%34تخفیف

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

این فایل در 123 صفحه فایل word قابل ویرایش می باشد.

چكيده

آبكاري الكتريكي يکي از روش هاي مناسب جهت همرسوبي ذرات ريز فلزي، غير فلزي و پليمري در زمينه فلزي است. در اين تحقيق پوشش نانوکامپوزيتي کرم-کاربیدتنگستن با استفاده از جريان پالسي مربعي روی فولاد کربنی ايجاد شد. تاثير پارامترهاي آبکاري مانند غلظت سورفکتانت SDS و افزودني ساخارين به عنوان ريزکننده، دانسيته جريان، سیکل کاري و فرکانس بر روي سختی، درصد وزني ذرات و نحوه توزيع آن ها در پوشش بررسي شد. در این تحقیق سعی شد عواملی همچون نوع حمام، دما، pH و میزان تلاطم ثابت در نظر گرفته شوند. به علاوه، تاثير پارامترهاي آبکاري بر رفتار سايشي پوشش مورد بررسي قرار گرفت. جهت بررسي مورفولوژي سطح پوشش و توزیع ذرات و درصد وزنی  آن ها در پوشش از ميکروسکوپ الکتروني روبشي مجهز به آنالیزور EDS و جهت بررسی خواص پوشش از آزمون های سختی و سایش استفاده شد. نتايج نشان داد که افزايش غلظت ساخارين به حمام، به کاهش درصد وزني ذرات و افزایش غلظت SDS تا 1 گرم بر لیتر به افزایش درصد وزنی ذرات و کاهش قطر ذرات و توزيع بهتر آن ها در پوشش منجر مي شود. همچنين با افزایش دانسيته جريان تا 15 آمپر بر دسیمتر مربع به افزايش حضور ذرات در پوشش و افزايش سختی پوشش منجر مي شود. با افزایش سیکل کاری حضور ذرات در پوشش کم می شود. افزايش فرکانس از 1 تا 1000 هرتز باعث افزایش حضور ذرات در پوشش مي 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- وسايل و تجهيزات مورد استفاده جهت آبكاري 39
          3-2-1- منبع جريان 40
3-3- آماده سازي الكتروليت و آبكاري نمونه ها 41
3-4- ارزيابي نمونه ها 44
3-5- نحوه بررسي اثر پارامترهاي انتخاب شده بر ریز ساختار و خواص پوشش 45
          3-5-1- بررسي اثر غلظت پخش كننده (SDS) 45
          3-5-2- بررسي اثر افزودني ساخارين 46
          3-5-3- بررسي اثر دانسيته جريان 46
          3-5-4- بررسي اثر فركانس 47
          3-5-5- بررسي اثر چرخه كاري 47
          3-5-6- بررسي اثر غلظت كاربيدتنگستن 48
فصل چهارم : نتایج و بحث 49
4-1- بررسي اثر افزودنیها بر مورفولوژي پوششهاي نانوكامپوزيتيCr-WC 50
         4-1-1- تاثير سورفكتانت SDS 51
         4-1-2- تاثير افزودني ساخارين 56
         4-1-3- تاثير غلظت ذرات كاربيد تنگستن در محلول 59
4-2- بررسی اثر پارامترهای آبکاری پالسی بر مورفولوژی پوششهای نانوکامپوزیتی Cr-WC 61
         4-2-1- تاثير دانسيته جريان 61
         4-2-2- تاثير چرخه كاري 65
         4-2-3- تاثير فركانس پالس 67
4-3- بررسي اثر پارامترهاي موثر بر سختي و رفتار سايشي پوششهاي نانوكامپوزيتي Cr-WC 70
        4-3-1- تاثير غلظت ذرات WC در حمام آبکاری 70
        4-3-2- تاثير غلظت سورفكتانت SDS 73
        4-3-3- تاثير افزودن ساخارين 75
        4-3-4- تاثير دانسيته جريان 78
        4-3-5- تاثير فركانس پالس 81
        4-3-6- تاثير چرخه كاري

 

83
فصل پنجم : نتیجه گیری و پیشنهادها 85
نتیجه گیری 86
پیشنهادها 87
مراجع 88
مراجع فارسی 89
مراجع لاتین 90
چکیده انگلیسی 94

 

فهرست جدول ها

  عنوان                                                                                                                                                     صفحه

جدول 2-1- درصد حجمی ذراتی که توسط جذب ضعیف و قوی در حین ایجاد پوشش

کامپوزیتی نیکل-کاربیدسیلسیم به سطح کاتد چسبیده اند

20
جدول 2-2- شرایط پایداری بر حسب پتانسیل زتا 24
جدول 2-3- شرایط گوناگون شفافیت محلول بر حسب پتانسیل غلظت ترساز 26
جدول 3-1- ترکیب و شرایط حمام مورد استفاده برای آبکاری 42
جدول 3-2- تركيب حمام الكتروپوليش 43
جدول 3-3- شرايط انجام آزمايش سايش 45
جدول 3-4- شرايط آبكاري بكار رفته براي بررسي اثر غلظت SDS 46
جدول 3-5- شرايط آبكاري بكار رفته براي بررسي اثر غلظت ساخارين 46
جدول 3-6- شرايط آبكاري بكار رفته براي بررسي اثر دانسيته جريان 46
جدول 3-7- زمان هاي روشني و خاموشي در هر فركانس 47
جدول 3-8- شرایط آبکاری بکار رفته برای بررسی اثر فرکانس 47
جدول 3-9- شرايط آبكاري بكار رفته براي بررسي اثر چرخه كاري 48
جدول 3-10- شرايط آبكاري بكار رفته براي بررسي اثر غلظت كاربيدتنگستن 48

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

فهرست شکل ها

 عنوان                                                                                                                                                      صفحه

 

شکل 2-1- شماتیکی از سلول آبکاری الکتریکی.

 

7
شکل 2-2- گروههاي مختلف مواد نانوساختار و روشهاي مختلف توليد آنها.

 

11
شکل 2-3- نمودار شماتیک انواع رشد.

 

13
شکل 2-4- مدل پنج مرحله اي Celis.

 

22
شکل 2-5- تصویر شماتیک از یک فعال ساز.

 

25
شکل 2-6- پوششهای نانو نیکل با اعمال دانسیته جریان های مختلف.

 

30
شکل 2-7- ارتباط دانسیته جریان پوشش دهی و اندازه دانه پوششهای نیکل نانو.

 

31
شکل 2-8- الگوی پراش تفرق اشعه X پوشش نانو نیکل در دانسیته جریان های مختلف.

 

32
شکل 3-1- تصويري شماتيک از جريان پالس مربعي و مثلثي.

 

40
شكل 4-1- تصاوير SEM مورفولوژي سطح پوشش كرم خالص از حمام فاقد افزودني (5/2=pH، دانسيته جريان8، چرخه کاری %50، فرکانس Hz 10، دما 27 و زمان min 100).

 

50
شكل 4-2- تصاوير SEM مورفولوژي سطح پوشش كامپوزيتي Cr-WC از حمام فاقد افزودني (5/2pH=، غلظت ذرات g/lit 10، دانسيته جريان 8، چرخه کاری%50، فرکانس Hz 10 ، دما27 و زمان min 100).

 

51
شكل 4-3- نحوه عملكرد فعال ساز سطح بر روي جدايش ذرات در حمام.

 

52
 شكل 4-4- تصاوير SEM مورفولوژي سطح پوششهای كامپوزيتي از حمام با g/lit 1 ساخارين و حاوي             a) صفر، b) 5/.، c) 1، d) 2 گرم بر ليتر SDS (5/2pH=، غلظت ذرات g/lit 10، چرخه كاري %50،         فركانس Hz 10 ، دانسیته جريان 8، دما27 و زمان min 100).

 

53
شكل 4-5- تاثير غلظت SDS بر درصد وزني ذرات كاربيدتنگستن در پوشش Cr-WC (5/2PH=، غلظت ذرات g/lit 10، g/lit 1 ساخارین، چرخه كاري %50، فركانس Hz 10، دانسیته جريان 8، دما27 و      زمان min 100).

 

55
شکل 4-6- تصاوير SEM مورفولوژي سطح پوشش نانوكامپوزيتي Cr-WC از حمام حاوي 1 گرم بر ليتر SDS و a) 5/0،  (b1،  (c5/1،  (d3 گرم بر ليتر ساخارين (5/2pH=، غلظت ذرات g/lit 10، چرخه كاري ‌%50، فركانس Hz 10، دانسیته جريان8، دما27 و زمان min 100).

 

57
شکل 4-7- تاثير غلظت ساخارین بر درصد وزني ذرات كاربيدتنگستن در پوششهای Cr-WC (5/2pH=، غلظت ذرات g/lit 10، g/lit SDS 1، چرخه كاري %50، فركانس Hz 10، دانسیته جريان8، دما27 و    زمان min100).

 

58
شكل 4-8- تصاوير SEM مورفولوژي سطح پوششهای كامپوزيتي Cr-WC از حمام با g/lit SDS 1،          g/lit1 ساخارين،  (a5،  (b10، c) 20، (d 40 گرم بر ليتر كاربيدتنگستن (5/2pH=، چرخه كاري%50، فركانس Hz 10، دانسیته جريان8، دما27 و زمان min 100).

 

59
شكل 4-9- تصاوير SEM سطح مقطع پوششهای كامپوزيتي Cr-WC از حمام با g/lit SDS 1، g/lit 1 ساخارين،  (a5،  (b10، (c 20، (d 40 گرم بر ليتر كاربيدتنگستن (5/2pH=، چرخه كاري%50، فركانس Hz 10، دانسیته جريان8، دما27 و زمان min 100).

 

60
شكل 4-10- تاثير غلظت کاربیدتنگستن بردرصد وزني ذرات در پوششهای Cr-WC (5/2pH=، g/lit SDS 1، g/lit 1 ساخارین، چرخه كاري %50، فركانس Hz 10 ، دانسیته جريان8، دما27 و زمان min 100).

 

61
شكل 4-11- تصاوير SEM مورفولوژي سطح پوششهای كامپوزيتی Cr-WC از حمام با g/lit SDS 1 و         g/lit 1 ساخارين با دانسيته جريانهاي (a 2،  (b8،  (c15 و d) 20 آمپر بر دسيمتر مربع (5/2pH= ،        چرخه كاري %50، فركانس Hz 10، دما27 و زمان min 100).

 

62
شكل 4-12- تاثير دانسیته جریان بر درصد وزني ذرات كاربيد تنگستن در پوششهای Cr-WC (5/2pH=، غلظت ذرات g/lit 10، g/lit SDS 1، g/lit 1 ساخارین، چرخه كاري %50، فركانس Hz 10 ، دما27 و              زمان min 100). 63
شكل 4-13- تصاوير SEM ازمورفورلوژي سطح پوششهای نانوكامپوزيتي Cr-WC از حمام حاوی

g/lit SDS 1، g/lit 1 ساخارین، درچرخه های كاري a) 30، b) 50، c) 70، d) 90 درصد (5/2pH=،       غلظت ذرات g/lit، 10، فركانس Hz 10، دانسیته جريان8، دما27 و زمان min 100).

 

65
شكل 4-14- تاثير چرخه کاری بر درصد وزني ذرات كاربيدتنگستن در پوششهای Cr-WC (5/2pH=، غلظت ذرات g/lit 10، g/lit SDS 1، g/lit 1 ساخارین، فركانس Hz 10، دانسیته جريان8، دما27 و     زمان min 100).

 

66
شكل 4-15- تصاوير SEM مورفولوژي سطح پوششهای كامپوزيتي Cr-WC از حمام حاویg/lit SDS  1 وg/lit 1 ساخارين (a 1، (b 10 (c 100،  (d1000 هرتز (5/2pH=، غلظت ذرات g/lit 10، چرخه كاري %50، دانسیته جريان8، دما27 و زمان min 100).

 

68
شكل 4-16- نمودار تغييرات درصد وزني كاربيدتنگستن در پوششهای كامپوزيتي Cr-WC برحسب فركانس، در حمام آبکاری با غلظت ذرات g/lit 10، g/lit SDS 1، g/lit 1 ساخارین، 5/2pH=، چرخه كاري %50، دانسیته جريان8، دما27 و زمان min 100.

 

69
شكل 4-17- نمودار ريز سختي پوشش كرم خالص و پوشش كامپوزيتي Cr-WC برحسب غلظتهاي مختلف WC در حمام آبكاري با دانسيته جريان 8، چرخه كاري %50، فركانس Hz 10، SDS و ساخارين هر      كدام g/lit 1.

 

70
شكل 4-18- نرخ سايش پوشش كرم خالص و پوشش كامپوزيتي Cr-WC بر حسب غلظتهاي مختلف WC در حمام آبكاري با دانسيته جريان 8، چرخه كاري %50، فركانس Hz 10، SDS و ساخارين هر          کدام g/lit 1.

 

71
شكل 4-19- تصاوير SEM سطوح سایش پوششهای كامپوزيتي Cr-WC توليد شده در حمامهاي حاوي غلظتهاي a) 5، b) 10 و c) 40 گرم بر لیتر ذرات WC در آبكاري با دانسيته جريان 8، چرخه كاري %50، فركانس Hz10SDS , و ساخارين هر کدام g/lit 1.

 

72
شكل 4-20- نمودار ريز سختي پوشش كامپوزيتي Cr-WC بر حسب افزايش غلظت SDS در حمام آبكاري با دانسيته جريان 8، غلظت ذرات gr/lit10، چرخه كاري %50، فركانس Hz 10، SDS وساخارين هر    کدام g/lit 1. 73
شكل 4-21- نرخ سايش پوششهای كامپوزيتي Cr-WC بر حسب غلظت SDS در حمام آبكاري با دانسيته جريان 8، غلظت ذرات g/lit10، چرخه كاري %50، فركانس Hz 10 و ساخارين g/lit 1.

 

 

74
شكل 4-22- ريزسختي پوششهاي كامپوزيتي Cr-WC بر حسب افزايش غلظت ساخارين در حمام آبكاري با دانسيته جريان 8، غلظت ذرات g/lit 10، چرخه كاري %50، فركانس Hz 10 و SDS g/lit 1.

 

75
شكل 4-23- نرخ سايش پوششهای كامپوزيتي Cr-WC بر حسب غلظت ساخارین در حمام آبكاري با دانسيته جريان 8، غلظت ذراتgr/lit 10، چرخه كاري %50، فركانس Hz 10 و SDS g/lit 1.

 

76
شكل 4-24- تصاوير SEM از سطوح سايش پوششهای كامپوزيتي Cr-WC در حمام با غلظتهاي a) 5/0،

b) 1 و c) 3 گرم بر لیتر ساخارين با دانسيته جريان 8، چرخه كاري %50، فركانس Hz10 و        SDS g/lit 1.

 

78
شكل 4-25- نمودار ريز سختي پوششهاي كامپوزيتي Cr-WC بر حسب مقادير مختلف دانسيته جريان در حمام آبكاري با غلظت ذرات g/lit 10، فركانس Hz 10، چرخه كاري %50، ساخارین و SDS هر کدام g/lit1.

 

79
شكل 4-26- نرخ سايش پوششهای كامپوزيتي Cr-WC بر حسب دانسیته جریان در حمام آبكاري با غلظت ذرات g/lit 10، ساخارین و  SDSهر کدام g/lit 1، چرخه كاري %50 و فركانس Hz 10.

 

80
شكل 4-27- تصاوير SEM از سطوح سايش پوششهای كامپوزيتي Cr-WC بر حسب دانسیته جریانهای a) 6،   b) 8 و c) 20 آمپر بر دسیمتر مربع در حمام آبكاري با غلظت ذرات g/lit 10، ساخارین و  SDSهر کدام g/lit 1، چرخه كاري %50 و فركانس Hz 10.

 

81
شكل 4-28- نمودار ريز سختي پوششهای كامپوزيتي Cr-WC در فركانسهاي مختلف در حمام آبكاري با دانسيته جريان8، چرخه كاري %50، غلظت ذرات g/lit 10، ساخارین و SDS هر کدام g/lit 1.

 

82
شكل 4-29- نرخ سايش پوششهای كامپوزيتي Cr-WC بر حسب فرکانس در حمام آبكاري با دانسيته جريان8، غلظت ذرات g/lit 10، چرخه كاري %50، ساخارین و SDSهر کدامg/lit  1.

 

82
شكل 4-30- نمودار ريز سختي پوششهای كامپوزيتي Cr-WC در چرخه های کاری مختلف در حمام آبكاري با دانسيته جريان8، غلظت ذرات g/lit 10، چرخه كاري %50، ساخارین و  SDSهر کدامg/lit  1. 83
شكل 4-31- نرخ سايش پوششهای كامپوزيتي Cr-WC بر حسب چرخه کاری در حمام آبكاري با دانسيته جريان8، غلظت ذرات g/lit 10، فركانس Hz 10، ساخارین و SDS هرکدام g/lit 1.

 

84

نقد و بررسی‌ها

هنوز بررسی‌ای ثبت نشده است.

اولین کسی باشید که دیدگاهی می نویسد “اعمال پوشش نانوکامپوزیتی کرم-کاربید تنگستن بر روی فولاد کربنی و بررسی خواص سایشی آن”

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

قبلا حساب کاربری ایجاد کرده اید؟
گذرواژه خود را فراموش کرده اید؟
Loading...
enemad-logo