پاشش پلاسمایی و ارزیابی تریبولوژیکی پوشش کامپوزیتینانوساختار cr2o3-ag

اکثر روانکارهای جامد معمولی علی رغم ضریب اصطکاک پایین، مقاومت به سایش کافی ندارند و در دماهای بالا ضریب اصطکاک پرنوسانی بروز می دهند. روانکارهای جامد دما بالا نیز در دمای محیط ذرات ساینده تولید می کنند و لذا نیاز به تحقیق در مورد پوشش روانکاری که بتواند در گستره ی وسیع دما کارایی داشته باشد و همزمان دارای مقاومت به سایش مطلوبی نیز باشد وجود دارد. بدین منظور در این پژوهش پوشش های کامپوزیتی نانوساختار با زمینه ی سخت سرامیکی اکسیدکروم به همراه ذرات روانکار نقره به روش پاشش حرارتی پلاسمایی ایجاد شد و مورد ارزیابی قرار گرفت. برای ساخت پوشش نانوساختار زمینه سرامیکی، ابتدا نانوذرات اکسیدکروم3 با استفاده از آسیابکاری مکانیکی تولید شد. سپس به منظور قابلیت پاشش حرارتی، نانوذرات اکسیدکروم و نقره با استفاده از روش خشک-کردن پاششی، به پودر کامپوزیتی آگلومره ی نانوساختار (با اندازه ذرات 30-80 میکرومتر) شامل درصدهای مختلف حجمی نقره (0% ، 2%، 5% و 10%) تبدیل گردید. در نهایت پوشش های کامپوزیتی نانوساختار اکسیدکروم-نقره روی زیرلایه ی فولاد ساده کربنی و پوشش آستری nial به روش پاشش پلاسمایی اتمسفری ایجاد شدند. مشخصه یابی پوشش ها با استفاده از پراش پرتو ایکس(xrd)، میکروسکوپ الکترونی روبشی(sem) و طیف نگار تفکیک انرژی(eds) انجام شد. نتایج نشان داد علی رغم رشد اندازه کریستالیت و کاهش کرنش شبکه ی نانوذرات در پوشش نانوساختار، هنوز اندازه کریستالیت و کرنش شبکه ی پوشش نانوساختار به ترتیب کمتر و بیشتر از پوشش معمولی است. سختی و تافنس شکست پوشش های نانوساختار نیز به علت وجود ذرات ذوب نشده در ریزساختار پوشش، که از نانوذرات تشکیل شده اند، به ترتیب کمترو بیشتر از پوشش های معمولی است. با توجه به هدف ذکر شده، ارزیابی تریبولوژیکی پوشش ها توسط روش پین روی دیسک، در بار سایشی n 10و سرعت خطی نسبتا زیاد (m/s 3/0) در سه دمای محیط، 300 و 500 درجه سانتیگراد با استفاده از گلوله کاربید تنگستن صورت پذیرفت. در هر سه دمای ذکر شده کاهش وزن و مکانیزم سایش مشخصی بر سطح پوشش ها مشاهده نشد که حاکی از مقاومت سایشی زیاد پوشش های پاشش پلاسمایی زمینه اکسیدکروم است. هر دو عامل مورد ارزیابی در این پژوهش (نانوساختار شدن و حضور ذرات روانکار نقره)، باعث کاهش قابل توجه ضریب اصطکاک در هر سه دما شدند. از بین پوشش های مورد ارزیابی، پوشش نانوساختار اکسیدکروم- 5% حجمی نقره بهترین رفتار روانکاری و کاهش اصطکاک را در هر سه دمای محیط، 300 و 500 درجه سانتیگراد نشان داد.