بررسی اثرات نانو پوشش ها بر میزان سایش و برخی خواص فیزیکی سطح ادوات خاک ورز

در تحقیق حاضر، تاثیر پوشش های نانو ساختاری بر رفتار تریبولوژیکی، مکانیکی و فیزیکی ادوات خاک ورز مورد پژوهش قرار گرفته است. در این راستا نانو ذره های 2sio و 3o2al با روش سل-ژل تولید شدند. با بررسی رفتار حرارتی ژل های سیلیکا و آلومینای تهیه شده توسط آزمون وزن سنجی حرارتی dta)-(tga، دمای بهینه برای تشکیل سیلیکا و آلومینا 400 درجه ی سانتی گراد به دست آمد. به منظور بررسی تحولات فازی و شناسایی پیوند های شیمیایی ایجاد شده در نانو اکسیدهای سرامیکی سنتز شده، به ترتیب از آنالیز پراش پرتو ایکس (xrd) و طیف سنجی مادون قرمز (ft-ir) استفاده شد. ریز ساختار و مورفولوژی پودرها توسط مطالعات میکروسکوپ الکترونی روبشی (sem) مورد بررسی قرار گرفت. هم چنین بررسی نتایج به دست آمده از آزمون npsa نشان داد که متوسط اندازه ی ذره ها برای دو نمونه سیلیکا و آلومینا به ترتیب 4/40 و 4/36 نانومتر می باشد. در نهایت بر مبنای مطالعات انجام شده مشخص شد که نانو ذره های سنتز شده دارای درجه خلوص بسیار بالایی هستند و نانو ذره های آلومینا به فرم آلوتروپی گاما (مکعبی) می باشند. مرحله بعدی این پژوهش، در ارتباط با ایجاد لایه ی نازک بر روی سطح فولادی با استفاده از سل های ساخته شده بود. جهت این کار از فولاد 45ck که در ساخت ادوات خاک ورز کاربرد گسترده ای دارد به عنوان فولاد زمینه استفاده شد و قبل از عملیات پوشش دهی به روش چرخشی (spin coating) سطوح نمونه های فولادی متالوگرافی گردید. مورفولوژی، ساختار سطح و زبری فولاد پوشش داده شده و فولاد بدون پوشش توسط تصاویر sem و afm مورد بررسی قرار گرفت. علاوه بر آن آزمایش هایی از قبیل سایش به روش میله ای بر روی دیسک در شرایط خشک، ضریب اصطکاک، میکروسختی و خمش نیز بر روی فولاد بدون پوشش و فولادهای پوشش داده شده با سیلیکا و آلومینا انجام گردید. بررسی نتایج آزمایش ها نشان داد که مقاومت سایشی و سختی فولادهای پوشش داده شده به طرز بارزی بیش تر از فولاد بدون پوشش است و هم چنین بررسی زبری و ضریب اصطکاک نشان داد که این دو پارامتر برای فولادهای پوشش دار بسیار کم تر از فولاد بدون پوشش است. به منظور بررسی رفتار ترشوندگی و کار چسبندگی از روش اندازه گیری زاویه تماس آب با سطح جامد استفاده شد. نتایج این آزمایش نشان داد که فولاد بدون پوشش دارای سطحی آب دوست بوده و فولادهای پوشش داده شده با سیلیکا و آلومینا آب گریز می باشند.