخامت لایه Ag افزایش یافت.