فهرست مطالب

علوم و مهندسی سطح ایران - پیاپی 23 (1394)
  • پیاپی 23 (1394)
  • تاریخ انتشار: 1394/04/15
  • تعداد عناوین: 9
|
  • بهروز موحدی*، رسول مختاری همامی، سعیذ اخوان صفحات 1-10
    در این مقاله به ارزیابی رفتار سایشی ابزار برشی کاربید تنگستنی پوشش دار در حین فرآیند ماشین کاری ابرآلیاژ اینکونل 718 پرداخته شده است. به منظور درک رابطه بین شرایط ماشین کاری و مکانیزم های سایشی از مدل سازی، آزمایش و نقشه مکانیزم های سایشی بهره گرفته شده است. در این تحقیق از ابزار برشی کاربید تنگستن با پوششTiAlN به عنوان ابزار برش استفاده شد. مهم ترین پارامترهای مورد بررسی در این پژوهش، سرعت برشی، سرعت پیشروی، شعاع نوک ابزار، زاویه تنظیم اصلی و همچنین زمان ماشین کاری بود. نتایج نشان داد که بهترین شرایط عمر و کمترین میزان سایش ابزار، مربوط به ابزار با شعاع نوک 6/ 1 میلیمتر است. مطالعات نشان داد که لایه TiAlN به عنوان یک لایه محافظ از انتقال عناصر بین ابزار و قطعه کار در نواحی سایشی آرام و گذرا ممانعت می کند. با این حال با افزایش سرعت برش و نرخ پیش روی (حرکت در ناحیه سایش شدید) این لایه از سطح ابزار ساییده شده و انتقال عناصر اینکونل 718 مانند نیکل، کروم و آهن بر سطح آزاد ابزار در مقطع برش باعث افزایش قابل توجه سایش چسبان می گردد.
    کلیدواژگان: نقشه مکانیزم سایش ابزار، سایش سطح آزاد، گودال فرسایش، ابزار برش، اینکونل718
  • مصطفی طهری*، مرتضی شمعانیان، مهدی صالحی صفحات 11-24
    در این پژوهش به بررسی تاثیر اضافه کردن تقویت کننده اکسیدی YSZ بر خواص مکانیکی و مقاومت به سایش پوشش های کامپوزیتی CoNiCrAlY/ YSZپرداخته شده است. بدین منظور در ابتدا برای تهیه پودرهای کامپوزیتی، پودر CoNiCrAlY به همراه مقادیر 5، 10 و 15 درصدYSZ به مدت 24 ساعت تحت آسیاب کاری مکانیکی قرار گرفت. پس از آماده سازی پودرها، پوشش های کامپوزیتی و پوشش تجاری به روش پاشش حرارتی HVOF بر روی زیرلایه اینکونل 617 پوشش دهی شدند. برای ارزیابی ریزساختاری، خواص مکانیکی و مقاومت سایشی پوشش ها از میکروسکوپ الکترونی روبشی مجهز به سیستم آنالیز طیف سنج انرژی، آزمون سایش پین بر روی دیسک، سختی سنج و ریزسختی سنج استفاده شد. نتایج نشان داد که اضافه کردن YSZ به پودرها باعث افزایش ذرات ذوب نشده در پوشش ها شده است که این امر باعث افزایش تخلخل در پوشش های کامپوزیتی شده است. افزودن YSZ تا 10% باعث افزایش سختی شده است اما اضافه کردن بیشتر YSZ باعث افزایش بیش از حد تخلخل شده است که این امر منجر به افت سختی در پوشش YSZ15% شده است. اضافه کردن تقویت کننده YSZ به پوشش CoNiCrAlY باعث افزایش مقاومت به سایش این پوشش ها شده است. در این میان پوشش حاوی YSZ5% با تشکیل لایه اکسیدی محافظ بر روی سطح کمترین نرخ سایش را از خود نشان داده است.
    کلیدواژگان: CoNiCrAlY، YSZ، HVOF، کامپوزیت، سایش
  • سید رحمان حسینی*، محسن الله قلی، خسرو فرومنش صفحات 25-37
    هدف از این پژوهش بررسی اثر نیتروژن دهی پلاسمایی روی خواص مکانیکی حجمی شامل خواص کششی فولاد زنگ نزن آستنیتی AISI 316L (علاوه بر خواص سطحی) است. به این منظور خواص کششی فولاد زنگ نزن 316L قبل و بعد از نیتروژن دهی پلاسمایی بررسی شده است. فرآیند نیتروژن دهی پلاسمایی در دو دمای ثابت 450 و oC500 با ترکیب گاز vol.%N2 25-vol.%H2 75 به مدت 5 ساعت انجام شد. جهت بررسی اثر فرآیند نیتروژن دهی پلاسمایی روی خواص کششی، از آزمون کشش ساده با سرعت mm/min 5 استفاده شد. برای بررسی سختی سطح از آزمون ریزسختی سنجی ویکرز با بارهای 50، 100، 300 و 500 گرم نیرو استفاده شد. بررسی های ریزساختار مقطع عرضی به وسیله میکروسکپ الکترونی روبشی و ارزیابی فازی به وسیله پراش سنج پرتو ایکس انجام شد. تغییرات غلظت نیتروژن در مقطع عرضی به روش نقطه ای با استفاده از طیف سنجی توزیع انرژی مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج نشان داد که با انجام فرآیند نیتروژن دهی پلاسمایی در دمای oC450، استحکام تسلیم از 320 به 340 مگاپاسکال و استحکام کششی از 570 به 595 مگاپاسکال افزایش یافته است. علاوه براین، با افزایش دمای عملیات از 450 به oC500، استحکام تسلیم و استحکام کششی به ترتیب به 355 و 610 مگاپاسکال رسید. همچنین عملیات نیتروژن دهی پلاسمایی در دمای oC450 باعث ارتقای سختی سطح فولاد مذکور از 230 به حدود 1000 ویکرز شد. با افزایش دمای فرآیند از 450 به oC500، سختی سطح به حدود 1250 ویکرز افزایش یافت. در مجموع، نیتروژن دهی پلاسمایی نه تنها خواص سطحی فولاد AISI316L را بهبود داده است، بلکه خواص حجمی را به میزان قابل توجهی ارتقاء داده است.
    کلیدواژگان: نیتروژن دهی پلاسمایی، ریزسختی، استحکام تسلیم، استحکام کششی
  • محسن محمدی آچاچلویی*، کامبیز پورطهماسبی، حسین احمدی صفحات 39-50
    هوازدگی عامل اصلی تخریب سطح چوب در فضای باز به شمار می رود. درک این فرآیند در چوب های مختلف اهمیت بالایی در حفاظت چوب دارد. با توجه به کاربرد گسترده چوب سپیدار (Populusalba L.) در فضای باز، تغییرات ساختاری زیست پلیمرهای سطح این چوب تحت تاثیر هوازدگی تسریع شده پس از 300 و 800 ساعت مورد مطالعه قرار گرفت. میزان کاهش جرم پس از هوازدگی اندازه گیری شد. تغییرات ظاهری با استفاده از رنگ سنجی ارزیابی گردید. طیف سنجی مادون قرمز تبدیل فوریه جهت سنجش ساختار شیمیایی و میکروسکوپ الکترونی روبشی برای مطالعه ریخت شناسی سطح به کار گرفته شد. نتایج نشان دهنده تغییرات بصری شدید در هر دو مرحله هوازدگی بود که نشان دهنده تولید عوامل رنگساز جدید ناشی از تخریب لیگنین و افزایش گروه های کربونیل در سطح است. تخریب در واحد گواییاسیل نسبت واحد سرینجیل در لیگنین بیشتر شناسایی شد. در طول هوازدگی میزان سلولز نیز کاهش یافت. فرآیند تخریب پس از 300 ساعت، بیشتر در سلولز آمورف متمرکز شده بود. میزان کاهش جرم نمونه ها پس از هوازدگی موید فروشست محصولات تخریب از سطح نمونه ها بود. تخریب لیگنین در جدایش الیاف سلولزی و شکست زنجیر سلولزی در کوتاه شدن الیاف سطحی چوب مشهود بود.
    کلیدواژگان: هوازدگی، چوب، Populus alba L، لیگنین، سلولز
  • رضا زند، بهنام لطفی*، رضا دهملایی صفحات 51-60
    در این تحقیق روکش استلایت 6 حاوی درصد های وزنی مختلف ذرات تقویت کننده TiC (0، 10، 20 و 30) بر سطح فولاد زنگ نزن 316 به روش جوشکاری قوسی تنگستن-گاز(TIG) اعمال گردید. ریز ساختار روکش توسط میکروسکوپ نوری، میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) و فاز شناسی توسط پراش پرتو ایکس(XRD) مورد بررسی قرار گرفت. به کمک آزمون ریز سختی سنجی ویکرز پروفیل سختی نمونه ها تهیه شد و آزمون سایش پین روی دیسک به منظور بررسی خواص سایشی نمونه های روکش کاری شده انجام گرفت و جهت بررسی مکانیزم های سایش، سطوح سایش توسط میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) بررسی شد. ریزساختار روکش حاصل شامل زمینه محلول جامد دندریتی کبالت و ساختار لایه ای بین دندریتی از محلول جامد کبالت، TiCو همچنین مقادیر جزیی Co3Ti، CrFe7C0.45و CoCx است، بیشترین مقاومت سایشی در حضور 20 درصد وزنی TiC در روکش کامپوزیتی استلایت 6 بدست آمد. مقادیر کمتر و بیشتر ذرات تقویت کننده منجر به درشت شدن دندریت های محلول جامد کبالت و سختی کمتر گردید. مکانیزم های سایشی غالب روکش های اعمالی از نوع چسبان و خراشان تشخیص داده شد.
    کلیدواژگان: استلایت 6، روکش کاری قوسی تنگستن، گاز، کاربید تیتانیم، مقاومت سایشی
  • حسین امیرآبادی، فرشید جعفریان*، جواد صدری صفحات 61-76
    تنش های پسماند بوجود آمده در اثر فرآیندهای ماشینکاری بطور قابل ملاحظه ای بر عمر خستگی مجموعه تولیدی اثرگذار است. آلیاژ اینکونل 718 با داشتن خواص منحصر به فرد از کاربرد گسترده ای در قطعات مختلف صنایع هوایی و قطعات دوار موتورهای توربینی برخوردار است. به همین منظور بررسی وضعیت نامطلوب تنش پسماند در فرآیند تراشکاری نهایی این آلیاژ بیش از سایر مواد و فرآیندهای ماشینکاری احساس می شود. متاسفانه هزینه بالا و مشکلات متعدد جهت اندازه گیری تنش های پسماند ماشینکاری، مانع از بررسی گسترده اثر پارامترهای ماشینکاری بر میزان این تنش ها شده است. از این جهت تحقیق به عمل آمده با هدف مرتفع نمودن نیاز مذکور صورت پذیرفته است. در ابتدا از روش پراش اشعه ایکس جهت اندازه گیری تنش پسماند استفاده شد. در ادامه از شبکه عصبی آموزش دیده شده توسط الگوریتم ژنتیک جهت بررسی گسترده اثر پارامترهای ماشینکاری شامل سرعت برشی، نرخ پیشروی و عمق برش بر میزان تنش های پسماند سطحی استفاده شد. نتایج بدست آمده حاکی از دقت بالای مدل ارایه شده در تخمین تنش پسماند بود که در نهایت بهترین شرایط ماشینکاری جهت کاهش تنش های نامطلوب کششی در فرآیند تراشکاری نهایی سوپر آلیاژ اینکونل718 ارائه گردید.
    کلیدواژگان: تنش پسماند، طراحی آزمایش، روش پراش اشعه ایکس، شبکه های عصبی مصنوعی
  • حسین حسن نژاد*، فاطمه خادمه مولوی صفحات 77-87
    امروزه استفاده از پوشش های نانوکامپوزیت نیکل- اکسید سریم به جهت کاربردهای متفاوتی همچون مقاومت به خوردگی، مقاومت به اکسیداسیون، خواص کاتالیزوری و خواص مغناطیسی، بسیار گسترش یافته است. از آنجا که در بسیاری از این کاربردها مقاومت در برابر خراش بالا لازم است، در این پژوهش خواص سایشی پوشش های نانوکامپوزیت نیکل- اکسید سریم با استفاده از آزمون های نانودندانه گذار و نانوخراش بررسی شد. با توجه به نتایج مشاهده گردید که نسبت مولی Ce/Ni در محلول پوشش دهی نقش بسیار حایز اهمیتی بر روی خواص تریبولوژی پوشش های نیکل- اکسید سریم دارد. با افزایش نسبت مولی Ce/Ni از 0 به 001/ 0 و 01/ 0 به سبب حضور و افزایش درصد اکسید سریم در پوشش های حاصله، سختی، مدول الاستیسیته و مقاومت به خراش پوشش افزایش و ضریب اصطکاک کاهش پیدا کرد. همچنین نتایج نشان دادند که با افزایش بیشتر این نسبت از 01/ 0 به 1/ 0 و 2/ 0، ضریب اصطکاک و مقاومت به خراش پوشش به سبب تشکیل حفرات و ترکها در سطح پوشش به ترتیب افزایش و کاهش پیدا می کند. بر طبق نتایج حاصله، پوشش بهینه از لحاظ مقاومت به سایشی، پوشش هایی هستند که از محلول آبکاری با نسبت مولی Ce/Ni=0/01 بدست می آیند.
    کلیدواژگان: پوشش نانوکامپوزیت، نیکل، اکسید سریم، نانودندانه گذار، نانوخراش، سایش
  • یونس جلالی زاده*، علی قاسمی صفحات 89-104
    هدف اصلی این تحقیق، بررسی خواص ساختاری و مغناطیسی لایه نازک FePt نسبت به دمای بازپخت است. لایه های نازک FePt به روش کندوپاش روی زیرلایه شیشه ای با نرخ nm/min 6و با توان W 110 رسوب داده شدند. خلا اولیه محفظه کندوپاش برابر Torr 7-10 5 و فشار گاز آرگون mTorr 3 در نظر گرفته شد. پس از تهیه نمونه ها، در محدوده 650-450 به مدت 30 دقیقه بازپخت شدند. شناسایی فازی لایه نازک با استفاده از پراش اشعه ایکس(XRD)، انجام شد. با استفاده از میکروسکوپ الکترونی روبشی(SEM) اندازه و یکنواختی دانه ها بررسی و مقایسه گردید. مورفولوژی و زبری سطح با استفاده از میکروسکوپ نیروی اتمی (AFM) تعیین شد. همچنین خواص مغناطیسی لایه های نازک بازپخت شده با استفاده از مغناطومتر ارتعاشی(VSM) بررسی شد. نتایج XRD نشان داد که با بازپخت لایه نازک در دمای 450 فاز FePtبا شبکه منظم L10 تشکیل و با افزایش دمای بازپخت پارامتر نظم(S) افزایش یافته و در دمای بازپخت 650 به بیشترین مقدار خود می رسد. همچنین نتایج SEM و AFM نشان داد که علاوه بر افزایش اندازه دانه، زبری سطح نیز در دماهای بالاتر افزایش یافته و در دمای بازپخت 650 ساختار سوزنی شکل در داخل یک ساختار صفحه ای ایجاد می شود. خواص مغناطیسی لایه های نازک توسط رسم منحنی های پسماند ارزیابی شد. با بازپخت لایه های نازک FePt در دمای 550 به دلیل افزایش پارامتر نظم، فاز فرومغناطیس سخت تشکیل شد. اما در دمای 600 بهترین خواص ساختاری و مغناطیسی حاصل شد.
    کلیدواژگان: لایه نازک، آهن پلاتین، فرومغناطیس، نیروی پسماندزدا
  • رسول اژئیان*، زهرا ساکی، موسی نخعی بدرآبادی صفحات 105-112
    در این پژوهش نانولوله های کربنی چنددیواره موازی با استفاده از رسوب شیمیایی بخار اتانول به عنوان منبع کربنی و Co به عنوان کاتالیست روی زیر لایه کوارتز سنتز شدند. اثر دما و زمان رشد بر طول و چگالی نانولوله های کربنی به صورت کیفی مورد مطالعه قرار گرفت. در حالت اعمال شرایط رشد به مدت min 45، با افزایش دمای سنتز از oC 550 بهoC 650، طول و چگالی نانولوله های کربنی موازی افزایش پیدا کرد. با افزایش بیشتر دما به oC750 ساختار نانولوله های کربنی درهم تنیده و اسپاگتی- مانند گردید. بنابراین دما عامل موثری در سنتز نانولوله های کربنی است که در این تحقیق شرایط بهینه سنتز در دمای رشد oC650 حاصل گردید. در دمای oC 650، با افزایش زمان سنتز از min 30 به min 75 طول نانولوله های کربنی افزایش یافت (از حدود μm2 به μm 12). موفولوژی و ساختار نانولوله های کربنی چنددیواره ی سنتز شده، توسط میکروسکوپ الکترونی روبشی، میکروسکوپ الکترونی عبوری و طیف سنجی رامان مورد مشخصه یابی قرار گرفت.
    کلیدواژگان: نانولوله های کربنی، زمان رشد، دمای رشد، چگالی، میکروسکوپ الکترونی روبشی، طیف سنجی رامان
|
  • B. Movahedi*, R. Mokhtari Homami, S. Akhavan Pages 1-10
    In this paper the waer behaviour of tungesten carbide coated insert in turning Inconel718 has been carried out. In this approach the modeling and experiment as well as wear mechanism map were used to understand the relationship between the cutting conditions and the wear mechanisms. In this research, the WC insert with TiAIN layer was chosen as a cutting tool. The most important variables under study in this work are the cutting velocity, feed rate, tool nose radius, entering angle and turning time. As a result, the recommended machining conditions with minimal wear would be the selection a tool with a radius of 1.6 mm. The results showed that the TiAIN layer acts as a protection against the transfer of elements between the tool and workpiece in mild and transient wear zones. However, with an increase in the cutting velocity and feed rate, i.e. moving in the severe wear zone, the TiA1N layer breaks off the tool surface resulting in a considerable increase in the adhesive wear due to the transfer of such elements in Inconel718 as Nickel, chrome and iron to the flank face.
    Keywords: Wear map, Flank wear, Crater wear, Cutting tool, Inconel718
  • M. Tahari*, M. Shamanian, M. Salehi Pages 11-24
    In this study effect off adding oxide reinforcement YSZ on mechanical properties and wear resistance of CoNiCrAlY/YSZ coating has been investigated. First, for preparing composite powders CoNiCrAlY with 5, 10 and 15% YSZ were mechanical milled 24 hours. The composite coatings and commercial coating were deposited on Inconel 617 substrate with high velocity oxygen – fuel method. The microstructures, wear resistance, mechanical properties and worn surface morphologies of the coatings were comparatively analyzed as well by means of Scanning Electron Microscopy, energy dispersive X-ray analysis, pin-on disc wear test, micro and macro hardness tests. Results show that with increasing YSZ content unmelted particles increased in composite coatings. Adding YSZ to 10%, increase the hardness of composite coatings, but adding more YSZ to 15% increased porosity in coatings which led to decline in hardness. Adding YSZ to CoNiCrAlY coatings has been increased the wear resistance of composite coating, so that 5% YSZ coating with a protective oxide layer on the wear track has shown lowest level of wear rate.
    Keywords: CoNiCrAlY, YSZ, HVOF, Composite coating, Wear
  • S. R. Hosseini*, M. Allahgholi, Kh. Farmanesh Pages 25-37
    The aim of this study is investigating the effects of plasma nitriding on the bulk mechanical properties, including tensile properties of AISI 316L austenitic stainless steel (in adition to surface properties). In order to reach this goal, the tensile properties of 316L stainless steel have been studied before and after plasma nitriding process. Plasma nitriding process carried out at two constant temperatures of 450 and 500 ºC with gas composition of 75vol.%H2-25vol.%N2 for 5 hours. To evaluate the effect of plasma nitriding process on the tensile properties, a simple tension test was carried out at speed of 5 mm/min. To evaluate the surface hardness, the Vickers microhardness test was used with the indentation loads of 50, 100, 300 and 500 g.f. The microstructural study of the cross section and phase analysis were performed by scanning electron microscope and X-ray diffraction, respectively. Changes in nitrogen concentration in cross section were evaluated by energy dispersive spectroscopy. Results showed that the plasma nitriding process at 450 ºC increased the yield strength from 320 to 340 MPa and tensile strength from 570 to 595 MPa. Moreover, by increasing the temperature from 450 to 500 ºC, yield and tensile strengths were increased to 355 and 610 MPa respectively. The surface hardness enhanced from 230 to almost 1000 HV by plasma nitriding at 450 ºC. By elevating the process temperature from 450 to 500 ºC, hardness was increased to nearly 1250 HV. In overall, plasma nitriding not only improved surface properties but also enhanced bulk properties of AISI316L stainless steel significantly.
    Keywords: Plasma nitriding, Microhardness, Yield strength, Tensile strength
  • M.Mohammadi Achachlui*, Hosein Ahmadi, K.Pourtahmasi Pages 39-50
    Weathering is the main degradation factor of wood surface in open air spaces. Understanding of its mechanism in different woods has a great importance for wood conservation. Regarding to developed application of white poplar wood (Populus alba L.) in open air spaces, structural changes of its biopolymers was studied under accelerated weathering after 300 and 800 hours. Mass losses were measured after weathering levels. Aesthetic properties were assessed by colorimetery. Fourier Transform Infrared spectroscopy (FTIR) and scanning electron microscopy (SEM) were applied for investigation of chemical and morphological characteristics respectively. Results showed the intensive aesthetic variations after both levels of weathering. It signified the production of new chromophores and increase of carbonyl groups due to lignin decomposition. Degradation of guaiacyl unit detected more severe compared to syringyl unit of lignin. Cellulose content was decreased after weathering procedures. The degradation had been focused in amorphous cellulose after 300 hours. Mass losses data indicated to leaching of degradation products from the surface of weathered wood samples. Defibrillation and fiber fractures confirmed the decomposition of lignin in middle lamella layer and chain scission of cellulose in cell wall due to weathering effects.
    Keywords: weathering, wood, Populus alba L., lignin, cellulose
  • R. Zand, B. Lotfi*, R. Dehmolaei Pages 51-60
    Stellite 6 clad layer containing different contents of TiC particles (0, 10, 20 and 30) was cladded on stainless steel 316 by Gas-Tungsten arc welding (TIG) with DCEN current. Microstructure of clad layers was studied using optical microscopy and scanning electron microscopy (SEM). X-ray diffractometery (XRD) was applied to study the phase evolution and structure of clad layers. Hardness profiles were obtained by microhardness testing. Wear testing was performed by pin on disk method to evaluate the wear resistance of cladded samples, and wear mechanism was investigated by scanning electron microscopy (SEM). According to the results microstructure of clad layers included dendritic cobalt solid solution together with a layer structure containing cobalt solid solution, TiC and small quantities of Co3Ti, CrFe7C0.45, CoCx. Stellite- 20wt.% TiC clad layer showed the maximum wear resistance and hardness among different compositions. Higher and lower amounts of reinforcing particles resulted in the coarsening of cobalt solid solution dendrites and lower hardness values. The dominant wear mechanisms on the surface of clad layers were determined to be abrasive and adhesive mechanisms.
    Keywords: Stellite 6, TIG Cladding, titanium carbide, wear resistance
  • H. Amirabadi, F. Jafarian*, J. Sadri Pages 61-76
    Induced residual stress at the machining processes affects significantly fatigue life of manufactured components. Inconel718 superalloy has been used widely in the different parts of aerospace industries and in the rotary parts of turbines engines because of its unique properties. Therefore, evaluation of undesirable state of the residual stress in finish turning of Inconel718 is so needed. Unfortunately, the effect of machining parameters has not been investigated extensively on residual stress due to the high expenses and several difficulties for measuring residual stress. Thus, the present study has been conducted in order to obviate the mentioned requirement. At first, the residual stress was measured by X-Ray Diffraction (XRD) method. Then, the effect of machining parameters including cutting speed, feed rate, and depth of cut was investigated widely on residual stress using Artificial Neural Network (ANN) trained by Genetic Algorithm (GA). Obtained results showed that, the residual stresses were estimated accurately and finally the most suitable machining parameters were accessed so that the undesirable state of tensile residual stress was reduced in finish machining of Inconel718.
    Keywords: Residual Stress, Design of Experiment, X-ray Diffraction Method, Artificial Neural Networks
  • H. Hassannejad*, F. K. Molavi Pages 77-87
    Recently, Ni-Cerium oxide nanocomposite coatings are of great interest and have been successfully used in many applications such as: high oxidation and corrosion resistance films, catalytic and magnetic. Many of these applications require high wear resistance. In this research, the nano-indentation and nano-scratch techniques were used to evaluate the wear properties of Ni-CeO2 nanocomposite coatings. It can be seen from the results that the molar ratio of Ce/Ni in the deposition bath has an important role on the tribological properties of the coatings. It was observed that, by increasing the molar ratio of Ce/Ni from 0 to 0.001 and 0.01, the percent of cerium oxide in the coating increase. The increase in ceria percent in the coating makes an increase in elastic modulus and hardness of the coating and causes decrease in friction coefficient of the coating. Also, by increasing the molar ratio of Ce/Ni from 0.01 to 0.1 and 0.2, the friction coefficient and scratch resistance of the coating, owing to formation of cracks in the coatings, increase and decrease, respectively. So, high scratch and wear resistance coating was formed when the amount of molar ratio of Ce/Ni was 0.01.
    Keywords: Nanocomposite Coating, Ni, Cerium Oxide, Nano, indentation, Nano, scratch, Wear
  • Y. Jalalizadeh, A. Ghasemi Pages 89-104
    The main goal of this study is to investigate the structural and magnetic properties of FePt thin film with respect to the annealing tempreture. The FePt thin films were deposited by RF magnetron sputtering on Corning glass substrates at a room temperature. Base pressure was kept constant at 2 10-7 Torr. The Ar pressure was mTorr. Thin films was sputtered with an rf power supply at 110 W, yelding a rate of 6. After deposition, samples were annealed in the range of 450-650℃ for 30 min. Phase identification of thin films was performed using X-ray diffraction (XRD). With employing SEM, the size and uniformity of grains were studied. The morphology and surface roughness was also determined using an atomic force microscopy (AFM). Moreover magnetic properties of annealed thin films were evaluated using a vibrating sample magnetometer (VSM). XRD results showed that the ordered FePt structure is formed at 450℃ and with an increase in annealing temperature, ordering parameter were enhanced and at 650℃ reaches at its maximum value. On the other hand surface roughness and grain size increased with increasing temperature. The topography of the film consists of two main kinds of grain: those with a needlelike shape and those in form of platelets. According to the hysteresis loops, hard ferromagnetic FePt phase is formed at 550 ℃ due to high order parameter. However the best structural and magnetic properties were obtained at 650℃.
    Keywords: Thin films, FePt, Sputtering, ferromagnetic, Coercivity
  • R. Ajeian, Z. Saki, M. Nakhaee Badrabadi Pages 105-112
    In this paper vertically aligned Multi-walled carbon nanotubes (VA-MWCNTs) have been successfully synthesized by chemical vapor deposition (CVD) using ethanol (C2H5OH) as a carbon source and Co as a catalyst on quartz substrate. The effects of growth time and growth temperature on MWCNT growth were studied in detail. At 45 min growth time, by increasing the growth temperature from 550 oC to 650 oC, the length and density of MWCNTs increase. At 750 oC, MWCNTs become spaghetti-like. The optimum growth conditions were found to be at growth temperature of 650 oC. At 650 oC, by increasing the growth time from 30 min to 75 min, the length of carbon nanotubes increases (from 2μm to 12μm approximately). The morphology and structure of the grown MWCNTs were characterized by scanning electron microscopy (SEM), transmission electron microscopy (TEM) and Raman spectroscopy techniques.
    Keywords: Carbon Nanotubes, Growth time, Growth temperature, density, Scanning Electron Microscopy (SEM), Raman spectroscopy