28442

ايجاد و بررسي مشخصات پوشش آلياژي Cu-Sn-Zn روي زيرلايه سراميكي به روش آبكاري الكتريكي

كارشناسي ارشد

مهندسي مواد و متالورژِي

1397

1401/07/26

دكتر حسين سرپولكي- دكتر سعيد رستگاري

مهندسي مواد و متالورژي

پوشش‌هاي آلياژي ايجاد شده به روش آبكاري الكتريكي تحت تاثير عوامل مختلفي از جمله: زمان، ولتاژ، pH حمام، دما، غلظت نمك ها، كمپلكس ساز ها و ساير مواد افزودني است. حفظ پايداري حمام الكتروليت براي رسوب پوشش روي زيرلايه دشوار است. از اين رو جهت دست يابي به پوشش آلياژ سه تايي متراكم و يكنواخت عوامل مختلف بررسي و شرايط بهينه اعمال شد. در تحقيق حاضر پوشش آلياژي مس-قلع-روي روي زيرلايه شيشه FTO با روش آبكاري الكتريكي رسوب داده شد. براي اين كار از 0/04-0/1 مولار سولفات مس، 0/1 مولار سولفات قلع،0/375-0/1 مولار سولفات روي و 0/4- 0/6 مولارسيترات سديم به عنوان عامل كمپلكس ساز در تركيب هاي حمام استفاده شده است. همچنين از 0/05 مولارسورفكتانت SDS و 0/5 مولار PEGجهت پايداري و پراكندگي بهتر ذرات در حمام الكتروليت استفاده شده است. آزمايش در دماي محيط و در pH= 4/7-5/5 انجام شده است. شرايط بهينه براي لايه نشاني پوشش آلياژ سه تايي مس-قلع- روي، پتانسيل متغير (1/56-)-(0/12-) ولت و چگالي جريان كاتدي (000/1 -) آمپر بر سانتي متر مربع گزارش شد. طبق بررسي هاي ريزساختاري با SEM لايه اي متراكم و يكنواخت از پوشش با دانه هاي كروي شكل روي زيرلايه شيشه ايجاد شده است. طبق نتايج آزمون XRD تركيبات سوروسايت (Cu2Sn2) و CuZn در پوشش هاي آلياژي يافت شده است. همچنين با افزايش غلظت سولفات روي از 0/25 مولار تا 0/375 مولار و افزايش اختلاف پتانسيل، كاهش مقاومت الكتريكي پوشش مشاهده شد. از طرفي با افزايش غلظت سيترات سديم از 0/5تا 0/6 مولار مقاومت الكتريكي افزايش يافت.

1402/04/01

Creating and checking the characteristics of Cu-Sn-Zn alloy coating on ceramic substrate by electroplating method

10/18/2023 12:00:00 AM

Alloy coatings created by electroplating method are affected by various factors such as: time, voltage, bath pH, temperature, concentration of salts, complexing agents and other additives. It is difficult to maintain the stability of the electrolyte bath to deposit the coating on the substrate. Therefore, in order to achieve a dense and uniform ternary alloy coating, various factors were investigated and optimal conditions were applied. In the current research, the copper-tin-zinc alloy coating was deposited on the FTO glass substrate by electroplating method. For this purpose, from 0.1-0.04 molar copper sulfate, 0.1 molar tin sulfate, 0.1-0.375 molar zinc sulfate and 0.6-0.4 molar sodium citrate have been used as a complexing agent in the composition of the bath. 0.05 M SDS and 0.5 M PEG surfactants have also been used for stability and better dispersion of particles in the electrolyte bath. The experiment was carried out at ambient temperature and pH = 4/7-5/5. Optimum conditions for coating layer of copper-tin-zinc ternary alloy, variable potential (-0/12)-(-1/56) V and cathodic current density 0/001 amp/cm2 were reported. According to the microstructural investigations with SEM, a dense and uniform layer of coating with spherical grains has been created on the glass substrate. According to the XRD test results, saurosite (Cu2Sn2) and CuZn compounds have been found in alloy coatings. Also, by increasing the zinc sulfate concentration from 0.25 M to 0.375 M and increasing the potential difference, a decrease in the electrical resistance of the coating was observed. On the other hand, electrical resistance increased with the increase of sodium citrate concentration from 0.5 to 0.6 M.

آبكاري الكتريكي، مورفولوژي رسوب، پوشش آلياژي مس-قلع-روي، پوشش آبكاري روي غيرفلز

electroplating, deposit morphology, copper-tin-zinc alloy coating, plating coating on non-metal

fatemeh vahedi

Dr. Saeed Rastegari