فهرست مطالب

علوم و مهندسی سطح ایران - پیاپی 19 (1392)
  • پیاپی 19 (1392)
  • تاریخ انتشار: 1392/08/08
  • تعداد عناوین: 9
|
  • آمنه امیر افاش، امیر عبدالله زاده، حمیدرضا شاهوردی صفحه 1
    در تحقیق حاضر، از روش فرایند همزن اصطاکی برای ساخت کامپوزیت سطحی با حضور ذرات نانو ساختار پایه آهنی Fe48Cr18Mo7Nb6C4B16Y1 استفاده شد. به همین منظور، یک ابزار مخروطی شکل از جنس پایه تنگستن کاربید و همچنین سرعت طولی و چرخشی به ترتیب mm/min 100 و rpm800 استفاده شد. ریزساختار، خواص سطحی و سختی کامپوزیت مورد مطالعه قرار گرفت. نتایج به دست آمده از سختی، حاکی از افزایش سختی به دلیل حضور ذرات تقویت کننده در کامپوزیت و بهبود ریزساختاری سطح فولاد بر اثر فرایند همزن اصطکاکی بود. بررسی رفتار سایشی کامپوزیت نشان از افزایش قابل توجه مقاومت به سایش کامپوزیت سطحی نسبت به زمینه فولادی تقویت نشده دارد. همچنین بررسی سطوح سایش نشان داد که مکانیزم غالب سایش، در زمینه فولادی تقویت نشده، سایش تورقی است که با کامپوزیت سازی در سطح، مکانیزم غالب به سایش خراشان ملایم تبدیل می شود.
  • شهرام علیرضایی، سید محممود منیر واقفی، مهدی صالحی، احمد ساعتچی، مصطفی اورگان صفحه 11
    در این تحقیق، ذرات آلومینا همراه با پوشش الکترولس Ni-P بر روی زیرلایه فولاد کربنی هم رسوب شدند. ساختار پوششها توسط آنالیز پراش پرتو ایکس(XRD) بررسی شده و مقدار ذرات در پوشش کامپوزیتی Ni-P-Al2O3 توسط نرم افزار آنالیز تصویری و با استفاده از تصاویر حاصل از میکروسکوپ الکترونی روبشی(SEM) تعیین شدند. رفتار تریبولوژی پوششها به روش پین روی دیسک با استفاده از پینهای فولادی از جنس 52100 ارزیابی شدند. همچنین جهت مطالعه مقاومت به خوردگی پوششها در محلول wt.% NaCl5/3، روش های پلاریزاسیون پتانسیودینامیک و طیف نگار امپدانس الکتروشیمیایی(EIS) بکار گرفته شدند. نتایج نشان دادند با افزایش مقدار ذرات آلومینا در پوشش کامپوزیتی نانوساختار Ni-P-Al2O3، سختی و مقاومت به سایش افزایش یافته در حالی که مقاومت به خوردگی به علت فعال بودن مکانیزم خوردگی حفره ای کاهش یافته است.
  • بابک بخیت، علیرضا اکبری صفحه 19
    پوشش های آلیاژی Ni-Co در دو حمام اصلاح شده واتس، یکی حاوی ساخارین و دیگری حاوی نانو ذرات SiC با قطر متوسط nm 20، به روش لایه نشانی الکتروشیمایی با استفاده از الکترودهای افقی تولید شدند. مورفولوژی سطحی، ترکیب شیمیایی، ساختار فازی، سختی و مقاومت به خوردگی پوشش ها با استفاده از میکروسکپ الکترونی روبشی SEM، آنالیزگر EDX، تفرق سنجی اشعه ایکس XRD، ریزسختی سنجی و آزمونهای پلاریزاسیون مورد مطالعه قرار گرفت. لایه نشانی پوشش آلیاژی در الکترولیت حاوی ساخارین منجر به تغییر جهت گیری مرجح شد، در حالیکه نشست نانو ذرات SiC تغییری در جهت گیری مرجح پوشش آلیاژی Ni-Co ایجاد نکرد. مطالعه تغییرات سختی برحسب مقدار کبالت درون آلیاژهای Ni-Co نشان داد، با افزایش مقدار کبالت در پوشش ها سختی افزایش می یابد. از بین پوشش های مطالعه شده، پوشش نانوکامپوزیتی Ni-Co/SiC حاوی Vol.% 1/8 نانو ذرات SiC، سختی (HV615) و مقاومت به خوردگی بهتری نسبت به سایر پوشش ها داشت. نتایج براساس جزئیات ساختاری مورد بررسی قرار گرفتند.
  • فاطمه سادات سیدان، مرضیه اسحاقیان، مریم کرباسی صفحه 37
    آبکاری کامپوزیتی روشی برای رسوب هم زمان ذرات کوچک سرامیکی در لایه فلزی رسوب یافته است که می تواند منجر به بهبود خواص سطحی مانند سختی شود. در میان فرایندهای تولید نانو کامپوزیت ها، روش رسوب گذاری الکتریکی دارای مزایایی از جمله هزینه کم تجهیزات اولیه، سرعت بالای تولید، امکان صنعتی سازی و دمای کاری پایین است. درپژوهش حاضر، تولید پوشش نانوساختار C(Ti،W)Fe- Niبا استفاده ازروش رسوب گذاری الکتریکی مورد بررسی قرار گرفت و تاثیر پارامترهای مهمی نظیر جنس زیرلایه و چگالی جریان بر روی خواص پوشش ها ارزیابی گردید. در این راستا از یک حمام نیکلی تحت شرایط جریان مستقیم استفاده شد. براساس نتایج به دست آمده از مشخصه یابی پوشش ها توسط روش های پراش پرتو ایکس ((XRD، میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM)، آنالیز عنصری با تفکیک انرژی پرتو ایکس EDS)) و ریزسختی سنجی مشخص شد پوشش نانوساختار Ni-Fe(Ti،W)C به روش رسوب گذاری الکتریکی قابل تولید بوده و زیر لایه فولادی نسبت به برنجی، جهت رسوب گذاری کاربید مضاعف با زمینه Ni-Fe که مشخصات مغناطیسی از خود نشان می دهد، مناسب تر می باشد. همچنین با بهینه سازی چگالی جریان، مورفولوژی سطحی صاف تر شد و ریزسختی تا 1750 ویکرز افزایش و اندازه دانه تا 27 نانومتر کاهش یافت.
  • وحید متقی طلب، فاطمه حق دوست، فاطمه محترم، مرجان عباسی، اکبر خداپرست حقیف غلامرضا باقر سلیمی صفحه 45
    در سالهای اخیر پارچه های طرح دار هادی موضوع مورد علاقه بسیاری از محققین با تمرکز برروی کاربردهای پزشکی و الکترونیکی تجهیزات الکترونیکی قابل پوشش بوده است. در این بین، تکنولوژی چاپ جوهر افشان به عنوان یک روش با دقت بالا بواسطه کم بودن زمان فرایند، هزینه، تلفات و همچنین توانایی فوق العاده در ساخت طرح های هادی انعطاف پذیر نسبت به روش های دیگر ترجیح داده میشود. در این تحقیق از پارجه پلی استر با هدف لایه نشانی فلز نیکل و بهینه سازی دما و اسیدیته فرایند الکترولس استفاده شده است. فرایند شامل سه مرحله دندانه زنی، فعال سازی و لایه نشانی الکترولس می باشد. فرایند دندانه زنی شرایط لازم را برای مرحله فعال سازی از طریق چاپ جوهرافشان فراهم می کند که در مرحله نهایی لایه نشانی صورت می پذیرد.شکل گیری سطحی حفره دار بعد از فرایند دندانه زنی و همچنین تشکیل فاز پیوسته نانو ذرات (20-100 نانو متر) متشکل ازکریستالهای فلزی دو یافته مهم از تصاویر میکروسکوپ الکترونی روبشی و نیروی اتمی است. اندازه گیری هدایت الکتریکی توسط دستگاه چهار پروب معرف هدایت الکتریکی حدود S/cm 35±2632 میباشد. آماده سازی طرحهای متنوع مارپیچی و پانلهای تخت با کاربردهایی در آنتن و حسگرنشانی از توانمندی تکنیک است. اندازه گیری ظرفیت خازنی مقادیری درحدود 10-20 نانو فاراد را ثبت نموده است.
  • مهدی اکبرزاده مقدم، علی شفیعی، حمید رضا سلیمی جزی صفحه 61
    در این تحقیق رفتار سایشی پوشش های Cr-Ti-N که با کنترل جریان قوس کاتدی بر روی فولاد سرد کار ایجاد شده، مورد ارزیابی قرار گرفته است. بدین منظور از آزمون سایش لغزشی گلوله بر روی دیسک با استفاده از گلوله ای از جنس کاربید تنگستن بر روی نمونه های فولادی پوشش داده شده در بارهای اعمالی 5، 7 و 9 نیوتن در مسافت 500 متر در دمای محیط انجام گرفت. شناسایی فازهای موجود در پوشش توسط روش پراش اشعه ایکس (XRD)و بررسی خواص مکانیکی توسط آزمون نانو هاردنس صورت پذیرفت. همچنین از میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) و آنالیز تفکیک انرژی (EDX) جهت مطالعه سطوح سایش استفاده شد. نتایج حاصل نشان دهنده مقاومت سایشی بهتر پوشش های(Ti، Cr)N و TiN نسبت به پوشش CrN می باشد. مقاومت سایشی پوشش های Cr-Ti-N وابسته به میزان تیتانیوم بوده به طوری که با افزایش آن، مقاومت سایشی پوشش افزایش می یابد. سایش خراشان و تریبوشیمی به عنوان مهم ترین مکانیزم سایش در پوشش ها شناخته شد.
  • نعیمه سادات پیغمبر دوست، فرزاد نصیرپوری صفحه 71
    تولید آرایه نانولوله های اکسید تیتانیم (TiO2) با نظم بالا به دلیل خواص مطلوب نظیر انتقال الکترون سریع و نسبت سطح به حجم بالا از اهمیت زیادی برخوردار است. در این مطالعه، ابتدا تاثیر پولیش زیرلایه تیتانیم بر روی بهبود نظم لوله ها بررسی شده و سپس نانولوله های با نظم بالا توسط اکسیداسیون آندی دو مرحله ای تولید شده اند. در حین آندایز دانسیته جریان با کمک مولتی متر دیجیتال متصل به کامپیوتر ثبت و مراحل مختلف رشد آرایه نانولوله توسط منحنی حاصل مورد تحلیل قرار گرفته است. مورفولوژی نانولوله ها در هر مرحله توسط میکروسکوپ الکترونی روبشی از نوع گسیل میدانی (FESEM) و میکروسکوپ نیروی اتمی (AFM) مورد بررسی قرار گرفته و مشخص گردید آندایز بر روی زیرلایه تیتانیم پولیش مکانیکی شده نانولوله های با سطح فوقانی و توزیع اندازه حفره غیریکنواخت را تولید می کند. در مقابل با آندایز زیرلایه تیتانیم الکتروپولیش شده، نانولوله های با سطح صاف و توزیع اندازه حفره نسبتا یکنواخت تری ایجاد می-شوند. بر این اساس با جداسازی لایه نانولوله ای حاصل بر روی تیتانیم الکتروپولیش شده و انجام آندایز مرحله دوم بر روی این سطح، نانولوله های با نظم بالا و توزیع اندازه حفره یکنواخت حاصل شدند.
  • مهدی رنجبر، نوید متقی، پرویز کاملی، هادی سلامتی، حسین فرخ پور، محمود تبریزچی، مریم خشوعی، محمدرضا جلیلیان نصرتی صفحه 81
    در این مقاله استفاده متوالی از دو روش کندوسوز لیزری و احیای خودبخودی به عنوان یک روش ترکیبی موفق برای تولید نانوذرات دوتایی Pd-MoO3-x گزارش می شود. در ابتدا نانوذرات اکسید مولیبدن به روش کندوسوز لیزری در محیط مایع، شامل H2O یا H2O2 با استفاده از لیزرهای پالسی اگزایمر (KrF، λ=248 nm) و یا حالت جامد (Nd:YAG، λ=1064 nm) ساخته شدند. سپس محلول PdCl2 با غلظت های مختلف به نانوذرات کلوییدی افزوده شد تا نانوذرات پالادیم فلزی به روش احیای خودبخودی بر سطح نانوذرات اولیه رشد کرده و تشکیل شوند. تاثیر طول موج لیزر، غلظت پالادیم و محیط مایع بر خواص نانوذرات تولید شده با استفاده از تکنیک هایی همچون تصویربرداری میکروسکوپ الکترونی عبوری (TEM)، اسپکتروفتومتری UV-Vis و میکرسکوپ نیروی اتمی (AFM) مورد مطالعه قرار گرفت.
  • مهناز تفضلی، محمود منیر واقفی، مهدی صالحی صفحه 91
    در این پژوهش ایجاد پوشش الکترولس نیکل- فسفرروی آلیاژ AZ31 منیزیم توسط حمام تجاری SLOTONIP70 مورد بررسی قرار گرفت. در این راستا شرایط حمام جهت پوشش دهی با حمام تجاری موجود روی آلیاژAZ31 منیزیم تعیین شد. سپس نقش هر یک از پارامترهای آماده سازی سطح زیر لایه روی خواص پوشش مورد بررسی قرار گرفت و غلظت و زمان اسید شویی در مرحله تمیز کاری اسیدی و فعال سازی اسیدی بهینه سازی شد. پس از ایجاد پوشش در شرایط تعیین شده، مشخصه یابی آن به کمک آنالیز پرتوی ایکس(XRD)، میکروسکوپ الکترونی روبشی(SEM) و طیف نگاری تفکیک انرژی(EDS) صورت پذیرفت. نتایج نشان دادانجام عملیات ماسه پاشی یک مرحله آماده سازی ضروری برای ایجاد پوشش الکترولس بدون ترک روی آلیاژ منیزیم AZ31 است. شرایط بهینه ایجاد رسوب غلظت 35درصد وزنی اسید هیدروفلوریک، pH 4/6 ودمایC° 80 تعیین شد. در این شرایط پوشش الکترولس کم فسفر(3 تا 4درصد فسفر)،کریستاله، با ساختاری گل کلمی شکل ایجادگردید.
|
  • A. Amirafshar, A. Abdollahzadeh, H. Shahevardi Page 1
    In this study, friction stir processing (FSP) was utilized tofabrcation Fe based nano structure Fe48Cr18Mo7Nb6C4B16Y1 particles. For this reason, wc cone shape tool and constant tool rotation rate and travel speed 800 rpm and 100mm/min was used respectively. Microstructural, tribological properties and hardness has been studied. The results show that the hardness was increased by The presence of reinforcing particles and improved microstructural by FSP. The study of wear behavior shows that wear resistance was increased then steel base. Also investigation of wear surface showed that The dominant wear mechanism in the not reinforcement steel is lamination wear that with composite fabrication it to become abrasive wear.
  • Sh. Alirezaei, M. Monirvaghefi, M. Salehi, A. Saatchim., Uuml, Rgen Page 11
    In this research, alumina particles within Ni-P electroless coating were co-deposited on mild carbon steel substrate. The structure of the coatings was investigated by X-Ray Diffraction (XRD) analysis and the particles content in Ni-P-Al2O3 coating was determined by image analysis software and using the micrographs obtained by Scanning Electron Microscopy (SEM). The tribological behavior of the coatings was evaluated by pin-on-disc method and by using 52100 steel pins. Potentiodynamic polarization and Electrochemical Impedance Spectroscopy (EIS) methods were also used to study the corrosion behavior of the coatings in 3.5wt.%NaCl solution. The results showed that the hardness and wear resistance have increased with raising the alumina particles in nanostructure Ni-P-Al2O3 composite coating, whereas the corrosion resistance has decreased due to the activation of pitting corrosion.
  • B. Bakhit, A. Akbari Page 19
    Electrodeposition of Ni-Co alloy coatings was carried out in the modified Watts bath using different electrolytes by sediment co-deposition (SCD) technique in order to investigate the influence of saccharin and nano-SiC particles on the coatings. Surface morphology, chemical composition, phase composition, microhardness and corrosion resistance of coatings were studied using SEM, EDX, XRD, microhardness and polarization measurements. Results indicated that using different electrolytes led to changing the surface morphologies of coatings. Electrodeposition in the electrolyte containing saccharin led to varying the preferred orientation of coatings from (111) to (200) compared to Ni-45Co alloy and Ni-Co/SiC nanocomposite coatings. Moreover, Ni-Co/SiC nanocomposite coatings exhibited higher microhardness and corrosion resistance than pure Ni, Ni/Sa (Ni-Saccharin), Ni/SiC, Ni-45Co and Ni-Co/Sa (Ni-Co/Saccharin) coatings. Microhardness of Ni-Co alloy coatings was increased by increasing cobalt content in the coatings. The maximum microhardness value (615 HV) was obtained for nanocomposite coatings electrodeposited at current density of 3A/dm2. The observed properties were discussed based on the structural details.
  • F.S. Sayedan, M. Eshaghian, M. Karbasi Page 37
    Composite electroplating is a method for simultaneous plating of small ceramic particles in the plated metallic layer, in order to develop the morphology and mechanical properties. The electroplating method possesses many advantages such as low first cost, high speed of production, the possibility scaling up to industrial technologies and low service temperature. In this study, production of nano structural metal matrix composite "Ni-Fe(Ti,W)C" is investigated by electroplating method and the effect of important parameters such as substrate material and current density on coating properties, is evaluated. For this purpose, nickel bath was used under the condition of direct current. Based on the obtained results from characterizing the coating by X-ray diffraction (XRD), Scanning electron microscopy (SEM) and Energy Dispersive X-ray spectroscopy (EDS), it was recognized that nano structure composite Ni-Fe(Ti,W)C is producible and the steel substrate is appropriate than brass substrate with magnetic Ni-Fe matrix for electroplating of double carbid. Also with improvement of current density, surface morphology was more HV and the grain size was decreased to 27 nm smooth, the microhardness was increased to 1750.
  • V. Mottaghitalab, F. Haghdoost, F. Mohtaram, M. Abassi, A.K.Haghi, G.R.Baghersalimi Page 45
    In recent years, the highly conductive patterned fabric has been field of interest for many researchers by focusing on medical and electrical application of flexible and wearable electronic devices. In the meantime, inkjet printing technology as a high precision technique has been extensively successful in flexible electronic device industry. Compared to other techniques, the ink jet printing is most preferred due to low process time, expenses, waste material and also its great capability for creation of flexible conductive pattern. In current study, the polyester fabric was employed for temperature and pH optimization in nickel electroless plating process. The fabrication process composed of three steps including the etching, activation and electroless plating. The etching process provides necessary condition for inkjet printing in activation step followed by electroless plating. The formation of a multi cavity structure on PET fabric after etching process and a continues metallic phase composed of nickel nano crystals(20-100nm) after plating process are two major finding from AFM, SEM and optical microscopic images. The four probe conductivity measurements showed a range of conductivity around 2632± 35 S/cm. Range of patterns including spiral or flat panels with applications in antenna and sensors show the technique perfection. The capacitance measurements also represent a range between 10-20 nF.
  • M. Akbarzadeh, A. Shafyei, H. R. Salimijazi Page 61
    In the current study, (Ti, Cr)N coatings were deposited on the D6 tool steel substrates. Physical and mechanical properties of coatings such as microstructure, thickness, phase composition and hardness were evaluated. The friction and wear behavior of the coatings were investigated using ball-on-disc test under normal loads of 5, 7 and 9 N at sliding distance of 500 m, at room temperature. Phase compositions were studies by X-ray diffraction method. Mechanical properties were determined by nano-indentation technique. Scanning electron microscope and energy dispersive spectroscopy were utilized to investigate the microstructures and wear mechanisms. The results clarified that the wear resistance of (Ti, Cr)N and TiN coatings were better than CrN coating. Wear resistance of the Cr-Ti-N coatings was related to Ti content and increased with increasing Ti content. The dominant wear mechanisms were characterized to be abrasive and tribochemical.
  • N. Peighambardoost, F. Nasirpoori Page 71
    Highly ordered anodic TiO2 nanotube arrays have attracted great attention due to fast electron transport and high surface - to - volume ratio. In this work, firstly, the effect of different surface characteristics on the structure, tube morphology and ordering of titanium oxide nanoporous films were investigated and then highly ordered anodic TiO2 nanotube arrays were produced by two-step anodic oxidation. Current transients were recorded during the potentiostatic anodization. Morphology of the TiO2 nanotube arrays were studied using field emission scanning electron microscopy (FESEM) and atomic force microscopy (AFM). We found that anodic oxidation of titanium after electropolishing produces the most homogeneous TiO2 nanotubes with a high ordering degree across the surface. FESEM images show that TiO2 nanotube formed on electropolishing surfaces exhibits a smooth surface at the top of the grown film. By contrast, TiO2 nanotube formed on mechanical polishing surfaces exhibits a rough top surface and different tube sizes. As a results, The requisites for the fabrication of extremely regular arrays of valve metal oxide nanotubes are the electropolishing of the valve metal and a two-step anodization process.
  • M. M. Ranjbar, N. Motaghi, P. Kameli, H. Salamati, H. Farrrokhpour, M. Tabrizchi M. Khoshui, M. Jaliliannosrati Page 81
    In this paper successive method involving laser ablation followed by autocatalytic reduction has been developed for fabrication of Pd-MoO3-x. First molybdenum oxide nanoparticles were prepared by laser ablation in H2O or H2O2 liquid using excimer (KrF, λ=248 nm) or solid state (Nd:YAG, λ=1064 nm) lasers. Then PdCl2 solution with different concentrations were added to the colloidal solution with the hope palladium nanoparticles are deposited upon the initial nanoparticles. The effect of laser wavelength on palladium solution and ablation environment were studied by means of Transmission Electron Microscopy (TEM), UV-Vis spectrophotometry and Atomic Force Microscopy (AFM).
  • M. Tafazoly, M. Monirvaghefi, M. Salehi Page 91
    In this study, the formation ElectrolessNi-P coating on AZ31 Mg alloy by commercial bath SLOTONIP70 wasinvestigated. In this regard bath condition was determined and the effect of surface preparation parameter on properties of coating was studied. The time and required amount of acid hydrofluoric was introduced.After coating in optimum conditions, X-Ray analysis, Scanning Electron Microscopy (SEM) and Energy Dispersive spectroscope (EDS) were used to characterize the coatings.The result showed that Sand blast process before coating was necessary stage to inhibit crack formation in the coatings. The optimum condition for coating was 35wt% HF, pH 6/4 and the temperature 80°C. In these conditions the crystallized cauliflower-like structurecoating content about 3-4wt% of phosphorus was obtained.