Skip to main content
SUPERVISOR
Hamidreza Salimi jazi,Ali Ashrafi,Rahmatollah Emadi
حميدرضا سليمي جزي (استاد راهنما) علي اشرفي (استاد مشاور) رحمت اله عمادي (استاد راهنما)
 
STUDENT
Soroor Sadeghian boroujeni
سرور صادقيان بروجني

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.
چکيده در اين پژوهش ابتدا زيرلايه ي آلومينيوم سري 1100 آندايز شده و سپس پوشش هاي چندلايه ي سيليکا- آلومينا- زيرکونيا با درصدهاي مختلف با استفاده از فرايند سل- ژل بر روي آن اعمال شده اند. در ادامه مشخصات پوشش هاي بدست آمده از جمله ضخامت پوشش، مورفولوژي سطح پوشش و رفتار سايشي پوشش در دماي محيط بررسي شده است. مشاهدات انجام شده از مقطع هاي عرضي پوشش هاي بدست آمده نشان داده است که ضخامت پوشش اکسيد آلومينيوم تشکيل شده در فرايند آندايزينگ سخت حدود 22 ميکرون و ضخامت پوشش سل- ژل سيليکا حدود 4 ميکرون مي باشد. مقايسه ي نتايج حاصل از آزمون سايش نشان مي دهد که خواص سايشي زيرلايه با انجام عمليات آندايزينگ سخت، اعمال پوشش هاي سل- ژل سيليکا و آلومينا و افزودن پودر YSZ، بهبود قابل توجهي را از خود نشان داده است. ضريب اصطکاک براي زيرلايه برابر با 04/2 است که در طي عمليات آندايزينگ و سپس عمليات پوشش دهي کاهش پيدا کرده است و در پوشش سيليکا- آلومينا- 20% زيرکونيا به کمترين مقدار خود يعني 68/0 رسيده است. لازم به ذکر است که ضريب اصطکاک براي پوشش سيليکا- آلومينا برابر با 74/0 است که با اضافه کردن درصدهاي مختلف پودر زيرکونياي پايدار شده با ايتريا، اين مقدار کاهش محسوسي نداشته است و تفاوت آن با ضريب اصطکاک پوشش سيليکا- آلومينا، جزئي مي باشد. نکته ي قابل توجه در اين باره اين است که با افزودن پودر زيرکونياي پايدار شده با ايتريا، رنگ پوشش سيليکا- آلومينا- زيرکونيا در مقايسه با پوشش سيليکا- آلومينا، سفيدتر است و هرچه درصد پودر بيشتر مي شود، پوشش سفيدتر و يکنواخت تر شده است. اين موضوع در مورد ظروف آشپزخانه اهميت بسزايي دارد. مطابق با نمودارهاي کاهش وزن، بيشترين کاهش وزن مربوط به زيرلايه و کمترين کاهش وزن مربوط به پوشش سيليکا- آلومينا- %20 زيرکونيا مي باشد. نرخ سايش براي زيرلايه آلومينيوم بدون پوشش mg/m 3- 10×36 مي باشد. با انجام عمليات آندايزينگ بر روي زيرلايه، نرخ سايش بهmg/m 3- 10 ×3/7 کاهش پيدا کرده است. با توجه به مقادير کاهش وزن و نرخ سايش، بيشترين سايش مربوط به زيرلايه و کمترين سايش مربوط به پوشش سيليکا- آلومينا- 20% زيرکونيا مي باشد. کلمات کليدي پوشش هاي سراميکي، فرايند سل-ژل، آندايزينگ سخت، سيليکا، آلومينا، زيرکونياي پايدار شده با ايتريا

ارتقاء امنیت وب با وف بومی