تولید پوشش کامپوزیتی کروم سخت – نانوآلومینا به روش آبکاری الکتریکی از حمام کروم شش ظرفیتی وبررسی خواص سایشی و میکروسختی پوشش
الموضوعات : فصلنامه علمی - پژوهشی مواد نوینسید میثم میرقربانی 1 , مهرداد عباسی 2 , محمدصالح جمشیدی 3
1 - کارشناس ارشد مهندسی مواد،دانشگاه آزاد اسلامی کرج
2 - استادیار،عضو هیئت علمی دانشگاه آزاد اسلامی کرج
3 - کارشناس ارشد مهندسی مواد،مرکز توسعه فناوری پوشش
الکلمات المفتاحية: ذرات آلومینا, پوشش نانو کامپوزیتی, جریان مستقیم, حمام کروم شش ظرفیتی,
ملخص المقالة :
هدف از این پژوهش، بررسی تاثیر دو پارامتر مهم در آبکاری پوششهای نانو کامپوزیت، یعنی مقدار نانو ذرات آلومینا در حمام و چگالی جریان الکتریکی بر درصد حجمی ذرات، مورفولوژی، میزان مقاومت به سایش، میزان سختی و میزان چسبندگی پوشش میباشد. در این تحقیق، پوشش کروم سخت و پوشش نانو کامپوزیتی کروم – آلومینا با استفاده از جریان مستقیم به روش آبکاری الکتریکی در حمام کروم شش ظرفیتی و با تغییر دو پارامتر غلظت نانو ذرات آلومینا و چگالی جریان بر حسب آمپر بر دسی متر مربع بر روی نمونهها اعمال گردید. بعد از آن با استفاده از تصاویر میکروسکوپ الکترونی و نوری، آنالیز سطحی ED، آزمون XRD، آزمون سختی سنجی میکرو ویکرزو آزمون سایش پین روی دیسک پوششها مورد بررسی قرار داده شدند. نتایج نشان داد که بیشترین مقدار نانو آلومینا در پوششهای نانو کامپوزیتی تولید شده در شرایط بهینه 25 گرم بر لیتر نانو آلومینا در حمام، میانگین چگالی جریان50 آمپر بر دسی متر مربع حاصل میشود. تصاویر میکروسکوپ الکترونی نشان داده است، وجود ذرات نانو آلومینا موجب اصلاح مورفولوژی رشد پوشش میگردد. همچنین نتایج XRD از ریز شدن ساختار و کریستالیتها با افزایش دانسیته نانو ذرات در پوشش حکایت میکند. مقایسه میان پوشش کروم سخت و پوشش نانو کامپوزیتی کروم –آلومینا نشان داد که پوشش حاوی ذرات نانو آلومینا به میزان 46 درصد سختتر و مقاومت به سایش بسیار بیشتری در برابر پوشش کروم سخت دارد.
1-C.T.J. Low, R.G.A. Wills, F.C. Walsh, “Electrodeposition of composite coatings containing nanoparticles in a metal deposit”, j,Surface & Coatings Technology 201, pp 371-383, 2006.
2.J.P.Celis,J.R.Roos,andC.Buelens,”AMathematical Model For the Elecrolytic Codeposition of Particles with aMetallicmatrix”,J.Electrochemical Science and Technology,June 1987.
3.SeongMinChoi,HideoAwaji,”Nanocomposites-a new material design concept”Science and Technology of Advenced Materials 6,pp 2-10,2005.
4-Li Chen, Liping Wang, Zhixiang Zeng , Tao Xu,” Influence of pulse frequency on the microstructure and wear resistance of electrodeposited Ni–Al2O3 composite coatings”,J. Surface & Coatings Technology 201 ,pp 599–605, 2006.
5-Raj. Narayan, " Electrodeposited Composite Metal Coatings", Reviews on Coatings and Corrosion, Vol.4, No. 2, pp 113-155, 1981.
6.M.Yousefpour,A.Rahimi,"Characterization and selection of optimal parameters to achieve the best tribological performance of the electrodeposited Cr nanocomposite coating",J,Materials and Design ,pp382–389,2014.
7-Book,Greenwood, J. David, “Hard chromium plating”, publisher Robert Draper Ltd, 1964.
8-Book,Morisset Oswald, “Chromium Plating”, publisher: Robert Draper Ltd, 1954.
9-E. G. Vinokurov, A. M. Arsenkin, K. V. Grigorovich,V.V. Bondar,"Electrodeposition and Physico-Mechanical Properties of Chromium Coatings Modified with Disperse Particles", Protection of Metals,, Vol. 42, No. 3, pp. 290–294,2006.
10-V.H. NGUYEN, T. HOANG, N. NGUYEN, S. KWO, M. KIM, J. LEE, "Cr/nano(ND)composite plating with cobalt cation additive", Trans. Nonfderrous Met. Soc. Chian, Vol79 , pp. 975-978,2009.
11-ص.کفاش یزدی ، م.بحرالعلوم،بررسی تاثیر دانسیته جریان و غلظت مواد افزودنی بر خواص پوشش نانو ساختار روی تولید شده به روش آبکاری الکتریکی،مجله مواد نوین ،شماره 9،ص ۲۳-۳۳،پاییز ۹۱.
_||_
