انجمن علوم و تکنولوژی سطح ایران
نشریه علوم و مهندسی سطح
2008-6717
8
13
2012
08
22
تأثیر فرآیند دوتایی نیتروژن دهی پلاسمایی و رسوب فیزیکی بخار بر ساختار آلیاژ Ti 6Al 4V
1
13
FA
هدف از پژوهش حاضر ارزیابی و مقایسه مشخصههای ساختار سطحی آلیاژ Ti 6Al 4V پس از انجام دو فرآیند مهندسی سطح شامل فرآیند نیتروژندهی پلاسمایی و فرآیند دوتایی نیتروژندهی پلاسمایی و لایهنشانی نیترید تیتانیم بهوسیله رسوب فیزیکی از فاز بخار است. عملیات نیتروژندهی پلاسمایی در دماهای 700، 750، 800 و °C850 بهمدت 10 ساعت با ترکیب گاز نیتروژن و هیدروژن با نسبت 4 به 1 انجام شد. جهت انجام فرآیند دوتایی، لایهTiN بهروش رسوب فیزیکی بخار بهکمک پلاسمای قوس کاتدی، روی سطح نمونههای نیتروژندهی پلاسماییشده، نشانده شد. مشخصهیابی ساختار سطح و مقطع نمونهها توسط میکروسکوپ نیروی اتمی (AFM)، میکروسکپ الکترونی روبشی (SEM)، طیفسنج تفکیککننده انرژی (EDS)، پراشسنج پرتو ایکس (XRD) و سختیسنج ویکرز انجام شد. در حالیکه لایهنشانی نیترید تیتانیم بهتنهایی منجر به تشکیل فاز TiN-δ شـده، نیتروژندهی پلاسـمایی آلیاژ Ti 6Al 4V، باعث ایجـاد لایه ترکیبی، شامل فـازهای -TiNδ و -Ti<sub>2</sub>Nε، ناحیه غنی از آلومینیم و ناحیه نفوذی حاصل از نفوذ نیتروژن و تشکیل محلول جامد بیننشین، شده است. الگوهای پراش پرتو ایکس مربوط به فرآیند دوتایی نشاندهنده حضور همزمان پیکهای متعلق به فازهای تشکیلشده در اثر هر دو فرآیند است. هرچند ساختارهای حاصل از هرکدام از دو فرآیند بهتنهایی سختی سطح را افزایش داده است، سختی سطح خارجی در شرایط پوشش دوتایی در مقایسه با نمونههای نیتروژندهی پلاسماییشده بهطور قابل توجهی افزایش یافته است. فصلمشترک ممزوجشده لایه TiN (حاصل از فرآیند PVD) با لایه ترکیبی (حاصل از نیتروژندهی پلاسمایی) نقش مهمی در کارایی پوشش دوتایی داشته است. با افزایش دمای نیتروژندهیپلاسمایی نهتنها نرخ تشکیل لایه TiN ایجادشده با روش رسوب فیزیکی بخار افزایش یافته، بلکه پیوستگی لایه TiN به لایه ترکیبی نیز بهبود یافته است.
فرآیند دوتایی,نیتروژندهی پلاسمایی,رسوب فیزیکی بخار,آلیاژ Ti 6Al 4V
http://www.surfacejournal.ir/article_5348.html
http://www.surfacejournal.ir/article_5348_de3f33d721d9ed87913cd7afbad7f572.pdf
انجمن علوم و تکنولوژی سطح ایران
نشریه علوم و مهندسی سطح
2008-6717
8
13
2012
08
22
بررسی تأثیر مدت زمان رسوب دهی بر خواص لایه های نازک تیتانیم ایجاد شده با روش PVD
15
23
FA
هدف از تحقیق حاضر بررسی تأثیر افزایش مدت زمان رسوب دهی و در نتیجه افزایش ضخامت بر خواص لایه های نازک تیتانیم ایجاد شده روی زیرلایه فولاد زنگ نزن 316L با استفاده از روش رسوب دهی فیزیکی بخار (PVD) است. به این منظور، عملیات رسوب دهی در مدت زمان های مختلف 5، 10، 15 و 20 دقیقه انجام شد تا لایه هایی با ضخامت های مختلف ایجاد شود. سپس ضخامت لایه های نازک تیتانیم با استفاده از دستگاه پروفیل سنج اندازه گیری و ترکیب شیمیایی آنها توسط روش توزیع انرژی پرتو X (EDX) تعیین شد. همچنین مورفولوژی لایه ها با استفاده از میکروسکوپ الکترونی روبشی گسیل میدانی (FESEM) و توپوگرافی آنها توسط میکروسکوپ نیروی اتمی (AFM) بررسی شد. ساختار لایه های نازک تیتانیم نیز با استفاده از روش پراش پرتو X (XRD) تعیین و استحکام چسبندگی آنها به زیرلایه توسط آزمون کیفی Heat & Quench بررسی شد. نتایج حاصل از این آزمون ها نشان داد که با افزایش مدت زمان رسوب دهی، ضخامت لایه های نازک تیتانیم از حداقل nm 88 به حداکثر nm 298 افزایش می یابد. همچنین اندازه دانه میانگین تیتانیم از حداقل nm 12 به حداکثر nm 65 افزایش یافته و ساختار متراکم تر و یکنواخت تر می شود. مقدار زبری میانگین سطح لایه های نازک تیتانیم نیز از حداقل nm 108/2 به حداکثر nm 767/3 افزایش می یابد. به علاوه لایه های نازک تیتانیم دارای جهت ترجیحی (002) هستند و استحکام چسبندگی خوبی را به زیرلایه نشان می دهند.
: لایه های نازک تیتانیم,رسوب دهی فیزیکی بخار,مدت زمان رسوب دهی,خواص
http://www.surfacejournal.ir/article_5350.html
http://www.surfacejournal.ir/article_5350_296974c72fc1ca2fccc7876f562f3327.pdf
انجمن علوم و تکنولوژی سطح ایران
نشریه علوم و مهندسی سطح
2008-6717
8
13
2012
08
22
پوشش هیدروکسی آپاتیت بر روی آلیاژ حافظه دار NiTi به روش الکتروفورتیک
25
32
FA
در این پژوهش پودر هیدروکسیآپاتیت بعنوان یک سرامیک زیستی به روش الکتروفورتیک بر روی آلیاژ حافظهدار نیکل- تیتانیم پوشش داده شد. محلول سوسپانسیون مورد استفاده n– بوتانول و تری اتانول آمین بود. عملیات رسوبگذاری در ولتاژهای مختلف 20، 30و 40 ولت در زمانهای متفاوت 1 تا 5 دقیقه در ولتاژ ثابت بر روی کاتد انجام گرفت. پس از رسوبگذاری به منظور خشک کردن آهسته، نمونهها در دمای اتاق به مدت 24 ساعت قرار گرفتند. پس از آن وزن و ضخامت پوششها اندازهگیری شد. سپس عملیات تفجوشی نمونهها به مدت 2 ساعت در کوره تحت اتمسفر آرگون در دمای 800 انجام شد. از تفرق اشعه ایکس (XRD) جهت شناسایی فازها و از SEMبرای بررسی های ریز ساختاری و مورفولوژیکی پوششها استفاده شد. ترکیب شیمیایی پوشش نیز با استفاده از آنالیز تفکیک انرژی ( EDX ) بررسی شد. نتایج نشان میدهد که در ولتاژ 30 ولت و زمانهای پایینتر پس از تفجوشی، میتوان به یک پوشش پیوسته، یکنواخت و بدون ترک رسید. همچنین با افزایش زمان رسوبگذاری، وزن و ضخامت نمونهها افرایش یافته است. روش ارایه شده در این تحقیق میتواند یعنوان یک روش جایگزین برای پوششهای زیستفعال در مقایسه با سایر روشهای رسوبگذاری مانند پوششدهی سل- ژل و پلاسما باشد.
هیدروکسی آپاتیت,الکتروفورتیک,آلیاژ حافظه دار نیکل- تیتانیم
http://www.surfacejournal.ir/article_5351.html
http://www.surfacejournal.ir/article_5351_c336b5e5debe0ad65332ff66ff3bd84f.pdf
انجمن علوم و تکنولوژی سطح ایران
نشریه علوم و مهندسی سطح
2008-6717
8
13
2012
08
22
مقایسه خصوصیات میکروساختاری پوششهای اسپری حرارتی HVOF WC-12wt%Co و WC-12wt%FeAl
33
40
FA
هدف از تحقیق حاضر مقایسه پوششهای اسپری حرارتی کاربید تنگستن-کبالت و کاربید تنگستن-آلومیناید آهن است. از این رو پودرهای کامپوزیتی WC-12wt% Co و WC-12wt% FeAl به روش اسپری حرارتی HVOF روی زیر لایه فولادی پوشش داده شدند. این پوششها از نظر میکروساختار، ترکیبات فازی و سختی مورد بررسی قرار گرفتند. تصاویر تهیه شده توسط میکروسکوپ نوری میزان تخلخل کمتر از %1 برای هر دو پوشش نشان داد. بررسیهای انجام شده توسط میکروسکوپ الکترونی روبشی نشان میدهد که میکروساختار هر دو پوشش متشکل از ذرات روشن کاربید تنگستن در میان زمینهای به رنگ تیره است. با توجه به تصاویر میکروسکوپ الکترونی روبشی و میکروسکوپ نوری، میتوان نتیجه گرفت که سرعت بالای ذرات در هنگام برخورد سبب ایجاد پوششی چگال شده است و مرزی بدون عیب، بین ذرات جداگانه نشست داده شده بدست آمده است. نتایج حاصل از میکروسختی پوششها نشان میدهد که پوشش WC-FeAl سختی بالاتری نسبت به پوشش WC-Co دارد که علت آن میتواند سختی بالاتر آلومیناید آهن در مقایسه با کبالت باشد.
آلومیناید آهن,کاربید تنگستن,تخلخل,میکروسختی,میکروسکوپ الکترونی روبشی,اسپری حرارتی
http://www.surfacejournal.ir/article_5352.html
http://www.surfacejournal.ir/article_5352_13cff9526b72101ca12eb6f334588830.pdf
انجمن علوم و تکنولوژی سطح ایران
نشریه علوم و مهندسی سطح
2008-6717
8
13
2012
08
22
تأثیر زمان روشن و خاموش بر روی ساختار کریستالی و خواص پوششهای کرم سخت حاصل از آبکاری الکتریکی با جریان منقطع
41
47
FA
در این تحقیق پوشش کرم از حمام استاندارد آبکاری کرم در شرایط کاری یکسان توسط جریان مستقیم و منقطع تهیه گردید. تأثیر پارامترهای جریان منقطع از جمله زمان روشن و خاموش بر روی ساختار کریستالی، مورفولوژی سطحی و سختی پوشش مورد مطالعه قرار گرفت. جهت بررسی ساختار کریستالی نمونهها از آزمون پراش اشعه ایکس (XRD) و برای بررسی مورفولوژی سطحی از میکروسکوپ الکترونی استفاده گردید. نتایج حاصل از XRD حاکی از آن است که کرم بتا (هیدریدکرم) با شبکه کریستالی هگزاگونال در آبکاری منقطع ایجاد میگردد؛ لیکن با افزایش زمان خاموشی میزان کرم بتا در ساختار رو به افزایش بوده تا جایی که مورفولوژی پوشش را تحت تأثیر قرار داده و آن را از حالت هرمی مثلثی شکل در سیکل کاری 50 درصد، به حالت مکعبی در سیکل کاری 20 درصد تبدیل کرده است که این امر منجر به افت خواص پوشش گردیده است.
پوشش الکتروشیمیایی کرم,آبکاری منقطع,سیکل کاری,XRD
http://www.surfacejournal.ir/article_5353.html
http://www.surfacejournal.ir/article_5353_f00ee49dd874be1dcf6bbe461b5c6876.pdf
انجمن علوم و تکنولوژی سطح ایران
نشریه علوم و مهندسی سطح
2008-6717
8
13
2012
08
22
بررسی اثرات دانسیتهجریان و دمای حمام آبکاری پالسی بر نانوساختار پوشش دیاکسیدسرب روی زیرلایه تیتانیمی
49
57
FA
در این تحقیق پوشش الکتروکاتالیتیک دیاکسیدسرب روی زیرلایه Ti/SnO<sub>2</sub> با استفاده از تکنیکهای آبکاری جریان مستقیم و آبکاری جریان پالسی از حمام نیترات سرب بدست آمد. به منظور ایجاد پوششی با بیشترین زبری سطح،کوچکترین توزیع اندازه کریستال و سطح ویژه بالا، متغیرهای آزمایشگاهی مانند دانسیته جریان و دمای حمام آبکاری پالسی مورد بررسی قرار گرفته است. نمونهها پس از پوششدهی با استفاده از SEM، زبریسنجی و ولتامتری چرخهای مورد بررسی قرار گرفتند. نتایج بررسیها نشان داد که شرایط بهینه دما و دانسیته جریان در این تحقیق برابر است با <sup>°</sup>C 65 و mAcm<sup>-2</sup>33. مورفولوژی پوشش دیاکسیدسرب تولیدی در این شرایط حاوی نانو پولکهای با ضخامتی در محدوده 45 تا nm 85 و طولی در محدوده 75/0تا mµ10 است. تصاویر STM پوشش دیاکسیدسرب تولید شده در این شرایط نیز وجود نانوذرات دیاکسیدسرب با قطر متوسطی در محدوده 7 تاnm 21 را روی پولکها تأیید میکند.
دیکسیدسرب؛ مورفولوژی؛ نانو پولک؛ نانو ذرات,آبکاری پالسی
http://www.surfacejournal.ir/article_5354.html
http://www.surfacejournal.ir/article_5354_66dd088e4525edded433e42ae0dbade4.pdf
انجمن علوم و تکنولوژی سطح ایران
نشریه علوم و مهندسی سطح
2008-6717
8
13
2012
08
22
بررسی آثار برخورد یونهای مختلف بر سطح آلومینیوم با استفاده از دستگاه پلاسمای کانونی نوع مدر با انرژی kJ 5/2
59
66
FA
هدف از این تحقیق بررسی اثرات و تغییراتی است که بر اثر برخورد یونهای مختلف تولیدی توسط دستگاه پلاسمای کانونی SBUPF1 ( 6/8، kV 25، kJ 5/2) نوع مدر بر روی سطح آلومینیوم به وجود میآید. گازهای Ar و H+1%Kr به عنوان گاز عملکردی در دستگاه پلاسمای کانونی استفاده شد. برای بهدست آوردن بیشینه چگالی یونی، فشار و ولتاژ عملکردی بهینه برای گازAr به ترتیب mbar 45/0 و kV 22 و برای گاز H+1%Kr به ترتیب برابر mbar 5 و kV 23 تعیین شد. برای تحلیل اثرات به وجود آمده بر روی سطح، از تصاویر SEM و برای آنالیز عنصری نمونهها، از طیفنگاری EDX استفاده شد. ذوبشدگی، تبخیر سطحی، فرورفتگیها و برجستگیها، به وجود آمدن ترک و شکاف در سطح از جمله اثرات مشاهده شده بر روی سطح آلومینیوم با استفاده از تصاویر SEM میباشد. همچنین شدت این اثرات در ارتفاعات مختلف از مکان تولید یون در داخل دستگاه پلاسمای کانونی مورد بررسی قرار گرفت. در آنالیز عنصری نمونههای آلومینیوم با استفاده از تکنیک EDX نفوذ یونهای مس ناشی از کندو پاش از آند دستگاه در هنگام تشکیل پینچ، به داخل نمونههای آلومینیوم مشاهده شد. محاسبات SRIM برای تعیین عمق نفوذ یونها در داخل نمونههای آلومینیوم انجام شده است.
پلاسمای کانونی,آلومینیوم,مورفولوژی سطح,توزیع مکانی یونها,میکروسکوپ الکترونی,طیف نگار پاشندگی اشعه ایکس,عمق نفوذ یونها
http://www.surfacejournal.ir/article_5355.html
http://www.surfacejournal.ir/article_5355_e4ebd666d0164bdee4801cb9bf5fa1e7.pdf
انجمن علوم و تکنولوژی سطح ایران
نشریه علوم و مهندسی سطح
2008-6717
8
13
2012
08
22
توسعه پوششهای نانوکریستال با تبلور فاز آمورف توسط فرآیندهای پاشش حرارتی
67
74
FA
در این مقاله پوششهای پاشش حرارتی نانوکریستال با تبلور کنترل شده فاز آمورف بر پایه آهن توسعه یافتهاند. بر این اساس ابتدا پودر آلیاژی آهن با ساختار آمورف و با ترکیب Fe-Cr-Mo-B-P-C-Si در حالت جامد توسط فرآیند آلیاژسازی مکانیکی ساخته شد. پس از بهینه سازی پودر ساخته شده از لحاظ مورفولوژی و توزیع اندازه ذرات، با کمک فرآیند پاشش شعلهای با سرعت بالا (HVOF) بر زیرلایههای فولاد ساده کربنی، پوششهایی اعمال گردید. تغییر و تحولات ساختاری پوششها در اثر تبلور و مشخصههای فاز آمورف و نانوکریستال، توسط میکروسکوپ الکترونی عبوری (TEM) و آنالیز فازی XRD مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج نشان داد با کنترل دقیق پارامترهای فرآیند HVOF و نحوه سرد شدن پوشش، میتوان فاز آمورف را به صورت کنترل شده متبلور نمود و ساختارهای متنوعی شامل آمورف کامل تا نانوکریستال کامل با اندازه دانه حدود 20-10 نانومتر بدست آورد که به تبع آن خواص مکانیکی و سایشی بهبود یافتهای خواهند داشت.
نانوکریستال,آمورف؛ تبلور,پاشش حرارتی HVOF
http://www.surfacejournal.ir/article_5356.html
http://www.surfacejournal.ir/article_5356_66d5a3219357928198f2613ad4781757.pdf
انجمن علوم و تکنولوژی سطح ایران
نشریه علوم و مهندسی سطح
2008-6717
8
13
2012
08
22
ارزیابی خواص نوری-حرارتی و چسبندگی پوششهای کنترل حرارتی در سامانه ماهواره
75
86
FA
فضاپیما به سبب قرارگیری در برابر خورشید و یا فضای سرد در معرض تغییرات شدید دمایی قرار دارد. دمای تعادلی زیرسیستم فضاپیما توسط جذب خورشیدی و نشر مادون قرمز (خواص نوری-حرارتی) سطوح آن کنترل میشود. پوششهای سفید و سیاه کنترل حرارتی بر روی اجزا فضاپیما بکار می روند و نقش مهمی در کنترل حرارت به وسیله خواص نوری خود دارند. در این تحقیق خواص نوری-حرارتی و چسبندگی دو نوع پوشش کنترل حرارتی سیاه سیلیکونی و سفید سیلیکاتی بر پایه روش تاگوچی بررسی شد. نتایج نشان داد در پوشش سیاه سیلیکونی، آمادهسازی سطح و استفاده از عوامل بهبود دهنده چسبندگی بر روی مقاومت به چسبندگی این پوششها بیشترین اثرگذاری را دارند. همچنین این پوششها دارای ضریب جذب 955/0 و شدت نشر 920/0 هستند. بررسی خواص نوری-حرارتی پوششسفید سیلیکاتی بهینه شده نشان داد، نوع رنگدانه مؤثرترین عامل بر خواص نوری-حرارتی بوده و این پوشش دارای ضریب جذب 230/0، شدت نشر 907/0 و چسبندگی مناسب است. نتایج ارزیابی ها نشان داد هر دو پوشش بهینه شده در این تحقیق از خواص نوری-حرارتی و چسبندگی مطلوبی برخوردار بوده و میتوانند به عنوان پوشش کنترل حرارتی بر روی ماهوارهها بکار روند.
http://www.surfacejournal.ir/article_5357.html
http://www.surfacejournal.ir/article_5357_faaf331da4b31e850d62acd2ac1a3970.pdf