11108

11108

بررسي شرايط توليد فوم فلزي سلول باز به روش لايه نشاني الكترولس نيكل بر روي فوم پلي اوراتان

كارشناسي ارشد

مهندسي مواد و متالوژي - شناسائي و انتخاب مواد

آذر ماه 1391

آذر ماه 1391

دكتر مهدي ديواندري

چكيده فوم هاي فلزي فوم هاي فلزي خواص بسيار متنوع و گوناگوني دارند كه به طور خلاصه و مختصر مي توان گفت كه وزن كم فوم هاي فلزي باعث شده كه اين مواد موردتوجه بسياري قرار گيرند. فوم هاي فلزي به سه روش كلي حالت جامد، مايع و گازي توليد مي شوند. توليد فوم فلزي از طريق پوشش دهي فلز بر روي پليمر كه يك فرايند حالت جامد است،روشي نوين در توليد فوم سلول باز به شمار مي رود. در تحقيق حاضر فوم نيكلي سلول باز به روش آبكاري بر روي فوم سلول باز پلي اورتان توليد شد. آبكاري الكتريكي بر روي زير لايه پليمري به علت نا رسانا بودن پليمر غير ممكن است، از اين رو در مرحله اول سطح فوم پلي اور اتان از طريق آبكاري غير الكتريكي رسانا گرديد. در ادامه زير لايه رسانا شده تحت فرايند آبكاري الكتريكي قرار گرفت، كه نهايتا فوم فلزي سلول باز مورد نظر به دست آمد. در هر ك از مراحلل تاثير عوامل مختلف بر فرايند رسوب گذاري مورد بررسي قرار گرفت. در مرحله آبكاري غير الكتريكي تاثير متغيرهاييماننددما، زمان وغلظت نمك فلز در محلول آبكاريبرنرخ رسوب وضخامت پوشش نيكلي مورد بررسي قرار گرفت.جهت بررسي تاثير دما، آبكاري در چهار دماي مختلف50،60،70و80℃انجام شد و به منظور بررسي تاثير زمان چهار نمونه به مدت زمان هاي متفاوت 15، 30، 60 و 90min آبكاري شدند. پنج حمام باغلظت كلريد نيكل 20، 30، 40، 50 و 60gr/lit، به منظور برسسي تاثير غلظت نمك نيكل در محلول آبكاري، تهيه و آبكاري در آنها صورت پذيرفت. براي هر كدام از متغيرها مقدار بهينه اي به دست آمد كه بازاي آن مقادير پوشش هايي با كيفيت مناسب در مدت زمان كمتر حاصل مي شوند. دماي بهينه آبكاري غيرالكتريكي℃80، و غلظت بهينه كلريد نيكل 50gr/litگزارش شد. در مورد متغير زمان مقدار بهينه با توجه به ضخامت مورد نياز متغير است، كه مي توان به وسيله جدول گزارش شده در تحقيق حاضر زمان مورد نياز جهت دستيابي به ضخامت مورد نظر در پوشش را استنباط نمود. ضخامت پوشش هاي بدست آمده در مرحله آبكاري غير الكتريكي از12 تا 21 μmمتغير بود. در مرحله آبكاري الكتريكي تاثير عواملي مانند دما، زمان، غلظت كلريد نيكل در محلول الكتروليت، شدت جريان و شدت تلاطم بر ضخامت و نرخ رسوب مورد بررسي قرار گرفت. در مرحله آبكاري الكتريكي به منظور بررسي تاثير دما، آبكاري در چهار دماي مختلف 45، 55، 65 و 75℃ انجام شد و جهت بررسي تاثير زمان، آبكاري به مدت زمان هاي متفاوت 15، 30، 45ريا، 60، 75 و 90minصورت پذيرفت. غلظت كلريد نيكل در چهار محلول الكتروليت 225، 250، 275 و 300gr/lit انتخاب شد تا نحوه تاثير آن بر فرايند رسوب گذاري بررسي شود. شدت جريان در محدوده 1 تا 9A تغيير داده شد تا تاثير ان مورد بررسي قرار گيرد. در آبكاري الكتريكي پنج نمونه، شدت تلاطم اعمالي به الكتروليت 200، 400، 650، 800 و 1050rpmبود تا تاثير نحوه تاثير اين متغير بررسي شود.افزايش مقدار تمامي متغير هاي بررسي شده در مرحله آبكاري الكتريكي باعث بهبود نرخ رسوب و افزايش ضخامت پوشش شده و ضخامت پوشش نيكلي در نمونه هاي آبكاري شده در اين مرحله از 28 تا 238 μm متغير بود.