نشریه علوم و مهندسی سطح

نشریه علوم و مهندسی سطح

تاثیر میدان مغناطیسی بر ریز ساختار پوشش‌های نیکل حاصل از آبکاری الکتریکی

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان
1 دانشگاه صنعتی مالک اشتر
2 دانشگاه مالک اشتر
چکیده
پوشش‌های حاصل از آبکاری الکتریکی از دیر باز مورد استفاده صنعتگران و محققان زیادی بوده است. در راستای بهینه کردن پوشش‌های حاصل از این فرایند، تاکنون فعالیت های گوناگونی از جمله به کارگیری جریان منقطع، استفاده از یون‌های کمپلکس‌ساز، آماده سازی زیرلایه، استفاده از اضافه شونده‌‌ها، تغییر پارامتر آبکاری و بکارگیری تجهیزات گوناگون انجام شده است. در این پژوهش از دو روش آبکاری الکتریکی مستقیم و منقطع پوشش‌دهی نیکل بر روی ورقه های مسی انجام شد. آنگاه میدان مغناطیسی ثابتی بر روی حمام اعمال و نتیجه آن بر روی سرعت پوشش دهی، هم پوشانی پوشش و ریز ساختار آن مورد بررسی قرار گرفت. در ادامه پوشش‌‌‌های حاصله از نظر ریزساختار و مورفولوژی بررسی شد. جهت بررسی ریز ساختار و ضخامت پوشش از میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) استفاده شد. برای فازیابی از پراش اشعه ایکس (XRD) و سختی‌سنجی از دستگاه میکروسختی ویکرز استفاده شد. نتایج بدست آمده نشان داد، که پوشش آبکاری حاصل از میدان مغناطیسی تاثیر بسزایی در ریزساختار و ضخامت پوشش و تا حدودی سختی پوشش دارد، و با اعمال میدان مغناطیسی تا 5/0 تسلا باعث ریز شدن اندازه دانه‌ها و افزایش ضخامت نسبت به روش آبکاری ساده 25% و منقطع شده7% ، و همچنین سختی پوشش در سمت s از 2/0 تا 5/0 تسلا 17% و در سمت N نیز 26% سختی بیشتر شده است. اندازه بلورک با اعمال میدان مغناطیسی 2/0 تسلا 32% نسبت به حالت آبکاری ساده تغییر داشته و در مقایسه با 5/0تسلا 40% تغییرات دیده می‌شود.
کلیدواژه‌ها

موضوعات


  1. [1] Schlesinger M., Paunivic M., Modern electroplating. New York: John Wiley and Sons, Inc(2000).

    [2] Fahidy T.Z., , “Charactristics of surfaces produced via magnetoelectrolytic deposition,” Progress in Surface Science, Vol. 68, pp. (2001)155-188.

    [3] M Wu, W Jia - MATEC Web of Conferences, 2016 - matec-conferences.org

    [4] A. L. Daniyuk, V. I. Kurmashev and A. L. Matyushkov, Thin Solid Films, 189 (1990) 247

    1. Z. Fahidy, J. App. Electrochem. 13 (1983) 553

    [5] W. Szmaja, W. Kozłowski, K. Polański, J. Balcerski, M. Cichomski, J. Grobelny, M. Zieliński and E. Miękoś, Chem. Phys. Lett., 542 (2012) 117

    [6] M. Zieliński, Mat. Chem. Phys., 141 (2013) 370-377

    [7] Hinds G., Spada F.E., Coey J.M.D, Michelin T.R, Lyons J ,Magnetic field effects on copper electrolysis. Phys. Chem. B  Vol.105,(2001), pp.  9487-9502.

    [8] Brillas E., Rambla J., Casado J, Nickel electrowinning using a Pt catalysed hydrogen-diffusion anode. Part I: Effect of chloride and sulfate ions and a magnetic field, Journal of Applied Electrochemistry Vol.29, (1999),pp. 1367-1376.

    [9] Bund A., Koehler S., Kuehnlein H.H., Plieth W, Magnetic field effects inelectrochemical  reactions, Electrochimica Acta, Vol. 49, (2003), pp. 147-152.

    [10] W. Jiang, L. Shen, M. Qiu, X. Wang, M. Fan, Z. Tian, Preparation of Ni-SiC composite coatings by magnetic field-enhanced jet electrodeposition, J. Alloy. Comp, Vol. 762,(2018),pp. 115–124.

    [11] C.C. Hung, W.,H. Lee, S.C. Chang, G.J. Hwang, Y.L. Wang, Magnetic effect during copper electroplating using electrochemical impedance spectroscopy, Jpn. J. Appl. Phys,Vol. 48 (7),(2009),pp. 076506(1-5).

    [12] B.N. Park, Y.S. Sohn, S.Y. Choi, Effects of a magnetic field on the copper metallization using the electroplating process, Microelectron. Eng, Vol. 85 (2), (2008),pp. 308–314

    [13] قربانی. م، پوشش دادن فلزات، دانشگاه صنعتی شریف‌،موسسه انتشارات علمی، ص 105-118 ، 1379 .14.