تاثیر غلظت نانوذرات تیتانیا بر ریزساختار، رفتار تریبولوژیکی و خواص مکانیکی پوشش‌های پرمالویNi-Fe و نانوکامپوزیتی Ni-Fe-TiO2 تهیه شده به روش رسوب‌دهی الکتریکی با جریان پالسی
محورهای موضوعی :
نانومواد
ابراهیم یوسفی
1
,
احسان بهادری یکتا
2
,
احمد ایران‌نژاد
3
1 - بخش مهندسی مواد و متالورژی، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه شهید باهنر کرمان، کرمان، ایران
2 - بخش مهندسی مواد و متالورژی، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه شهید باهنر کرمان، کرمان، ایران
3 - بخش مهندسی مواد و متالورژی، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه شهید باهنر کرمان، کرمان، ایران
تاریخ دریافت : 1399/12/04
تاریخ پذیرش : 1399/12/04
تاریخ انتشار : 1400/01/01
کلید واژه:
نانوکامپوزیت,
جریان پالسی,
پوشش پرمالوی,
رسوب‌دهی الکتریکی,
مکانیزم سایش,
چکیده مقاله :
در این پژوهش پوشش های نانوکامپوزیتی Ni-Fe-TiO2 به روش رسوب دهی الکتریکی با جریان پالسی (PC) تولید شد و تاثیر غلظت نانوذرات TiO2 بر مورفولوژی، ترکیب شیمیایی، سختی، زبری، ضخامت و رفتار تریبولوژیکی پوشش های مذکور بررسی شد. بدین منظور مورفولوژی سطحی، مکانیزم سایش و ترکیب شیمیایی پوشش ها با استفاده از میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) و آنالیز عنصری طیف سنجی توزیع انرژی پرتو ایکس (EDS) مطالعه گردید. جهت بررسی سختی و زبری سطحی از میکروسختی‌سنج ویکرز و دستگاه زبری سنج استفاده شد. نتایج نشان داد که در غلظت های پایین تر، پوشش ها دارای مورفولوژی گل کلمی ریز با گره های متراکم و منظم هستند. همچنین مشاهده گردید که غلظت نانوذرات تاثیر مثبتی بر کاهش اندازه دانه ها داشته و موجب تشکیل یک ساختار نانوکریستال و ریزدانه می گردد. با افزایش غلظت نانوذرات TiO2، ضریب اصطکاک و نرخ سایش کاهش پیدا کرد و در نتیجه مقاومت به سایش افزایش یافت. با افزودن نانوذرات TiO2 به زمینه پرمالوی نیکل-آهن، شیارهای سایشی و مقدار ذرات سائیده شده بر روی سطح پوشش ها کاهش یافت، و مکانیزم حاکم بر سایش دوگانه خراشان- چسبان در پوشش های نانوکامپوزیتی Ni-Fe-TiO2 مشاهده گردید.
منابع و مأخذ:
P. Pavithra, A. Hegde, Applied Surface Science, 258, 2012, 6884.
Ghorbani, A. Irajizad, A. Dolati, R. Ghasempour, Alloys and Compounds, 386, 2005, 43.
Torabinejad, M. Aliofkhazraei, S. Assareh, M.H. Allahyarzadeh, A. Sabour Rouhaghdam, Alloys and Compounds, 69, 2017, 841.
Torabinejad, A.Sabour Rouhaghdam, M. Aliofkhazraei, M.H. Allahyarzadeh, Alloys and Compounds, 657, 2016, 526.
K. Chaudhari, V.B. Singh, Alloys and Compounds, 751, 2018, 194.
Yousefi, S. Sharafi, A. Irannejad, Alloys and Compounds, 753, 2018, 308.
Yousefi, S. Sharafi, A. Irannejad, Transactions of Nonferrous Metal Society of China, 29, 2019, 2591.
Ataee-Esfahani, M.R. Vaezi, L. Nikzad, B. Yazdani, S.K. Sadrnezhaad, Alloys and Compounds, 484, 2009, 540.
Adelkhani, M. Reza Arshadi, Alloys and Compounds, 476, 2009, 234.
Torabinejad, M. Aliofkhazraei, A. Sabour Rouhaghdam, M. Allahyarzadeh, Tribology International, 106, 2017, 34.
Lanzutti, M. Lekka, C. de Leitenburg, L. Fedrizzi, Tribology International, 132, 2019, 50.
Safavi, F. Babaei, A. Ansarian, Ceramics International, 45, 2019, 10951.
Baghery, M. Frazam, A.B. Mousavi, M. Hoseyni, Surface and Coatings Technology, 204, 2010, 3804.
Chen, X. Yang, Y. Fu, Alloys and Compounds, 826, 2020, 154167.
H. Allahyarzadeh, M.Aliofkhazraei, A. Sabour Rouhaghdam, H. Alimadadi, V. Torabinejad, Surface and Coatings Technology, 386, 2020, 125472.
Kalska-Szostko, U. Klekotka, W. Olszewski, Journal of Magnetism and Magnetic Materials, 484, 2019, 67.
T. Aruna, M. Muniprakash, V.K. William, Applied Electrochemistry, 43, 2013, 805.
Ya-Ping, Electroplating & Pollution Control, 5, 2012, 10.
Rasooli, M.S. Safavi, F. Babaei, A. Ansarian, Alloys and Compound, 822, 2020, 153725.
Abdel-Karim, Y. Reda, M. Muhammed, S. El-Raghy, M. Shoeib, H. Ahmed, Nanomaterials, 201, 2011, 274.
A. Gay, J.M. Limat, P.A. Steinmann, J. Pagetti, Surface and Coatings Technology, 202, 2007, 1167.
Parida, D. Chaira, M. Chopkar, A. Basu, Surface and Coatings Technology, 205, 2011, 4871.
K. Saha, T.I. Khan, Surface and Coatings Technology, 205, 2010, 890.
H. Mazaheri, S.R. Allahkaram, Applied Surface Science, 258, 2012, 4574.
Katamipour, M. Farzam, I. Danaee, Surface and Coatings Technology, 254, 2014, 358.
W, Wang, H. Guo, Scripta Materialia, 53, 2005, 613.
Mohajeri, A. Dolati, S. Rezagholibeiki, Materials Chemistry and Physics, 129, 2011, 746.
Yilmaz, G. Hapcl, G. Orhan, Materials Engineering and Performance, 24, 2015, 709.
Abdel Aal, H.B. Hassan, M.A. Abdel Rahim, Electroanalytical Chemistry, 17, 2008, 619.
S. Suh, C.J. Park, H.S. Kwon, Surface and Coatings Technology, 200, 2006, 3527.
A. Huang, J.H. Chang, C.Y. Chen, K.Y. Liao, J. Mayer, Thin Solid Films, 544, 2013, 69.
H. Hou, Y.C. Chen, Applied Surface Science, 257, 2011, 6340.
J. Huang, D.S. Xiong, Surface and Coatings Technology, 202, 2008, 3208.
Mahdavi, S.R. Allahkaram, Alloys and Compounds, 635, 2015, 150.
M. Chang, M.Z. An, H.F. Guo, S.Y. Shi, Applied Surface Science, 253, 2006, 2132.
Chen, L. Wang, Z. Zeng, J. Zhang, Materials Science and Engineering: A, 434, 2006, 319.
Surender, B. Basu, Tribology International, 37, 2004, 743.
Alirezaei, S.M. Monirvaghefi, M. Salehi, A. Saatchi, Wear, 262, 2007, 978.
T. Wu, L. Lei, B. Shen, W.B. Hu, Surface and Coatings Technology, 201, 2006, 441.
Kartala, M. Uysal, H. Gul, A. Alp, H. Akbulut, Applied Surface Science, 354, 2015, 328.
W. Liping, G. Yan, X. Tao, X. Qunji, Materials Chemistry and Physics, 99, 2006, 96.
_||_
P. Pavithra, A. Hegde, Applied Surface Science, 258, 2012, 6884.
Ghorbani, A. Irajizad, A. Dolati, R. Ghasempour, Alloys and Compounds, 386, 2005, 43.
Torabinejad, M. Aliofkhazraei, S. Assareh, M.H. Allahyarzadeh, A. Sabour Rouhaghdam, Alloys and Compounds, 69, 2017, 841.
Torabinejad, A.Sabour Rouhaghdam, M. Aliofkhazraei, M.H. Allahyarzadeh, Alloys and Compounds, 657, 2016, 526.
K. Chaudhari, V.B. Singh, Alloys and Compounds, 751, 2018, 194.
Yousefi, S. Sharafi, A. Irannejad, Alloys and Compounds, 753, 2018, 308.
Yousefi, S. Sharafi, A. Irannejad, Transactions of Nonferrous Metal Society of China, 29, 2019, 2591.
Ataee-Esfahani, M.R. Vaezi, L. Nikzad, B. Yazdani, S.K. Sadrnezhaad, Alloys and Compounds, 484, 2009, 540.
Adelkhani, M. Reza Arshadi, Alloys and Compounds, 476, 2009, 234.
Torabinejad, M. Aliofkhazraei, A. Sabour Rouhaghdam, M. Allahyarzadeh, Tribology International, 106, 2017, 34.
Lanzutti, M. Lekka, C. de Leitenburg, L. Fedrizzi, Tribology International, 132, 2019, 50.
Safavi, F. Babaei, A. Ansarian, Ceramics International, 45, 2019, 10951.
Baghery, M. Frazam, A.B. Mousavi, M. Hoseyni, Surface and Coatings Technology, 204, 2010, 3804.
Chen, X. Yang, Y. Fu, Alloys and Compounds, 826, 2020, 154167.
H. Allahyarzadeh, M.Aliofkhazraei, A. Sabour Rouhaghdam, H. Alimadadi, V. Torabinejad, Surface and Coatings Technology, 386, 2020, 125472.
Kalska-Szostko, U. Klekotka, W. Olszewski, Journal of Magnetism and Magnetic Materials, 484, 2019, 67.
T. Aruna, M. Muniprakash, V.K. William, Applied Electrochemistry, 43, 2013, 805.
Ya-Ping, Electroplating & Pollution Control, 5, 2012, 10.
Rasooli, M.S. Safavi, F. Babaei, A. Ansarian, Alloys and Compound, 822, 2020, 153725.
Abdel-Karim, Y. Reda, M. Muhammed, S. El-Raghy, M. Shoeib, H. Ahmed, Nanomaterials, 201, 2011, 274.
A. Gay, J.M. Limat, P.A. Steinmann, J. Pagetti, Surface and Coatings Technology, 202, 2007, 1167.
Parida, D. Chaira, M. Chopkar, A. Basu, Surface and Coatings Technology, 205, 2011, 4871.
K. Saha, T.I. Khan, Surface and Coatings Technology, 205, 2010, 890.
H. Mazaheri, S.R. Allahkaram, Applied Surface Science, 258, 2012, 4574.
Katamipour, M. Farzam, I. Danaee, Surface and Coatings Technology, 254, 2014, 358.
W, Wang, H. Guo, Scripta Materialia, 53, 2005, 613.
Mohajeri, A. Dolati, S. Rezagholibeiki, Materials Chemistry and Physics, 129, 2011, 746.
Yilmaz, G. Hapcl, G. Orhan, Materials Engineering and Performance, 24, 2015, 709.
Abdel Aal, H.B. Hassan, M.A. Abdel Rahim, Electroanalytical Chemistry, 17, 2008, 619.
S. Suh, C.J. Park, H.S. Kwon, Surface and Coatings Technology, 200, 2006, 3527.
A. Huang, J.H. Chang, C.Y. Chen, K.Y. Liao, J. Mayer, Thin Solid Films, 544, 2013, 69.
H. Hou, Y.C. Chen, Applied Surface Science, 257, 2011, 6340.
J. Huang, D.S. Xiong, Surface and Coatings Technology, 202, 2008, 3208.
Mahdavi, S.R. Allahkaram, Alloys and Compounds, 635, 2015, 150.
M. Chang, M.Z. An, H.F. Guo, S.Y. Shi, Applied Surface Science, 253, 2006, 2132.
Chen, L. Wang, Z. Zeng, J. Zhang, Materials Science and Engineering: A, 434, 2006, 319.
Surender, B. Basu, Tribology International, 37, 2004, 743.
Alirezaei, S.M. Monirvaghefi, M. Salehi, A. Saatchi, Wear, 262, 2007, 978.
T. Wu, L. Lei, B. Shen, W.B. Hu, Surface and Coatings Technology, 201, 2006, 441.
Kartala, M. Uysal, H. Gul, A. Alp, H. Akbulut, Applied Surface Science, 354, 2015, 328.
W. Liping, G. Yan, X. Tao, X. Qunji, Materials Chemistry and Physics, 99, 2006, 96.
