علوم و مهندسی سطح
سال:1399 | دوره:- | شماره:44 |تعداد مقالات:5

ایمپلنت های فلزی به دلیل خواص مکانیکی مناسب به طور گسترده در حوزه های پزشکی و دندان پزشکی مورد استفاده قرار می گیرند. استفاده از این ایمپلنت ها در محیط خورنده بدن مشکلات زیادی از جمله محصولات ناشی از خوردگی دارد که سبب عفونت شده و موجب عدم کارآیی آن ها در محیط بدن می گردد. در این تحقیق ازروش سل-ژل برای اعمال پوشش هیدروکسی آپاتیت/دی اکسید تیتانیوم بر روی فولاد زنگ نزن 316 استفاده شد. کلیه نمونه ها با سرعت cm/min10 و pH برابر با 7 به عنوان شرایط بهینه پوشش داده شدند و سپس مقاومت به خوردگی پوشش ها در محلول رینگر با استفاده از روش پلاریزاسیون دینامیکی و امپدانس مورد بررسی قرار گرفت. ترکیب پوشش ها توسط XRD، EDX، FTIR آنالیز شد. همچنین مورفولوژی پوشش به وسیله میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) تعیین گردید. نتایج تحقیق نشان داد که پوشش های HA و TiO2 خالص و نانوکامپوزیت HA/TiO2 با مقدارهای 75 و 50، 25 درصد TiO2 بر روی زیرلایه فولاد 316 با ضخامت یکنواخت وجود دارد. نتایج حاصل از تصاویر FESEM نشان داد سل هیدروکسی آپاتیت و دی اکسید تیتانیوم بر روی آلیاژ فولاد 316 دارای پوشش یکنواخت و متراکم تر می باشد و با افزایش درصد تیتانیوم دی اکسید در نانوکامپوزیت هیدروکسی آپاتیت/ دی اکسید تیتانیوم از ٪ 25 به ٪ 50 و سپس به ٪ 75 نانو ذرات ریزتر شده و پوشش متراکم تر می گردد. آزمون های خوردگی نشان داد که مقاومت به خوردگی فولاد زنگ نزن 316 با پوشش نانوکامپوزیت HA/TiO2 با افزایش درصد مقدار TiO2 در پوشش بیشتر می شود.

هدف از این تحقیق بهبود کیفیت و کارایی پوشش های سد حرارتی زیرکونیایی پایدار شده با ایتریا (YSZ) در محیط Na2SO4-V2O5 از طریق افزودن پودر NiTi به ترکیب پوشش است. برای این منظور، پوشش های YSZ، با و بدون افزودن 5 درصد وزنی پودر NiTi و دارای لایه میانی CoNiCrAlY بر روی زیرلایه هایی از جنس IN738LC توسط روش پاشش پلاسمای اتمسفری (APS) اعمال شدند. رفتار خوردگی داغ پوشش ها در محیط Na2SO4-55wt. %V2O5 به روش کوره ای و در دمای ° C950، با سیکل های 4 ساعته مورد بررسی قرار گرفت. نتایج، بیانگر تخریب پوشش های سد حرارتی به دلیل نفوذ نمک مذاب Na2SO4-55wt. %V2O5 از طریق تخلخل ها و میکروترک های لایه سرامیکی به پوشش و سپس خروج پایدار کننده YSZ و گسترش ترک های پوشش به دلیل تغییرات حجمی ایجاد شده ناشی از انجام استحاله فازی زیرکونیای تتراگونال به منوکلینیک در سیکل های سرمایش است. بررسی-های ریزساختاری و فازی پوشش ها قبل و بعد از آزمون خوردگی داغ نشان دهنده ی عملکرد بهتر پوشش کامپوزیتی NiTi-YSZ در مقایسه با پوشش YSZ از نظر تاخیر در انجام استحاله فازی تتراگونال به منوکلینیک و درنتیجه کاهش گسترش ترک های لایه سرامیکی و در نهایت بهبود مقاومت به خوردگی داغ است.

در تحقیق حاضر لایه نازک کربن آمورف گرافیتی به روش کندوپاش پرتو یونی بر زیرلایه شیشه انباشت شده است. تاثیر انرژی یون در محدوده گسترده از keV 8/1 تا keV 5 بر خواص نوری و ساختاری لایه نازک کربن آمورف بررسی شده است. نتایج بررسی خواص نوری و ساختاری به ترتیب با استفاده از طیف سنجی مریی-فرابنفش و طیف سنجی رامان نشان دهنده ارتباط مستقیم تحولات ساختاری و فیزیکی می باشد. نتایج بررسی طیف سنجی رامان نشان دهنده تحولات ساختاری لایه نازک کربن آمورف در محدوده تحولات گرافیتی-گرافیتی نانوکریستالی می باشد. اندازه گیری طیف عبور نمونه ها، افزایش میزان عبور نور در محدوده مریی با افزایش انرژی یون از keV 3 را نشان می دهد که با افزایش نسبت ID/IG و کاهش ضخامت لایه همراه است. مقاومت الکتریکی اندازه گیری شده توسط روش چهار کاوه و شکاف انرژی نوری در محدوده مذکور نیز روند افزایشی دارد. براساس نتایج بدست آمده با استفاده از معادله تاک حداکثر شکاف انرژی نوری لایه نازک کربن آمورف eV75/3 مربوط به لایه انباشت شده با اندازه ی خوشه های گرافیتی برابر با nm 5 می باشد.

در تحقیق جاری، با روش المان گسسته اثر خواص فیزیکی سطح از جمله ضرایب بازگشت (برجهندگی)، چسبندگی، اصطکاک لغزشی و مقاومت غلتشی بر حرکت گندله بین زوج غلتک های سرند غلتکی گندله سازی کمک روش المان گسسته، مورد بررسی عددی قرار گرفته است. به منظور اطمینان از دقت نتایج عددی، آنالیز حساسیت به گام زمانی و همچنین مش بندی سطح انجام گردید. با استفاده از نتایج عددی بدست آمده، وابستگی سرعت بحرانی به هر کدام از خواص سطحی در قالب نمودارهای گرافیکی ارایه و همچنین توابع ریاضی مناسبی بر آنها برازش شده است. بر اساس نتایج، با افزایش ضریب اصطکاک لغزشی آستانه سرعت لازم برای عبور گندله از دام بین غلتک ها کاهش می یابد ولی اگر ضریب اصطکاک از حد مشخصی(حدود 0. 3) فراتر برود اثر این متغیر بسیار ناچیز می شود. همچنین مشخص شد که با افزایش ضریب مقاومت غلتشی، سرعت بحرانی غلتک ها بطور پیوسته کاهش پیدا می کند. بعلاوه مشاهده شد که با افزایش ضریب بازگشت امکان در دام ماندن گندله افزایش می یابد. همچنین روشن شد که با افزایش ضریب چسبندگی، سرعت بحرانی می تواند افزایشی، کاهشی یا ثابت باشد و نوع تابعیت آن به سایر ویژگی های سطحی بستگی دارد.

در این پژوهش، پوشش اکسید روی به روش رسوب دهی الکتریکی از یک محلول حاوی نمک نیترات روی در غلظت های 0/1، 0/2، 0/3و 0/4 مولار بر زیرلایه آلیاژ تیتانیم اعمال شد. تطابق تغییرات جریان بر حسب زمان در پتانسیل های ثابت رسوب دهی با مدل جوانه زنی شریفکر-هیلز حاکی از پیشرونده بودن مود جوانه زنی اکسید روی در همه غلظت ها بود. نتایج حاصل از نمودارهای جریان-زمان نشان داد که با افزایش غلظت روی در حمام، جریان پوشش دهی کاهش می یابد و این امر منجر به ایجاد پوشش هایی با ضخامت کمتر از حمام های با غلظت های بالاتر از یون های روی می شود. تصاویر میکروسکوپی الکترونی نشان داد که با افزایش غلظت روی در حمام پوشش دهی، مورفولوژی پوشش از کرمی شکل به سمت صفحه ای تغییر می یابد. آنالیز پراش پرتو ایکس نشان داد که پوشش های تشکیل شده دارای بافت مرجح از صفحات چند وجهی (100) در غلظت های1 /0 و 0/2 که به صفحات قاعده (002) در غلظت های 0/3 و 0/4 مولار تبدیل می شود. در حمام های حاوی غلظت های3 /0 و4 /0 مولار، علاوه بر اکسید روی، ترکیب نیترات روی نیز در پوشش بوجود آمد.