کاربرد روش جریان پالسی برای تشکیل لایه های نانو ساختار در آبکاری

در تحقیق حاضر، مطالعه کاملی از آبکاری پالسی آلیاژ طلا ـ کبالت بر روی سوبسترای پوشیده شده با نیکل انجام شد. پارامترهای معین شده در این آبکاری پالسی گالوانو استاتیک شامل ؛ ارتفاع پالس (چگالی جریان)، زمان خاموشی پالس، زمان روشن بودن پالس و دمای حمام بودند که به منظور بدست آوردن یک لایه نانو ساختار مناسب با روش «یک عامل در زمان» بهینه سازی شدند. تاثیر متغیرهای پالسی برروی مورفولوژی، ریزساختار، ترکیب شیمیایی، خصوصیات مکانیکی و رفتار الکتروشیمیایی پوشش ها بوسیله میکروسکوپ الکترونی روبشی(sem)، پراش اشعه ایکس(xrd)، سیستم آنالیز شیمیایی سطح(eds)، سختی سنجی میکرو(micro hardness)، زبری سنجی سطح (roughness)، سنجش مقاومت سایشی سطح(wear resistance) ، هدایت سنجی سطح (contact resistance) و نیزخوردگی الکتروشیمیایی با(auto lab) مورد بررسی قرار گرفت. نتایج بدست آمده نشان می دهد که تحت شرایط بهینه پالسی، ارتفاع پالس، زمان خاموشی و روشن بودن پالس و نیز دمای بهینه به ترتیب 3 میلی آمپر بر سانتی متر مربع، 1.5 ثانیه و 0.5 ثانیه در دمای 25 درجه سانتیگراد می باشد. پوشش آبکاری شده در شرایط بهینه شامل یک لایه نانو ساختار طلا - کبالت ریز دانه با میانگین قطر ذرات 70 نانو متر و با حداقل تخلخل می باشد که با مقدار 0.4 درصد کبالت در پوشش، افزایش قابل توجهی در مقدار کبالت نسبت به نمونه بدست آمده با جریان dc (با مقدار 0.1 درصد کبالت) داشت. سختی پوشش طلا ـ کبالت بهینه شده پالسی، 170 ویکرز بود که در حضور ppm 40 از یون تالیم در حمام آلیاژی به 180 ویکرز رسید. مقاومت سایشی پوشش بدست آمده از جریان dc در حدود 50 درصد پوشش بهینه پالسی بود و همچنین مقاومت الکتریکی پوشش بهینه پالسی در حدود 50 درصد مقاومت الکتریکی پوشش حاصل از جریان dc بدست آمد. قابل ذکر است جریان خوردگی و زبری پوشش بهینه شده پالسی نیز نسبت به نمونه بدست آمده از آبکاری با جریان مستقیم ساده، کاهش چشم گیری داشتند.