پوشش¬های آلیاژی پایه نیکل، مقاومت سایشی و خوردگی بالایی داشته و در اجزایی که تحت شرایط سخت تریبولوژیکی قرار دارند، به کاربرده می¬شوند. در تحقیق حاضر اثر افزودنی اکسید سریم(ceo2) بر بر ریزساختار، سختی، و رفتار سایشی پوشش¬های آلیاژی پایه نیکل بررسی شد. بدین منظور مقادیر (1، 3 و 5 درصدوزنی) ceo2 به پودر آلیاژی پایه نیکل اضافه شد و پوشش توسط روش¬های پاشش شعله و سمانتاسیون فشرده روی زیر لایه فولادی اعمال گردید. سپس پوشش¬های تشکیل شده بر سطح نمونه¬های فولادی با استفاده از مطالعات میکروسکوپی نوری، میکروسختی سنجی، پراش پرتوایکس(xrd)، و میکروسکوپ الکترونی روبشی (sem) مورد ارزیابی قرار گرفتند. بررسی آنالیز فازی نشان داد، افزودن ceo2 باعث ریزشدن ساختار پوشش¬های پاشش شعله¬ای پایه نیکل می¬شود. ریزشدن ساختار پوشش¬ها به علت نقطه ذوب بالایc) ceo2 2400( است که باعث افزایش تعداد جوانه های کریستالی و همچنین جلوگیری از رشد جوانه ها می¬شود. علاوه براینceo2 می¬تواند انرژی فصل مشترک و کشش سطحی را کاهش دهد. بنابراین تعداد ذرات جوانه زا افزایش می¬یابد. به منظور بررسی رفتار تریبولوژیکی پوشش¬ها نیز، آزمایش سایش با استفاده از دستگاه پین بر روی دیسک انجام شد. نتایج حاصل از آزمایشات سایش نشان می¬دهد که افزونی ceo2 با کوچک کردن ریز ساختار باعث افزایش مقاومت به سایش و سختی پوشش¬های پاشش شعله می¬شود. که در میزان بهینه3 درصد، حداقل اندازه دانه¬ی12میکرومتر را ایجاد می¬کند. همچنین ceo2 اثر چندانی بر سختی و مقاومت به سایش پوشش¬های سمانتاسیون فشرده نداشته است. بنابراین با مقایسه نتایج آزمایشات انجام شده در هر دو روش پوشش¬هی می¬توان گفت پوشش¬های پاشش شعله نسبت به پوشش¬های سمانتاسیون فشرده سختی و مقاومت سایشی بالاتری برخوردار بوده و پوشش پاشش شعله دارای3 درصد ceo2 نسبت به سایر پوشش¬ها سختی و مقاومت سایشی بهتری را نشان می¬دهد.

پوشش های کربن شبه الماسی ( diamond like carbon- dlc)، به دلیل داشتن خواص فوق العاده ایی چون سختی بالا، ضریب اصطکاک پایین، مقاومت به سایش فوق العاده و خنثی بودن از لحاظ شیمیایی، در دو دهه ی اخیر بسیار مورد توجه قرار گرفته اند. در این پژوهش رفتار تریبولوژیک و خوردگی فولاد زنگ نزن 316 در حضور سه نوع پوشش dlc، ticn و (ti,al)cn/dlc بررسی شد. همه ی پوشش ها با روش قوس کاتدی ( فرآیند رسوب فیزیکی بخار) و در دمای 250 درجه ی سانتیگراد تولید شدند. در واقع هدف این پژوهش، تولید پوشش های کامپوزیتی (ti,al)cn/dlc و بررسی رفتار تریبولوژیک و خوردگی این پوشش ها در مقایسه با پوشش های dlc و ticn که جزء پوشش های تجاری و پرکاربرد به شمار می روند، بود. ضمن آنکه جهت بررسی اثر ضخامت بر خواص تریبولوژیک و خوردگی پوشش های dlc و (ti,al)cn/dlc ، هر کدام از این پوشش ها در دو ضخامت 1/5 و 3 میکرون تولید شد. ارزیابی خواص پوشش ها، به وسیله ی آزمون های پراش پرتو ایکس و رامان، آزمون سایش پین بر روی صفحه، آزمون خوردگی پتانسیودینامیک، تصاویر حاصل از میکروسکوپ های نوری، الکترونی روبشی و میکروسکوپ نیروی اتمی انجام شد. ضمن آنکه زبری سطوح با زبری سنج اندازه گیری شد. نتایج طیف حاصل از آزمون پراش پرتو ایکس پوشش (ti,al)cn/dlc حضور فازهای کریستالی tic، ti3aln، ti2n و al2ti را در آن به اثبات رساند و طیف رامان این پوشش و پوشش dlc با حضور دو پیک d و g به ترتیب در محدوده های 1- cm 1330-1280 و 1- cm 1630-1500 نشان داد که زمینه، از جنس کربن شبه الماسی است. نتایج حاصل از آزمون سایش نیز نشان داد که در بین پوشش های بررسی شده، پوشش (ti,al)cn/dlc با پایین ترین ضریب اصطکاک، نرخ سایش و زبری سطح، بهترین رفتار تریبولوژیک را دارد. در واقع یک دستاورد مهم این پژوهش تولید پوشش (ti,al)cn/dlc بود که ضریب اصطکاک آن به جای آنکه با افزایش مسافت سایش، روندی صعودی را در پیش بگیرد، در یک دامنه ی ثابت و کم نوسان می کند. علاوه بر این بررسی اثر ضخامت بر رفتار تریبولوژیک این پوشش ها نشانگر این بود که در حالی که افزایش ضخامت در پوشش های dlc به شدت باعث افت کارآیی آن ها می شود، اما تاثیر چندانی بر خواص تریبولوژیک پوشش های (ti,al)cn/dlc ندارد و بنابراین می توان از این پوشش ها در ضخامت های بالا هم استفاده کرد. ارزیابی رفتار خوردگی این پوشش ها با آزمون پتانسیودینامیک از دستاورد دیگر این پژوهش پرده برداری کرد که رسیدن به پوششی با پایداری و مقاومت به خوردگی بالا بود. بررسی اثر ضخامت بر روی رفتار خوردگی پوشش های dlc و (ti,al)cn/dlc نیز نشان داد که هر دو پوشش در ضخامت های پایین مقاومت به خوردگی بهتری دارند. مقایسه ی رفتار تریبولوژیک و خوردگی پوشش های کربنی با پوشش تجاری ticn و فولاد زنگ نزن 316 که به ترتیب به داشتن خواص سایشی و خوردگی مطلوب شهره اند، نشان داد که پوشش های (ti,al)cn/dlc خواص تریبولوژیک و خوردگی فوق العاده ایی داشته و می توانند کاندایدای مناسبی جهت کاربرد به عنوان پوشش در ساخت قطعات حساس مهندسی باشند.

ﺳﺎﺧﺖ نانو کامپوزیت های ﻧﻮﯾﻦ با ﺧﻮاص ﻣﮑﺎﻧﯿﮑﯽ، ﺧﻮاص تخریب پذیری، ﺟﺬب آب و زیست فعالی ﺑﺮای ﮐﺎرﺑﺮد به عنوان مواد کاشت بدنی و همچنین کاربرد در ﻣﻬﻨﺪﺳﯽ ﺑﺎﻓﺖ اﺳﺘﺨﻮان رو ﺑﻪ ﮔﺴﺘﺮش است. ﺗﺎﮐﻨﻮن تلاش های ﺑﺴﯿﺎری ﺟﻬﺖ رﺳﯿﺪن ﺑﻪ ﺧﻮاص ﺑﻬﯿﻨﻪ انجام شده اﺳﺖ ﮐﻪ در اﯾﻦ راﺳﺘﺎ از ﻣﻮاد ﭘﻠﯿﻤﺮی و ﺳﺮاﻣﯿﮑﯽ زﯾﺴﺖ ﺳﺎزﮔﺎر و ﺗﺮﮐﯿﺐ آن هابه عنوان ﮐﺎﻣﭙﻮزﯾﺖ، ﺑﻬﺮه گرفته شده اﺳﺖ. در این تحقیق، داربست های متخلخل نانو کامپوزیتی از جنس پلیمر پلی(گلیسرول سبیکیت) به همراه نانو ذرات شیشه زیست فعال تهیه شد و به منظور بهبود خواص مکانیکی موردبررسی قرار گرفت. بدین منظورابتدا نانو ذرات شیشه¬ی زیست فعال توسط روش سل-ژل تهیه شد. سپس به منظور بهبود پراکندگی نانو ذرات و همچنین اتصال آن ها به فوم پلی یورتان و پلیمر زمینه، عملیات اصلاح سطحی نانو ذرات توسط عامل سیلانی زوجی انجام گرفت. در ادامه فوم پلی یورتان توسط مخلوط پلی گلیسرول سبیکیت– نانو ذرات شیشه زیست فعال پوشش داده شد. به منظور بررسی ساختار فازی و آنالیز کمی ذرات شیشه زیست فعال ساخته شده به ترتیب از آزمون پراش پرتوایکس(xrd) و فلورسانس پرتوایکس (xrf) استفاده گردید. ﺑﺮرﺳﯽ مورفولوژی، اندازه و توزیع اندازه تخلخل ها توسط میکروسکوپ الکترونی روبشی (sem) صورت گرفته شد. ﺑﺮرﺳﯽ ﭘﺮاﮐﻨﺪﮔﯽ ذرات ﻧﺎﻧﻮﻣﺘﺮی شیشه زیست فعال ﻧﯿﺰ ﺑﺎ اﺳﺘﻔﺎده از ﻣﯿﮑﺮوﺳﮑﻮپ نیروی اتمی (afm) اﻧﺠﺎم گرفت. همچنین جهت بررسی فرایند اصلاح سطحی نانو ذرات شیشه زیست فعال از روش طیف سنجی تبدیل فوریه فروسرخ (ftir) نیز استفاده شد. در آخر زیست فعالی داربست تولیدشده با بررسی میزان توانایی آن در تشکیل دادن لایه¬هیدروکسی آپاتیت (ha) پس از غوطه وری در محلول شبیه سازی شده بدن موردبررسی قرار گرفت و جهت ارزیابی سطح داربست از آزمون¬ طیف سنجی توزیع انرژی پرتوایکس(edx) استفاده شد. بعلاوه جهت بررسی مکانیزیم تشکیل لایه¬هیدروکسی آپاتیت بر روی سطح داربست کامپوزیتی، ترکیب محلول قبل و بعد از آزمون غوطه وری با استفاده از طیف سنجی نشر اتمی پلاسمای جفت شده القایی(icp-oec) موردبررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد که داربست های زیستی محتوی 20 درصد وزنی نانو ذرات شیشه زیستی اصلاح شده، با دارا بودن نیازهای اساسی برای استفاده در مهندسی بافت استخوان ( 90% تخلخل و قطر حفره 600-200 میکرومتر)، از طریق پوشش دهی فوم پلی یورتان توسط مخلوط پلی(گلیسرول سبیکیت)- نانو ذرات شیشه زیست فعال با موفقیت ساخته شده اند. جزء پلیمری پوشش، بر ارتباط حفرات داربست و همچنین زیست فعالی نانو ذرات شیشه زیستی تأثیری نداشت. پوشش دهی فوم پلی یورتان به طور چشمگیری استحکام فشاری داربست را افزایش داد ( mpa 2/4 و حدود mpa 001/0 به ترتیب برای داربست پوشش داده شده و بدون پوشش). به نظر می رسد خواص به دست آمده برای کامپوزیت ساخته شده، می تواند این داربست را به عنوان کاندید نویدبخشی به منظور استفاده در مهندسی بافت استخوان مطرح نماید.