تأثیر افزودن نانو ذرات TiO2 بر رفتار سایشی و خوردگی پوشش¬های سرامیکی ایجاد شده روی آلیاژ منیزیم AZ31 به روش اکسیداسیون الکترولیتی پلاسمایی

تأثیر افزودن نانو ذرات TiO2 بر رفتار سایشی و خوردگی پوشش¬های سرامیکی ایجاد شده روی آلیاژ منیزیم AZ31 به روش اکسیداسیون الکترولیتی پلاسمایی


تأثیر افزودن نانو ذرات TiO2 بر رفتار سایشی و خوردگی پوشش¬های سرامیکی ایجاد شده روی آلیاژ منیزیم AZ31 به روش اکسیداسیون الکترولیتی پلاسمایی

نوع: Type: پایان نامه

مقطع: Segment: کارشناسی ارشد

عنوان: Title: تأثیر افزودن نانو ذرات TiO2 بر رفتار سایشی و خوردگی پوشش¬های سرامیکی ایجاد شده روی آلیاژ منیزیم AZ31 به روش اکسیداسیون الکترولیتی پلاسمایی

ارائه دهنده: Provider: حنانه مظفرنیا

اساتید راهنما: Supervisors: دکتر آرش فتاح الحسینی

اساتید مشاور: Advisory Professors: دکتر میثم نوری، دکتر امید ایمان طلب

اساتید ممتحن یا داور: Examining professors or referees: دکتر حسن علم خواه، دکتر حمید اصفهانی

زمان و تاریخ ارائه: Time and date of presentation: 21 مهر 1400

مکان ارائه: Place of presentation: http://vc.basu.ac.ir/eng-thesis05/

چکیده: Abstract: در این پژوهش، پوشش¬های سرامیکی روی آلیاژ منیزیم AZ31 با استفاده از فرآیند پوشش¬دهی اکسیداسیون الکترولیتی پلاسمایی در الکترولیت پایه فسفاتی حاوی غلظت¬های مختلف نانو ذرات TiO2، تحت جریان مستقیم پالسی ایجاد شدند. یکی از اجزای ثابت الکترولیت پایه ذرات هیدروکسی¬آپاتیت بود که به روش رسوب ‌شیمیایی تر سنتز شد. فرآیند پوشش¬دهی تحت فرکانس 1000 هرتز، چگالی جریان 1 آمپر، چرخه کاری 50 درصد و زمان 7 دقیقه انجام شد. در ادامه اثر غلظت¬های مختلف 0، 1، 2، 3 و 4 گرم بر لیتر نانو ذرات TiO2 در الکترولیت پایه بر خواص مختلف پوشش¬¬ها نظیر ریزساختار، ضخامت، ترکیب فازی و عنصری، زبری سطح، میزان ترشوندگی سطح، رفتار خوردگی و رفتار سایشی بررسی شد. برای مطالعه ریزساختار و سطح مقطع پوشش¬ها از میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM)، مطالعه ترکیب شیمیایی پوشش¬ها از آزمون¬های پراش پرتو ایکس (XRD) و طیف¬سنجی پراش انرژی پرتو ایکس (EDS)، بررسی رفتار الکتروشیمیایی پوشش¬ها از آزمون طیف¬سنجی امپدانس الکتروشیمیایی (EIS) و بررسی رفتار سایشی پوشش¬ها از آزمون پین روی صفحه (Pin On Disc) استفاده شد. نتایج حاصل نشان داد افزایش غلظت نانو ذرات TiO2 در پوشش¬ها موجب تغییر رنگ پوشش¬ها به سمت آبی پررنگ، افزایش مقدار و اندازه تخلخل¬ها، افزایش ضخامت پوشش¬ها، افزایش زبری سطح و افزایش میزان ترشوندگی آن¬ها می¬شود. نتایج حاصل از XRD نشان داد پوشش¬ها عمدتاً تشکیل ‌شده از فاز¬های Mg، MgO، Mg3(PO4)2، Mg2TiO4 و HA هستند. نتایج مقاومت به خوردگی پوشش¬ها در محلول شبیه‌ساز بدن (SBF) نشان داد افزایش غلظت نانو ذرات TiO2 از 1 تا 4 گرم بر لیتر در پوشش¬ها منجر به کاهش مقاومت در برابر خوردگی پوشش‌ها می¬شود. همچنین بررسی اثر زمان غوطه‌وری پوشش¬ها به مدت سه روز نشان داد افزایش زمان غوطه¬وری در تمام پوشش¬ها موجب افزایش مقاومت در برابر خوردگی می¬شود که این امر به دلیل پر شدن تخلخل¬ها با محصولات خوردگی و رشد هیدروکسی¬آپاتیت است. نتایج حاصل از آزمون سایش نشان داد نرخ سایش پوشش¬ها با افزایش غلظت نانو ذرات TiO2 در ابتدا یک روند کاهشی، و سپس یک روند افزایشی دارد. این امر به دلیل افزایش سختی پوشش¬ها با افزایش غلظت نانو ذرات TiO2 و در نتیجه کاهش نرخ سایش در ابتدا است اما با افزایش بیش¬تر غلظت نانو ذرات TiO2 به دلیل افزایش زبری، اصطکاک زیاد می-شود و در نتیجه نرخ سایش افزایش می¬یابد. با توجه به نتایج حاصل، نمونه حاوی 1 گرم بر لیتر نانو ذرات TiO2 علاوه بر مقاومت در برابر خوردگی، در آزمون سایش نیز مقاومت نشان داد و در نتیجه این نمونه به‌ عنوان نمونه بهینه انتخاب شد.

فایل: ّFile: