تاثیر چگالی جریان پوشش دهی بر خواص فوق آبگریزی پوشش های رسوب الکتریکی نیکل با ساختار سلسله مراتبی میکرو– نانو

در این پژوهش به بررسی اثر نوع و چگالی جریان پوشش دهی بر خواص فیزیکی، رفتار خیس شوندگی و مقاومت به خوردگی پوشش های نیکل رسوب داده شده روی زیرلایه مس پرداخته شده است. به این منظور پوشش های نیکل با ساختار سلسله مراتبی میکرو- نانومتر به روش رسوبدهی الکتریکی و در چگالی جریان های 10، 20، 30، 50 و ma/cm2 70 روی زیرلایه مس تولید شدند. جهت مشخصه یابی پوشش های به دست آمده مورفولوژی، توپوگرافی، ضخامت پوشش، اندازه دانه و بافت پوشش ها مورد ارزیابی قرار گرفتند. بررسی مورفولوژی پوشش ها توسط میکروسکوپ الکترونی روبشی نشان داد که ساختاری از میکرو مخروط ها تمام سطح را پوشانده و روی آن ها نانو مخروط هایی به صورت اتفاقی پراکنده شده اند. بافت نسبی پوشش ها توسط الگوی پراش پرتوی ایکس مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج حاصل از آن نشان داد که همه پوشش ها دارای بافت ترجیحی (220) هستند و تغییر چگالی جریان پوشش دهی بر بافت نسبی پوشش ها تاثیر چشمگیری نداشته است. با بررسی توپوگرافی سطح پوشش ها توسط میکروسکوپ نیروی اتمی مشخص شد که افزایش چگالی جریان سبب کاهش زبری سطح پوشش شده است. نتایج اندازه گیری زاویه تماس آب روی سطح پوشش ها نشان داد که در ابتدا پوشش های تولید شده در همه چگالی جریان ها فوق آبدوست بودند، ولی با قرار گرفتن نمونه ها در هوا خواص خیس شوندگی پوشش ها تغییر کرد و پوشش های به دست آمده در چگالی جریان های کمتر از ma/cm2 70 فوق آبگریز شدند. همچنین رفتار خوردگی پوشش ها توسط آزمون پلاریزاسیون پتانسیودینامیک و طیف سنجی امپدانس الکتروشیمیایی در محلول 5/3% کلرید سدیم ارزیابی شد. نتایج حاصل از آزمون های خوردگی تاثیر آبگریزی را بر افزایش مقاومت به خوردگی پوشش های نیکل نشان داد و مشاهده شد که پوشش تولید شده در دانسیته جریان ma/cm2 20 نسبت به سایر پوشش ها از چگالی جریان خوردگی کمتر و مقاومت پلاریزاسیون بیشتری برخوردار است. به منظور بررسی پایداری بلندمدت پوشش های فوق آبگریز، آزمون طیف سنجی امپدانس الکتروشیمیایی به مدت چند روز در محلول 5/3% کلرید سدیم انجام شد و مشاهده شد که مقاومت پلاریزاسیون در همه پوشش ها ابتدا به تدریج افزایش یافته و سپس با سرعت کم کاهش یافت. همچنین جهت بررسی تاثیر نوع جریان بر خواص پوشش، رسوبدهی نیکل روی زیرلایه مس توسط جریان پالسی در چگالی جریان ثابت ma/cm2 20 و ton و toff متفاوت صورت گرفت. تصاویر میکروسکوپی الکترونی روبشی نشان داد که جریان پالسی سبب کاهش زیاد اندازه مخروط های روی سطح شده و زبری پوشش ها کاهش یافته است. نتایج حاصل از اندازه گیری زاویه تماس روی سطح پوشش ها عدم توانایی این نوع پوشش ها را در رسیدن به فوق آبگریزی با گذشت زمان تایید کرد