شماره ركورد
33641
پديد آورنده
محمدرضا پارسا
عنوان
بررسي شرايط بهينه دما، زمان و تركيب محلول پوشش¬دهي قلع بر برنج CuZn 37 به روش الكترولس مكانيزم جابجايي يوني
مقطع تحصيلي
كارشناسي ارشد
رشته تحصيلي
مهندسي مواد و متالورژي- شناسايي و انتخاب مواد مهندسي
سال تحصيل
1391
تاريخ دفاع
1394/2/18
استاد راهنما
منصور سلطانيه
استاد مشاور
محمد شيخ شاب بافقي
دانشكده
دانشكده مهندسي مواد و متالورژي
چكيده
پوشش¬هاي الكترولس قلع به دليل دارا بودن خواص مطلوب مهندسي از جمله رسانايي الكتريكي و قابليت لحيم¬كاري، در صنايع مختلفي مانند صنايع الكترونيك كاربرد فراواني يافته¬اند. يكي از مكانيزم¬هاي پوشش¬دهي قلع بر آلياژ¬هاي رسانا (CDA 270) بر اساس جابجايي يون است. در اين پژوهش تاثير نحوه آماده¬سازي زير لايه، تغييرات دما، تغييرات زمان فرآيند و تركيب بهينه بر فرآيند پوشش¬دهي بررسي شد. در اين پژوهش از محلول حاوي كلريد قلع، سيانيد سديم و هيدرواكسيد سديم استفاده شده است. مشاهده شد كه، دماي بهينه براي دستيابي به پوششي با ضخامت مناسب 75 درجه سانتي گراد است. در اين دما پوشش با استفاده از آزمون¬هاي پراش اشعه ايكس، ميكروسكوپ الكتروني، ميكروسكوپ نيروي اتمي بررسي گرديد. با استفاده از اين آزمون¬ها مشاهده شد كه بيشترين ضخامت در محدوده دمايي 30 تا 90 درجه سانتيگراد در زمان 10 دقيقه و 15 دقيقه به ترتيب 8/2 و 4/3 ميكرون ايجاد شده است. در اين دما پوششي چگال، يكنواخت، با كمترين ميزان زبري nm 69/41R_a= ، همگن و ريز دانه بدست آمده است. بررسي¬ واكنش¬هاي انجام شده نيز با توجه به آزمون پلاسماي جفت شده القايي نشان داد كه بيشترين ميزان عناصر باقي ماندهppm 5/135C(Cu)= وppm 2/75C(zn)= در دماي 75 درجه و كمترين ميزان قلع باقي ماندهppm 34/1000 C(Sn)= مربوط به اين دما است. آزمون چسبندگي در اين دما نتايج كاملاً مطلوبي را ارائه كرده است. آزمايش اثر زمان نيز نشان از وابستگي اين فرآيند به عناصر زير لايه و يون قلع موجود در محلول دارد بطوري كه با افزايش زمان نرخ پوشش¬دهي كاهش يافته و در زمان¬هاي بالاي 15 دقيقه عملاً افزايش ضخامت ديده نشد. نتايج حاصل از پلاسماي جفت شده القايي نيز نشان داد كه افزايش مقدار عناصر در محلول باقي¬مانده تا زمان 15 دقيقه وجود دارد، اما در زمان¬هاي بالاتر افزايشي مشاهده نشد. در اين پژوهش يك مدل آماري براي اثر تركيب بر ضخامت پوشش ايجاد شده در زمان 15 دقيقه و دماي 75 درجه سانتي¬گراد ارائه گرديده است، بر اساس اين مدلسازي بيشترين اثر مثبت بر روي ضخامت را يون¬هاي قلع داشته¬اند. اين مدل كه بسيار نزديك به نتايج تجربي تخمين زده شده است يك منطقه بهينه پوشش¬دهي با توجه به شرايط بهينه دما و زمان را معرفي كرده است. در اين منطقه تركيب بهينه استفاده شده نيز قرار داشت.
تاريخ ورود اطلاعات
1404/06/24
عنوان به انگليسي
Study of Optimum Conditions Temperature, Time and Composition of the Coating Solution on Brass CuZn 37 by Electroless Tin Ion Exchange Mechanism
تاريخ بهره برداري
1/1/1900 12:00:00 AM
دانشجوي وارد كننده اطلاعات
محمدرضا پارسا
چكيده به لاتين
Tin electroless coating are of great importance because of high electric conductivity and soldering capability. In exchange is a mechanism for Tin coating on conductive alloys (CDA 270). In this research, effect of substrate preparation on coating process was investigated. In this research, a solution containing Tin, Sodium Cyanide and Sodium Hydroxide was used. It was observed that the optimum temperature for achieving to a good coating was 75 ˚C. In that temperature, the coat was investigated using X-ray diffraction (XRD), Scanning Electron Microscope (SEM) and Atomic Force Microscope (AFM). Using the analysis, it was shown that the thickest coatings was formed in the temperature between 30 to 90 ˚C with the time of 10 and 15 min and were 2.8 and 3.4 micron. In that temperature, dense, homogenous and fine grained coating with the roughness of〖 R〗_a= 41.69 nm was obtained. Induction coupled plasma was shown that the most remained elements were C(Zn)=75.2 ppm and C(Cu)=135.5 ppm in 75 ˚C and the minimum of Tin content which was 1000.34 belonged to the mentioned temperature. Cohesion analyze was good in the mentioned temperature. The effect of time test was revealed that the process was dependent to the substrate elements and the present Tin in the solution increasing the time decreasing the rate of the coating. In the time upper than 15 min, there is no evidence of thickness increase. The ICP results were shown that there was an increase of remained elements in the solution up to 15 min and after that there was not. In this research, an analytical model for the effects of composition on the formed coating in 15 min and 75 ˚C was presented. According to this model, the most important effect of was belong to the Tin element. The predictions data of the model were very close to the experimental results.
كليدواژه هاي فارسي
الكترولس
كليدواژه هاي لاتين
electroless
Author
Mohammadreza Parsa
SuperVisor
Dr. Soltaniye