آبکاری الکتریکی پوشش های چند لایه Zn/Ni: بررسی ارتباط بین چگالی جریان الکتریکی، تعداد لایه ها و خواص پوشش

در پژوهش حاضر پوشش های چند لایه ی نانوکریستال Zn/Ni با استفاده از روش « تک حمام و تغییر چگالی جریان» ایجاد گردید. اثر چگالی جریان های پوشش دهی (1i و 2i) و همچنین تعداد لایه ها بر روی ترکیب شیمیایی، مورفولوژی و زبری، سختی، ساختار فازی و مقاومت به خوردگی پوشش های چند لایه مورد بررسی قرار گرفته و با پوشش های تک لایه مقایسه شد. مدل سازی فرآیند پوشش دهی و بهینه سازی تاثیر پارامترهای مذکور بر روی مقاومت به خوردگی چند لایه ها از طریق «روش سطح پاسخ» (Response Surface Methodology) انجام گردید. مدل ارائه شده نشان می دهد اثر «ازدیاد اختلاف بین دو چگالی جریان پوشش دهی» بر روی «بهبود مقاومت به خوردگی چندلایه های با تعداد لایه های بیشتر»، شدیدتر و موثرتر است. بر اساس آنالیزها، جهت بیشینه ساختن مقاومت به خوردگی، تعداد لایه ها باید حدود 200 (در ضخامت کلμm 20) و نسبت 2i/1i باید بیش از 4 باشد. همچنین با گذشتن نسبت دو جریان مذکور از این حد مشخص، این تاثیر از میان می رود. در چنین حالتی چگالی جریان خوردگی به کمتر از 2 μA/cm5/ 0 می رسد. درصد نیکل موجود در چند لایه ی با بیشترین مقاومت به خوردگی از درصد نیکل در نمونه های تک لایه کمتر بود. افزایش تعداد لایه ها باعث ریز شدن مورفولوژی و همچنین افزایش سختی تا حدود 5/1 برابر و نیز کاهش زبری تا کمتر از نصف نمونه های تک لایه گردید. آنالیز های فازی ثابت کرد که لایه ها ساختارهایی مشابه یکدیگر (11Zn2Ni) داشتند و آنچه که سطح جدایش لایه ها را تشکیل می داد تفاوت در ترکیب شیمیایی و تفاوت در اندازه کریستالیت ها بود.