مشخصه یابی و بررسی رفتار خوردگی و تریبوخوردگی پوشش های نانوساختار اکسید تیتانیوم ایجاد شده در شرایط مختلف آندایزینگ

دراین پژوهش، پوشش های اکسید تیتانیوم به روش آندایزینگ جرقه ای در سه دمای 20+، 5+ و 10- درجه سانتیگراد بر روی زیرلایه تیتانیوم خالص و در دو دمای 20+ و 10-درجه سانتیگراد بر روی زیرلایه آلیاژ ti6al4v ایجاد گردید. بررسی های میکروسکوپی از سطح پوشش ها نشان داد لایه های اکسیدی ایجاد شده بر روی نمونه تیتانیوم خالص، حفره هایی با مورفولوژی معمول آتشفشانی دارند، در حالی که در پوشش های ایجاد شده بر روی آلیاژ ti6al4v، حفره ها ساختار کرمی شکل و نامنظم را نشان می دهند. به علاوه مشخص شد انجام فرایند آندایزینگ جرقه ای در دمای 10- درجه سانتیگراد سبب می شود تا سطح بسیاری از حفره ها توسط اکسید تیتانیوم بسته شده و درصد تخلخل به خصوص در پوشش ایجاد شده بر روی تیتانیوم خالص به مقدار قابل توجهی کاهش یابد. بررسی امپدانس الکتروشیمیایی پوشش ها حاکی از ساختار دولایه پوشش های آندایزینگ جرقه ای ایجاد شده در دماهای مختلف بود. بر اساس نتایج به دست آمده از این آزمون ها و مدار الکتریکی معادل، هر دو لایه سدی و متخلخل در پوشش های ایجاد شده بر روی تیتانیوم خالص در دمای 10- درجه سانتیگراد مقاومت ببیشتری را نسبت به دو پوشش دیگر نشان دادند. نتایج حاصل از آزمون های پلاریزاسیون تافل نیز چگالی جریان خوردگی و رویین کمتر و در نتیجه مقاومت به خوردگی بیشتر پوشش های ایجاد شده در دمای 10- درجه سانتیگراد را بر روی تیتانیوم خالص تأیید نمود. بررسی رفتار تریبوخوردگی دو زیرلایه در شرایط بدون پوشش و آندایز شده در دمای 20 درجه سانتیگراد نشان داد اعمال پوشش آندایزینگ جرقه ای سبب بهبود مقاومت به تریبوخوردگی در این نمونه¬ها شده است. ضمن آن که مقایسه پوشش های ایجاد شده بر روی دو زیرلایه نیز حاکی از رفتار تریبوخوردگی بهتر پوشش ها در نمونه آلیاژی داشت.در بررسی تأثیر دمای آندایزینگ بر رفتار تریبوخوردگی نمونه ها نیز مشاهده شد در پوشش های ایجاد شده در دمای 20 و 5 درجه سانتیگراد بر روی هر دو زیرلایه، مکانیزم سایش خستگی حاکم می باشد. این در حالی است که انجام فرایند در دمای 10- درجه سانتیگراد سبب شد تا تقریباً هیچ گونه ترک و کندگی در سطح سایش یافته این نمونه ها مشاهده نشود و مکانیزم غالب به سایش خراشان ملایم تغییر یابد.در ادامه پژوهش صورت گرفته، نانوذرات هیدروکسی آپاتیت به صورت درجا وارد لایه اکسید تیتانیوم شده و پوشش نانوکامپوزیتی tio2–nha تولید گردید. نتایج آنالیز eds از سطح پوشش نانوکامپوزیتی حضور کلسیم در پوشش را تأیید نمود. مقایسه¬ی نتایج آزمون خوردگی این پوشش و پوشش غیرکامپوزیتی نشان داد چگالی جریان خوردگی و رویین پوشش نانوکامپوزیتی tio2–nhaعلی رغم افزایش جزئی، در مقیاس نانوآمپر است که با توجه به حضور کلسیم، برای کاربردهای بیولوژیکی می تواند بسیار مطلوب باشد.