انجمن علوم و تکنولوژی سطح ایران
نشریه علوم و مهندسی سطح
2008-6717
11
24
2015
08
23
ایجاد و مشخصهیابی ساختاری پوشش مرکب Ni(5Al)-Al2O3-MoS2 بهروش پاشش پلاسمایی
1
11
FA
هدف از این مقاله ایجاد و مشخصهیابی ساختاری پوشش مرکب Ni(5Al)-Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub>-MoS<sub>2</sub> بهروش پاشش پلاسمایی اتمسفری (APS) روی زیرلایه فولادی CK45 است. بههمین منظور، مواد پودری با ترکیب 60Ni(5Al)-40Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub>، 60Ni(5Al)-35Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub>-5MoS<sub>2</sub> و 60Ni(5Al)-25Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub>-15MoS<sub>2</sub> (درصد وزنی) بهروش آسیابکاری مکانیکی آمادهسازی شد. فرآیند خشککردن پاششی برای افزایش یکنواختی چگالی و کرویکردن ذرات پودر انجام گرفت. عملیات پاشش با استفاده از دستگاه پاشش پلاسمایی مجهز به تفنگ مدل PS50 در فاصله 100 میلیمتر، جریان 350 آمپر و ولتاژ 35 کیلوولت انجام شد. مشخصهیابی پودر و پوشش بهوسیله پراشسنج پرتو ایکس (XRD)، میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) و آزمونهای شارش پودر و زبریسنجی صورت گرفت. سیالیت پودر بهروش آزمون شارش، بر اساس خروج پودر کلوخهشده از منفذ خروجی سیلانسنج هال انجام شد. بهمنظور بررسی زبری زیرلایه و اثرات ایجاد پوشش مرکب بر زبری متوسط سطح، آزمون زبریسنجی بهروش تماسی با آشکارساز فراصوتی انجام گرفت. نتایج حاصل از زبریسنجی نشان داد با افزایش میزان MoS<sub>2</sub>، زبری متوسط پوشش از 95/5 به 08/4 میکرومتر کاهش یافت. با توجه به نتایج XRD، فاز ترد NiAl<sub>2</sub>O<sub>4</sub> در پوشش بدون روانکار نسبت به پوششهای روانکار، بیشتر تشکیل میشود. ساختار مرکب پودر و فصل مشترکهای میکرومتری سبب ترکیب نیکل و گوگرد شد. با توجه به نتایج میتوان بیان کرد ایجاد پوشش مرکب Ni(5Al)-Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub>-MoS<sub>2</sub> بههمراه مقادیر مختلف روانکار MoS<sub>2</sub> بهروش APS امکانپذیر است.
پوشش مرکب,MOS2,Ni(5Al),Al2O3,NiAl2O4,پاشش پلاسمایی
http://www.surfacejournal.ir/article_14443.html
http://www.surfacejournal.ir/article_14443_f653a7f57a368eab68fbccf2bf44f263.pdf
انجمن علوم و تکنولوژی سطح ایران
نشریه علوم و مهندسی سطح
2008-6717
11
24
2015
08
23
روشی آسان برای کاهش زبری سطحی در قلع اکسید آلاییده شده با فلور (FTO) بوسیله سایش با نانوذرات موجود در خمیر دندان و کاربرد آن در دیودهای نورگسیل هیبریدی
13
22
FA
در این مقاله روشی سریع و بهینه برای کاهش زبری سطحی قلع اکسید آلاییده شده با فلور (FTO) با استفاده از نانوذرات موجود در خمیر دندان ارایه شده است. پایداری فیزیکی و شیمیایی بالای FTO نسبت به دیگر رساناهای شفاف اکسیدی (TCO) همانند ایندیوم قلع اکسید (ITO) باعث میشود که از آنها در قطعات الکترواپتیکی استفاده شود. اما به دلیل بالا بودن ضخامت آن نسبت به ITO و شرایط ساخت آن معمولا زبری زیادتری نسبت به ITO دارد. خمیر دندان با توجه به ذرات سایندهای که درون آن وجود دارد باعث سایش جرمهای روی دندان بصورت نانومتری میشود که با استفاده از همین اصل، در اینجا نیز سطح FTO صاف شد. نتایج میکروسکوپ نیروی اتمی (AFM) نشان داد که ریشه میانگین مربع (RMS) زبری سطح ازnm 12 برای FTO به nm3 برای FTO ساییده شده کاهش پیدا کرد. طیفسنجی فتوالکترون اشعه ایکس (XPS) نیز انجام شد که حاکی از عدم تفاوت بین دو سطح قبل و بعد از عملیات بود. با استفاده از FTOهای سایش داده شده دیود نورگسیل (LED) هیبریدی ساخته شد که در مقایسه با نمونه غیر ساییده شده و ITO از بازده بیشتری برخوردار بود.
زبری سطحی,FTO,نانوذرات,دیود نورگسیل هیبریدی
http://www.surfacejournal.ir/article_14444.html
http://www.surfacejournal.ir/article_14444_984d53e0e3ec6f5f377cc1e50993df9a.pdf
انجمن علوم و تکنولوژی سطح ایران
نشریه علوم و مهندسی سطح
2008-6717
11
24
2015
08
23
رفتارسایش دمای بالا در پوشش های میکرو و نانوساختار پاشش پلاسمایی Cr2O3
23
33
FA
جهت مقایسه پوششهای اکسید کروم، دو نوع پودر Cr<sub>2</sub>O<sub>3</sub> با اندازه ذرات میکرونی و نانویی تهیه و از طریق فرآیند پاشش پلاسما در اتمسفرآزاد بر روی فولاد کم کربن پوشش داده شد. از پوشش نیکل- آلومینیم نیز بعنوان لایه پیوندی برای چسبندگی پوششها به زیرلایه استفاده شد. بررسیهای ریز ساختاری توسط میکروسکوپ الکترونی روبشی (FE-SEM) و فازشناسی توسط آنالیز پراش پرتوایکسXRD) (انجام شد. رفتارسایشی پوشش توسط آزمون گلوله روی دیسک با استفاده از گلوله آلومینا در دمای محیط، °C300 و˚C 500 تحت بار 20 نیوتن بررسی شد.
یافتههای آزمایشی نشان داد که هر دو پوشش از ساختار لایهای شامل ذرات به طور کامل ذوب شده و نیمه ذوب شده تشکیل شدهاند اما در پوشش نانوساختار نواحی نیمه ذوب شده بیشتری در حضور ذرات نانو وجود دارد که باعث افزایش تخلخل در این پوشش نسبت به پوشش میکروساختار شده است. ارزیابی تریبولوژیکی پوشش ها نشان داد که ضرایب اصطکاک در پوشش نانوساختار تا حدودی کمتر از پوشش میکروساختار Cr<sub>2</sub>O<sub>3</sub> است. نرخ سایش پوششها نیز با افزایش دما کاهش یافت بنحویکه در دمای °C300 و°C 500 پوشش نانوساختار عملکرد بهتری داشت. بهبود مقاومت سایشی و کاهش ضریب اصطکاک در پوشش نانوساختار در هر سه دما را میتوان به جهت حضور نانو ذرات، سختی بیشتر و همچنین تشکیل تریبو فیلم فشرده و چسبنده بر روی سطح پوشش مربوط دانست.
پوشش Cr2O3,نانوذرات,پاشش پلاسمایی,سایش دمای بالا
http://www.surfacejournal.ir/article_14445.html
http://www.surfacejournal.ir/article_14445_8d92c60b5a747481b54dad0b9b1c8694.pdf
انجمن علوم و تکنولوژی سطح ایران
نشریه علوم و مهندسی سطح
2008-6717
11
24
2015
08
23
بررسی تأثیر شدت جریان ورودی پلاسما بر مشخصات پوشش کامپوزیتی آلومینا-تیتانیای پاشش پلاسمایی شده
35
50
FA
در پژوهش حاضر، تلاش شد با طراحی و ایجاد پوشش کامپوزیتی آلومینا-تیتانیا و بررسی تأثیر شدت جریان الکتریکی ورودی پلاسما روی خواص پوشش، ایدهآلترین شرایط عملیات پاشش پلاسمایی جهت بهبود مورفولوژی، خواص مکانیکی و رفتار ذرات در حال پرواز در شعله پلاسما به دست آید. پوششهای کامپوزیتی آلومینا-تیتانیا با تکنیک پاشش پلاسمایی اتمسفری و تحت شدت جریان الکتریکی ورودی متفاوت تهیه شد (شدت جریان 600، 700 و 800 آمپر). مشخصهیابی و ارزیابی پوشش با تکنیکهای پراش پرتو ایکس و میکروسکوپ الکترونی روبشی به عمل آمد. همچنین ریزسختی و استحکام چسبندگی پوششها نیز بررسی شد. دمای سطح ذرات با درنظر گرفتن هندسه سه بعدی از شعله پلاسما شبیهسازی شد. نتایج نشان میدهد که پوشش کامپوزیتی ایجاد شده در شدت جریان 700 آمپر دارای بهترین کیفیت سطح از نظر خواص مکانیکی، مورفولوژی و تخلخل است. در این شدت جریان، ذرات با سرعت مناسب و بهینه 139 متر بر ثانیه به سطح پوشش برخورد داشتهاند. همچنین ریزسختی و استحکام چسبندگی پوشش به مقدار HV<sub>1.9</sub> 1409 و 28 مگاپاسکال افزایش داشته است.
پاشش پلاسمایی,پوشش آلومینا-تیتانیا,خواص مکانیکی,مورفولوژی,دمای ذرات
http://www.surfacejournal.ir/article_14446.html
http://www.surfacejournal.ir/article_14446_eb69131d912bbec3fba12d9947718570.pdf
انجمن علوم و تکنولوژی سطح ایران
نشریه علوم و مهندسی سطح
2008-6717
11
24
2015
08
23
ارزیابی پوشش نانو کامپوزیت Ni-P-TiO2 سنتز شده از طریق فرآیند ترکیبی الکترولس/ سل-ژل
51
59
FA
در تحقیق حاضر یک فرآیند نوین برای تولید پوشش کامپوزیت نانو ساختار فلز-اکسید ارایه شده است. این روش ترکیبی از سل-ژل و فرآیند آبکاری الکترولس به منظور توزیع یکنواختتر نانو ذرات اکسید در پوشش است. سل TiO<sub>2</sub> به درون حمام آبکاری الکترولس Ni-P با یک سرعت کنترل شده اضافه و پوشش نانو کامپوزیت Ni-P-TiO<sub>2</sub> بر روی زیرلایه آلیاژ AZ31 تشکیل شد. ساختار پوشش بدست آمده بصورت کریستالی بوده و اندازه ذرات TiO<sub>2</sub> در حدود nm15 ارزیابی شد. تصاویر TEM از سطح مقطع نمونهها نشان داد که نانو ذرات بصورت یکنواختتری در ساختار پوشش توزیع شد. این تکنیک تاثیر مثبتی در جلوگیری از آگلومره شدن نانو ذرات در زمینه پوشش دارد. میکروسختی پوشش در فرآیند ترکیبی الکترولس و سل-ژل و روش معمول افزودن مستقیم پودر نانو ذره بترتیب 1025 و HV<sub>200</sub> 710 بود.
آبکاری الکترولس,پوشش کامپوزیتی Ni-P-TiO2,توزیع نانو ذرات,سل-ژل,میکروسختی
http://www.surfacejournal.ir/article_14447.html
http://www.surfacejournal.ir/article_14447_e567a8c308d8eefd2e85fa23b4afc0cf.pdf
انجمن علوم و تکنولوژی سطح ایران
نشریه علوم و مهندسی سطح
2008-6717
11
24
2015
08
23
بهبود مقاومت به خوردگی آلیاژ 7075 آلومینیوم به روش اکسیداسیون الکترولیتی پلاسمایی
61
71
FA
روش اکسیداسیون الکترولیتی پلاسمایی برای تقویت رفتار خوردگی آلیاژ 7075 آلومینیوم استفاده شد. پوششدهی در الکترولیت سیلیکاتی با استفاده از منبع تغذیه جریان مستقیم و تحت چگالی جریان ثابت انجام شد. از آزمون تفرق اشعه ایکس، برای فازیابی و از میکروسکوپ الکترونی روبشی برای ارزیابی مورفولوژی و ساختار پوشش استفاده شد. نتایج، تشکیل پوششی از جنس اکسید آلومینیوم با فاز غالب γ را نشان داد که سطحی متخلخل دارد و حفراتی در ساختار آن پراکنده شدهاند. رفتار خوردگی پوشش با استفاده از آزمونهای الکتروشیمیایی پس از یک ساعت غوطهوری در محلول 1 مولار اسید سولفوریک ارزیابی شد. آزمون پلاریزاسیون تافل، کاهش ده برابر چگالی جریان خوردگی و افزایش بیست و پنج برابر مقاومت انتقال بار را پس از پوششدهی نشان داد. آزمون طیفسنجی الکتروشیمیایی آشکار ساخت که پوشش، سدی فیزیکی در برابر انتقال بار تشکیل میدهد و بهواسطه ساختار غیر ستونیاش، نفوذ محلول خورنده را به داخل پوشش کند میکند.
: آلیاژ 7075 آلومینیوم,پوشش دهی,اکسیداسیون الکترولیتی پلاسمایی,رفتار خوردگی
http://www.surfacejournal.ir/article_14448.html
http://www.surfacejournal.ir/article_14448_dfda101a3db992eeb3643cb67188c518.pdf
انجمن علوم و تکنولوژی سطح ایران
نشریه علوم و مهندسی سطح
2008-6717
11
24
2015
08
23
مشخصهیابی و مقایسه ساختار سطحی فولادهای زنگنزن آستنیتی AISI 304L ریزدانه و فوقریزدانه پس از فرآیند نیتروژندهی پلاسمایی
73
83
FA
در این پژوهش اثر کاهش اندازه دانه از ابعاد ریزدانه به ابعاد فوقریزدانه بر ضخامت لایه نیتریدی و فازهای تشکیل شده پس از فرآیند نیتروژندهی پلاسمایی فولاد زنگنزن آستنیتی AISI 304L بررسی شده است. به این منظور، ابتدا با استفاده از فرآیند نورد سرد و آنیل بازگشتی ساختار مارتنزیتی ناشی از کرنش، نمونههایی با اندازه دانههای ریزدانه (11 میکرومتر) و فوقریزدانه (135 نانومتر) ایجاد شد. نمونههای تهیه شده در دمای 450 درجه سانتیگراد، به مدت 5 ساعت و با استفاده از ترکیب گاز نیتروژن و هیدروژن با نسبت حجمی یک به سه تحت عملیات نیتروژندهی پلاسمایی قرار گرفتند. از میکروسکوپ الکترونی روبشی جهت بررسی اندازه دانه و ضخامت لایه نیتریدی و از روش پراشسنجی پرتو ایکس برای بررسی فازهای ایجادشده استفاده شد. نتایج بررسیها نشان داد کاهش اندازه دانه از ابعاد ریزدانه به فوقریزدانه موجب افزایش ضخامت لایه نیتریدی از حدود 6/4 به حدود 6/10 میکرومتر شده است. در نمونه فوقریزدانه علاوه بر تشکیل لایه نیتریدی ضخیمتر و رسوبات نیترید کروم بیشتر، به دلیل وجود مارتنزیت باقیمانده در ساختار رسوبات نیترید آهن '- Fe<sub>4</sub>Nγ نیز تشکیل شده است.
فولاد زنگنزن آستنیتی,نیتروژندهی پلاسمایی,اندازه دانه,لایه نیتریدی,نفوذ نیتروژن
http://www.surfacejournal.ir/article_14449.html
http://www.surfacejournal.ir/article_14449_4a27e96c50cc5586af142f032999ef70.pdf
انجمن علوم و تکنولوژی سطح ایران
نشریه علوم و مهندسی سطح
2008-6717
11
24
2015
08
23
بررسی خواص سایشی آلیاژهای Al-(5-13)Si-Fe
85
95
FA
در این تحقیق تاثیر آهن (wt%2-2/0) بر خواص سایشی آلیاژهای Al-(5-13)Si مورد بررسی قرار گرفته است. آزمایشهای سایش در دمای محیط، بار N45، سرعت m/s13/0 و مسافت m1000 به روش پین روی دیسک انجام شدند. بر اساس نتایج به دست آمده، در غلظتهای آهن کمتر از غلظت بحرانی (wt%2/1 در این تحقیق)، افزایش سیلیسیم موجب شکلگیری صفحات ظربف AlFeSi در نواحی بین دندریتی شده و بواسطه افزایش سختی زمینه و کاهش سیلان پلاستیک لایههای زیر سطحی و پیرو آن افزایش پایداری لایه تریبولوژیکی و کاهش چسبندگی بین سطوح، مقاومت سایشی بهبود می یابد بگونهای که نرخ سایش آلیاژ Al-13Si-0.8Fe حدود 50 درصد کمتر از نرخ سایش آلیاژ Al-5Si-0.8Fe است. تحت این شرایط مکانیزم سایش عمدتا برداشت کنترل شده ماده از لایه تریبولوژیکی با مکانیزم ورقهای شدن و سایش خراشی است. در غلظتهای آهن بیش از مقدار بحرانی، با وجود افزایش سختی زمینه با افزایش غلظت سیلیسیم، به دلیل افزایش ابعاد و کسر حجمی ترکیبات صفحهای شکل AlFeSi و شکلگیری رسوبات درشت اولیه در زمینه، شکلگیری و اشاعه ترکهای زیر سطحی تسهیل گردیده و با افزایش ناپایداری لایه تریبولوژیکی، برداشت ماده از سطح با مکانیزم سایش ورقهای و خراشی لایه تریبولوژیکی تشدید میشود.
Al-Si,خواص سایشی,لایه تریبولوژیکی,هیپویوتکتیک,ترکیب بین فلزی
http://www.surfacejournal.ir/article_14450.html
http://www.surfacejournal.ir/article_14450_c00aa99cf4f73575b3b290b75cc293ee.pdf
انجمن علوم و تکنولوژی سطح ایران
نشریه علوم و مهندسی سطح
2008-6717
11
24
2015
08
23
ارزیابی اثر عملیات ذوب مجدد روی اندازه، شکل و توزیع تخلخلها در پوششهای NiCrBSi اعمالشده به روش پاشش شعلهای
97
109
FA
تخلخل یکی از مهمترین ویژگیهای ریزساختاری در پوششهای پاششحرارتی به شمار میرود، و بهوسیله روشهای مختلفی مطالعه میشود. روش آنالیز تصویری یکی از متداولترین روشهای تعیین تخلخل در پوشش به دلیل سادگی، در دسترس بودن و قابلیت اندازهگیری تخلخلهای باز و بسته، تعیین خصوصیات حفره از قبیل اندازه، شکل، جهتگیری و توزیع سهبعدی آنها است. در این تحقیق از روش آنالیز تصویری برای تعیین میزان تخلخل و مشخصهیابی حفرهها در پوشش NiCrBSi اعمالشده به روش پاشش شعلهای استفاده شده است. معمولاً این نوع پوشش بعد از فرآیند پاشش بهمنظور بهبود خواص تریبولوژیکی تحت عملیات ذوب مجدد قرار میگیرد. در این تحقیق عملیات ذوب مجدد در دماهای ۹۵۰، ۱۰۰۰، ۱۰۵۰ و ۱۱۰۰ درجه سانتیگراد انجام شد. اثر ذوب مجدد و دمای آن روی توزیع اندازه و شکل تخلخلها توسط تصاویر میکروسکوپی الکترونی روبشی بررسی شد. نتایج نشان داد که ذوب مجدد باعث کاهش قابلتوجه تخلخل پوشش(از ۱۲ به ۲ درصد) و بهبود پیوند متالورژیکی بین پوشش و زیرلایه شد. شکل حفرهها در اثر ذوب مجدد از اندازه درشت با شکلهای بیقاعده به اندازههای ریزتر با شکل تقریباً کروی تبدیل شد.
پوشش NiCrBSi,پاشش شعلهای,ذوب مجدد,تخلخل
http://www.surfacejournal.ir/article_14451.html
http://www.surfacejournal.ir/article_14451_272ab5423ae93e98bcaacfb099a909ec.pdf