اعمال پوشش نانوکامپوزیتی کرم-کاربید تنگستن بر روی فولاد کربنی و بررسی خواص سایشی آن

توجه : فرمت این پایان نامه ورد و قابل ویرایش است

اعمال پوشش نانوکامپوزیتی کرم-کاربید تنگستن بر روی فولاد کربنی و بررسی خواص سایشی آن

پایان نامه برای دریافت درجه کارشناسی ارشد“M.Sc”

مهندسی مواد-شناسایی و انتخاب مواد مهندسی

چکیده

آبکاری الکتریکی یکی از روش های مناسب جهت همرسوبی ذرات ریز فلزی، غیر فلزی و پلیمری در زمینه فلزی است.در این تحقیق پوشش نانوکامپوزیتی کرم-کاربیدتنگستن با استفاده از جریان پالسی مربعی روی فولاد کربنی ایجاد شد. تاثیر پارامترهای آبکاری مانند غلظت سورفکتانت SDS و افزودنی ساخارین به عنوان ریزکننده، دانسیته جریان، سیکل کاری و فرکانس بر روی سختی، درصد وزنی ذرات و نحوه توزیع آن ها در پوششبررسی شد. در این تحقیق سعی شد عواملی همچون نوع حمام، دما، pH و میزان تلاطم ثابت در نظر گرفته شوند. به علاوه، تاثیر پارامترهای آبکاری بر رفتار سایشی پوشش مورد بررسی قرار گرفت. جهت بررسی مورفولوژی سطح پوشش و توزیع ذرات و درصد وزنی آن ها در پوشش از میکروسکوپ الکترونی روبشی مجهز به آنالیزور EDS و جهت بررسی خواص پوشش از آزمون های سختی و سایشاستفاده شد. نتایج نشان داد که افزایش غلظت ساخارین به حمام، به کاهش درصد وزنی ذرات و افزایش غلظت SDS تا 1 گرم بر لیتر به افزایش درصد وزنی ذرات و کاهش قطر ذرات و توزیع بهتر آن ها در پوشش منجر می شود. همچنین با افزایش دانسیته جریان تا 15 آمپر بر دسیمتر مربع به افزایش حضور ذرات در پوشش و افزایش سختی پوشش منجر می شود. با افزایش سیکل کاری حضور ذرات در پوشش کم می شود. افزایش فرکانس از 1 تا 1000 هرتز باعث افزایش حضور ذرات در پوشش می شود. همچنین حضور بیشتر و توزیع یکنواخت تر ذرات در پوشش منجر به افزایش سختی و (در پوششهای بدون ترک) بهبود مقاومت سایشی پوشش می گردند.

فهرست مطالب

عنوان                                                                                                                            صفحه

چکیده	1
مقدمه	2
فصل اول : کلیات کلیات	3 4
فصل دوم : مروری بر منابع	5
2-1- مقدمه	6
2-2- آبکاری الکتریکی	6
2-2-1- مزایا و معایب آبکاری الکتریکی	7
2-3- آبکاری پوششهای کامپوزیتی	8
2-3-1- مزایا و معایب آبکاری کامپوزیتی	9
2-4- پوشش های نانوکامپوزیتی	10
2-4-1- روش تولید پوششهای نانوکامپوزیتی	10
2-4-2- کاربرد پوششهای نانوکامپوزیتی	11
2-5- مکانیزم رسوب الکتریکی	12
2-5-1- رسوبگذاری کرم سه ظرفیتی	13
2-5-2- کمپلکس سازهای کرم	14
2-6- آبکاری کرم سه ظرفیتی	15
2-6-1- ترکیب حمام کرم سه ظرفیتی	15
2-6-2- ویژگی های ترکیب حمام آبکاری	16
2-6-3- مشکلات آبکاری کرم سه ظرفیتی	16
2-7- مکانیزمهای همرسوبی الکتروشیمیایی	17
2-7-1- مدل کلاسیک گاگلیمی	18
2-7-2- مدل Celies	21
2- 8- پایداری پراکندگی سیستمهای کلوئیدی	22
2-8-1- توزیع فیزیکی نانو ذرات با عملیات اولتراسونیک	23
2-8-2- روش های شیمیایی پراکندگی سیستمهای کلوئیدی	23
2-9- تاثیر نوع جریان آبکاری	27
2-10- تاثیر زمان روشنایی و خاموشی	28
2-11- تاثیر دانسیته جریان	29
2-12- روش های تعیین ذرات پراکنده در پوشش	33
2-12-1- روش وزنی	33
2-12-2- روش میکروسکوپی	33
2-12-3- روش میکروآنالیزورهای پروپ الکترونی	33
2-12-4- روش طیف نگاری مرتبط با فوتون(PCS)	34
2-13- سایش و مکانیزمهای آن	34
فصل سوم : روش انجام آزمایش	37
3-1- مواد مورد استفاده	38
3-2- وسایل و تجهیزات مورد استفاده جهت آبکاری	39
3-2-1- منبع جریان	40
3-3- آماده سازی الکترولیت و آبکاری نمونه ها	41
3-4- ارزیابی نمونه ها	44
3-5- نحوه بررسی اثر پارامترهای انتخاب شده بر ریز ساختار و خواص پوشش	45
3-5-1- بررسی اثر غلظت پخش کننده (SDS)	45
3-5-2- بررسی اثر افزودنی ساخارین	46
3-5-3- بررسی اثر دانسیته جریان	46
3-5-4- بررسی اثر فرکانس	47
3-5-5- بررسی اثر چرخه کاری	47
3-5-6- بررسی اثر غلظت کاربیدتنگستن	48
فصل چهارم : نتایج و بحث	49
4-1- بررسی اثر افزودنیها بر مورفولوژی پوششهای نانوکامپوزیتیCr-WC	50
4-1-1- تاثیر سورفکتانت SDS	51
4-1-2- تاثیر افزودنی ساخارین	56
4-1-3- تاثیر غلظت ذرات کاربید تنگستن در محلول	59
4-2- بررسی اثر پارامترهای آبکاری پالسی بر مورفولوژی پوششهای نانوکامپوزیتی Cr-WC	61
4-2-1- تاثیر دانسیته جریان	61
4-2-2- تاثیر چرخه کاری	65
4-2-3- تاثیر فرکانس پالس	67
4-3- بررسی اثر پارامترهای موثر بر سختی و رفتار سایشی پوششهای نانوکامپوزیتی Cr-WC	70
4-3-1- تاثیر غلظت ذرات WC در حمام آبکاری	70
4-3-2- تاثیر غلظت سورفکتانت SDS	73
4-3-3- تاثیر افزودن ساخارین	75
4-3-4- تاثیر دانسیته جریان	78
4-3-5- تاثیر فرکانس پالس	81
4-3-6- تاثیر چرخه کاری	83
فصل پنجم : نتیجه گیری و پیشنهادها	85
نتیجه گیری	86
پیشنهادها	87
مراجع	88
مراجع فارسی	89
مراجع لاتین	90
چکیده انگلیسی	94

توجه : فرمت این پایان نامه ورد و قابل ویرایش است