انجمن علوم و تکنولوژی سطح ایران نشریه علوم و مهندسی سطح 2008-6717 15 39 2019 05 22 ارزیابی پایداری شیمیایی نانو پوشش کربن شبه الماسی لایه نشانی شده بر زیرلایه پلیمری پلی‌کربنات در برابر استون و هیدروکسید سدیم 1 9 35625 FA مژگان صالحی دانشگاه صنعتی مالک اشتر اصفهان، دانشکده مهندسی مواد اکبر اسحاقی دانشگاه صنعتی مالک اشتر اصفهان، دانشکده مهندسی مواد عباسعلی آقایی دانشگاه صنعتی مالک اشتر اصفهان، دانشکده مهندسی مواد Journal Article 2019 06 18 هدف از انجام این تحقیق بررسی پایداری شیمیایی فیلم های کربن شبه الماسی اعمال شده بر زیرلایه های پلیکربنات می باشد. بدین منظور ابتدا عملیات اچینگ پلاسمایی توسط گازهای آرگون و اکسیژن در زمان های مختلف روی سطح پلی کربنات انجام شد. سپس تاثیر نوع گاز بر زاویه ترشوندگی و نوع پیوندهای ایجادی بر سطح نمونه های اچ شده به ترتیب توسط آزمون اندازه گیری زاویه تماس و طیف سنجی تبدیل فوریه مادون قرمز(ATR-FTIR) بررسی شد. لایه نازک کربن شبه الماسی روی سطوح زیرلایه های پلی کربنات توسط رسوب شیمیایی بخار تقویت شده به کمک پلاسما با منبع تغذیه فرکانس رادیوئی (RF-PECVD) با فرکانس MHz56/13 و مخلوط گازی متان و آرگون بر سطوح اچ شده لایه نشانی شد. چسبندگی پوشش ها توسط آزمون نوار مورد بررسی قرار گرفت. پایداری شیمیایی پوشش در برابر استون و هیدروکسید سدیم ارزیابی شد. نتایج نشان داد عملیات اچینگ پلاسمایی توسط گاز اکسیژن به دلیل تشکیل گروه های قطبی روی سطح و کاهش بیشتر زاویه تماس در مقایسه با گاز آرگون، موجب افزایش چسبندگی پوشش به زیرلایه شده است. بررسی طیف سنجی رامان حاکی از آن بود که فیلم های کربن شبه الماسی لایه نشانی شده بر سطح زیرلایه های پلی کربنات پس از عملیات اچینگ توسط گاز اکسیژن در برابر استون و هیدروکسید سدیم، پایداری شیمیایی بهتری داشته و کاهش شدت پیک های رامان کمتر شده است.

http://www.surfacejournal.ir/article_35625_53b79303779db833f34a053df5a6c111.pdf

انجمن علوم و تکنولوژی سطح ایران نشریه علوم و مهندسی سطح 2008-6717 15 39 2019 05 22 بهینه سازی رفتار سایشی پوشش کامپوزیتی نیکل- نقره توسط مدل تاگوچی 11 30 35626 FA مجید زارع دانشکده مهندسی مواد، دانشگاه صنعتی اصفهان مسعود سلطانی دانشکده مهندسی مواد، دانشگاه صنعتی اصفهان علی شفیعی دانشکده مهندسی مواد، دانشگاه صنعتی اصفهان Journal Article 2019 06 18 پوشش‌های کامپوزیتی با زمینه نیکل رسوب‌دهی شده به روش آبکاری الکتریکی دارای مقاومت خوبی در برابر سایش هستند. در این پژوهش با افزودن ذرات تقویت کننده نقره و بهینه‌سازی شرایط پوشش‌دهی به مطالعه خواص سایشی، سختی و زبری پوشش کامپوزیتی نیکل- نقره پرداخته شد. به این منظور از تکنیک طراحی آزمایش تاگوچی جهت بهینه سازی پارامترهای موثر بر فرایند با چهار پارامتر (میزان ذرات نقره، دانسیته جریان، زمان و نوع افزودنی) و سه سطح استفاده شد. بنابراین با تهیه 9 نمونه آزمایشگاهی، مورفولوژی و ساختار پوشش‌ها به کمک میکروسکوپ الکترونی روبشی و پراش پرتو ایکس بررسی شد. مطالعه مقاومت سایشی پوشش‌ها نیز با استفاده از آزمون سایش پین بر دیسک انجام شد و سطوح سایش نمونه‌ها به کمک تصاویر میکروسکوپی الکترونی روبشی و آنالیز طیف نگار تفکیک انرژی بررسی شدند. مشخص شد حالت بهینه پوشش‌دهی به کمک نمودارهای سیگنال به نویز برای دستیابی به کمترین میزان سایش در غلظت نقره mg/L 50، دانسیته جریان A/dm2 4، زمان آبکاری 2 ساعت و افزودنی نوع تریتون X100 بدست میآید. آنالیز واریانس(ANOVA) داده‌ها نشان داد که به ترتیب دانسیته جریان و غلظت ذرات نقره مهمترین پارامترهای تأثیرگذار در مقاومت به سایش پوشش‌ها می‌باشند. در مرحله بعد، فرایند به کمک شبکه عصبی مدل‌سازی شد تا منحنی رویه مورد نظر برای پارامترها و خروجی‌ها رسم شود. نتایج حاکی از آن بود که افزایش غلظت نقره و دانسیته جریان منجر به کاهش نرخ سایش نمونه‌ها می‌شود.

http://www.surfacejournal.ir/article_35626_dd31058a4e2ad163eb0c08c07dea8dfb.pdf

انجمن علوم و تکنولوژی سطح ایران نشریه علوم و مهندسی سطح 2008-6717 15 39 2019 05 22 وارد کردن نانوذرات کاربید زیرکونیوم در ساختار پوشش الکترولس نیکل- فسفر و تاثیر آن بر روی مقاومت خوردگی و میکروسختی 31 46 35627 FA پیام شوقی دانشگاه محقق اردبیلی، دانشکده علوم، گروه شیمی کاربردی، اردبیل- ایران داود سیف زاده دانشگاه محقق اردبیلی، دانشکده علوم، گروه شیمی کاربردی، اردبیل- ایران میترا قلی زاده- قشلاقی دانشگاه محقق اردبیلی، دانشکده علوم، گروه شیمی کاربردی، اردبیل- ایران علی نعمت الله زاده دانشگاه محقق اردبیلی، دانشکده فنی و مهندسی،گروه مهندسی شیمی، اردبیل- ایران Journal Article 2019 06 18 نانوذرات کاربید زیرکونیوم به روش سل-ژل/احیاء کربوترمال سنتز شده و با روش های میکروسکوپ الکترونی روبشی و پراش اشعه ایکس شناسایی شدند. سپس نانوذرات در غلظت 1/0 گرم بر لیتر به حمام آبکاری الکترولس نیکل- فسفر اضافه شدند. تصاویر میکروسکوپ الکترونی روبشی نشان داد که اندازه دانه بندی پوشش بعد از اضافه کردن نانوذرات کاهش می یابد. تصاویر میکروسکوپی از برش عرضی نشان دادند که پوشش ها دارای ساختار ستونی بوده و همچنین ضخامت پوشش نانوکامپوزیتی بیشتر از پوشش معمولی می باشد. طیف‌سنجی پراش انرژی اشعه ایکس برای اثبات حضور نانوذرات در پوشش استفاده شد. همچنین توزیع یکنواخت نانوذرات در داخل پوشش با نقشه برداری عنصری اثبات شد. پیکهای نانوذرات کاربید زیرکونیوم در الگوی پراش اشعه ایکس پوشش نانوکامپوزیتی مشاهده نشد که علت آن پراکندگی زیاد نانوذرات در داخل ساختار پوشش می باشد. مطالعات اسپکتروسکوپی امپدانس الکتروشیمیایی در محیط نمک طعام با غلظت 5/3 درصد وزنی حاکی از افزایش محسوس مقاومت خوردگی پوشش الکترولس بعد از وارد شدن نانوذرات کاربید زیرکونیوم بود به نحوی که مقدار مقاومت پلاریزاسیون از حدود 04/27 به 08/43 کیلواهم در سانتیمتر مربع افزایش یافت. نتایج تستهای پلاریزاسیون پتانسیودینامیک در محیط مشابه نشان دهنده کاهش شدت جریان خوردگی پوشش از مقدار 70/1 به 87/0 میکروآمپرمتر بر سانتی متر مربع بعد از افزوده شدن نانوذرات بود. همچنین میکروسختی پوشش نانوکامپوزیتی بر حسب واحد ویکرز (حدودا" 720) خیلی بالاتر از میکروسختی پوشش معمولی (حدود 468) بود. در نهایت با تعیین علامت بار سطحی فلز و نانوذرات، نقش جاذبه الکتروستاتیک در به دام افتادن نانوذرات در پوشش اثبات شد.

http://www.surfacejournal.ir/article_35627_b3caa55866114553ce319a3013ef211d.pdf

انجمن علوم و تکنولوژی سطح ایران نشریه علوم و مهندسی سطح 2008-6717 15 39 2019 05 22 مشخصه های ساختاری سطح پوشش های TiSiCN و TiSiN به روش رسوب فیزیکی بخار قوس کاتدی 47 58 35628 FA نوید مارچین دانشکده مهندسی مواد، دانشگاه صنعتی اصفهان فخرالدین اشرفی زاده دانشکده مهندسی مواد، دانشگاه صنعتی اصفهان Journal Article 2019 06 18 کاهش ضریب اصطکاک از اهمیت زیادی در صنایع مختلف برخوردار است. در این پژوهش اثر افزودن الگوی سطح بر سطح نمونه در آزمون‌های اصطکاک و همچنین حجم روانکار بررسی شده است. آزمون‌های مختلفی به کمک دستگاه آزمون پین روی دیسک انجام شده است و عملکرد اصطکاکی سطوح بررسی شده است. از میان روش‌های مختلف الگودهی، الگوی سطح به روش مکانیکی روی سطح دیسک‌ها ایجاد شده است. نتایج نشان می‌دهد که برای دیسک‌های با الگوی سطح نیز تغییرات ضریب اصطکاک با سرعت رفتاری مشابه رفتار نمودار استرایبک دارد. به عبارت دیگر مرز بین رژیم‌های مختلف روانکاری مشخص می‌شود. همچنین ایجاد الگوی سطح می‌تواند باعث کاهش ضریب اصطکاک شود اما این کاهش در بارهای زیاد ملموس‌تر است. همچنین در حالتی که حجم روانکار تامینی کم باشد، افزایش نیرو سبب افزایش سرعت جدایش می‌شود. مقایسه ضریب اصطکاک در حالت‌های مختلف نشان می‌دهد که در سطوح با الگوی سطح بارهای کم، روغن کم عملکرد بهتری دارد.

http://www.surfacejournal.ir/article_35628_b5367f285ec02ef1763510f07a44427d.pdf

انجمن علوم و تکنولوژی سطح ایران نشریه علوم و مهندسی سطح 2008-6717 15 39 2019 05 22 سنتز، ارزیابی خواص و سازوکار جدایش پوشش کربونیترید تیتانیم ایجاد‌شده روی سطح آلیاژ Ti-6Al-4V به روش نیتروژن-کربن دهی محفظه ای 59 67 35629 FA محمود شریفی تبار گروه مهندسی مواد، دانشگاه سیستان و بلوچستان Journal Article 2019 06 18 در این پژوهش پوشش کربونیترید تیتانیم روی سطح آلیاژ Ti-6Al-4V بهروش نیتروژن-کربندهی نشانده شد و سازوکار جدایش پوشش از زیرلایه مورد بررسی قرار گرفت. به این منظور نمونه های مکعبی از آلیاژ مدنظر درون محفظه حاوی گرافیت جاسازی شد و مجموعه درون کوره تیوبی حاوی گاز نیتروژن قرار گرفت. پس از سنتز پوشش در دماهای1200 تا 1400 سانتیگراد و زمان های 20، 40 و 60 دقیقه، بررسیهای ساختاری با استفاده از پراش سنج اشعه ایکس و رامان و ریزساختاری با استفاده از میکروسکوپ الکترونی روبشی مجهز به طیف سنج تفکیک انرژی (EDS) انجام شد. همچنین، تاثیر حضور پوشش بر مقاومت به خوردگی آلیاژ در محلول آبی حاوی 2/5 مول اسید کلریدریک، 2/3 مول اسید نیتریک و2/3 مول اسید فلوریدریک بررسی شد. نتایج نشان داد بیشترین ضخامت پوشش کربونیترید تیتانیم ایجادشده در دمای 1400 سانتیگراد و زمان 60 دقیقه در حدود ۵۰ میکرومتر بود. با افزایش دمای سنتز احتمال جدایش پوشش از زمینه بیشتر شد که این پدیده به حضور لایه غنی از آلومینیوم در فصل مشترک پوشش و زیرلایه و در نتیجه تشکیل فازهای ترد مانند Ti3Al و همچنین اختلاف ضریب انبساط حراراتی پوشش و زیرلایه مرتبط بود. نتایج آزمون خوردگی نشان داد که تشکیل لایه کربونیترید تیتانیم سبب کاهش سرعت خوردگی آلیاژ Ti-6Al-4V از g.m-2.min-1130 برای نمونه بدون پوشش به حدود g.m-2.min-110 شد.

http://www.surfacejournal.ir/article_35629_5cbf35a46932a51cc63f40aeeb5f2a16.pdf

انجمن علوم و تکنولوژی سطح ایران نشریه علوم و مهندسی سطح 2008-6717 15 39 2019 05 22 تعیین تاثیر فرایند سنگ زنی بر توزیع تنش پسماند در راستای ضخامت پوشش WC-10Co-4Cr به روش HVOF 69 77 35630 FA مائده السادات ضوئی پژوهشکده مواد و انرژی، پژوهشگاه فضایی ایران محمدحسین صادقی دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه تربیت مدرس مهدی صالحی دانشکده مهندسی مواد، دانشگاه صنعتی اصفهان Journal Article 2019 06 18 امروزه کاربرد پوشش WC-10Co-4Cr ایجاد شده توسط HVOF، در قطعات کلیدی صنایع مختلف، به میزان قابل توجهای توسعه یافته است. این پوشش ها به منظور دستیابی به صافی سطحی مطلوب سنگزنی می شوند. در این مطالعه، به بررسی اندازه گیری تجربی و تحلیل المان محدود تنش پسماند پوشش پس از فرایند سنگ زنی، پرداخته شد. در اندازه گیری تجربی، تنش پسماند پوشش توسط تکنیک پراش اشعه ایکس (XRD) به روش sin2 تعیین شده و از فرایند برداشت شیمیایی ماده به منظور اندازه گیری تنش در راستای ضخامت پوشش به کار برده شد. در تحلیل المان محدود فرایند سنگ زنی پوشش، در ابتدا با اعمال فلاکس حرارتی ناشی از سنگ زنی، توزیع دمایی در قطعه حاصل می شود. سپس قطعه تا رسیدن به دمای محیط خنک می شود. تاریخچه دمایی حاصل از تحلیل حرارتی به تحلیل تنش اعمال شده و با اعمال نیروهای سنگ زنی و تنش پسماند ناشی از فرایند HVOF، توزیع نهایی تنش تعیین می شود. نتایج نشان داد که تطابق قابل قبولی مابین نتایج تجربی و شبیه سازی وجود دارد و پس از فرایند سنگ زنی، مقدار تنش پسماند فشاری سطحی پوشش، افزایش می یابد. همچنین در بررسی تجربی و شبیه سازی، افزایش تنش پسماند فشاری، در مقایسه با شرایط قبل از سنگ زنی به ترتیب تا عمقµm 100 وµm 120 می باشد. در عمق بیشتر پوشش و همچنین در فصل اشتراک پوشش- زیرلایه افزایش تنش پسماند فشاری مشاهده نمی گردد.

http://www.surfacejournal.ir/article_35630_e183dde3c3fa843af4b8882d9edfe2a6.pdf

انجمن علوم و تکنولوژی سطح ایران نشریه علوم و مهندسی سطح 2008-6717 15 39 2019 05 22 اصلاح سازی سطحی آلیاژ Ti-6Al-4V به وسیله‌ی پوشش نانوکامپوزیتی ژلاتین- نانوذرات فلوئورآپاتیت دوپ شده با سیلیسیم و منیزیم 79 90 35633 FA حجت الله آقاسی گروه مهندسی مواد، دانشگاه آزاد اسلامی واحد شهرضا، شهرضا، اصفهان، ایران تهمینه احمدی گروه مهندسی مواد، دانشگاه آزاد اسلامی واحد شهرضا، شهرضا، اصفهان، ایران فرید نعیمی دانشکده مهندسی مواد، دانشگاه آزاد اسلامی واحد نجف آباد، نجف آباد، اصفهان، ایران مجید تقیان دانشکده مهندسی مواد، دانشگاه صنعتی اصفهان Journal Article 2019 06 18 هدف از انجام این پژوهش ایجاد پوشش نانوکامپوزیتی ژلاتین-نانوذرات فلوئور آپاتیت دوپ شده با سیلیسیم و منیزیم و همچنین پوشش ژلاتین بر روی آلیاژ Ti-6Al-4Vدر جهت بهبود و اصلاح خواص زیستی این آلیاژ بود. برای این منظور ابتدا پوشش نانوکامپوزیتی و همچنین پوشش ژلاتینی به روش غوطهوری ایجاد شد. سپس خواص فیزیکی، خوردگی و زیستی پوشش ایجاد شده توسط روشهای مختلف بررسی شدند. نتایج حاکی از ایجاد پوشش نانوکامپوزیتی یکنواخت با ضخامتی حدود 26/6 میکرومتر با ساختار و فازهای مناسب و افزایش زبری با افزودن نانوذرات به پوشش ژلاتین بود. اندازهگیریهای الکتروشیمیایی نشان داد نمونهTi-6Al-4V باپوشش ژلاتین همراه با نانوذرات دارای مقاومت پلاریزاسیون RP=5.349×105 Ωcm2 است که نسبت به نمونه با پوشش ژلاتینی با مقاومت پلاریزاسیون RP=1.191×105 Ωcm2ونمونه بدون پوشش با مقاومتپلاریزاسیونRP=5.2453×104 Ωcm2 ازمقاومت پلاریزاسیون بالاتری برخوردار است. آزمون سمیت سلولی نشان دهنده عدم سمیت سلولی پوششها بود. همچنین رشد و تکثیر سلولی نمونه با پوشش نانوکامپوزیتی نسبت به نمونه بدون پوشش، تفاوت آماری معنیدار دارد. چسبندگی سلولی بر روی نمونه با پوشش نانوکامپوزیتی نیز نسبت به نمونه بدون پوشش و نمونه با پوشش ژلاتین بسیار بهتر بود.

http://www.surfacejournal.ir/article_35633_ac42634b27b4530eac740d6b72fcb713.pdf

انجمن علوم و تکنولوژی سطح ایران نشریه علوم و مهندسی سطح 2008-6717 15 39 2019 05 22 بررسی میکروساختار و رفتار اکسیداسیون پوشش کامپوزیتی Ni-TiO2 91 101 35634 FA عیسی خوران بخش مهندسی مواد، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه شهید باهنر مرتضی زند رحیمی بخش مهندسی مواد، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه شهید باهنر هادی ابراهیمی فر بخش مهندسی مواد، دانشکده مهندسی مکانیک و مواد، دانشگاه تحصیلات تکمیلی صنعتی و فناوری پیشرفته Journal Article 2019 06 18 فولاد زنگ نزن فریتی AISI 430 به عنوان صفحات اتصال دهنده در پیل‌های سوختی اکسید جامد استفاده می‌‌شود. به منظور بهبود مقاومت به اکسیداسیون این فولاد در شرایط کاری پیل‌های سوختی اکسید جامد می‌توان از یک لایه پوشش محافظ بر روی اتصال دهنده‌ها استفاده کرد. در این تحقیق پوشش Ni-TiO2 بر روی زیرلایهای از فولاد AISI 430 به وسیله روش آبکاری الکتریکی در حمام واتس حاوی ذرات TiO2 رسوب داده شد. ترکیب و خواص پوشش Ni-TiO2 به عنوان تابعی از دانسیته مورد ارزیابی قرار گرفت. مقدار نشست TiO2 در پوشش با افزایش مقدار دانسیته جریان افزایش پیدا کرد و بعد از رسیدن به مقدار A/dm24 کاهش یافت. همچنین مقدار اندازه دانه در پوشش کامپوزیتی Ni-TiO2 ابتدا تا مقدار A/dm23 کاهش پیدا کرد و با افزایش بیشتر از این مقدار دوباره افزایش پیدا کرد. حداکثر میزان سختی در مقدار جریان A/dm24 بدست آمد. برای بررسی مقاومت به اکسیداسیون، نمونه های پوشش دار و بدون پوشش به مدت 300 ساعت در معرض اکسیداسیون همدما در دمای 800 درجه سانتیگراد قرار گرفتند. نتایج نشان داد نمونه‌های پوشش داده شده در حمام حاوی سورفکتانت SDS و بدون سورفکتانت SDS افزایش وزن کمتری نسبت به زیر لایه بدون پوشش داشتند. ساختار کامپوزیت بعد و قبل از اکسیداسیون همدما بوسیله SEM و XRD مورد مطالعه قرار گرفت.

http://www.surfacejournal.ir/article_35634_4ae0933519473723df3bebc3d2527aa9.pdf