انجمن علوم و تکنولوژی سطح ایران نشریه علوم و مهندسی سطح 2008-6717 15 41 2019 11 22 بررسی اثر عملیات نیتروژن‌دهی گازی بر ریخت و رفتار سایشی پوشش TiO2 ایجادشده به روش اکسایش الکترولیتی پلاسمایی 35 50 37467 FA حسن بختیاری زمانی مرکز تحقیقات مواد پیشرفته، دانشکده مهندسی مواد، واحد نجف آباد، دانشگاه آزاد اسلامی، نجف‌آباد، ایران. احسان صائب نوری مرکز تحقیقات مواد پیشرفته، دانشکده مهندسی مواد، واحد نجف آباد، دانشگاه آزاد اسلامی، نجف آباد، ایران. سیدعلی حسن زاده تبریزی مرکز تحقیقات مواد پیشرفته، دانشکده مهندسی مواد، واحد نجف آباد، دانشگاه آزاد اسلامی، نجف آباد، ایران. فاطمه سلحشوری مرکز تحقیقات مواد پیشرفته، دانشکده مهندسی مواد، واحد نجف آباد، دانشگاه آزاد اسلامی، نجف آباد، ایران. Journal Article 2019 12 21 در این پژوهش دو عملیات پوششدهی اکسایش الکترولیتی پلاسمایی و نیتروژندهی گازی مورد بررسی قرار گرفته است. در مرحله اول از اکسید تیتانیوم با فرایند پوششدهی اکسایش الکترولیتی پلاسمایی بهعنوان یک پوشش میانی بر سطح تیتانیوم استفاده شد؛ در این مرحله تیتانیوم خالص تجاری با چگالی جریان mA/cm2 1000 به مدت 10 دقیقه در محلول کربناتی پوشش داده شد. در مرحله دوم، ایجاد پوشش دولایه با عملیات تکمیلی نیتروژندهی گازی صورت پذیرفت؛ در این مرحله فلز تیتانیوم به همراه پوشش اکسید تیتانیوم درون کوره لولهای با دمای 1000 بهمدت 6 ساعت نیتروره شدند تا خواص تریبولوژیکی پوششها با هم مقایسه شوند. از تفرق اشعه ایکس برای فازیابی، از میکروسکوپ الکترونی روبشی برای ارزیابی ریزساختار سطحی و مقطع و از آزمون سایش پین روی دیسک برای ارزیابی مقاومت به سایش پوششها استفاده شد. نتایج حاصل از آزمونهای بهعمل آمده نشان داد که در مرحله اول فرآیند پوششدهی، فاز روتیل تشکیل شده است. بررسی ریزساختار و بافت سطحی نشان داد که پوششها دارای ریزحفراتی مشهور به ساختار پنکیکی هستند؛ خروجیهای آزمون سایش نشان داد که عملیات اکسایش پلاسمای الکترولیتی یک رفتار سایشی ایدهآل با ضریب اصطکاک پایین در حدود 2/0 را بوجود آورده است. در مرحله دوم فرآیند پوششدهی فازهای تشکیل شده بهصورت نیتریدی و بعضاً اکسید تیتانیوم نیترورهشده میباشند. ریخت سطحی پوشش اکسید تیتانیوم نیتروره شده تلفیقی از ساختار نمونههای TiO2 و TiN میباشد بطوری که در کنار حفرات موجود در ساختار نمونه TiO2، ذرات کروی شکل پدید آمده است که دلیل آن نفوذ نیتروژن در پوشش اکسید تیتانیوم است. بررسی رفتار سایشی نشان داد که مقاومت به سایش پوششهای نیتریدی افزایش قابلتوجهی نسبت به پوشش اکسید تیتانیوم و نمونه بدون پوشش دارد؛ بدین معنا که ضریب اصطکاک از 65/0 برای نمونه بدون پوشش به 25/0 برای نمونه TiO2-N کاهش یافته است.

http://www.surfacejournal.ir/article_37467_e93e6ba172e4c6aa479e17761815cc85.pdf