بررسی شرایط بهینه زمان کندوپاش مگنترونی و دمای آنیل در فیلم لایه نازک نانو شبه بلور AlCuFe بر روی فولاد 316

محورهای موضوعی : نانومواد

تاریخ دریافت : 1403/03/12 تاریخ پذیرش : 1403/05/13 تاریخ انتشار : 1403/08/03

کلید واژه: نانوشبه بلور, کندوپاش مغناطیسی, فیلم لایه نازک.,

چکیده مقاله :

پوشش‌های شبه‌کریستالی Al-Cu-Fe در دماهای بالا به عنوان پوشش مانع حرارتی باعث بهبود خواص سطحی فولاد 316 می‌گردد. مدت زمان فرآیند کندوپاش مغناطیسی و دمای آنیل پوشش‌های کندوپاش شده در ایجاد فاز شبه بلور تاثیر تعیین کننده‌ای دارد. برای دست‌یابی به شرایط بهینه مدت زمان کندوپاش و دمای آنیل، فیلم لایه نازک شبه بلور AlCuFe بر روی فولاد 316 ایجاد گردید و در ادامه پوشش‌ها تحت گاز آرگون در دماهای700 ، 800 و °C 900 به مدت 2 ساعت با نرخ گرمایش °C.min-1 10 آنیل شدند. مورفولوژی و شناسایی فازی پوشش‌ها و سطح مقطع پوشش و زیرلایه به کمک میکروسکوپ الکترونی روبشی نشر میدانی (FE-SEM) و آنالیز اشعه X (XRD) آنالیز گردید. نتایج حاکی از این است که فیلم لایه نازک AlCuFe بر روی زیرلایه فولادی 316 بدون هیچگونه ترک و ناپیوستگی حاصل گردید. فیلم لایه نازک AlCuFe بعد از آنیل به مدت زمان 2 ساعت در دمای °C 700 حاصل گردید. این مورفولوژی نشان‌دهنده حضور نانو شبه بلور است که میانگین اندازه ذرات پنج وجهی، nm162 محاسبه شده و شناسایی فازهای Al65Cu20Fe15 و Al13Cu4Fe3 تائیدی بر دست‌یابی به پوشش شبه بلور AlCuFe است.

منابع و مأخذ:

[1] A. Obeydavi, A. Shafyei, J.W. Lee, Intermetallics, 172, 2024, 108369.
[2] K. Zhao, X. Hao, D. Ma, X. Zhao, J. Ma, C. Wang, Journal of Materials Research and Technology, 32, 2024, 1820.
[3] E.U. Binczyk, K. Kulikowski, W. Chrominski, J. Smolik, M. Lewandowska, Archives of Civil and Mechanical Engineering, 23, 2023, 23.
[4] Y. Ju, X. Qi, J. Li, W. Song, Materials, 16, 2023, 3764.
[5] M. Abaei, M.R. Rahimipour, M. Farvizi, M.J. Eshraghi, International Journal of Engineering, 36, 2023, 1880.
[6] L. Franklin, A. Fonseca Junior, Journal of Thermal Analysis and Calorimetry, 149, 2024, 9175.
[7] O.E. Polozhentsev, A.T. Kozakov, V.G. Vlasenko, M.A. Bryleva, S.P. Kubrin, A.V. Soldatov, Materials Today Communications, 39, 2024, 108747.
[8] V. Aghaali, M.R. Rahimipour, A. Faraji, T. Ebadzadeh, Materials Today Communications, 38, 2024, 107499.
[9] F.L.A. Fonseca Júnior, D.D.S. Silva, B.A.S.G. Lima, T.A. Passos, T.A. Simões, R.M. Gomes, Journal of Thermal Analysis and Calorimetry, 149, 2024, 9175.
[10] T. Zhang, S. Huang, L. Chen, N. Shen, L. You, X. Hui, Journal of Materials Science, 59, 2024, 11559.
[11] W. Wolf, S.A. Kube, S. Sohn, Y. Xie, J.J. Cha, B.E. Scanley, C.S. Kiminami, C. Bolfarini, W.J. Botta, J. Schroers, Scientific Reports, 9, 2019, 7136.
[12] S.I. Ryabtsev, O.V. Sukhova, Problems of Atomic Science and Technology, 51, 2020, 145.
[13] S.I. Ryabtsev, V.A. Polonskyy, O.V. Sukhova, Powder Metallurgy and Metal Ceramics, 58, 2019, 89.
[14] E.J. Widjaja, L.D. Marks, Thin Solid Films, 441, 2003, 63.
[15] L. Nascimento1, A. Melnyk, Mens Agitat, 16, 2021, 38.
[16] C. Li, C. Carey, D. Li, M. Caputo, R. Bouch, H. Hampikian, Materials Characterization 140, 2018, 162.
[17] L. Nascimento, Journal of Experimental and Technique, Instrumentation, 4, 2021, 1.
[18] P. Brunet, L.M. Zhang, D.J. Sordelet, M. Besser, J.M. Dubois, Materials Science and Engineering, 296, 2000, 74.
[19] E.J. Widjaja, L.D. Marks, Thin Solid Films, 421, 2002, 295.
[20] F.A. Namin, Y.A. Yuwen, L. Liu, A.H. Panaretos, D.H. Werner, T.S. Mayer, Scientific Reports, 6, 2016, 1.
[21] Y. TP, Material Science & Engineering International Journal, 1, 2017, 1.