علوم و مهندسی سطح
سال:1387 | دوره:- | شماره:5 |تعداد مقالات:9

در این تحقیق، خواص مکانیکی پوشش های پاشش پلاسمایی شده هیدروکسی آپاتیت (PHA) توسط روش فرورفتگی در سطح مقطع پوشش و همچنین در فصل مشترک زیر لایه-پوشش مورد ارزیابی قرار گرفت. انواع پوشش های PHA با تغییر دو پارامتر توان پلاسما و فاصله پاشش بر روی زیر لایه آلیاژ تیتانیوم نشانده شد. بررسی فازی پوشش ها توسط پراش پرتو ایکس نشان داد که میزان فاز آمورف در سطح و همچنین در فصل مشترک با افزایش توان پلاسما و/یا فاصله پاشش افزایش می یابد. همچنین در مورد هر یک از پوشش ها، میزان فاز آمورف (ACP) از سطح پوشش به سمت فصل مشترک با افزایش روبرو می شود. نتایج اندازه گیری سختی، پاسخ الاستیک و ضریب کشسانی پوشش ها نشان داد که مقادیر این خصوصیات توسط توازن میان مقادیر فاز آمورف و تخلخل پوشش کنترل می گردند. اندازه گیری چقرمگی شکست پوشش (KC) کمک روش فرورفتگی ویکرز نشان داد که با افزایش میزان فازهای "هیدروکسی آپاتیت تبلور مجدد یافته" (RHA) و ACP و کاهش تخلخل پوشش، KC با افزایش روبرو میگردد. با تغییر پارامترهای اسپری، روند تغییرات چقرمگی شکست فصل مشترک، KCa، (که از طریق تعیین مقدار بار بحرانی و طول ترک بحرانی به دست آمد) رفتار کاملا پیچیده ای از خود نشان داد. نتایج بررسی حاکی از آن بود که برای دستیابی به بالاترین مقادیر KCa، باید فصل مشترک از مقادیر بهینه ای از فاز آمورف و هیدروکسی آپاتیت برخوردار باشد.

با استفاده از تکنیک جریان ثابت پوشش پلیمری پلی پیرول بر روی زمینه فولاد کربنی در محلول آبی 0.2 M پیرول و 0.01 M مولیبدات سدیم اعمال شد. پوشش های حاصل بسیار چسبنده و یکنواخت بود. برای بهبود مقاومت به خوردگی پوشش از بازدارنده خوردگی مولیبدات به صورت آنیونهای تقویت شده در ساختار آن، در زمان تشکیل پوشش استفاده شد. عملکرد حفاظتی این پوشش ها و نقش آنیون های تقویت شده در ساختار آن در محلول 0.1 مولار NaCl با روش های پلاریزاسیون و امپدانس الکتروشیمیایی مورد بررسی قرار گرفت. نتایج حاصل بهبود مقاومت به خوردگی فولاد کربنی با پوشش پلی پیرول را نشان می دهد.

در این تحقیق تاثیر نیتراسیون سطحی لیزری بر مقاومت به خوردگی و تمایل به حفره دار شدن آلیاژ Ti-6Al-4V مورد بررسی قرار گرفته است. برای ایجاد پوشش نیترید تیتانیم روی سطح از یک لیزر Nd:YAG با انرژی پالس 200-600 میلی ژول، فرکانس 10 هرتز و دوام پالس 200 میکروثانیه استفاده و همزمان با تابش پرتو لیزری، گاز نیتروژن با سرعت خروجی 30 لیتر بر دقیقه، در محل اثر لیزر دمیده شد.ریز ساختار و ترکیب شیمیایی سطح توسط میکروسکوپ الکترونی روبشی و آزمون پراش اشعه ایکس مورد ارزیابی قرار گرفتند. همچنین رفتار خوردگی سطح توسط آزمون الکتروشیمیایی پتانسیو دینامیک ناقل و سیکلی در محلول 2 مولار اسید کلریدریک بررسی شد. نتایج بررسی ها نشان داد که ساختار سطح شامل یک لایه نیترید تیتانیم بوده که در زیر آن ناحیه ذوب لیزری قرار دارد. این ناحیه حاوی دندریت های نیترید تیتانیم در زمینه تیتانیم آلفا می باشد. در زیر ناحیه ذوب شده، ناحیه متاثر از حرارت قرار دارد که همان فاز مارتنزیت تیتانیم بود. در نهایت ایجاد چنین ساختاری منجر به بهبود رفتار خوردگی، افزایش نسبی پتانسیل خوردگی، کاهش چگالی جریان غیر فعال شدن و بهبود مقاومت به حفره دار شدن گردیده است.

امروزه پوشش های اکسیدی ایجاد شده توسط روش پلاسما الکترولیز به دلیل خواص این گونه از پوشش ها بسیار مورد توجه واقع شده است. لایه های سرامیکی دما بالای تولید شده در این روش ها از سختی و مقاومت به سایش بسیار بالایی برخوردار می باشند. علاوه بر اینکه دیگر خواص این پوشش ها نیز بسیار حایز اهمیت می باشند. این لایه سرامیکی شامل فاز - Al2O3 a و g-Al2O3 می باشد. و در تخلخل در این پوشش ها، بسیار کمتر از روشه ای کلاسیک می باشد. رژیم جریانی اعمال شده برای پوشش دهی، متنوع بوده و تاثیرات زیادی بر خواص پوشش می گذارد. هدف از این تحقیق ایجاد پوشش اکسیدی بر روی آلومینیوم به روش پلاسما الکترولیز تحت جریان های پالسی مستقیم بوده است. نتایج نشان داده که پوشش ایجاد شده با روش جریان پالسی تک قطبی به دلیل کنترل بهتر رشد پوشش، نسبت به روش جریان مستقیم، بهبود یافته است و میانگین سختی حدود 1700 ویکرز را داراست.

پودر فریت استرانسیوم با ترکیب SrFe9Mn1.5Ti1.5O19 و فریت باریم با ترکیب BaFe9Mn1.5Ti1.5O19 به روش حالت جامد تهیه شد و با پلیمر رزین اپوکسی به نسبت وزنی فریت به پلیمر معادل 70 به 30 مخلوط گردید. مواد مرکب تهیه شده بر روی زیرلایه های آلومینیومی آماده سازی شده با ضخامتی حدود 1.8 میلیمتر پاشش داده شد تا پوششی از ماده سرامیکی مورد نظر تهیه شود.مشخصه یابی و ارزیابی نمونه ها با روش های پراش پرتو ایکس (XRD)، میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) و جذب آن ها توسط دستگاه Vector Network Analyzer انجام شد. نتایج نشان داد که یک ساختار نوع M بدون حضور فاز ثانویه در فریت ها تشکیل شده است و ذرات پودر فریت به صورت شش گوشی یا بی شکل با اندازه ای برابر 1-5 میکرومتر تشکیل شده اند. بیشترین میزان تلفات انعکاس بر حسب فرکانس پوشش فریت استرانسیوم آلاییده شده در فرکانس 18.84 گیگاهرتز برابر با -26.43dB می باشد. پهنای باند جذب این پوشش حدود سه گیگاهرتز با میزان تلفاتی بیشتر از -15dB بود. برای پوشش فریت باریم میزان بیشینه تلفات انعکاس در فرکانس 19.18 گیگاهرتز برابر با -44.11dB بود. در این مورد نیز پهنای باند جذب عریض بود و پوشش در گسترده فرکانسی 19.6-16.4 گیگاهرتز، تلفاتی بیشتر از -15dB را نشان داد. هر دو پوشش ایجاد شده در گستره امواج رادار جاذب های مناسبی برای مایکروویو می باشند و لذا پوشش های تهیه شده در اختفای ادوات راداری قابل استفاده هستند.

در این تحقیق، پوشش نانو کریستالی نیکل به روش رسوب دهی الکتریکی با جریان مستقیم و الکترود چرخان سیلندری ایجاد شده است. حمام مورد استفاده از نوع Watts به همراه افزودنی ساکارین به عنوان عامل کاهنده اندازه دانه می باشد. خواص سختی پوشش با دستگاه میکروسختی سنجش و 620 ویکرز بدست آمده است. مطالعه اندازه دانه و بافت پوشش با استفاده از تفرق اشعه (XRD) X صورت گرفته است و حداقل متوسط اندازه دانه به کمک فرمول شرر 14 نانومتر محاسبه شده است. بافت به صورت مشخص از [220]، [200] و [111] در پوشش میکروکریستالی به بافت [111] و [200] در پوشش نانو کریستالی تغییر کرده است. مورفولوژی سطح پوشش در حالت میکروکریستالی و نانوکریستالی به کمک میکروسکوپ الکترونی جاروبی (SEM) مورد مقایسه قرار گرفته است و یک سطح صاف در مقیاس میکروسکپی برای نیکل نانو کریستالی مشاهده شد. تاثیر غلظت ساکارین، سرعت چرخش کاتد و شدت جریان بر خواص سختی، اندازه دانه و مورفولوژی سطح پوشش مطالعه شده است.

هدف از این تحقیق تولید یک پوشش سیلیسی روی سطح آلومینیوم به طریق پلاسمای الکترولیتی در جریان DC می باشد. آزمایشات مورد نظر در غلظت های بالایی از سیلیکات سدیم انجام گرفت. استفاده از محلول های غلیط سیلیکات سدیم، موجب ارجحیت رسوب سیلیسی بر رشد پوسته اکسیدی شد که به صورت جوانه هایی مملو از Si و حاوی مقادیر بسیار ناچیزی از Al ظاهر گردید. از EDS, SEM و XRD جهت بررسی پوشش استفاده شد. تعیین مقاومت به خوردگی پوشش ها نیز به کمک رسم منحنی های پلاریزاسیون انجام گرفت. نتایج نشان داد بهینه غلظت سیلیکات سدیم در میان غلظت های انتخاب شده در این تحقیق، 30gr/lit می باشد که تمام سطح نمونه از جوانه های سیلیسی پوشیده شد. تغییر مورفولوژی پوشش در غلظت های بسیار بالا موجب کاهش مقاومت به خوردگی پوشش شد. به علاوه افزایش غلظت محلول موجب افزایش فازهای آمورف و کاهش فازهای کریستالی گردید.

میزان همواری سطوح برخی از تولیدات صنعتی از جمله ورق های فولادی از اهمیت زیادی برخوردار بوده و در برخی کاربردها نقش تعیین کننده ای در کیفیت محصول نهایی بر عهده دارد. یکی از تبعات فرایند تولید ورق فولاد، ایجاد موج در کناره های آن در مراحل مختلف نورد به ویژه مراحل نهایی است. با تشخیص اندازه و فرکانس این موج ها، می توان بازخوردی را به مراحل قبلی ارسال کرده و با تنظیم سرعت غلطک ها بر اساس آن، از تولید موج جلوگیری و یا مقدار آن را کاهش داد. امروزه روش های متعددی جهت شناسایی و تشخیص مشخصات امواج ورق که سطح نگاری نامیده می شود، وجود دارد. در این مقاله روشی بر پایه استفاده از تابش فریزهای تداخل (IFP) پیشنهاد شده است که علاوه بر برخورداری از دقت مطلوب، مزیت سادگی و سهولت پیاده سازی به صورت بلادرنگ را نیز دارا می باشد.

اثر نیتراسیون پلاسمایی دمای پایین بر خواص خوردگی و خوردگی-سایش فولادهای رسوب سختی آستینی A286 و مارتنزیتی 17-4PH در گستره ای از دما و زمان های عملیات مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج آزمایشی نشان می دهد که شاخص ها و خواص لایه های نیتریدی بستگی زیادی به شرایط فرآیند داشته و احتمال بهبود قابل توجه خواص سطحی از این نظر را دارد. نتایج همچنین نشان داده اند که شرایط عملیات در دمای 420°C در 10 ساعت شرایط بهینه برای دو فولاد 17-4PH و A286 جهت بهبود شرایط خواص سایشی خشک و همچنین مقاومت خوردگی نسبتا خوب است. تحت شرایط خوردگی-سایش، نیتراسیون پلاسمایی در دمای 420°C برای 10 ساعت، همچنین شرایط بهینه برای فولاد A286 می باشد. بهرحال برای فولاد 17-4PH عملیات نیتراسیون پلاسمایی در دمای 500°C بر 10 ساعت نشان داده است که می تواند شرایط بهینه برای مقاومت خوردگی-سایشی را ایجاب نماید.