پارامترهای مختلفی بر روی خواص ساختاری، فازی و همچنین خواص سایشی و خوردگی پوشش کاربید تیتانیم تاثیر گذار هستند. در این رساله با استفاده از روش پلاسما cvd یک لایه نازک کاربید تیتانیم بر روی زیرلایه فولادی اعمال گشته و سپس خواص ساختاری و فازی پوشش کاربید تیتانیم با استفاده از sem، xrd xps ومنحنی رامان و همچنین خواص نانومکانیکی، رفتار سایشی و خوردگی پوشش کاربید تیتانیم به ترتیب با استفاده از afm، تست سایش پین بر روی دیسک و تست های پلاریزاسیون و امپدانس مورد بررسی قرار گرفته است. مطابق نتایج بدست آمده نوع ترکیب، شبکه کریستالی و نوع بافت کریستالی مهمترین عامل در تغییر خواص مکانیکی پوشش (همانند مدول الاستیک) در مقیاس نانومتری می باشد، همچنین نتایج نشان دهنده،تشکیل یک لایه همگن و یکنواخت نانو ساختار با بافت مرجح (200)، ضخامت 4 میکرون، اندازه ذرات در محدوده 6 نانومتر، ضریب اصطکاک در محدوده 0.2 و پتانسیل خوردگی در محدوده 10 میلی ولت نسبت به الکترود مرجع sce در مدت زمان پوشش دهی 120 دقیقه است. دمای پوشش دهی و چرخه کاری تاثیر قابل توجهی بر روی رفتار سایشی و خوردگی پوشش کاربید تیتانیم دارند، بطوریکه با افزایش دمای پوشش دهی از 470 درجه سانتیگراد تا 510 درجه سانتیگراد، چسبندگی پوشش حداقل 10 درصد و مقاومت در برابر تغییر فرم پلاستیک پوشش حداقل 22 درصد کاهش یافته و افزایش چرخه کاری از 33 درصد به 50 درصد، منجر به تغییر بافت مرجح (200) و افزایش شدت بافت (111) گردیده است. بهترین پوشش از لحاظ رفتار سایشی، در چرخه کاری 50 درصد و دمای 490 درجه سانتیگراد و از لحاظ خوردگی در چرخه کاری 40 درصد و دمای 490 درجه سانتیگراد حاصل شده است.

امروزه پوشش نانو ساختار اکسید آلومینیوم به دلیل دارا بودن مقاومت به خوردگی و سایش عالی کاربرد وسیعی در صنایع یافته است. روش های مختلفی برای اعمال نانوپوشش ها وجود دارد همانند فرایند cvd، pvd، سل-ژل و ... . در این میان روش سل-ژل به دلیل در بر داشتن مزایایی همانند سهولت کارایی، همگنی و یکنواختی بالای ترکیب شیمیایی از جایگاه ویژه ای در صنعت پوشش دهی برخوردار می باشد. بنابراین در این پایان نامه پوشش آلومینا حاوی مخازن نگهدارنده با غلظت های مختلف ممانعت کننده بنزوتریازول، به مقادیر 1/8، 3/6 و 5/4 درصد، بوسیله روش سل-ژل تحت فرایند غوطه وری بر روی زیر لایه آلومینیومی اعمال شده، سپس خواص فازی، ساختاری و مورفولوژی پوشش به ترتیب بوسیلهxrd ،gixrd ،sem و fesem ارزیابی گردیده است. نتایج نشان دهنده همگنی و یکنواختی پوشش بخصوص در غلظت بهینه 3/6 درصد بنزوتریازول می باشد. خواص خوردگی پوشش نیز در محلول 3/5%nacl بوسیله روش های الکتروشیمیایی همانند پلاریزاسیون تافلی و طیف سنجی امپدانس الکتروشیمیایی مطابق استاندارد astm g59 ارزیابی شده است. طبق نتایج حاصل از آنالیز پلاریزاسیون تافلی پوشش حاوی 3/6 درصد بنزوتریازول دارای کمترین شدت جریان خوردگی و بیشترین مقاومت به خوردگی در مقایسه با دیگر پوششها و نمونه آلومینیومی است، و همچنین تغییر پتانسیل خوردگی به سمت مقادیر مثبت در پوشش خود ترمیم کننده نسبت به زیرلایه آلومینیومی و مقادیر مثبت تر در پوشش حاوی 3/6 درصد بنزوتریازول نسبت به دیگر پوششها، نشان دهنده بهبود رفتار خوردگی است. همچنین طبق نتایج حاصل از آزمون طیف سنجی امپدانس الکتروشیمیایی با افزایش درصد بنزوتریازول از 1/8 به 3/6 و 5/4 درصد، مقدار مقاومت پوشش به دلیل افزایش مقدار عوامل واکنش دهنده آزاد شده در نواقص سطحی، درصد نواقص سطحی و مراکز تبادل الکترون ما بین زیرلایه آلومینیومی و محلول الکترولیت به طور قابل توجهی افزایش یافته است.

روش آلیاژسازی مکانیکی و متالورژی پودر یکی از روش های موفق در تولید پودر های نانو کامپوزیتی با زمینه فلزی می باشد. در تحقیق حاضر پودر های میکرونی al و b4cبا استفاده از آسیاب ماهواره ای با انرژی بالا به مدت20 ساعت و با نسبت وزنی گلوله به پودر 15:1 به منظور خردایش، ریز شدن ساختار و توزیع یکنواخت ذرات b4c در زمینه فلزی آسیاب شدند. با افزایش زمان آسیاب بررسی ریزساختار و کرنش شبکه ای با آنالیز های پراش اشعه ایکس(xrd) ، میکروسکوپ الکترونی روبشی(sem) و میکروسکوپ الکترونی عبوری (tem) انجام شد.در ادامه به منظور دستیابی به قطعات چگال بر روی پودر های کامپوزیتی فرآیند پرس گرم صورت گرفت. آزمایش سختی سنجی و تعیین دانسیته قطعات حاصل از فرآیند پرس گرم انجام شد. نتایج آزمایشات نشان دادند که با گذشت 20 ساعت از زمان آسیاب پودر های نانو کامپوزیتی با توزیع مناسب ذرات b4c در زمینه آلومینیمی ایجاد شده اند. با افزایش زمان آسیاب و میزان فاز تقویت کننده، کرنش شبکه به میزان 44/5تا 61/6در صد افزایش و میانگین اندازه کریستالیت های فاز آلومینیمی به میزان 44-33 نانومتر کاهش یافته و افزایش میزان فاز تقویت کننده سبب افزایش سرعت فرآیند آسیا کاری شده است. همچنین مشخص شد فرآیند پرس گرم فرآیندی مناسب برای تولید مواد چگال از پودر های کامپوزیتی می باشد.

در این تحقیق اعمال پوشش خود ترمیم کننده از روش پوششدهی سل ژل و مکانیزم کلی این فرآیند مورد بررسی قرار میگیرد سطح زیرلایه آلومینیومی پوشش داده شده بدون عامل ترمیم کننده بنزوتریازول از یک طرف و نیز وبادرصدهای مختلف 8/1،6/3و4/5 درصد بنزو تریازولجهت بررسی خواص تریبیولوژی ، سختی و استحکام توسط تست های مکانیکی نانو دندانه گذاری و نانو خراشمورد ارزیابی قرار میگیرد در ادامهخواص فازی،ساختاری و مورفولوژی پوشش توسطxrd،gixrd،sem،fesemموردبررسی میگیردند.نتایج تمام آنالیزها حاکی از آن میباشد که پوشش خودترمیم کننده حاوی 6/3 درصد عامل خود ترمیم کننده بنزو تریازولکه در دمای 120 درجه سانتیگرادعملیات حرارتی شده است از نظر مورفولوژی و ظاهر سطح دارای بیشترین میزان خود ترمیم کنندگیو نیز از نظر خواص مکانیکی دارای مناسب ترین میزان سختی و استحکام همزمان بوده، بنابراین پوشش هدف می باشد.

بطور کلی هدف از این پژوهش، اعمال پوشش¬های مرکّب ضدخوردگی، در حضور بازدارنده های آلی و غیر آلی، به روش سل-ژل می¬باشد. بدین منظور پوشش¬های تک جزئی پایه زیرکونیا و همچنین پوشش¬های مرکّب پایه ?zro?_2-?al?_2 o_3 به همراه عوامل بازدارنده بنزوتریازول و نیترات سریم با استفاده از روش پوشش دهی غوطه وری بر روی زیرلایه¬های شیشه ای و آلومینیوم 2024 لایه نشانی شدند. برای بررسی ریخت¬شناسی سطحی و همچنین آنالیزعنصری از میکروسکوپ الکترونی روبشی گسیل میدانی و طیف سنجی پراش انرژی پرتو ایکس استفاده شد. از پراش اشعه ایکس با زاویه کوچک برای بررسی میزان تبلور نمونه¬ها استفاده گردید. پیوندهای موجود در سطح پوشش نیز با استفاده از طیف سنجی تبدیل فوریه مادون قرمز بررسی گردید. توپوگرافی سطح پوشش¬ها با استفاده از میکروسکوپ نیروی اتمی مورد ارزیابی قرار گرفت. ضخامت پوشش¬ها نیز با استفاده از آزمایش بیضی سنجی اندازهگیری شد. همچنین نمونههایی متشکل از لایه های متناوب از پوشش مرکّب، تک جزئی و ترکیبی از هر دو، جهت بررسیهای خوردگی تهیه گردید. آزمایش طیف نگاری امپدانس الکتروشیمیایی در دوره های زمانی مختلف غوطه وری در محلول wt.%nacl3/5و همچنین آزمایشات پلاریزاسیون پتانسیو دینامیک و پاشش نمک نیز جهت ارزیابی عملکرد حفاظت خوردگی فیلمهای سل-ژل مورد استفاده قرار گرفتند. در انتها نیز نتایج با استفاده از روش¬های تحلیلی ahp و topsis ارزیابی شدند. تصاویر میکروسکوپ الکترونی روبشی گسیل میدانی نشان دهنده بدون ترک بودن پوشش¬های مرکّب در مقایسه با پوشش تک جزئی پایه زیرکونیا می¬باشد. نتایج حاصل از آزمایشات خوردگی نیز به وضوح نشان دهنده خواص حفاظت خوردگی بسیار عالی پوشش های اعمالی می باشد.

فرآیند سل ژل یک روش سنتز شیمیایی است که برای آماده سازی موادی همچون شیشه¬ها و سرامیک¬ها مورد استفاده قرار می¬گیرد. روش سل ژل به علت مزایای فراوان از جمله دمای پایین که از تبخیر حرارتی و تجزیه گونه¬های به دام افتاده، همچون بازدارنده¬های آلی جلوگیری می¬کند، بهترین گزینه جهت پوشش دهی تشخیص داده می¬شود. در این پژوهش پوشش نانو ساختار پایه زیرکونیا، با روش سل ژل، بر روی زیر لایه آلیاژ آلومینیوم 7075 رسوب داده شده است. اثر افزودن بازدارنده¬های آلی و معدنی بنزوتریازول و سریم نیترات به عنوان عوامل ترمیم کننده بر روی رفتار خوردگی پوشش پایه زیرکونیا مورد بررسی قرار گرفته است. به منظور بررسی ریز ساختار و مورفولوژی سطح پوشش، آزمون¬های fesem و afm انجام شد. سه نوع سیستم پوششی 4 لایه بر اساس تفاوت در میزان بازدارنده و توالی لایه¬های بازدارنده شده، طراحی گردید. به منظور ارزیابی خواص خوردگی و رفتار خود ترمیم شوندگی پوشش¬ها، آزمون¬های امپدانس الکتروشیمیایی و پلاریزاسیون خطی انجام شد. نتایج نشان دهنده بالاتر بودن مقاومت به خوردگی zro2+bta (4 لایه حاوی بازدارنده) نسبت به دو سیستم zro2 (4 لایه بدون بازدارنده) و کامپوزیتی (2 لایه حاوی بازدارنده) با گذشت زمان می¬باشد. در مورد سیستم¬های پوششی حاوی بازدارنده سریم نیترات نیز، نتایج نشان دهنده برتری خواص حفاظتی کامپوزیتی (دو لایه حاوی بازدارنده) نسبت به سیستم پوششی zro2-ce (4 لایه حاوی بازدارنده) می¬باشد. همچنین در مقایسه سیستم¬های پوششی دارای بازدارنده¬های مختلف، در تمام ساعات غوطه وری سیستم¬های پوششی دارای بازدارنده بنزوتریازول، خواص حفاظتی بهتری را نسبت به سیستم¬های حاوی بازدارنده سریم نشان می¬دهند. جهت ارزیابی نتایج بدست آمده، از مدل شبیه سازی تاپسیس نیز استفاده گردید.

چکیده: مطالعات زیادی روی تاثیر پدیده خود ترمیم شوندگی بر رفتار خوردگی پوشش انجام شده است. پوشش خود ترمیم کننده جز پوشش های هوشمند بوده که در عین نوپا بودن به علت پتانسیل های کاری بالا در صدر توجه قرار دارند و تحقیقات گسترده ای برای بهبود و توسعه آن ها درحال انجام است و اساس کارشان بر میکروکپسوله کردن استوار است. پوشش های سرامیکی همانند اکسید تیتانیوم، اکسید آلومینیوم و اکسید زیرکونیم به دلیل دارا بودن خواص سایشی و خورگی مناسب دارای کاربرد قابل توجهی در صنایع هستند و همچنین روش های اعمال مختلفی همانند cvd، سل-ژل، pvd و... وجود دارد. که در این میان بهترین روش استفاده از فرآیند سل- ژل می باشد. در این پژوهش، پوشش های خود ترمیم شونده پایه تیتانیا حاوی درصدهای مختلف ممانعت کننده بنزوتریازول 4/1، 8/2 و 2/4 میلی لیتر با استفاده از فرایند سل- ژل بر روی سطح آلومینیوم 7075 اعمال شده و سپس رفتار فازی و مورفولوژی به ترتیب با استفاده از روش تفرق اشعه ایکس (gi-xrd) ، طیف سنجی مادون قرمز (ft-ir)، میکروسکوپ الکترونی روبشی (fe-sem)، میکروسکوپ نیروی اتمی (afm) مورد بررسی قرار گرفت. همچنین ضخامت پوشش ها بوسیله روش الیپسومتری و رفتار خوردگی آن بوسیله روش های پلاریزاسیون تافلی و امپدانس الکتروشیمیایی (eis) در محلول 5/3 درصد نمک طعام ارزیابی شده است. نتایج بیانگر ایجاد پوشش کاملا همگن، یکنواخت و عاری از ترک است، همچنین با افزایش میزان بازدارنده مقاومت به خوردگی افزایش می یابد.

چکیده ندارد.