2024-03-28T13:35:31Z
http://www.surfacejournal.ir/?_action=export&rf=summon&issue=4743
نشریه علوم و مهندسی سطح
نشریه سطح
2008-6717
2008-6717
1396
13
33
اعمال پوشش سرامیکی به روش اکسیداسیون الکترولیتی پلاسمایی روی زیرلایه Ti-6Al-4V و بررسی رفتار خوردگی آن در محلول شبیهساز بدن
الهام
نیکومنظری
آرش
فتاح الحسینی
سید امید
گشتی
در این پژوهش، تأثیر غلظت الکترولیت فسفات سدیم بر ریزساختار، الگوی پراش پرتوایکس و رفتار خوردگی آلیاژ Ti-6Al-4V پوشش دادهشده به روش اکسیداسیون الکترولیتی پلاسمایی مورد بررسی قرارگرفته است. به منظور این بررسی، الکترولیتهای قلیایی-فسفاتی با غلظتهای متفاوت 8، 12 و 16 گرم بر لیتر مورد استفاده قرار گرفت. ریزساختار و ترکیب شیمیایی نمونههای پوشش داده شده توسط میکروسکوپ الکترونی روبشی و الگوی پراش پرتو ایکس مورد آنالیز قرارگرفته است. خواص خوردگی پوششها در محیط شبیهساز بدن (هنک) توسط آزمایشهای پلاریزاسیون پتانسیودینامیک و طیفسنجی امپدانس الکتروشیمیایی موردمطالعه قرارگرفته است. در فرآیند پوششدهی، افزایش غلظت فسفات سدیم منجر به افزایش هدایت الکتریکی حمامها، متوسط اندازه تخلخلها و ضخامت پوششها شد. نتایج حاصل از الگوی پراش پرتو ایکس نشان داد که با افزایش غلظت فسفات سدیم، فاز شبهپایدار آناتاز به فاز پایدار روتیل تبدیل شد. درنتیجه با افزایش غلظت الکترولیت میزان فاز روتیل موجود در پوشش افزایش و میزان فاز آناتاز کاهشیافته است. بیشترین پتانسیل خوردگی (391 میلی ولت) به همراه کمترین چگالی جریان خوردگی (8-10× 18/6 آمپر بر سانتیمتر مربع) در پوشش ایجادشده در الکترولیت حاوی 12 گرم بر لیتر فسفات سدیم منجر به بیشترین مقاومت به خوردگی (8/8 مگا اهم) شد. مقاومت به خوردگی سایر نمونهها 2 الی 6 مرتبه کمتر از نمونه حاوی 12 گرم بر لیتر فسفات سدیم است.
اکسیداسیون الکترولیتی پلاسمایی
آلیاژ Ti-6Al-4V
رفتار خوردگی
طیفسنجی امپدانس الکتروشیمیایی
پلاریزاسیون پتانسیودینامیک
2017
11
22
1
11
http://www.surfacejournal.ir/article_29272_38d7a0920b017e04575346ff4b9887c9.pdf
نشریه علوم و مهندسی سطح
نشریه سطح
2008-6717
2008-6717
1396
13
33
مشخصه یابی لایه سل ژل ایجاد شده روی پوشش هایWC-12Co تولیدی به روش HVOF و بررسی رفتار سایشی آن
نرگس
عموسلطانی
محمدعلی
گلعذار
حمیدرضا
سلیمی جزی
روح الله
بیرانوند
علی
سعیدی
اردشیر
نظامی نیا
کاربید تنگستن یکی از قدیمیترین محصولات متالورژی پودر است که به ماده سخت و مقاوم به سایش شناخته شده است. ترکیب این کاربید با فلزات نرمی مانند کبالت که به عنوان بایندر عمل کرده، باعث بهبود تافنس میشود به گونهای که از شکست ترد جلوگیری میشود. در این تحقیق، پودرهای WC-12Co روی زیرلایه فولادی به روش سوخت اکسیژن با سرعت بالا (HVOF) رسوب داده شدند. این پوششها به دلیل ساختار لایهای و تخلخل در محیطهای سایشی عملکرد ضعیفی دارند. بنابراین، هدف از انجام این پژوهش، اعمال لایه روی پوششهای تنگستن کاربید- کبالت با روش سل ژل است. ساختار پوششها توسط آنالیز پراش پرتو ایکس (XRD) بررسی شده و ضخامت پوششها توسط نرمافزار آنالیز تصویری و با استفاده از تصاویر حاصل از میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) تعیین شدند. جهت مطالعه مقاومت به سایش پوششها در دمای محیط آزمون پین روی دیسک بکار گرفته شد. پوشش آلومینا با ضخامت حدود 14 میکرومتر بر روی پوشش اولیه توسط روش سل ژل ایجاد شد. ضریب اصطکاک پوشش ها از 6/. قبل از آب بندی به 3/. پس از آببندی کاهش یافت. نتایج نشان داد که مقاومت به سایش پوششها بعد از فرآیند آب بندی از نرخ سایش 3-10× 5/5 به 3-10× 4/3 کاهش یافته است که میتواند ناشی از مسدود شدن تخلخلها و ایجاد لایه اکسیدی باشد.
پاشش حرارتی
پوشش کامپوزیتی
سل ژل
آب بندی
مقاومت به سایش
2017
11
22
13
21
http://www.surfacejournal.ir/article_29273_9fb459b5c63485161650d30d2aab9c04.pdf
نشریه علوم و مهندسی سطح
نشریه سطح
2008-6717
2008-6717
1396
13
33
تأثیر رنگدانه Fe3O4 بر فعالیت فتوکاتالیتیکی پوشش های TiO2 ایجاد شده توسط فرآیند HVOF
امیرحسین
نویدپور
مهران
آذرپور سیاهکلی
مهدی
صالحی
یعقوب
کلانتری
مهدی
امیرنصر
مسعود
ریسمانچیان
روشهای متعددی برای تخریب آلایندههای آلی مورد استفاده قرار گرفتهاند که در این بین، فرآیند فتوکاتالیتیکی به دلیل برخی ویژگیهای منحصر به فرد مورد توجه قرار گرفته است. در این پژوهش، پوششهای فتوکاتالیست متشکل از دی اکسید تیتانیم (TiO2) و مگنتیت (Fe3O4)به روش پاشش حرارتی HVOF تولید شدند. پودرهای TiO2 (با 75% آناتاز و 25% روتیل) و Fe3O4 تجاری با درصدهای متفاوت با یکدیگر مخلوط و بر روی زیرلایهای از جنس فولاد زنگ نزن 316 رسوب داده شدند. برای ارزیابی ساختار، مورفولوژی و توانایی جذب نور پوششها (با نسبتهای مختلف Fe3O4) به ترتیب از پراش پرتو ایکس(XRD)، میکروسکوپ الکترونی روبشی(SEM) و اسپکتروفتومتر UV-Vis-NIR استفاده شده است. به علاوه، ارزیابی بازده فتوکاتالیتیکی پوششها با توانایی تجزیه گاز زایلن تحت تابش نور مریی و UV در فتوراکتور گازی دینامیک انجام شد. نتایج ارزیابیها نشان داد که افزودن مقدار بهینه پودر Fe3O4 بر فعالیت فتوکاتالیتیکی پوشش TiO2 در محدوده نور UV و مریی تاثیر میگذارد. با افزودن 5/7 درصد وزنی مگنتیت، راندمان فرآیند به بیش از 35 درصد رسیده است (تحت تابش پرتو UV). هم چنین با افزودن 10 درصد وزنی مگنتیت، راندمان فرآیند با استفاده از نور مریی به نزدیکی 4 درصد رسیده است.
پوشش
فتوکاتالیست
دی اکسید تیتانیم
مگنتیت
HVOF
2017
11
22
23
31
http://www.surfacejournal.ir/article_29274_91c183388ca920e895233cf9f07943c0.pdf
نشریه علوم و مهندسی سطح
نشریه سطح
2008-6717
2008-6717
1396
13
33
بررسی تاثیر محلول نانو ذرات در رفتار اصطکاک کولمبی در شکل دهی آلیاژ آلومینیوم به روش آزمون فشار حلقه
ولی
علی میرزالو
سعید
شیدایی گورچین قلعه
پیمان
مشهدی کشتیبان
اصطکاک یکی از مهمترین فاکتورهای مؤثر بر فرآیندهای شکلدهی فلزات است. علاوه بر رعایت یک سری اصول اساسی، انجام روانکاری صحیح، بهترین روش کنترل اصطکاک و سایش در یک فرآیند است. یکی از روشهای ارزیابی تاثیر روانکارها بر اصطکاک در فرآیندهای شکلدهی، آزمون فشار حلقه است. با استفاده از منحنیهای کالیبراسیون در فرآیند فشار حلقه، ضریب اصطکاک محاسبه میشود. در این مقاله تاثیر محلول نانو ذرات اکسید مس و آلومینا در روانکارهای پایه پارافین و روغن10 در تاثیر بر اصطکاک طبق مدل اصطکاک کولمب بررسی شده است. از روش تاگوچی و آرایه متعامد L8 با توجه به تعداد عوامل مورد بررسی، جهت طراحی آزمایشها و بدست آوردن حالت بهینه استفاده شده است. با انجام آزمایشات پیشنهادی و بکارگیری منحنیهای کالیبراسیون برای ماده Al7xxx، ضرایب اصطکاک کولمب برای روانکارهای مختلف بدست آمده است. پارامترهای درصد وزنی نانو ذرات، نوع روانکار پایه و نوع نانو ذرات افزودنی، به عنوان متغیرهای ورودی، و ضریب اصطکاک کولمب به عنوان متغیرهای هدف در نظر گرفته شدند. با روش آنالیز واریانس میزان تاثیرگذاری هر متغیر ورودی بر روی پارامتر هدف بررسی شد و مقادیر پارمترهای ورودی جهت کمینه کردن مقدار ضریب اصطکاک با روش سیگنال به نویز تاگوچی استخراج شدند. نتایج نشان میدهد که بیشترین تاثیر را درصد وزنی نانو ذرات با سهم درصد 15/62 روی ضریب اصطکاک دارد و با افزایش درصد وزنی نانو ذرات، ضریب اصطکاک افزایش مییابد. همچنین بهترین ترکیب برای به حداقل رساندن ضریب اصطکاک، ترکیب %8/0 نانو ذرات آلومینا در روانکار روغن10 بدست آمد.
اصطکاک
نانوذرات
آزمون فشار حلقه
منحنی کالیبراسیون
تاگوچی
2017
11
22
33
41
http://www.surfacejournal.ir/article_29275_ca26472e13e3c18aabfa0ebfb7aa0491.pdf
نشریه علوم و مهندسی سطح
نشریه سطح
2008-6717
2008-6717
1396
13
33
بررسی رفتار سایشی پوشش WC/Ni اعمال شده به روش جوشکاری TIG برروی فولاد St52
مجید
رشیدی
علیرضا
اعلایی
مسعود
کثیری
آلیاژسازی سطحی توسط فرآیند TIG یکی از روشهای بهبود خواص سطحی در فولادها است. این روش بدون تغییر خصوصیات زیرلایه صورت میگیرد. آلیاژسازی از طریق افزودن عنصر آلیاژی مدنظر قبل و یا در حین ذوب سطحی انجام میشود. در این پژوهش با استفاده از نیکل و ذرات تقویت کننده کاربید تنگستن آلیاژسازی سطحی توسط فرآیند جوشکاری قوس تنگستن- گاز با جریان اعمالی 130 آمپر بر روی فولاد St52 انجام گردید. همچنین تأثیر افزایش درصد پودر WC بر روی سختی سطح نمونهها مورد ارزیابی قرار گرفت. دامنه افزایش سختی پوششهای ایجاد شده بین 225 تا 680 ویکرز اندازهگیری شد که این مقدار در نمونه بدون پوشش حدود 180 ویکرز است. ارزیابی ریزساختاری از سطوح ساییده شده توسط میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) انجام شد. مقاومت سایشی نمونهها بوسیله دستگاه سایش رفت و برگشتی مورد بررسی قرار گرفت. نتایج حاصل از سطوح سایش نشان داد که در حالت کلی افزایش مقدار ذرات تقویت کننده WC باعث افزایش مقاومت زمینه در برابر تغییر فرم شده و در نهایت سبب بهبود مقاومت سایش نمونهها میگردد. نتایج تست سایش نشان داد که با افزایش درصد ذرات تقویت کننده کاربید تنگستن تا 80% وزنی مقدار کاهش وزن نمونهها کمتر شده و نرخ سایش نمونهها تا مقدار 100 کاهش مییابد.
کاربید تنگستن
سخت کاری سطحی
TIG
مقاومت به سایش
2017
11
22
43
55
http://www.surfacejournal.ir/article_29276_547c32638912d0562137a7993bec5572.pdf
نشریه علوم و مهندسی سطح
نشریه سطح
2008-6717
2008-6717
1396
13
33
ایجاد پوشش روانکار جامد دی سولفید مولیبدن روی فولاد با استفاده از روش رسوب بخار شیمیایی
مهدی
اکبرزاده مقدم
مرتضی
زندرحیمی
احسان
مرادپور تاری
دی سولفید مولیبدن (MoS2) یکی از پرکاربردترین روانکارهای جامد است که به روشهای مختلف، روی سطوح تحت سایش اعمال میشود. در این پژوهش با استفاده از روش رسوب بخار شیمیایی (CVD) پوشش MoS2 در دماهای 400، 500، 600 و 700 درجه سانتیگراد، روی زمینه فولادی اعمال شد. پوشش با استفاده از EDX، XRD، FTIR، سختی سنج و زبری سنج، مشخصه یابی شد. نتایج نشان داد که با تبخیر همزمان پودر گوگرد و تری اکسید مولیبدن (MoO3)، در محفظه CVD، پوششی پیوسته و یکنواخت با ترکیبی از MoS2 و دیاکسید مولیبدن (MoO2) ایجاد میشود. افزایش دمای زیرلایه باعث افزایش ضخامت پوشش و افزایش نسبت فاز MoS2 به MoO2 میگردد. اندازه دانه پوششهای ایجاد شده در شرایط مختلف رسوبدهی 120-50 نانومتر و ضخامت و سختی پوشش به ترتیب 30-17 میکرومتر و 480- 260 ویکرز بود.
رسوب بخار شیمیایی
پوشش روانکار جامد
دی سولفید مولیبدن
ضخامت
میکروسختی
2017
11
22
57
65
http://www.surfacejournal.ir/article_29277_2a130d0b42983695ebf71c62707fcada.pdf
نشریه علوم و مهندسی سطح
نشریه سطح
2008-6717
2008-6717
1396
13
33
بررسی ویژگیهای الکترونی و اپتیکی ترکیبات در حالت سطح در راستای (001) با استفاده از نظریة تابعی چگالی
حمد اله
صالحی
روح الله
زارع حسن آباد
پیمان
امیری
در این مقاله خواص الکترونی و اپتیکی ترکیبات کلکوژنید در حالت سطح در راستای (001) مورد مطالعه قرار گرفته است. محاسبات با استفاده از روش شبهپتانسیل در چارچوب نظریۀ تابعی چگالی (DFT) با استفاده از نرمافزار کوانتوم اسپرسو با تقریب شیب تعمیم یافته (GGA) انجام شده است. گاف نواری ترکیبات CuSbX2(X=Se,S) در حالت انبوهه بهترتیب 80/0 و93/0 الکترون ولت است اما در حالت سطح این ترکیبات فاقد گاف نواری هستند که علت آن پیوندهای آویزان سطحی هستند که گاف نواری را پوشانده است. محاسبات نشان داد که ترکیب CuSbTe2 در هر دو حالت انبوهه وسطح فلز است. همچنین انرژی سطح، تابع کار، چگالی حالتها و ویژگیهای اپتیکی درحالت سطح در راستای (001) با سه برابر تکرار لایهها و خلأ 15 آنگستروم محاسبه شده است.
نظریة تابعی چگالی
خواص اپتیکی
کلکوژنید و پیوندهای آویزان
2017
11
22
67
75
http://www.surfacejournal.ir/article_29278_aa0133b4ba95d4e729ad96e0f61e46f1.pdf
نشریه علوم و مهندسی سطح
نشریه سطح
2008-6717
2008-6717
1396
13
33
نقش عملیات حرارتی در استحاله فازی و تغییر ویژگی های الکترونیکی فیلمهای سیلیکون
میثم
زرچی
شاهرخ
آهنگرانی
فیلمهایی از سیلیکون آمورف به روش لایهنشانی فیزیکی فاز بخار به کمک پرتو الکترونی (EB-PVD) ایجاد شد. فرآیند لایهنشانی در شرایط خلأ بالا (torr 6-10) که منجر به تشکیل یک پوشش آمورف البته با ضخامتهای کنترلشده انجام شد. پس از نمونهسازی، نمونهها در دمای oC800 و در محیط گاز خنثی تحت شرایط عملیات حرارتی قرار گرفت و ویژگیهای ساختاری و الکتریکی آن قبل و بعد از عملیات حرارتی مورد تحلیل قرار گرفت. نتایج حاصل از میکرورامان نشاندهنده ساختار آمورف در پوششهای اولیه بود که با افزایش ضخامت پوشش و حضور نقایص بیشتر مقداری از نانوکریستالها تشکیل شد. علاوه بر آن با اعمال شرایط عملیات حرارتی تشکیل، رشد و ادغام نانوکریستالها و تشکیل یک ساختار پلیکریستال را شاهد هستیم. نانوکریستالها منجر به تشکیل پیوندهای sp2 و sp3شده که همین خود باعث افزایش هدایت الکتریکی پوشش در این شرایط شد و این افزایش هدایت الکتریکی با افزایش ضخامت پوشش بر روی نمونههای موردبررسی به شدت افزایش یافت.
فیلم آمورف سیلیکون
نانوکریستال سیلیکون
زبری سطح
عملیات حرارتی
هدایت الکتریکی
2017
11
22
77
87
http://www.surfacejournal.ir/article_29279_c43d5e1127f97620a10eec32f4545de1.pdf
نشریه علوم و مهندسی سطح
نشریه سطح
2008-6717
2008-6717
1396
13
33
بهبود خصوصیات سطح آلیاژ Ti64 در حضور نانو ذرات زیرکونیا با استفاده از جوشکاری TIG
فرزاد
پهنانه
فرید
نعیمی
مسعود
آقاخانی
در این تحقیق از پوشش نانو ذرات زیرکونیا با ضخامتهای مختلف بر روی سطح ورق Ti-6Al-4V به منظور عملیات ذوب سطحی جهت افزایش سختی و مقاومت به سایش، با استفاده از جوشکاری TIGبدون فلز پرکننده استفاده شده است. بعد از عملیات ذوب سطحی در حضور نانو ذرات زیرکونیا، عمق لایه ذوب شده سطحی و سختی نواحی مختلف اندازهگیری شده است. همچنین با استفاده از میکروسکوپ نوری و میکروسکوپ SEM، ریز ساختار نواحی مختلف ذوب شده سطحی را بررسی نموده و برای مشخص نمودن حضور نانو ذرات در ناحیه ذوب شده از آنالیز عنصریEDS و از الگوی پراش پرتو ایکس (XRD) برای شناسایی فازهای تشکیل شده در نمونههای ناشی از عملیات ذوب سطحی استفاده شده است. نانو ذرات به عمقی از سطح ذوب شده نفوذ کرده و منجر به ایجاد ساختار سوزنی شکل و درهمبافته گردیده است. علت تشکیل این ساختار را میتوان حضور ذرات نانو در حین عملیات ذوب سطحی و تشکیل مراکز جوانهزا جهت ایجاد جوانههای مناسب در مکان های مناسب دانست. نانو ذرات اعمال شده بر سطح با مکانیزم تغییر گرادیان کشش سطحی، موجب افزایش نفوذ لایه ذوب شده سطحی گردیده است. بیشترین سختی در نمونههایی که بالاترین مقدار نانو ذرات را دارد، حاصل شده است. سختی این نمونهها نسبت به فلز پایه5/2 برابر شده است. با ثابت در نظر گرفتن پارامترهای جوشکاری و افزایش نانو ذرات زیرکونیا، عمق ناحیه ذوب شده بیشتر و همچنین سختی منطقه ذوب شده نسبت به فلز پایه افزایش یافته است.
نانو ذرات زیرکونیا
فرآیند جوشکاری TIG
آلیاژ Ti64
نفوذ ناحیه ذوب شده
سختی
2017
11
22
89
100
http://www.surfacejournal.ir/article_29287_9c41b5dbdc2d170e5108cc21ce611d96.pdf