بررسی تاثیر ضخامت بر خواص لایه های نازک تیتانیم ایجاد شده توسط فرآیند پراکنش مگنترونی DC

هدف از تحقیق حاضر بررسی تاثیر افزایش ضخامت بر خواص لایه های نازک تیتانیم ایجاد شده روی زیرلایه فولاد زنگ نزن AISI 316L با استفاده از فرآیند پراکنش مگنترونی DC است. به این منظور، عملیات رسوب دهی در مدت زمان های مختلف 5، 10، 15 و 20 دقیقه انجام شد تا لایه هایی با ضخامت های مختلف ایجاد شود. سپس ضخامت لایه های نازک تیتانیم با استفاده از دستگاه پروفیل سنج اندازه گیری شد. همچنین مورفولوژی لایه ها توسط میکروسکوپ الکترونی روبشی گسیل میدانی (FESEM) بررسی و اندازه میانگین نانوذرات تیتانیم تعیین شد. توپوگرافی لایه های نازک تیتانیم نیز با استفاده از میکروسکوپ نیروی اتمی (AFM) بررسی و مقدار زبری میانگین سطح لایه ها تعیین شد. به علاوه مقاومت به خوردگی ضخیم ترین لایه نازک تیتانیم ایجاد شده توسط آزمون پلاریزاسیون پتانسیودینامیک در محلول فیزیولوژیک SBF در دمای 37oC مورد ارزیابی قرار گرفت و مقادیر پتانسیل خوردگی و دانسیته جریان خوردگی آن تعیین شد. نتایج حاصل از این آزمون ها نشان داد که لایه نازک تیتانیم با ضخامت nm 298 از متراکم ترین و یکنواخت ترین ساختار برخوردار بوده و دارای بیشترین مقادیر اندازه میانگین نانوذرات تیتانیم (65 nm) و زبری میانگین سطح (3.767 nm) است. همچنین ایجاد لایه نازک تیتانیم با ضخامت 298 nm روی فولاد زنگ نزن AISI 316L باعث افزایش پتانسیل خوردگی آن از -0.313 به -0.279 V و کاهش دانسیته جریان خوردگی از 451.1 به 163.4 nA/cm2 می شود که در نتیجه مقاومت به خوردگی آن بهبود می یابد.