بررسي اثر متغيرهاي آبكاري پالسي مستقيم (PC) و پالسي معكوس (PRC) بر ساختار و خواص پوشش نانوكامپوزيتي Ni-Co/ MWCNT

كارشناسي ارشد

يكي از بهترين روش هاي توليد پوشش هاي نانوكامپوزيتي آبكاري است. پوشش هاي نانوكامپوزيتي به دليل سختي، مقاومت خوردگي و سايش بالا، خواص مكانيكي منحصر به فرد، خودروانكاري و پايداري حرارتي كاربرد گسترده اي در صنايع خودرو، هوافضا و الكترونيك دارند. پوشش كامپوزيتي نيكل كبالت سختي بالا، مقاومت خوردگي و سايشي بهتري نسبت به نيكل خالص دارند. استفاده از نانو ذرات تقويت كننده MWCNT خواص كاربردي مناسبي از جمله سختي و مدول الاستيك بالا، انعطاف پذيري خوب، هدايت منحصر به فرد همراه با حداقل ضريب اصطكاك و مقاومت سايشي عالي به پوششNi-Co/ MWCNT مي دهد. در اين پژوهش، پوشش كامپوزيتي Ni-Co/ MWCNT به روش آبكاري پالسي مستقيم و معكوس با استفاده از حمام وات شامل سولفات نيكل، سولفات كبالت و كلريد نيكل و 5/0 و g/L 1ذرات MWCNT با قطر ميانگين nm 5/9 و طول ميانگين μm 5/1 به مدت 90 دقيقه در دماي اتاق روي زيرلايه فولادي ايجاد شد و تاثير پارامترهاي سيكل كاري، چگالي جريان متوسط و غلظت نانوذرات MWCNT بر ريزساختار، مقدار ذرات موجود در پوشش با استفاده از ميكروسكوپ الكتروني روبشي (SEM) و آناليز EDS مورد بررسي قرار گرفت. ميكروسختي نمونه¬ها نيز با استفاده از دستگاه ميكروسختي سنج ويكرز بررسي شد و پس از آن يك پوشش بهينه به روش آبكاري پالسي معكوس ايجاد شد. اندازه كريستاليت و جهت¬گيري كريستالي به كمك آناليز پراش اشعه x در برخي پوشش¬ها تعيين و مقاومت به سايش با دستگاه پين بر ديسك اندازه¬گيري شد. نتايج نشان داد كه پوشش كامپوزيتي Ni-Co/ MWCNT توليد شده با آبكاري پالسي مستقيم (PC) در سيكل كاري 60% ، چگالي جريان متوسط A/dm2 2 و g/L MWCNT 1، 5/0 درصد وزني MWCNT در پوشش و بالاترين ميكروسختي را به ¬همراه داشت. انجام آبكاري پالسي معكوس (PRC) براي تهيه اين پوشش سبب افزايش درصد وزني نانوذرات MWCNT موجود در پوشش به ميزان 54/1 درصد وزني ، كاهش اندازه كريستاليت، افزايش ميكروسختي و بهبود مقاومت به سايش شد. پوشش نانوكامپوزيتي Ni-Co/MWCNT توليد شده در شرايط بهينه پالسي مستقيم (PC) از نقطه نظر ميزان ذرات MWCNTs موجود در پوشش ، داراي 5/0 درصد وزني از ذرات MWCNTs ، اندازه كريستاليت معادلnm 5/37 ، ميكروسختي HV317 (% 8/9 افزايش نسبت به پوشش آلياژي (Ni-Co، ضريب اصطكاك μ 53/0 در نيروي اعمالي N 1 (9/22% كاهش(، نرخ سايشμg/m 8/0 در نيروي اعمالي N 1(57/%71 كاهش( و در شرايط پالسي معكوس (PRC) از نقطه نظر ميزان ذرات MWCNTs موجود در پوشش ، داراي54/1 درصد وزني از ذرات MWCNTs ، اندازه كريستاليت معادلnm 7/30، ميكروسختيHV450 (7/40% افزايش نسبت به پوشش آلياژي (Ni-Co، ضريب اصطكاك μ 54/0 در نيروي اعمالي N 1 (4/20% كاهش(، نرخ سايشμg/m 65/0 در نيروي اعمالي N 1(17/%76 كاهش( بود.

192648

دانشگاه علم و صنعت ايران

شناسايي و انتخاب مواد فلزي

دكتر سعيد رستگاري