رشد مستقیم نانوساختارهای ZnO روی فولاد مایلد الکتروپلیت شده با روی(Zn)
برای ایجاد براقیت سطح و بهبود حفاظت خوردگی پوشش الکترولس Ni-P

پیشرفت های اخیر در سنتز، اصلاح و کاربرد عملی نانو مواد به توسعه فناوری نانو به عنوان یک میان رشته ای تحقیقاتی در زمینه های مختلف زندگی انسان هدایت شده است. اصلاح ماتریس های مختلف با نانوذرات (NPs) با استفاده از چندین روش مانند ترکیب، جذب، رسوب، پوشش و اشباع، راه های جدیدی را در زمینه های مختلف علوم ارائه داده است [1-6]. انواع نانوذرات در کاربرد­های پزشکی بسیار مورد توجه قرار گرفته اند (مانند پانسمان زخم، پرکننده دندان و چسب، تحویل دارو و مواد آرایشی) [7-10]. ذرات آلی و معدنی نانو به طور گسترده ای در طیف وسیعی از زمینه ها، از جمله الكترو شیمیایی، فتو شیمی، کاتالیزور ناهمگن، ابررساناها و اولترا كاپاسیون كننده ها استفاده شده است. [11-14]. علاوه بر این، بهبود قابل توجهی در قدرت و محافظت در برابر خوردگی مواد مختلف اصلاح شده با ترکیب نانوذرات، فناوری نانو را برای طیف وسیعی از کاربردهای مهندسی مناسب می سازد [15،16]. به رغم جنبه های مثبت، باید خطرات ناشی از نانو مواد برای سلامتی و ایمنی محیط زیست مورد توجه جدی قرار گیرد. اکثر روش­ها در فناوری نانو شامل پخش یا تولید مواد در مقیاس نانو آزاد به کار برده شده اند. ورود این ذرات به محیط زیست ممکن است با اثرات مضر همراه با افزایش تحرک و واکنش همراه باشد [17]. در این راستا، توجه بیشتر به تهیه نانو ذرات ثابت و روش استفاده شده برای به دست آوردن آنها توجهات ضروری هستند. از آنجایی که در این کار، ساختار ZnO مورد هدف قرار گرفته است، روش های مختلف سنتز و کاربرد این اکسید فلزی مورد توجه قرار گرفته است. به علت ویژگی های منحصر به فرد ZnO، برای سنتز نانوساختار های مختلف ZnO از روش های فیزیکی (فرآیند بخار-فاز) و شیمیایی (فاز محلول) استفاده شد (ZnO NSs). علاوه بر این، رویکرد سنتز سبز نانو که بر اساس استفاده از مواد شیمیایی محیط زیست دوستانه و یا فرایند بیوژنیک است، برای بدست آوردن ذرات ZnO خالص در مقیاس نانو توسعه یافت [18،19]. اکسید روی به علت عدم سمیت و سازگاری خوب محیط زیست در بیو مدیکال کاربرد دارد [20،21]. علاوه بر این، این اکسید سرامیک به علت قابلیت ارتباط الکترونی بالا و انتشار نزدیک به اشعه ماوراء بنفش می تواند به عنوان بلوک های ساختمانی برای دستگاه های الکترونیکی و (به عنوان مثال سلول های خورشیدی، منتشر کننده­های نور ماوراء بنفش، لیزرها و سنسورها) استفاده شود [22-24].

 
برای خواندن ادامه مطلب اینجا کلیک کنید

پوشش که در آن یک واکنش شیمیایی بین یون های نیکل (منبع فلزی) و عامل کاهش دهنده موجود در محلول شیمیایی شکل گرفته است، به عنوان پوشش الکترولس نیکل شناخته می شود. پوششهای الکترولس نیکل به چهار گروه تقسیم می شوند: نیکل خالص، آلیاژ آلومینیوم، کامپوزیت و پوشش نانو کامپوزیت [1]. ترکیب ذرات فاز دوم ساکن (سخت / نرم) در لایه الکترولس Ni-P به عنوان پوشش کامپوزیت الکترولس نیکل (EN) شناخته شده است. به علت ویژگی های سایش شناختی عالی، پوشش های کامپوزیتی EN به طور گسترده در خودرو، هواپیما، هوا فضا، پارچه های شیمیایی و صنایع الکترونیکی استفاده می شود. این پوشش ها به علت ضخامت پوشش یکنواخت حتی در شکل های پیچیده و توانایی آنها برای پوشش دادن غیر رساناها محبوب تر هستند. خصوصیات مکانیکی و سایش شناختی پوششهای کامپوزیتی EN عمدتا به پراکندگی پایدار ذرات فاز دوم بستگی دارد [2]. پوشش های پوشیده شده با ذرات توزیع شده غیریکسان دارای نقایص متعددی هستند. پوششها با ذرات نرم (PTFE، MoS2، HBN و گرافیت) داراي خواص خوردگی و سایش شناختی فوق العاده ای هستند و با ذرات سخت (Al2O3، B4C ، TiO2، SiC، WC و Si3N4) دارای خواص مکانیکی و سایش شناختی هستند [3]. مقاومت سایش پوشش کامپوزیت در حضور ذرات فاز دوم سخت (B4C) به طور قابل توجهی بهبود یافته است [4]. کارایی پوششی پوشش کامپوزیت EN بستگی به مقدار (درصد حجمی) ذرات در لایه پوشش دارد [5]. برای افزایش عملکرد پوششی پوشش کامپوزیت، پوشش کامپوزیتی با ترکیب یکنواخت ذرات فاز دوم در ماتریکس Ni-P بسیار ضروری است. با استفاده از تکنیک پیشرفته امکان پذیر است که اتصال ذرات را یکنواخت کرد(با کاهش تراکم ذرات). پوشش کامپوزیتی Ni-P-TiO2 که با استفاده از تکنیک های سل-ژل پوشیده شده است، دارای ریزسختی عالی و مقاومت به سایش نسبت به پوشش کامپوزیت Ni-P-TiO2 است. خصوصیات سایش شناختی پوششهای کامپوزیتی EN پس از عملیات حرارتی (400 درجه سانتیگراد به مدت یک ساعت) به طور قابل توجهی افزایش می یابد [7، 8]. به طور کلی، پوشش به وسیله ی کاهش وزن پوشش و یا عمق پوشیدن مسیر پوشش تولید شده بر روی سطح پوشش کامپوزیتی اندازه گیری می شود. همچنین با استفاده از روش پراش اشعه ایکس اندازه گیری می شود [9]. پوشش های کامپوزیتی Ni-P-Al2O3 که با ذرات نانو آلومینیوم اکسید پوشیده شده اند، مقاومت بسیار زیادی در برابر سایش Ni-P و Ni-P-micro-Al2O3 دارند [10]. تحقیق حاضر به بررسی میزان پوششی پوشش های کامپوزیتی Ni-P-TiO2 می پردازد. لازم است که میزان سایش و ضریب اصطکاک پوشش های کامپوزیت کاهش یابد. از بررسی گسترده مواد چاپی نشان داده شده است که میزان سایش، ضریب اصطکاک و سختی بستگی به مقدار ذرات فاز دوم و دمای عملیات حرارتی دارد. از این رو، در حال حاضر کار مربوط به پارامترهای پوشش (سولفات نیکل، هیپوفسفیت سدیم و ذرات تیتانا) و درجه حرارت حرارت برای بهبود مقاومت به سایش پوشش کامپوزیت است. روش تاگوچی برای بهینه سازی پارامترهای فرایند پوشش استفاده می شود [11، 12]

برای خواندن ادامه مطلب اینجا کلیک کنید

مقدمه

استیل ضد زنگ می تواند با استفاده از رنگ کاری یا عملیات های شیمیایی رنگ شود. سیستم رنگ کاری شامل یک لایه دومی از مواد بر روی سطح استیل ضد زنگ تکیه می کنند، در حالی که سیستم های شیمیایی بر تغییر ضخامت و ماهیت یک لایه اکسیدی پسیو متکی هستند.

Introduction

Stainless steel can be coloured either by the application of paint or by chemical treatments.. Paint systems rely upon introducing a second layer of material onto the surface of the stainless steel whereas chemical systems rely upon altering the thickness and nature of the passive film.

تولید پوشش های رنگی شیمیایی بر روی فولاد ضد زنگ

رنگی کردن استیلهای ضد زنگ معمولا به به ورق های استیل محدود می شود، و اگر چه میتوان شکل های دیگر هم نیز رنگی ساخت. ولی تنها ورق های استیل ضد زنگ با بهترین کیفیت می تواند به شکل شیمیایی با موفقیت تولید شود.
این یک فرآیند الکتریکی دو مرحله ای است که نیاز به کنترل دقیق بر پارامترهای عملیات و یک مهارت قابل توجه اپراتور دارد تا رنگ مورد نیاز را بدست آورد.

رنگ تولید شده در نتیجه تاثیر تداخل موج نور و انعکاس نور برگشتی از سطح لایه اکسیدی غیر فعال ضخامت یافته مربوط به سطح استیل ضد زنک و لایه اکسیدی است . طیف وسیعی از رنگها به عنوان لایه رنگی در ضخامت های مختلف تشکیل میشود که شامل برنز، آبی، مشکی، زغالی، طلایی، قرمز-بنفش و سبز است. ضخامت لایه پسیو با توجه به رنگ شکل گرفته از 0.02 میکرون برای تولید رنگ برنزی تا 0.36 میکرون برای تشکیل رنگ سبز است.

Producing chemically coloured finishes on stainless steel

Colouring of stainless steel is normally restricted to sheet products, and although it is possible to colourfabricated components. Only the finest quality stainless steel sheet can be successfully chemically coloured on a production basis. It isa two stage electrical on process that requires close control on the operation’s parameters and a considerable operator skill to get the required colour consistency.

The colours produced are the result of light wave interference effects in as light is reflected from the surface of the thickened oxide passive layer and interface of the passive layer and steel surface. The sequence of olours formed as the film grows in thickness ranges through bronze, blue, black, charcoal, gold, red-violet and green. The finished thickness of the passive film ranges
from 0.02 microns to produce a bronze colour effect to 0.36 microns to produce a green colour effect.

برای خواندن ادامه مطلب اینجا کلیک کنید

 Although several different electrolytic baths for rhodium plating have been proposed the only baths to achieve commercial significance are (1) phosphate for very white and reflective deposits; (2) sulfate for general jewelry and industrial deposits; and (3) mixed phosphate sulfate for general decorative deposits.

آبکاری رودیم

هرچند چندین الکترولیت متفاوت جهت حمام آبکاری رودیم پیشنهاد شده است اما تنها چند فرمول توانستند راه خود را به سوی تجاری شدن بیابند که برخی از آنها عبارتند از: (1) حمام های فسفاتی که مناسب پوشش های بسیار سفید با قابلیت انعکاسی هستند (2) حمام های سولفاتی که عموما مناسب صنعت جواهر سازی هستند و (3) حمام مخلوط فسفاتی و سولفاتی که عموما کاربرد تزئینی دارند.

DECORATIVE PLATING

The jewelry and silverware industries were the primary users of rhodium electroplates until quite recently. Although both the phosphate and sulfate baths gave bright white deposits the phosphate bath was preferred for soft-soldered jewelry, especially before the general adoption of bright nickel plating. Cold nickel did not always cover the soft solder, and the acid electrolyte attacked and dissolved some of the solder. Lead in a rhodium bath gave dull, dark deposits and destroyed its decorative white finish. Phosphoric acid attacked the solder less than sulfuric acid did, so phosphate rhodium was preferred. After the introduction of bright nickel most of the industry changed to sulfate because it could operate at a slightly lower rhodium concentration. The phosphate-sulfate solution was used because some considered the color to be a bit whiter or brighter. The typical rhodium electroplate on costume or precious jewelry is 0.000002to 0.000005 in. and is produced in 20 sec to 1 min at about 6 V in the following baths.

آبکاری تزئینی

صنایع مرتبط با جواهرسازی و ظروف نقره یکی از عمده ترین مصرف کنندگان آبکاری رودیوم تا همین اواخر بودند. درست است که هردو حمام فسفاتی و سولفاتی به یک پوشش سفید براق منتهی می شوند اما حمام فسفاتی برای جواهرات با لحیم نرم، بویژه پیش از نشاندن نیکل براق توصیه می شود. نیکل سرد عموما قادر به پوشاندن جوش نرم نیست، و از این رو الکترولیت اسیدی میتواند ناحیه لحیم شده را مورد حمله قرار داده و بخشی از لحیم را درخود حل کند. حضور سرب در حمام رودیم باعث ضعیف شدن، تیرگی و تخریب پوشش تزئینی سفید آبکاری شده می شود. با توجه به اینکه فسفریک اسید در مقایسه با سولفوریک اسید کمتر به محل جوش حمله می کند، لذا جهت آبکاری در موارد یاد شده ارجح می باشد. بدلیل عملکرد حمام های سولفاتی در غلظتهای پایین تر رودیم، لذا بعد از وارد شدن نیکل براق، اکثر صنایع به سمت حمام های سولفاتی روی آوردند. محلول های سولفات-فسفات از این جهت که پوشش نهایی حاصل از آنها کمی سفیدتر یا براق تر است مورد توجه هستند. پوشش آبکاری شده رودیم معمولی بر روی قطعه یا جواهر عموما 0.05 تا 0.13 میکرون ضخامت دارد و در مدت 20 ثانیه تا یک دقیقه در ولتاژ حدود 6 ولت در حمامی با فرمولاسیون زیر حاصل می شود.

Phosphate Rhodium Bath

Rhodium as phosphate concentrate, 2 g/L

Phosphoric acid [85% chemically pure (CP) grade], 40-80 ml/L

Anodes, platinum/platinum clad

Temperature, 40-50°C

Agitation, none to moderate

Current density, 2-10 A/&*

حمام فسفات رودیم

رودیم فسفات غلیظ، 2 گرم بر لیتر

فسفریک اسید با خلوص 85%، 40-80 میلی لیتر بر لیتر

آندها، اندهای پوشیده شده با پلاتین/پلاتین

دما، 40-50 درجه سانتی گراد

تلاطم، بدون نیاز به تلاطم یا تلاطم ملایم

دانسیته جریان، 2-10 آمپر بر دسی متر مربع

.

Sulfate Rhodium Bath

Rhodium as sulfate concentrate, 1.3-2 g/L

Sulfuric acid (95% CP grade), 25-80 ml/L

Anodes, platinum/platinum clad

Temperature, 4&50"C

Agitation, none to moderate

Current density, 2-10 A/dm2

حمام سولفات رودیم

رودیم سولفات غلیظ، 1.3 تا 2 گرم بر لیتر

سولفوریک اسید با خلوص 95%، 25-80 میلی لیتر بر لیتر

آندها، اندهای پوشیده شده با پلاتین/پلاتین

دما، 40-50 درجه سانتی گراد

تلاطم، بدون نیاز به تلاطم یا تلاطم ملایم

دانسیته جریان، 2-10 آمپر بر دسی متر مربع

Phosphate-Sulfate Rhodium Bath

Rhodium as phosphate concentrate, 2 g/L

Sulfuric acid (95% CP grade), 25-80 g/L

Anodes, platinum/platinum clad

Temperature, 40-50°C

Agitation, none to moderate

Current density, 2-10 A/dm2

حمام فسفات-سولفات رودیم

رودیم فسفات غلیظ، 2 گرم بر لیتر

سولفوریک اسید با خلوص 95%، 25-80 میلی لیتر بر لیتر

آندها، اندهای پوشیده شده با پلاتین/پلاتین

دما، 40-50 درجه سانتی گراد

تلاطم، بدون نیاز به تلاطم یا تلاطم ملایم

دانسیته جریان، 2-10 آمپر بر دسی متر مربع

Tanks for these baths should all be made of glass, Pyrex, plastic, or plastic-lined steel. If plastic is used it should be leeched once or twice with 5% sulfuric or phosphoric acid for 24 hr before the rhodium is added. In mixing a new solution distilled or deionized water should be used, and the acid should be added to the water carefully and mixed thoroughly before the rhodium concentrate is added. This will prevent precipitation of the rhodium. Rhodium is, of course, plated out and also lost through drag-out. Because of the expense of Rhodium the first rinse after plating should be a stagnant drag-out rinse, also contained in a glass or plastic tank. As water is lost from the plating solution it should be replaced with this drag-out rinse so that some of the “lost” rhodium is returned for reuse. Even with two drag-out tanks the actual amount of rhodium lost will be about 25 to 30% of the rhodium plated; therefore, rhodium should be replenished at the rate of 5 g/18 to 20 ampere-hours (A-hr) of flash plating. Because the drag-out is so high in jewelry plating sulfuric (or phosphoric) acid should also be replenished at the rate of 5 mu18 to 20 A-hr. This recommended replenishment is only an average value. If possible, it should be checked by analysis. Bright nickel is the preferred base for decorative rhodium electroplates. It provides a bright base for rhodium and also prevents the rhodium solution from attacking a brass, copper, steel, lead, or tin base. All of these metals adversely affect the color and tarnish and corrosion resistance as well as the covering power of the rhodium solution. Nickel, of all the metals, has the least adverse effect on a rhodium solution. Baths can tolerate as much as 1 to 2 g/L and still give a satisfactory deposit. There are no truly satisfactory methods to purify a contaminated rhodium plating solution.

برای این حمام ها عموما از وانهای با جنس شیشه، پیرکس، پلاستیک یا فولادهای با روکش پلاستیک استفاده می شود. در صورت استفاده از وان پلاستیکی، باید وان پیش از افزودن رودیوم یک یا دو مرتبه به مدت 24 ساعت توسط سولفوریک یا فسفریک اسید 5% لیچینگ شود. درصورت مخلوط کردن محلول جدید، باید از اب مقطر یا آب دیونیزه شده استفاده شود و اسید را در نهایت دقت به آب اضافه کرد و قبل از اضافه کردن کنسانتره رودیوم، آب واسید باید به خوبی مخلوط شوند. این ترتیب عملیات به ممانعت از ترسیب رودیوم کمک میکند. بر اثر آبکاری و خارج شدن بخشی از محلول رودیوم، به مرور زمان غلظت رودیوم در وان کاهش می یابد. به دلیل هزینه بالای ردیوم، اولین شستشو پس از آبکاری باید یک شستشوی ایستا در یک وان شیشه ای یا پلاستیکی باشد. با توجه به اینکه حین عملیات آبکاری بخشی از آب داخل وان کاهش می یابد، لذا برای جایگزین کردن آن میتوان از همین آب شستشو استفاده کرد که به این ترتیب بخشی از رودیوم از دست رفته در هنگام خروج قطعه، مجددا به وان آبکاری باز می گردد. حتی با وجود رعایت این مسئله (استفاده از دو وان شستشو) باز حدود 25 تا 30% از رودیوم حین آبکاری از دست می رود که باید با نرخ 5 گرم بر 18 تا 20 بر آمپر ساعت بعد از شروع آبکاری شارژ شود. با توجه به اینکه تخلیه محلول در آبکاری جواهرات بسیار بالا است، لذا شارژ سولفوریک (یا فسفریک) اسید با نرخ 5 میلی لیتر بر 18 تا 20 آمپر بر ساعت انجام بگیرد. البته این نحوه شارژ صرفا یک مقدار میانگین است. در صورت امکان، باید میزان شارژ مورد نظر توسط آنالیز بررسی شود. عموما از نیکل براق بعنوان زیر لایه برای آبکاری رودیوم تزئینی استفاده می شود. این زیر لایه علاوه بر اینکه یک بستر براق را برای رودیوم فراهم می کند از محلول رودیوم در مقابل آسیبهای ناشی از بسترهای برنج، مس، فولاد، سرب یا غیره نیز محافظت می کند. تمام این فلزات بر روی رنگ، جلا، مقاومت در برابر خوردگی و همچنین قدرت پوشش دهی محلول رودیوم تاثیر منفی می گذارند. در بین فلزات نامبرده، نیکل کمترین تاثیر منفی را دارد. حمام ها می توانند به اندازه 1 تا 2 گرم در ليتر تلورانس داشته باشند و با این وجود همچنان پوشش دهی رضايت بخشی را فراهم کنند. متاسفانه در حال حاضر هیچ روش واقعا رضایت بخشی برای تصفیه یک محلول آلوده رودیوم وجود ندارد.

برای خواندن ادامه مطلب اینجا کلیک کنید

از زمان، اختراع تکنولوژی پوشش الکترولس در سال 1946 توسط A. Brenner و G. Riddell، پوشش های الکترولس نیکل به علت ویژگی های منحصر به فرد آن در بسیاری از زمینه ها استفاده شده است. ساختار الکترولس Ni-P به عنوان پوششی با محتوای فسفر زیاد است. با این حال، این ساختار آمورف متاستاز است و با افزایش درجه حرارت یک گذار بلوری را تحت تاثیر قرار می دهد[1-6]. پس از عملیات حرارتي مناسب، پوشش به كريستال تبديل شد و توانايي سختي و ضد سايش آن به شدت بهبود يافت. ذرات ضخیم در فلزات رسوبی الکترولس یک روش مناسب برای تهیه پوشش های کامپوزیتی است و ذرات خواص مکانیکی و فیزیکی آن را افزایش می دهند [7]. پوشش های کامپوزیت مقاوم در برابر سایش با SiC، Al2O3 و غیره وجود دارد. SiC یک نوع مواد الکترونیکی مفید و دارای مواد سرامیکی قوی با مقاومت خوردگی عالی و فرسایش است. بنابراین پوشش های کامپوزیتی الکترولس (نیکل فسفر کاربید سیلیسیوم) Ni-P-SiC جذاب و قبلاًمورد بررسی قرار گرفته اند[8.9].

برای خواندن بیشتر مقالات اینجا کلیک کنید

آلیاژ آلومینیوم 7075-T6، که در این تحقیق مورد استفاده قرار می گیرد، دارای خاصیت وزن کم، نسبت استحکام به وزن و هدایت الکتریکی و حرارتی بالا است. این آلیاژ به طور گسترده ای در صنایع، به ویژه در سازه های هواپیما و مخازن تحت فشار استفاده می شود [1]. با این وجود وجود یک اکسید آلومینیوم طبیعی متخلخل بر روی سطح آن را به خوردگی محلی تبدیل می کند [2].

بهبود پوشش سختی و مقاومت در برابر سایش با افزودن ذرات سخت (کاربید بور، کاربید سیلیکون، الماس، اکسید آلومینیوم و غیره) در پوشش ها و درمان گرمائی می تواند بهبود یابد [3-7]. درمان حرارتي عامل مهمي است كه ضخامت، سختي، ساختار و مورفولوژي رسوبات را تحت تأثير قرار مي دهد، بخصوص هنگامي كه با توجه به خواص مقاومت سايش [8]. علاوه بر این، با درمان گرما، مقاومت خوردگی پوشش به علت انتشار میکروارگانیسم ها کاهش می یابد [9]. در این مطالعه، مورفولوژی سطح پوشش کامپوزیتی Ni - P – SiO2 با استفاده از میکروسکوپ الکترونی روبشی گسیل می‌دانی (fesem) بررسی شد. مقدار SiO2 در پوشش با استفاده از آنالیز تفرق انرژی اشعه ایکس (edx)و رفتار خوردگی پوشش با روش‌های طیف‌سنجی امپدانس الکتروشیمیایی (EIS)و تکنیک‌های پلاریزاسیون بررسی شد و مقاومت خوردگی Ni - P - SiO2 بعد از عملیات حرارتی کاهش یافت. نتایج نشان داد که...........

برای خواندن ادامه مطلب اینجا کلیک کنید

پوشش آلیاژ Ni-Cd کاربردهای خود را در تکمیل فلزات تزئینی ، حفاظت از خوردگی قطعات موتور جت، تولید تماس های الکتریکی و باطری ها به دست می دهد. مکانیزم رسوب آلیاژ Ni-Cd از نقطه نظر تجربی و نظری و اثرات پارامترهای مختلف مانند pH، قطبش و ترکیب حمام بر خواص آلیاژ به طور گسترده مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج حاصل از بررسی و مطالعه آلیاژ رسوب نیکل کادمیوم نشان داد که پوشش از نوع غیر عادی آبکاری است. پوشش دهی پوشش آلیاژی Ni - Cd بر روی فولاد نرم از یک حمام الکترولیت جدید با استفاده از آنالیز پراش اشعه ایکس (XRD)، میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM)و میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM)مورد مطالعه قرار گرفته‌اند

*برای خواندن مطالب بیشتر اینجا کلیک کنید*

مقدمه

خواص مکانیکی و شیمیایی فلزات بطور قابل توجهی توسط آلیاژ کردن بهبود می یابد. در سالهای اخیر، آبکاری آلیاژی علاقه شدیدی را بعنوان یک تکنیک جدید که امکانات صنعتی بسیاری را برای تولید پوشش های با کیفیت بالاتر در حوزه پوشش سطح محصولات هیدرومتالورژیکی و تولید هیدرومتالورژیکی مواد جدیدی همانند ترکیبات فاز جامد ( intermetallic ) محلول های جامد فوق اشباع و آلیاژهای آمورفی که به روش پیرومتالورژیکی قابل دست یابی نیستند در اختیار ما میگذارد.

 

شکل 1 آلیاژهای دوتایی آبکاری شده در محلول های آبی:

■آلیاژهای گزارش شده تا سال 1960 را نشان می دهد.

● آلیاژهایی که برای اولین بار بین سالهای 1961 تا 1964 آبکاری شده اند را نشان می دهد

▲ آلیاژهای گزارش شده از سال 1964 به بعد را نشان می دهد.

 

آبکاری آلیاژی تاریخچه ای به قدمت 147 سال دارد که اولین باردر سال 1841 جاکوب توانست به روش آبکاری آلیاژ برنج را بدست آورد، و تا به امروز همانگونه که در شکل 1 نیز نشان داده شده است، تلاش های بسیاری صورت گرفته و بیش از 200 نوع آلیاژ دوتایی و سه تایی از محلولهای آبی تهیه شده است. تقریبا 70 نوع از این آلیاژها، بعبارتی چیزی بیش از یک سوم کل آلیاژی که  قبلا گزارش شده اند، شامل فلزات گروه آهن هستند. حدود 30 مورد از این سیستمهای آلیاژی مربوط به آلیاژهای نیکل، 23 مورد مربوط به کبالت و 21 مورد نیز آلیاژهای آهن هستند. بنابراین در بین فلزات گروه آهن، نیکل بیشترین تعداد ساختارهای آلیاژی را به خود اختصاص داده است. همانطور که در جدول یک دیده میشود، بررسی تعداد زیادی از مقالات چاپ شده در بین سالهای 1975 و 1984 نشان داد که 80% از این مقالات در مورد سیستمهای آلیاژی فلزات گروه آهن بویژه نیکل هستند. از میان آلیاژهای نیکل، Ni-Zn، Ni-Fe و Ni-Sn سیستمهایی هستند که عمدتا بیشتر مورد بررسی قرار می گیرند، زیرا انتظار می رود که پوشش به دست آمده ویژگی های برجسته مطلوبی برای استفاده عملی داشته باشد و علاوه بر این، رفتار پوشش آنها از نقطه نظر علمی جالب توجه است. شکل 2، روند تعداد گزارش های ارائه شده مربوط به سه سیستم آلیاژی فوق در 12 سال گذشته را به خوبی نشان می دهد. مشخصا در هر سال، مطالعات زیادی در ارتباط با آبکاری سیستم های Ni-Fe و Ni-Sn برای پوشش های تزئینی، مقاوم در برابر خوردگی یا آلیاژهای مغناطیسی انجام شده است. از سوی دیگر، تعداد گزارشات مربوط به آلیاژهای Ni-Zn از اوایل دهه 1980 به طور ناگهانی افزایش یافته است. این روند به طور عمده ناشی از تحقیقات گسترده تولید کنندگان فولاد برای ایجاد ورق فولادی مقاوم در برابر خوردگی برای پانل های بدنه خودرو است [2] - [6]. به منظور ارتقاء کاربرد عملی آلیاژ بسیار مقاوم Ni-Zn در برابر خوردگی در زمینه های دیگر آبکاری فلزی و همچنین در صنعت خودرو، داشتن دانش جامع درمورد پوشش آلیاژی Ni-Zn ضروری می باشد.  نویسندگان این مقاله برای انجام یک سری مطالعات در مورد پوشش آلیاژی Zn-Ni تحت حمایت مالی مؤسسه توسعه نیکل قرار گرفته اند. این یک گزارش نهایی است که به موسسه نامبرده ارائه شده است.

 

 

 
برای خواندن ادامه مطلب اینجا کلیک  کنید

تیتانیوم به دلیل وزن کم، مقاومت خستگی، مقاومت در برابر خوردگی و سازگاری زیست محیطی جذاب است. با تشکر از این خواص، تیتانیوم در هوافضا، هوا فضا، مهندسی زیستی، ورزش و جواهرات [1-3]. گزارش شده است که این خواص مطلوب ناشی از ثبات شیمیایی و ساختار فیلم تیتانیایی (TiO2) است که به صورت خود به خودی روی سطوح Ti و آلیاژهای آن بر اثر برخورد با هوا افزایش می یابد. به منظور رنگ آمیزی تیتانیوم، چهار روش مختلف وجود دارد: اکسیداسیون حرارتی، اکسیداسیون شیمیایی، اکسیداسیون آنودایز و نیتریز کردن. با هر دو روش، رنگ را می توان به وضوح ضخامت فیلم (به طور عمده TiO2) در سطح بستر Ti تشکیل داد [4-5].

ماهیت الکترولیت و لایه اکسید می تواند برای تحمل ظاهر رنگی به سطح استفاده شود. در حقیقت وقتی که تیتانیوم در یک حمام الکترولیتی به عنوان یک آند معلق است و جریان از طریق حمام عبور می­کند، اکسیژن در سطح آند تولید می­شود. این اکسیژن با تیتانیوم ترکیب شده و اکسید تیتانیوم را تشکیل می دهد. تداخل بین اکسید و نور باعث ..............

برای خواندن ادامه مطلب اینجا کلیک کنید

 رسوب فلزات بدون منبع جریان خارجی تبدیل به یک فرایند رایج در تکنولوژی مدرن شده است. آن اجازه تولید لایه های نازک از فلزات خالص، آلیاژها و یا کامپوزیت ها با ضخامت و ترکیب یکنواخت در بسترهای رسانا و غیر رسانا می دهد. در میان فلزات پوشش داده شده الکترولس، برای 50 سال گذشته نیکل در بسیاری از کاربردهای تجاری ثابت شده است. پوشش NiP یا Ni-B به عنوان پوشش های تزئینی و کاربردی در الکترونیک، ماشین آلات، خودرو، هوا فضا و غیره استفاده می شود. چهار عامل کاهش عمدتا برای رسوب صنعتی پوشش های کامپوزیت اتوکاتالیتی استفاده می شوند. این موارد به ترتیب محبوبیت سدیم هیپوفسفیت (NaH2PO2)، بورو هیدرید سدیم (NaBH4)، آمینو بواران (DMAB) و هیدرازین (NH2NH2) میباشند.

نود درصد از Ni اتوکاتالیتی رسوب داده شده بر اساس کاهش توسط هیپوفسفیت سدیم، به دلیل مقاومت خوب در برابر خوردگی و سایش آن است.  به خوبی شناخته شده است که پوشش الکترولس Ni-P قابلیت چسبندگی بالا، مقاومت بالای پیوند، توانایی جوشکاری عالی، هدایت الکتریکی دارد. این خواص را می توان با حرارت دادن نمونه های پوشش داده شده بهبود داد. ترکیب آلیاژهای پوشش داده شده به شدت بر خواص آن تأثیر می­گذارد و با تنظیم pH، غلظت نیکل، عامل کمپلکس دهنده و دمای حمام کنترل می شود. زمان پوشش و آماده سازی گرمایی، عوامل مهمي هستند که ضخامت، سختي، ساختار و مورفولوژي را تحت تأثير قرار مي دهند{1-12}. اثر زمان پوشش و آماده سازی گرمائی بر رفتار خوردگی الکترولس Ni-P در نمونه های فولادی (mild) در محلول 3.5 درصد NaCl مورد مطالعه قرار گرفت.................

برای خواندن ادامه مطلب اینجا کلیک کنید

محصولاتی که در این مقاله مورد استفاده قرار گرفت