مکانیزم های رسوب دهی و پسیواسیون پوشش های رسوب الکتریکی ni میکروکریستالی و نانوکریستالی

در این تحقیق پوشش نانوکریستال نیکل از حمام واتز توسط جریان مستقیم و پالسی رسوب داده شد. پوشش دهی در دانسیته جریان های 2، 10، 20، 30، 50 و ma cm-2 100 (برابر جریان ماکزیمم در پوشش دهی با جریان پالس) بر روی دو زیر لایه مسی با بافت های {111} و {400} انجام شد. با استفاده از میکروسکوپ الکترونی روبشی(sem) و دستگاه پراش پرتو ایکس(xrd) تغییرات مورفولوژی، بافت و اندازه دانه پوشش ها با تغییر دانسیته جریان پوشش دهی بر روی هر دو زیر لایه مورد بررسی قرار گرفت. نتایج بررسی ها نشان داد که در پوشش دهی با جریان مستقیم مورفولوژی و بافت به صورت همزمان بر روی زیر لایه با بافت {400} در دانسیته جریان macm-230 و بر روی زیر لایه با بافت {111} در دانسیته جریان macm-250 تغییر می کنند. با افزایش دانسیته جریان پوشش دهی بافت پوشش به علت کاهش جذب هیدروژن از {220} به {200} و مورفولوژی ا ز کروی، به مخلوطی از مورفولوژی های هرمی و بلوکی تغییر یافت. در پوشش های تولید شده توسط جریان پالس بر روی زیر لایه با بافت{111}، تغییر مورفولوژی و بافت به تعویق افتاده و در دانسیته جریان ma cm-2 100 رخ می دهد. اندازه دانه پوشش های تولید شده با جریان مستقیم بر روی زیر لایه با بافت {400} کمتر از پوشش های تولید شده بر روی زیر لایه با بافت{111} است که به افزایش انرژی جوانه زنی پوشش بر روی زیر لایه با بافت {400} مربوط می شود. با استفاده از جریان پالسی پوشش های ریزتری بدست می آید که به جذب بیشتر هیدروژن و افزایش غلظت یون نیکل در سطح زیر لایه مربوط می شود. نتایج بررسی ها توسط روش طیف سنجی امپدانس الکتروشیمیایی(eis) حاکی از تاثیر جذب هیدروژن بر تشکیل ساختار نانوکریستالی و تغییر مورفولوژی و بافت بود. نتایج آزمون پلاریزاسیون تافل انجام شده در محلول %5/3 کلرید سدیم نشان داد که پوشش های نانوکریستال، مقاومت به خوردگی و حفره دار شدن بالاتری نسبت به پوشش های میکروکریستال دارند. همچنین مشخص شد که در پوشش های نانوکریستال، مورفولوژی تاثیر گذارتر از اندازه دانه بر خواص خوردگی پوشش ها بوده و با تشکیل مورفولوژی بلوکی مقاومت به خوردگی حفره ای افزایش می یابد. این نتایج توسط آزمون پلاریزاسیون سیکلی نیز تایید می شود. آزمون موت- شاتکی برروی پوشش های نانو و میکروکریستال نشان داد که لایه رویین تشکیل شده در محلول %5/3 کلرید سدیم از جنس نیمه هادی های نوع-n است. بررسی شیب منحنی های موت- شاتکی در دو پتانسیل مختلف در منطقه رویین نشان داد، پوشش هایی که کمترین مقدار مقاومت به خوردگی حفره ای را دارند، بیشترین مقدار عیوب اکسیژنی را در ساختار لایه رویین تشکیل شده دارند. همچنین با توجه به نتایج بدست آمده از این منحنی ها مشخص شده که مدل عیوب نقطه ای(pdm) برای شکست لایه رویین در این پوشش ها صدق می کند.