Skip to main content
SUPERVISOR
Fakhreddin Ashrafizadeh
سيدفخرالدين اشرفي زاده (استاد راهنما)
 
STUDENT
Ali Heidari nejad
علي حيدري نژاد

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده مهندسی مواد
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1396

TITLE

The effect of substrate micro-nano scale surface roughness on adhesion of coatings
In this review research which is based on studying the effect of surface’s textures variation on elctroless, electroplate and physical vapour deposition coatings adhesion, efforts have been done to check the coatings adhesion considering substrate’s surface roughness variation. In this regard, 420 stainless steel substrate, Nickel-Phosphorus electroless and Nickel electroplate coating in addition to Titanium Nitride coating have been used. Some processes consist of polishing, sandblasting and erosion have done In order to prepare substrate’s surfaces. Results about the relation between coatings’s and substrates’s roughness showed that with increasing the substrates’s roughness, electroplate and electroless coatings’s roughness have increased that is more intense in cases with lower substrates’s roughness. At higher roughness of substrates’s surface, there is a 1 to 1 relation between substrates’s and coatings’s roughness. Same trend has happened for PVD coatings ,that due to the presence of droplets, is more intense for lower substartes’s roughness. Bending and indentation test’s results showed that with increasing the substrates’s roughness from polishing to sandblasting, due to mechanical anchoring and interlocking between coatings and substrates, electroless and electroplate coatings’s adhesion has increased. However, the same procedure for PVD substrates’s roughness increasing caused coatings’s adhesion reducing due to much more stress concentration zones and shadow effect as the results of substrates’s roughness increasing. In the following, results showed that with increasing substrates’s hardness and PVD coatings’s thickness, due to more substrate-coating mechanical properties’s matching, limitation the substrate’s plastic deformation at the interface and reducing the transition of stresses from coatings’s surface to substrate-coating interface, the adhesion has increased. Keywords: Surface texture, Roughness, coatings’s adhesion, physical vapour deposition.
طي اين پژوهش مروري که موضوع آن مبتني بر بررسي اثر تغييرات بافت سطحي زيرلايه بر چسبندگي پوشش‌هاي الکترولس، الکتروپليت و رسوب فيزيکي بخار است، سعي بر آن شده است تا با تغيير متغير اصلي پژوهش، يعني زبري سطحي زيرلايه، چسبندگي پوشش‌هاي مذکور تحت ارزيابي قرار گيرند. در همين راستا از زيرلايه‌ي فولاد زنگ­نزن و پوشش‌هاي نيکل- فسفر، نيکل و نيتريد تيتانيوم استفاده شد. جهت آماده‌سازي زيرلايه از فرايندهايي نظير پوليش، سندبلاست و فرسايش استفاده شده است. بررسي ارتباط زبري پوشش و زيرلايه نشان داد با افزايش زبري زيرلايه، زبري پوشش‌هاي الکتروپليت و الکترولس نيز افزايش مي­يابد که اين امر در زبري­هاي کمتر بسيار شديدتر است. در زبري­هاي بالاتر نسبت 1 به 1 بين زبري­هاي زيرلايه و پوشش برقرار است. روند مشابهي براي نمونه­ي پوشش رسوب فيزيکي بخار وجود دارد گرچه به دليل حضور دراپلت­ها، افزايش زبري شديدتري در زبري­هاي کمتر رخ داده است. نتايج آزمون خمش و فروروش نشان دادند با افزايش زبري زيرلايه طي آماده‌سازي­هاي مختلف از پوليش مکانيکي تا سندبلاست، چسبندگي پوشش‌هاي الکترولس و الکتروپليت به دليل افزايش قابليت درگيري پوشش در زيرلايه و ايجاد قفل مکانيکي افزايش يافته است. اين در حالي است که با افزايش زبري زيرلايه، نتايج آزمون خراش و فروروش نشان­دهنده­ي تضعيف چسبندگي پوشش رسوب فيزيکي بخار نيتريد تيتانيوم مي­باشند و در اين راستا مي­توان از افزايش مناطق تمرکز تنش طي افزايش زبري و اثر سايه نام برد. نتايج نشان دادند افزايش سختي زيرلايه و ضخامت پوشش به دليل تطابق بيشتر خواص مکانيکي سيستم پوشش- زيرلايه، محدودسازي قابليت تغيير شکل پلاستيک در فصل مشترک و کاهش تنش واصله به فصل مشترک منجر به بهبود چسبندگي شدند. کلمات کليدي: بافت سطحي، زبري، چسبندگي پوشش، رسوب فيزيکي بخار.

ارتقاء امنیت وب با وف بومی