Skip to main content
SUPERVISOR
Kaivan Raissi,Mohammad Hossei Enayati
کيوان رئيسي (استاد راهنما) محمدحسين عنايتي (استاد راهنما)
 
STUDENT
Mohammadali Sheikholeslam
محمدعلي شيخ الاسلام

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده مهندسی مواد
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1384

TITLE

Investigation of Nanocrystalline and Amorphous Cobalt- Phosphorus Coatings Produced by DC Electrodeposition
Nanocrystalline Co-P coatings prepared by pulse current electrodeposition have currently received considerable attraction. In this work nanocrystalline Co-P coating was produced by DC Electrodeposition. The effect of current density in range of 150-250 mA/cm 2 on characteristics of coating was investigated. It was found that by increasing current density the phosphorous content of coating reduced from 2wt% to 1wt%. Also the grain size of coating increased from 10nm to 16nm as current density increased from 150 to 250 mA/cm 2 . However the morphology, texture as well as corrosion behavior (in 3.5% NaCl) of coating did not affect by current density. Moreover the effect of annealing on characteristics of nanocrystalline Co 1-2wt% and amorphous Co 9-11Wt% was studied. The results showed that after annealing the grain size and texture of nanocrystalline coating remained unchanged whereas the amorphous coating transformed to the nanocrystalline structure. It was found that the relative intensity basal plane for coating obtained from crystallization of amorphous coating is significantly higher than that for nanocrystalline coating. Moreover the hardness of both coating increased after annealing as a result of formation of Co 2 P and CoP precipitates. This increase was higher for amorphous coating due to its high phosphorous content and therefore higher fraction of Co 2 P and CoP precipitates.Tafel polarization tests of the coatings in 0.1M H 2 SO 4 solution revealed that the amorphous coating has better corrosion resistance compared to nanocrystalline one. Corrosion resistance of both coatings in this solution decreased after annealing. Neither nanocrystalline nor amorphous coatings did not passivate in 3.5% NaCl or 0.1M H 2 SO 4 solutions but both of coatings showed an active-passive behavior in 10% NaOH solution. Passive current density of amorphous coating was higher that for than nanocrystalline coating. In addition the passive current density of amorphous coating decreased remarkably after annealing but in the case of nanocrystalline coating this decrease in passive current density was too smaller. Also the results showed that the adhesion of the coatings to the substrates prepared by electropolishing is weak but by substrate activation in 25% HCl, adequate adhesion can be achieved. Cross section study of the coatings revealed that there is no crack and porosity in the structure.
چکيده : پوشش هاي نانوکريستال کبالت-فسفر توليد شده به روش رسوبدهي الکتريکي با جريان پالس به علت ويژگي هاي قابل توجه اخيراً مورد توجه قرار گفته اند. در تحقيق حاضر پوشش نانوکريستال کبالت-فسفر با انتخاب ترکيب مناسب حمام به روش رسوبدهي الکتريکي با جريان مستقيم توليد شد. پس از بررسي چگالي جريان پوشش دهي در محدودة 150 تا mA/cm 2 250 بر ويژگي هاي مختلف پوشش مشخص گرديد که با افزايش چگالي جريان در صد وزني فسفر پوشش از حدود 2% به حدود 1% کاهش مي يابد. همچنين اندازه دانه هاي پوشش با افزايش چگالي جريان در محدودة ذکر شده از حدود nm 10 به حدود nm 16 افزايش مي يابد. ضمن اينکه مورفولوژي، بافت و نيز رفتار خوردگي پوشش در محلول 3.5% NaCl تقريباً بدون تغيير ماند. سپس تأثير آنيل بر ويژگي هاي پوشش نانوکريستال Co 1-2 wt%P و آمورف Co 9-11wt%P بررسي گرديد. آزمايش ها نشان داد بر اثر آنيل اندازه دانه ها و بافت پوشش نانوکريستال تغيير چنداني نمي کند اما پوشش آمورف به پوششي نانوکريستال تبديل مي شود. ضمن اينکه شدت نسبي صفحات قاعده نسبت به پوشش هاي نانوکريستال افزايش چشمگيري دارد. همچنين با انجام آنيل سختي هر دو نوع پوشش به علت تشکيل رسوبات سخت Co 2 P و CoP افزايش قابل توجهي داشت. اين افزايش سختي به علت درصد فسفر بيشتر و لذا رسوبات بيشتر، براي پوشش آمورف بيش از پوشش نانوکريستال بود. آزمون پلاريزاسيون تافل پوشش ها در محلول 0.1M H 2 SO 4 نشان داد که پوشش آمورف مقاومت به خوردگي بهتري نسبت به پوشش نانوکريستال دارد. پس از انجام آنيل مقاومت هر دو پوشش نانوکريستال و آمورف در برابر خوردگي در اين محيط کاهش يافت. هرچند پوشش هاي نانوکريستال و آمورف کبالت-فسفر در هيچکدام از محيطهاي خوردنده NaCl و H 2 SO 4 hy; لاية روئين تشکيل ندادند، اما در محلول 10% NaOH رفتار فعال-روئين از خود نشان دادند. پوشش آمورف داراي چگالي جريان روئين بيشتري نسبت به پوشش نانوکريستال بود. همچنين با انجام عمليات آنيل چگالي جريان روئين پوشش آمورف کاهش زيادي يافت اما در مورد پوشش نانوکريستال ، ميزان کاهش چگالي جريان رويين بسيار کم بود. همچنين بررسي ها نشان داد که چسبندگي پوشش به زيرلاية آماده سازي شده با الکتروپوليش بسيار ضعيف است که با انجام فعالسازي زيرلايه در 25% HCl چسبندگي مناسب بدست آمد. بررسي سطح مقطع پوشش ها نشان مي دهد که هيچگونه ترک، حفره و تخلخلي در آنها وجود ندارد و پوششها از کيفيت بسيار بالايي برخوردار هستند.

ارتقاء امنیت وب با وف بومی