فهرست مطالب

علوم و مهندسی سطح ایران - پیاپی 13 (1391)
  • پیاپی 13 (1391)
  • وی ژه دوازدهمی ن سمی نار ملی مهندسی سطح
  • تاریخ انتشار: 1391/08/01
  • تعداد عناوین: 9
|
  • احمد احمدی بنی، سیدرحمان حسینی صفحه 1
    هدف از پژوهش حاضر ارزیابی و مقایسه مشخصه های ساختار سطحی آلیاژ Ti 6Al 4V پس از انجام دو فرآیند مهندسی سطح شامل فرآیند نیتروژن دهی پلاسمایی و فرآیند دوتایی نیتروژن دهی پلاسمایی و لایه نشانی نیترید تیتانیم به وسیله رسوب فیزیکی از فاز بخار است. عملیات نیتروژن دهی پلاسمایی در دماهای 700، 750، 800 و °C850 به مدت 10 ساعت با ترکیب گاز نیتروژن و هیدروژن با نسبت 4 به 1 انجام شد. جهت انجام فرآیند دوتایی، لایه TiN به روش رسوب فیزیکی بخار به کمک پلاسمای قوس کاتدی، روی سطح نمونه های نیتروژن دهی پلاسمایی شده، نشانده شد. مشخصه یابی ساختار سطح و مقطع نمونه ها توسط میکروسکوپ نیروی اتمی (AFM)، میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM)، طیف سنج تفکیک کننده انرژی (EDS)، پراش سنج پرتو ایکس (XRD) و سختی سنج ویکرز انجام شد. در حالی که لایه نشانی نیترید تیتانیم به تنهایی منجر به تشکیل فاز TiN-δ شده، نیتروژن دهی پلاسمایی آلیاژ Ti 6Al 4V، باعث ایجاد لایه ترکیبی، شامل فازهای -TiNδ و -Ti2Nε، ناحیه غنی از آلومینیم و ناحیه نفوذی حاصل از نفوذ نیتروژن و تشکیل محلول جامد بین-نشین، شده است. الگوهای پراش پرتو ایکس مربوط به فرآیند دوتایی نشان دهنده حضور هم زمان پیک های متعلق به فازهای تشکیل شده در اثر هر دو فرآیند است. هرچند ساختارهای حاصل از هرکدام از دو فرآیند به تنهایی سختی سطح را افزایش داده است، سختی سطح خارجی در شرایط پوشش دوتایی در مقایسه با نمونه های نیتروژن دهی پلاسمایی شده به طور قابل توجهی افزایش یافته است. فصل مشترک ممزوج شده لایه TiN (حاصل از فرآیند PVD) با لایه ترکیبی (حاصل از نیتروژن دهی پلاسمایی) نقش مهمی در کارایی پوشش دوتایی داشته است. با افزایش دمای نیتروژن دهی پلاسمایی نه تنها نرخ تشکیل لایه TiN ایجاد شده با روش رسوب فیزیکی بخار افزایش یافته، بلکه پیوستگی لایه TiN به لایه ترکیبی نیز بهبود یافته است.
    کلیدواژگان: فرآیند دوتایی، نیتروژن دهی پلاسمایی، رسوب فیزیکی بخار، آلیاژ Ti 6Al 4V
  • علی امیرعبداللهیان، عبدالله افشار صفحه 15
    هدف از تحقیق حاضر بررسی تاثیر افزایش مدت زمان رسوب دهی و در نتیجه افزایش ضخامت بر خواص لایه های نازک تیتانیم ایجاد شده روی زیرلایه فولاد زنگ نزن 316L با استفاده از روش رسوب دهی فیزیکی بخار (PVD) 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 و ترکیب شیمیایی آنها توسط روش توزیع انرژی پرتو X (EDX) تعیین شد. همچنین مورفولوژی لایه ها با استفاده از میکروسکوپ الکترونی روبشی گسیل میدانی (FESEM) و توپوگرافی آنها توسط میکروسکوپ نیروی اتمی (AFM) بررسی شد. ساختار لایه های نازک تیتانیم نیز با استفاده از روش پراش پرتو X (XRD) تعیین و استحکام چسبندگی آنها به زیرلایه توسط آزمون کیفی Heat & Quench بررسی شد. نتایج حاصل از این آزمون ها نشان داد که با افزایش مدت زمان رسوب دهی، ضخامت لایه های نازک تیتانیم از حداقل nm 88 به حداکثر nm 298 افزایش می یابد. همچنین اندازه دانه میانگین تیتانیم از حداقل nm 12 به حداکثر nm 65 افزایش یافته و ساختار متراکم تر و یکنواخت تر می شود. مقدار زبری میانگین سطح لایه های نازک تیتانیم نیز از حداقل nm 108/2 به حداکثر nm 767/3 افزایش می یابد. به علاوه لایه های نازک تیتانیم دارای جهت ترجیحی (002) هستند و استحکام چسبندگی خوبی را به زیرلایه نشان می دهند.
    کلیدواژگان: لایه های نازک تیتانیم، رسوب دهی فیزیکی بخار، مدت زمان رسوب دهی، خواص
  • حسین ملکی قلعه، جعفر خلیل علافی، ویدا خلیلی، مهدی جاویدی صفحه 25
    در این پژوهش پودر هیدروکسی آپاتیت بعنوان یک سرامیک زیستی به روش الکترو فورتیک بر روی آلیاژ حافظه دار نیکل- تیتانیم پوشش داده شد. محلول سوسپانسیون مورد استفاده n– بوتانول و تری اتانول آمین بود. عملیات رسوبگذاری در ولتاژهای مختلف 20، 30و 40 ولت در زمانهای متفاوت 1 تا 5 دقیقه در ولتاژ ثابت بر روی کاتد انجام گرفت. پس از رسوبگذاری به منظور خشک کردن آهسته، نمونه ها در دمای اتاق به مدت 24 ساعت قرار گرفتند. پس از آن وزن و ضخامت پوشش ها اندازه گیری شد. سپس عملیات تف جوشی نمونه ها به مدت 2 ساعت در کوره تحت اتمسفر آرگون در دمای 800 انجام شد. از تفرق اشعه ایکس (XRD) جهت شناسایی فازها و از SEMبرای بررسی های ریز ساختاری و مورفولوژیکی پوشش ها استفاده شد. ترکیب شیمیایی پوشش نیز با استفاده از آنالیز تفکیک انرژی (EDX) بررسی شد. نتایج نشان می دهد که در ولتاژ 30 ولت و زمانهای پایین تر پس از تف جوشی، می توان به یک پوشش پیوسته، یکنواخت و بدون ترک رسید. همچنین با افزایش زمان رسوبگذاری، وزن و ضخامت نمونه ها افرایش یافته است. روش ارایه شده در این تحقیق می تواند یعنوان یک روش جایگزین برای پوششهای زیست فعال در مقایسه با سایر روش های رسوبگذاری مانند پوشش دهی سل- ژل و پلاسما باشد.
    کلیدواژگان: هیدروکسی آپاتیت، الکتروفورتیک، آلیاژ حافظه دار نیکل، تیتانیم
  • امید مهربانی، مهدی صالحی، مهدی احمدیان صفحه 33
    هدف از تحقیق حاضر مقایسه پوشش های اسپری حرارتی کاربید تنگستن-کبالت و کاربید تنگستن-آلومیناید آهن است. از این رو پودر های کامپوزیتی WC-12wt% Co و WC-12wt% FeAl به روش اسپری حرارتی HVOF روی زیر لایه فولادی پوشش داده شدند. این پوشش ها از نظر میکروساختار، ترکیبات فازی و سختی مورد بررسی قرار گرفتند. تصاویر تهیه شده توسط میکروسکوپ نوری میزان تخلخل کمتر از %1 برای هر دو پوشش نشان داد. بررسی های انجام شده توسط میکروسکوپ الکترونی روبشی نشان می دهد که میکروساختار هر دو پوشش متشکل از ذرات روشن کاربید تنگستن در میان زمینه ای به رنگ تیره است. با توجه به تصاویر میکروسکوپ الکترونی روبشی و میکروسکوپ نوری، می توان نتیجه گرفت که سرعت بالای ذرات در هنگام برخورد سبب ایجاد پوششی چگال شده است و مرزی بدون عیب، بین ذرات جداگانه نشست داده شده بدست آمده است. نتایج حاصل از میکروسختی پوشش ها نشان می دهد که پوشش WC-FeAl سختی بالاتری نسبت به پوشش WC-Co دارد که علت آن می تواند سختی بالاتر آلومیناید آهن در مقایسه با کبالت باشد.
    کلیدواژگان: آلومیناید آهن، کاربید تنگستن، تخلخل، میکروسختی، میکروسکوپ الکترونی روبشی، اسپری حرارتی
  • سید علیرضا سقائیان نژاد علیرضا نصر اصفهانی، سعید رضا بخشی، احمد ساعتچی صفحه 41
    در این تحقیق پوشش کرم از حمام استاندارد آبکاری کرم در شرایط کاری یکسان توسط جریان مستقیم و منقطع تهیه گردید. تاثیر پارامترهای جریان منقطع از جمله زمان روشن و خاموش بر روی ساختار کریستالی، مورفولوژی سطحی و سختی پوشش مورد مطالعه قرار گرفت. جهت بررسی ساختار کریستالی نمونه ها از آزمون پراش اشعه ایکس (XRD) و برای بررسی مورفولوژی سطحی از میکروسکوپ الکترونی استفاده گردید. نتایج حاصل از XRD حاکی از آن است که کرم بتا (هیدریدکرم) با شبکه کریستالی هگزاگونال در آبکاری منقطع ایجاد میگردد؛ لیکن با افزایش زمان خاموشی میزان کرم بتا در ساختار رو به افزایش بوده تا جایی که مورفولوژی پوشش را تحت تاثیر قرار داده و آن را از حالت هرمی مثلثی شکل در سیکل کاری 50 درصد، به حالت مکعبی در سیکل کاری 20 درصد تبدیل کرده است که این امر منجر به افت خواص پوشش گردیده است.
    کلیدواژگان: پوشش الکتروشیمیایی کرم، آبکاری منقطع، سیکل کاری، XRD
  • بررسی اثرات دانسیته جریان و دمای حمام آبکاری پالسی بر نانوساختار پوشش دی اکسید سرب روی زیرلایه تیتانیمی
    سید مرتضی میرعلی، کوروش جعفرزاد، مسعود میرجانی صفحه 51
    در این تحقیق پوشش الکتروکاتالیتیک دی اکسید سرب روی زیرلایه Ti/SnO2 با استفاده از تکنیک های آبکاری جریان مستقیم و آبکاری جریان پالسی از حمام نیترات سرب بدست آمد. به منظور ایجاد پوششی با بیشترین زبری سطح،کوچک ترین توزیع اندازه کریستال و سطح ویژه بالا، متغیرهای آزمایشگاهی مانند دانسیته جریان و دمای حمام آبکاری پالسی مورد بررسی قرار گرفته است. نمونه ها پس از پوشش دهی با استفاده از SEM، زبری سنجی و ولتامتری چرخه ای مورد بررسی قرار گرفتند. نتایج بررسی ها نشان داد که شرایط بهینه دما و دانسیته جریان در این تحقیق برابر است با °C 65 و mAcm-2 33. مورفولوژی پوشش دی اکسید سرب تولیدی در این شرایط حاوی نانو پولک های با ضخامتی در محدوده 45 تا nm 85 و طولی در محدوده 75/0تا mμ10 است. تصاویر STM پوشش دی اکسید سرب تولید شده در این شرایط نیز وجود نانوذرات دی اکسید سرب با قطر متوسطی در محدوده 7 تاnm 21 را روی پولک ها تایید می کند.
    کلیدواژگان: دی کسید سرب، مورفولوژی، نانو پولک، نانو ذرات، آبکاری پالسی
  • زهرا شهبازی راد، مجید شهریاری، فریدون عباسی دوانی صفحه 61
    هدف از این تحقیق بررسی اثرات و تغییراتی است که بر اثر برخورد یون های مختلف تولیدی توسط دستگاه پلاسمای کانونی SBUPF1 (6/8، kV 25، kJ 5/2) نوع مدر بر روی سطح آلومینیوم به وجود می آید. گازهای Ar و H+1%Kr به عنوان گاز عملکردی در دستگاه پلاسمای کانونی استفاده شد. برای به دست آوردن بیشینه چگالی یونی، فشار و ولتاژ عملکردی بهینه برای گازAr به ترتیب mbar 45/0 و kV 22 و برای گاز H+1%Kr به ترتیب برابر mbar 5 و kV 23 تعیین شد. برای تحلیل اثرات به وجود آمده بر روی سطح، از تصاویر SEM و برای آنالیز عنصری نمونه ها، از طیف-نگاری EDX استفاده شد. ذوب شدگی، تبخیر سطحی، فرورفتگی ها و برجستگی ها، به وجود آمدن ترک و شکاف در سطح از جمله اثرات مشاهده شده بر روی سطح آلومینیوم با استفاده از تصاویر SEM می باشد. هم چنین شدت این اثرات در ارتفاعات مختلف از مکان تولید یون در داخل دستگاه پلاسمای کانونی مورد بررسی قرار گرفت. در آنالیز عنصری نمونه های آلومینیوم با استفاده از تکنیک EDX نفوذ یون های مس ناشی از کندو پاش از آند دستگاه در هنگام تشکیل پینچ، به داخل نمونه های آلومینیوم مشاهده شد. محاسبات SRIM برای تعیین عمق نفوذ یون ها در داخل نمونه های آلومینیوم انجام شده است.
    کلیدواژگان: پلاسمای کانونی، آلومینیوم، مورفولوژی سطح، توزیع مکانی یون ها، میکروسکوپ الکترونی، طیف نگار پاشندگی اشعه ایکس، عمق نفوذ یون ها
  • بهروز موحدی، مهدی صالحی، محمد حسین عنایتی صفحه 71
    در این مقاله پوشش های پاشش حرارتی نانوکریستال با تبلور کنترل شده فاز آمورف بر پایه آهن توسعه یافته اند. بر این اساس ابتدا پودر آلیاژی آهن با ساختار آمورف و با ترکیب Fe-Cr-Mo-B-P-C-Si در حالت جامد توسط فرآیند آلیاژسازی مکانیکی ساخته شد. پس از بهینه سازی پودر ساخته شده از لحاظ مورفولوژی و توزیع اندازه ذرات، با کمک فرآیند پاشش شعله ای با سرعت بالا (HVOF) بر زیرلایه های فولاد ساده کربنی، پوشش هایی اعمال گردید. تغییر و تحولات ساختاری پوشش ها در اثر تبلور و مشخصه های فاز آمورف و نانوکریستال، توسط میکروسکوپ الکترونی عبوری (TEM) و آنالیز فازی XRD مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج نشان داد با کنترل دقیق پارامترهای فرآیند HVOF و نحوه سرد شدن پوشش، می توان فاز آمورف را به صورت کنترل شده متبلور نمود و ساختارهای متنوعی شامل آمورف کامل تا نانوکریستال کامل با اندازه دانه حدود 20-10 نانومتر بدست آورد که به تبع آن خواص مکانیکی و سایشی بهبود یافته ای خواهند داشت.
    کلیدواژگان: نانوکریستال، آمورف، تبلور، پاشش حرارتی HVOF
  • رضا شجاع رضوی، سید مسعود برکت، نرگس کیومرثی پور، کمال قانی، سعید باستانی صفحه 79
    فضاپیما به سبب قرارگیری در برابر خورشید و یا فضای سرد در معرض تغییرات شدید دمایی قرار دارد. دمای تعادلی زیرسیستم فضاپیما توسط جذب خورشیدی و نشر مادون قرمز (خواص نوری-حرارتی) سطوح آن کنترل می شود. پوشش های سفید و سیاه کنترل حرارتی بر روی اجزا فضاپیما بکار می روند و نقش مهمی در کنترل حرارت به وسیله خواص نوری خود دارند. در این تحقیق خواص نوری-حرارتی و چسبندگی دو نوع پوشش کنترل حرارتی سیاه سیلیکونی و سفید سیلیکاتی بر پایه روش تاگوچی بررسی شد. نتایج نشان داد در پوشش سیاه سیلیکونی، آماده سازی سطح و استفاده از عوامل بهبود دهنده چسبندگی بر روی مقاومت به چسبندگی این پوششها بیشترین اثر گذاری را دارند. همچنین این پوشش ها دارای ضریب جذب 955/0 و شدت نشر 920/0 هستند. بررسی خواص نوری-حرارتی پوششسفید سیلیکاتی بهینه شده نشان داد، نوع رنگدانه موثرترین عامل بر خواص نوری-حرارتی بوده و این پوشش دارای ضریب جذب 230/0، شدت نشر 907/0 و چسبندگی مناسب است. نتایج ارزیابی ها نشان داد هر دو پوشش بهینه شده در این تحقیق از خواص نوری-حرارتی و چسبندگی مطلوبی برخوردار بوده و می توانند به عنوان پوشش کنترل حرارتی بر روی ماهواره ها بکار روند.
    کلیدواژگان: پوشش کنترل حرارتی، خواص نوری، حرارتی، پوشش سیاه سیلیکونی، پوشش سفید سیلیکاتی
|
  • A. Ahmadi Beni, S. R. Hosseini Page 1
    The purpose of the present paper was evaluation and comparison of Ti 6Al 4V alloy structural surface characteristics after both surface engineering processes comprised of plasma nitriding (PN) and a PN process followed by TiN PVD deposition, duplex process. PN treatment performed under gas mixture of N2/H2=4; at temperatures of 700, 750, 800 and 850°C for 10 h. To perform duplex process, a TiN layer deposited by catholic were plasma PVD on the surface of pre plasma nitrided samples. Structural characterization of surface and cross section performed by scanning electron microscopy (SEM), atomic force microscopy (AFM), Energy dispersive spectroscopy (EDS), X-ray diffraction (XRD) and microhardness testing methods. While TiN deposition was led to formation of only δ-TiN phase, three distinguished structure including of compound layer (constituted of δ-TiN and ε-Ti2N), aluminum-rich region and a diffusion zone, interstitial solid solution of nitrogen in titanium, were detected at the surface of plasma nitrided Ti 6Al 4V alloy. XRD patterns of duplex treated samples were indicated the simultaneous present of phases which formed during both processes. Although the structures obtained from each one of the processes alone were increased surface hardness, the hardness of outer surface produced by duplex process was significantly higher than plasma nitrided samples. Interdiffused interface of TiN layer (resulted of PVD process) with compound layer (caused by PN process) has been a significant role on the duplex coating performance. Increasing of plasma nitriding temperature, not only increased growth rate of TiN deposition by PVD process, but also improved homogeneity and continuity of TiN with compound layer.
    Keywords: öööDuplex Process, Plasma Nitridin, PVD, Ti 6Al 4V Alloy
  • A. Amirabdollahian, A. Afshar Page 15
    The aim of this study is to investigate the effect of increasing deposition time and thus increasing thickness on the properties of created titanium films on 316L stainless steel substrate by using physical vapor deposition (PVD) method. To achieve this, deposition operation in various duration times of 5, 10, 15 and 20 minutes were set to obtain films with different thicknesses. Then, thickness of the titanium films were measured by using the profilometer set up and their chemical composition were determined by energy dispersive X-ray (EDX) technique. morphology of the films were investigated by using field emission scanning electron microscopy (FESEM) and their topography by atomic force microscopy (AFM). Structure of the titanium films were determined by using X-ray diffraction (XRD) technique and their adhesion strength to substrate were investigated by heat and quench quality test. The results of these tests showed that by increasing deposition time, thickness of titanium films increases from 88 nm to 298 nm. Average titanium particles size increased from 12 nm to 65 nm and structure becames more dense and uniform. Average surface roughness of titanium films increased from 2.108 nm to 3.767 nm. Titanium films had a preferred orientation of (002) and showed good adhesion strength to the substrate.
    Keywords: Titanium Films, Physical Vapor Deposition, Deposition Time, Properties
  • H. Maleki, Ghaleh, J. Khalil, Allafi, V. Khalili, M. Javidi Page 25
    In this study, hydroxyapatite powders as a bioceramic were coated on NiTi shape memory alloy by electrophoretic method. Suspension solution used as a mixture of n - butanol and tri ethanol amine (TEA). Deposition was carried out at different applied voltages of 20, 30 and 40 volts in different times from 1 to 5 minutes and constant voltage on the cathode. After deposition, the samples were dried at room temperature for 24 hours. Then weight and thickness of coating were measured. Ultimately the samples were sintered at 800 ℃ in argon atmosphere for 2 hours. X-ray diffraction (XRD) and SEM were used for phase identification and morphological examining of coating consecutively. Composition of coating was analysied by Energy Dispersive X-ray (EDX).The results showed that a uniform, continuous and crack-free coating can be achieved at 30 volt and at shorter time after sintering. Moreover an increase in the deposition period, caused an increase in the weight and thickness of the deposition. The technique presented in this research can be a replacement technique for bioactive coatings in comparison with other techniques such as sol - gel and plasma spray coating.
    Keywords: Hydroxyapatite, Electrophoretic Deposition, NiTi Shape Memory Alloy
  • O. Mehrabani, M. Salehi, M. Ahmadian Page 33
    This paper deals with the investigation of microstructure, phase structure and microhardness of steal substrate coated with WC-(Co/FeAl) powders by HVOF spray system. For this purpose, samples were evaluated by metallographic studies, microhardness measurements and X-ray diffraction analysis. The results indicated that both coating structures are uniform and the porosity was low. The microhardness of WC-FeAl coating is higher than WC-Co,which is caused by the higher hardness of Iron Aluminide in comparison to cobalt. Evaluation of the coatings showed that the binder has a significant impact on mechanical properties.
    Keywords: Iron Aluminide, Tungsten Carbide, Cobalt, Porosity, Microhardness, HVOF
  • A. Saghaian, A. Nasr Esfahani, S. R. Bakhshi, A. Saatchi Page 41
    The present research deals with the synthesizing of chromium coating by pulse and direct current from standard bath chromium in the same condition. Crystal structure, morphology, hardness, and surface roughness of fabricated coatings were controlled by varying processing parameter including on time and off time.X-ray diffraction and scanning electron microscopy were employed to evaluate the phase identification and surface morphology of coating. It was found that β-chromium with hexagonal structure forms in pulse plating; however with an increase in off time, the amount of β-chromium in the structure was increased. Finally the coating morphology was affected and varied from trigonal pyramidal like in 50% duty cycle to cubic structure in 20% and caused a decrease in coating properties.
    Keywords: Chromium Electrochemical Coating, Pulse Plating, Duty Cycle, XRD
  • The effect of current density and temperature on nanostructure of PbO2 coating on Ti/SnO2
    S. M. Mirali, K. Jafarzadeh, M. Mirjani Page 51
    In this paper we present the results of a study on the use of electro-catalytic coating of PbO2 on Ti/SnO2 substrate. The experiments were conducted using continuous and pulse DC electroplating innitrate type electrolyte. Electroplating parameters, such as, current density and electrolyte temperature were changed to produce a coating with a high surface roughness, small crystal size and high active surface area. The samples were studied using a number of techniques that included SEM (Scanning Electron Microscopy), roughness measurement and CV (Cyclic Voltammetry). The results showed that a combination of 65 ˚C and 33 mAcm-2 were an optimum temperature and current density that yield a good coating of pure β-phase. The morphology of coating that. mentioned above electroplating conditions included nano-flakes with a thickness about 45-85nm and 0.75-10 μm length. The STM (Scanning Tunneling Microscopy) observation of the surface revealed that the coating also included PbO2 nano-particles with an average diameter in the range of 7-21 nm.
    Keywords: Lead dioxide, Morphology, Nanoparticles, Pulse Electroplating
  • Z. Shahbazi Rad, M. Shahriari, F. Abbasi Davani Page 61
    The main purpose of this work is to investigat the effects of different ions produced in plasma focus device (SBUPF1) with the specification of (8.6, 25 kV, 2.5kJ) on the Aluminum surface. Also the possibility of ion implantation with the use of this device has been investigated. Argon and Hydrogen+1%Krypton used as working gas. For determining optimum ion density, optimum pressure and operating voltage for Argon as operating gas have been obtained (0.45mbar and 22kV respectively). These parameters for Hydrogen+1%Krypton were 5mbar and 23kV respectively. Irradiated samples have been analyzed with SEM technique for morphological and surface study of samples. The EDX spectroscopy and the SRIM calculations have been done to determine the composition of samples and the penetration depth of the ions in the samples respectively. Melting and surface evaporation effects and generation of cracks were seen in these samples. The intensity of these effects for the samples put in different height from the anode top has been determined. Elemental analysis with EDX technique showed that copper ions penetrated into the samples due to sputtering from anode.
    Keywords: Plasma Focus, Surface Morphology, Ion Spatial Distribution, Energy Dispersive X-ray, Penetration Depth of Ions
  • B. Movahedi, M. Salehi, M. H. Enayati Page 71
    In this paper thermal spray nanocrystalline coatings were developed by devitrification of Fe-based amorphous phase. In this approach a new composition of Fe-Cr-Mo-P-B-C-Si amorphous powder was produced in solid state by mechanical alloying of elemental powder mixture. After optimizing the powder morphologies as well as the size distributions, some coatings were produced by high velocity oxy fuel (HVOF) on carbon steel substrates. The phase transformations of coatings during devitrification were investigated by x-ray diffractometry (XRD), and transmission electron microscopy (TEM). It was found that by carefully controlling the HVOF parameters and the rate of cooling, the amorphous phase could be crystallized in the controlled manner and the microstructures with fully amorphous and nanocrystalline phases in the range of 10-20 nm were obtained. Therefore, these coatings will have the modified mechanical and tribological properties.
    Keywords: Nanocrystalline, Amorphous, Devitrification, HVOF
  • R. Sh. Razavi, S. M. Barekat, N. Kiomarsipour, K. Ghani, S. Bastani Page 79
    A spacecraft in orbit undergoes extreme temperature cycling due to the direct sun load on one side and deep cold space on the other side. The equilibrium temperature of any subsystem of the spacecraft is controlled by the solar absorptance (αs) and infrared emittance (ε) of its surface. White and black thermal control coatings applied to the spacecraft components play an important role on thermal control by providing suitable optical properties. In the present paper, the thermo-optical and adhesion properties of black silicone and white silicate thermal control coatings based on taguchi design were studied. Results showed that the surface pretreatment and adhesion promoter type had important influence on the adhesion properties of the black silicone thermal control coatings. The thermo-optical testing showed that solar absorbtion and emittance coefficients of this coating were 0.955 and 0.920 respectively. The results also, indicated that the pigment type was most effective parameter on the thermo-optical properties of white silicate thermal control coatings. The solar absorbtion and infrared emittance of this coating were 0.230, 0.907 respectively. Overall conclusion indicated both of optimized coatings in this study had desirable thermo-optical and adhesion properties, therefore could use as thermal control coatings on the surfaces of spacecraft.
    Keywords: Thermal Control Coatings, Thermo, Optical Properties, Black Silicone Coatings, White Silicate Coatings