13103

13103

بهينه سازي شرايط پوشش دهي الكتروشيميايي نانوكامپوزيتZn-Ni/Al2O3 تحت امواج فراصوت با استفاده از روش طراحي آزمايش

كارشناسي ارشد

مواد- گرايش استخراج فلزات

اسفند 1392

اسفند 1392

دكتر عليرضا ذاكري

چكيده پوشش¬هاي كامپوزيتي شامل رسوب همزمان ذرات ريز و سخت در يك زمينه فلزي يا آلياژي با استفاده از روش¬هاي مختلف پوشش¬دهي مي¬باشد. رسوب¬دهي الكتروشيميايي يكي از روش¬هاي توليد پوشش¬هاي كامپوزيتي است كه به دليل مزايايي مانند كنترل دقيق فرايند در دماهاي پايين، قابليت پوشش¬دهي قطعات با اشكال پيچيده، هزينه پايين فرايند و تجهيزات نسبتاً ساده مورد نياز، در سال¬هاي اخير مورد توجه فراواني قرار گرفته است. در اين تحقيق پوشش كامپوزيتي Zn-Ni/Al2O3 به روش آبكاري پالسي در حضور امواج فراصوت بر روي فولاد ساده كربني ايجاد گرديد. براي اين منطور از يك حمام كلريدي حاوي نانو ذرات آلومينا با ميانگين اندازه ذرات 30 نانو متر استفاده شد. يك سري از آزمايش¬ها به روش طراحي آزمايش (DOE) طراحي شد تا تأثير پارامترهاي مختلف نظير پيك چگالي جريان، فركانس پالس جريان و توان اولتراسونيك بر مورفولوژي(با استفاده از ميكروسكوپ الكتروني روبشي)، توپولوژي(با استفاده از ميكروسكوپ نيروي اتمي)، مقاومت به سايش و سختي پوشش¬ها مورد بررسي قرار گيرد. به طور كلي مشاهده شد كه خواص پوشش به طور چشمگيري تابع پارامترهاي مختلف پوشش¬دهي است كه تعيين شرايط بهينه پوشش¬دهي را ايجاب مي¬كند. براساس مدلي كه از تابع Box Benken استخراچ شد، معلوم شد كه از ميان متغيرها، پيك چگالي جريان و فركانس پالس عامل موثر براي پاسخ درصد حجمي آلومينا و پيك چگالي جريان و توان اولتراسونيك عامل موثر براي پاسخ ميكروسختي است. همچنين نتايج حاصل از مدل¬سازي رياضي براي شرايط بهينه پارامترها به صورت محدوده عبارتند از پيك چگالي جريان:1/17-6/16آمپر بر دسي متر مربع، فركانس پالس: 103 -135 هرتز و توان اولتراسونيك: 34 - 60 وات، كه در شرايط فوق، بيشينه پاسخ هاي درصد حجمي آلومينا و ميكروسختي به ترتيب در محدوده8/17-0/18 و 752-759 ويكرز پيش بيني شد. واژه‌هاي كليدي:رسوب¬دهي الكتروشيميايي، پوشش¬هاي كامپوزيتي، ذارت سخت، آبكاري پالسي، امواج فراصوت، مقاومت به سايش و مقاومت به خوردگي.