Skip to main content
SUPERVISOR
Hamidreza Salimi jazi,Ali Ashrafi,Rahmatollah Emadi
حمیدرضا سلیمی جزی (استاد راهنما) علی اشرفی (استاد مشاور) رحمت اله عمادی (استاد راهنما)
 
STUDENT
Soroor Sadeghian boroujeni
سرور صادقیان بروجنی

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده مهندسی مواد
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1392

TITLE

Deposition and characterization of multilayers Al2O3-SiO2-YSZ coatings on aluminium substrates
In this study, the anodized Aluminum-1100 was selected as the substrate. The substrates were coated with some multi-layer material with different proportion of the Silica-Alumina-Zirconia. The coating process was carried out by the Sol-gel coating process. The thickness, morphology, and the wearing properties of the obtained coatings were studied at the room temperature. Investigating the cross-section of the obtained coatings, revealed that the thickness of the produced Aluminum-Oxide layer in the hard-anodizing process was 22 ?m and the thickness of the coated Sol-gel was about 4?m. Wear test results shown that the wear resistance was improved considerably through the hard-anodizing, Silica-Alumina Sol-gel coating and adding the YSZ powder. The friction coefficient of the substrate decreased from 2.04 to 0.68 by the anodizing and coating processes. It is worth mentioning that the friction coefficient of the Silica-Alumina coating is 0.74 and adding YSZ to the Silica-Alumina had no significant effect on decreasing the friction coefficient. However, adding more YSZ results in more bleach and uniform coating surface. This is an important issue in the kitchen utensils. In addition, the results of the wearing tests, showon that all coatings improve the wearing properties. Moreover, the highest value of the wearing resistance index was obtained by Silica-Alumina with20% Zirconia. wear rate of the substrate was measured about 36 ?g/m, while hard anodizing reduced the wearing rate to 7.3 ?g/m. Keywords: Ceramic coatings, Sol-gel process, Hard anodizing, Silica, Alumina, YSZ.
در این پژوهش ابتدا زیرلایه ی آلومینیوم سری 1100 آندایز شده و سپس پوشش های چندلایه ی سیلیکا- آلومینا- زیرکونیا با درصدهای مختلف با استفاده از فرایند سل- ژل بر روی آن اعمال شده اند. در ادامه مشخصات پوشش های بدست آمده از جمله ضخامت پوشش، مورفولوژی سطح پوشش و رفتار سایشی پوشش در دمای محیط بررسی شده است. مشاهدات انجام شده از مقطع های عرضی پوشش های بدست آمده نشان داده است که ضخامت پوشش اکسید آلومینیوم تشکیل شده در فرایند آندایزینگ سخت حدود 22 میکرون و ضخامت پوشش سل- ژل سیلیکا حدود 4 میکرون می باشد. مقایسه ی نتایج حاصل از آزمون سایش نشان می دهد که خواص سایشی زیرلایه با انجام عملیات آندایزینگ سخت، اعمال پوشش های سل- ژل سیلیکا و آلومینا و افزودن پودر YSZ، بهبود قابل توجهی را از خود نشان داده است. ضریب اصطکاک برای زیرلایه برابر با 04/2 است که در طی عملیات آندایزینگ و سپس عملیات پوشش دهی کاهش پیدا کرده است و در پوشش سیلیکا- آلومینا- 20% زیرکونیا به کمترین مقدار خود یعنی 68/0 رسیده است. لازم به ذکر است که ضریب اصطکاک برای پوشش سیلیکا- آلومینا برابر با 74/0 است که با اضافه کردن درصدهای مختلف پودر زیرکونیای پایدار شده با ایتریا، این مقدار کاهش محسوسی نداشته است و تفاوت آن با ضریب اصطکاک پوشش سیلیکا- آلومینا، جزئی می باشد. نکته ی قابل توجه در این باره این است که با افزودن پودر زیرکونیای پایدار شده با ایتریا، رنگ پوشش سیلیکا- آلومینا- زیرکونیا در مقایسه با پوشش سیلیکا- آلومینا، سفیدتر است و هرچه درصد پودر بیشتر می شود، پوشش سفیدتر و یکنواخت تر شده است. این موضوع در مورد ظروف آشپزخانه اهمیت بسزایی دارد. مطابق با نمودارهای کاهش وزن، بیشترین کاهش وزن مربوط به زیرلایه و کمترین کاهش وزن مربوط به پوشش سیلیکا- آلومینا- %20 زیرکونیا می باشد. نرخ سایش برای زیرلایه آلومینیوم بدون پوشش mg/m 3- 10×36 می باشد. با انجام عملیات آندایزینگ بر روی زیرلایه، نرخ سایش بهmg/m 3- 10 ×3/7 کاهش پیدا کرده است. با توجه به مقادیر کاهش وزن و نرخ سایش، بیشترین سایش مربوط به زیرلایه و کمترین سایش مربوط به پوشش سیلیکا- آلومینا- 20% زیرکونیا می باشد. کلمات کلیدی پوشش های سرامیکی، فرایند سل-ژل، آندایزینگ سخت، سیلیکا، آلومینا، زیرکونیای پایدار شده با ایتریا

ارتقاء امنیت وب با وف بومی