اعمال پوشش نانوکامپوزیتی کرم-کاربید تنگستن بر روی فولاد کربنی و بررسی خواص سایشی آن

اعمال پوشش نانوکامپوزیتی کرم-کاربید تنگستن بر روی فولاد کربنی و بررسی خواص سایشی آن

آبکاری الکتریکی یکی از روش های مناسب جهت همرسوبی ذرات ریز فلزی، غیر فلزی و پلیمری در زمینه فلزی است. در این تحقیق پوشش نانوکامپوزیتی کرم-کاربیدتنگستن با استفاده از جریان پالسی مربعی روی فولاد کربنی ایجاد شد. تاثیر پارامترهای آبکاری مانند غلظت سورفکتانت SDS و افزودنی ساخارین به عنوان ریزکننده، دانسیته جریان، سیکل کاری و فرکانس بر روی سختی، درصد وزنی ذرات و نحوه توزیع آن ها در پوشش بررسی شد. در این تحقیق سعی شد عواملی همچون نوع حمام، دما، pH و میزان تلاطم ثابت در نظر گرفته شوند. به علاوه، تاثیر پارامترهای آبکاری بر رفتار سایشی پوشش مورد بررسی قرار گرفت. جهت بررسی مورفولوژی سطح پوشش و توزیع ذرات و درصد وزنی آن ها در پوشش از میکروسکوپ الکترونی روبشی مجهز به آنالیزور EDS و جهت بررسی خواص پوشش از آزمون های سختی و سایش استفاده شد. نتایج نشان داد که افزایش غلظت ساخارین به حمام، به کاهش درصد وزنی ذرات و افزایش غلظت SDS تا 1 گرم بر لیتر به افزایش درصد وزنی ذرات و کاهش قطر ذرات و توزیع بهتر آن ها در پوشش منجر می شود. همچنین با افزایش دانسیته جریان تا 15 آمپر بر دسیمتر مربع به افزایش حضور ذرات در پوشش و افزایش سختی پوشش منجر می شود. با افزایش سیکل کاری حضور ذرات در پوشش کم می شود. افزایش فرکانس از 1 تا 1000 هرتز باعث افزایش حضور ذرات در پوشش می شود. همچنین حضور بیشتر و توزیع یکنواخت تر ذرات در پوشش منجر به افزایش سختی و (در پوششهای بدون ترک) بهبود مقاومت سایشی پوشش می گردند.

فهرست مطالب

عنوان صفحه

چکیده	1
مقدمه	2
فصل اول : کلیات کلیات	3 4
فصل دوم : مروری بر منابع	5
2-1- مقدمه	6
2-2- آبکاری الکتریکی	6
2-2-1- مزایا و معایب آبکاری الکتریکی	7
2-3- آبکاری پوششهای کامپوزیتی	8
2-3-1- مزایا و معایب آبکاری کامپوزیتی	9
2-4- پوشش های نانوکامپوزیتی	10
2-4-1- روش تولید پوششهای نانوکامپوزیتی	10
2-4-2- کاربرد پوششهای نانوکامپوزیتی	11
2-5- مکانیزم رسوب الکتریکی	12
2-5-1- رسوبگذاری کرم سه ظرفیتی	13
2-5-2- کمپلکس سازهای کرم	14
2-6- آبکاری کرم سه ظرفیتی	15
2-6-1- ترکیب حمام کرم سه ظرفیتی	15
2-6-2- ویژگی های ترکیب حمام آبکاری	16
2-6-3- مشکلات آبکاری کرم سه ظرفیتی	16
2-7- مکانیزمهای همرسوبی الکتروشیمیایی	17
2-7-1- مدل کلاسیک گاگلیمی	18
2-7-2- مدل Celies	21
2- 8- پایداری پراکندگی سیستمهای کلوئیدی	22
2-8-1- توزیع فیزیکی نانو ذرات با عملیات اولتراسونیک	23
2-8-2- روش های شیمیایی پراکندگی سیستمهای کلوئیدی	23
2-9- تاثیر نوع جریان آبکاری	27
2-10- تاثیر زمان روشنایی و خاموشی	28
2-11- تاثیر دانسیته جریان	29
2-12- روش های تعیین ذرات پراکنده در پوشش	33
2-12-1- روش وزنی	33
2-12-2- روش میکروسکوپی	33
2-12-3- روش میکروآنالیزورهای پروپ الکترونی	33
2-12-4- روش طیف نگاری مرتبط با فوتون (PCS)	34
2-13- سایش و مکانیزمهای آن	34
فصل سوم : روش انجام آزمایش	37
3-1- مواد مورد استفاده	38
3-2- وسایل و تجهیزات مورد استفاده جهت آبکاری	39
3-2-1- منبع جریان	40
3-3- آماده سازی الکترولیت و آبکاری نمونه ها	41
3-4- ارزیابی نمونه ها	44
3-5- نحوه بررسی اثر پارامترهای انتخاب شده بر ریز ساختار و خواص پوشش	45
3-5-1- بررسی اثر غلظت پخش کننده (SDS)	45
3-5-2- بررسی اثر افزودنی ساخارین	46
3-5-3- بررسی اثر دانسیته جریان	46
3-5-4- بررسی اثر فرکانس	47
3-5-5- بررسی اثر چرخه کاری	47
3-5-6- بررسی اثر غلظت کاربیدتنگستن	48
فصل چهارم : نتایج و بحث	49
4-1- بررسی اثر افزودنیها بر مورفولوژی پوششهای نانوکامپوزیتیCr-WC	50
4-1-1- تاثیر سورفکتانت SDS	51
4-1-2- تاثیر افزودنی ساخارین	56
4-1-3- تاثیر غلظت ذرات کاربید تنگستن در محلول	59
4-2- بررسی اثر پارامترهای آبکاری پالسی بر مورفولوژی پوششهای نانوکامپوزیتی Cr-WC	61
4-2-1- تاثیر دانسیته جریان	61
4-2-2- تاثیر چرخه کاری	65
4-2-3- تاثیر فرکانس پالس	67
4-3- بررسی اثر پارامترهای موثر بر سختی و رفتار سایشی پوششهای نانوکامپوزیتی Cr-WC	70
4-3-1- تاثیر غلظت ذرات WC در حمام آبکاری	70
4-3-2- تاثیر غلظت سورفکتانت SDS	73
4-3-3- تاثیر افزودن ساخارین	75
4-3-4- تاثیر دانسیته جریان	78
4-3-5- تاثیر فرکانس پالس	81
4-3-6- تاثیر چرخه کاری	83
فصل پنجم : نتیجه گیری و پیشنهادها	85
نتیجه گیری	86
پیشنهادها	87
مراجع	88
مراجع فارسی	89
مراجع لاتین	90
چکیده انگلیسی	94

فهرست جدول ها

عنوان صفحه

جدول 2-1- درصد حجمی ذراتی که توسط جذب ضعیف و قوی در حین ایجاد پوشش کامپوزیتی نیکل-کاربیدسیلسیم به سطح کاتد چسبیده اند	20
جدول 2-2- شرایط پایداری بر حسب پتانسیل زتا	24
جدول 2-3- شرایط گوناگون شفافیت محلول بر حسب پتانسیل غلظت ترساز	26
جدول 3-1- ترکیب و شرایط حمام مورد استفاده برای آبکاری	42
جدول 3-2- ترکیب حمام الکتروپولیش	43
جدول 3-3- شرایط انجام آزمایش سایش	45
جدول 3-4- شرایط آبکاری بکار رفته برای بررسی اثر غلظت SDS	46
جدول 3-5- شرایط آبکاری بکار رفته برای بررسی اثر غلظت ساخارین	46
جدول 3-6- شرایط آبکاری بکار رفته برای بررسی اثر دانسیته جریان	46
جدول 3-7- زمان های روشنی و خاموشی در هر فرکانس	47
جدول 3-8- شرایط آبکاری بکار رفته برای بررسی اثر فرکانس	47
جدول 3-9- شرایط آبکاری بکار رفته برای بررسی اثر چرخه کاری	48
جدول 3-10- شرایط آبکاری بکار رفته برای بررسی اثر غلظت کاربیدتنگستن	48

فهرست شکل ها

شکل 2-1- شماتیکی از سلول آبکاری الکتریکی.	7
شکل 2-2- گروههای مختلف مواد نانوساختار و روشهای مختلف تولید آنها.	11
شکل 2-3- نمودار شماتیک انواع رشد.	13
شکل 2-4- مدل پنج مرحله ای Celis.	22
شکل 2-5- تصویر شماتیک از یک فعال ساز.	25
شکل 2-6- پوششهای نانو نیکل با اعمال دانسیته جریان های مختلف.	30
شکل 2-7- ارتباط دانسیته جریان پوشش دهی و اندازه دانه پوششهای نیکل نانو.	31
شکل 2-8- الگوی پراش تفرق اشعه X پوشش نانو نیکل در دانسیته جریان های مختلف.	32
شکل 3-1- تصویری شماتیک از جریان پالس مربعی و مثلثی.	40
شکل 4-1- تصاویر SEM مورفولوژی سطح پوشش کرم خالص از حمام فاقد افزودنی (5/2=pH، دانسیته جریان8، چرخه کاری %50، فرکانس Hz 10، دما 27 و زمان min 100).	50
شکل 4-2- تصاویر SEM مورفولوژی سطح پوشش کامپوزیتی Cr-WC از حمام فاقد افزودنی (5/2pH=، غلظت ذرات g/lit 10، دانسیته جریان 8، چرخه کاری%50، فرکانس Hz 10 ، دما27 و زمان min 100).	51
شکل 4-3- نحوه عملکرد فعال ساز سطح بر روی جدایش ذرات در حمام.	52
شکل 4-4- تصاویر SEM مورفولوژی سطح پوششهای کامپوزیتی از حمام با g/lit 1 ساخارین و حاوی a) صفر، b) 5/.، c) 1، d) 2 گرم بر لیتر SDS (5/2pH=، غلظت ذرات g/lit 10، چرخه کاری %50، فرکانس Hz 10 ، دانسیته جریان 8، دما27 و زمان min 100).	53
شکل 4-5- تاثیر غلظت SDS بر درصد وزنی ذرات کاربیدتنگستن در پوشش Cr-WC (5/2PH=، غلظت ذرات g/lit 10، g/lit 1 ساخارین، چرخه کاری %50، فرکانس Hz 10، دانسیته جریان 8، دما27 و زمان min 100).	55
شکل 4-6- تصاویر SEM مورفولوژی سطح پوشش نانوکامپوزیتی Cr-WC از حمام حاوی 1 گرم بر لیتر SDS و a) 5/0، (b1، (c5/1، (d3 گرم بر لیتر ساخارین (5/2pH=، غلظت ذرات g/lit 10، چرخه کاری ‌%50، فرکانس Hz 10، دانسیته جریان8، دما27 و زمان min 100).	57
شکل 4-7- تاثیر غلظت ساخارین بر درصد وزنی ذرات کاربیدتنگستن در پوششهای Cr-WC (5/2pH=، غلظت ذرات g/lit 10، g/lit SDS 1، چرخه کاری %50، فرکانس Hz 10، دانسیته جریان8، دما27 و زمان min100).	58
شکل 4-8- تصاویر SEM مورفولوژی سطح پوششهای کامپوزیتی Cr-WC از حمام با g/lit SDS 1، g/lit1 ساخارین، (a5، (b10، c) 20، (d 40 گرم بر لیتر کاربیدتنگستن (5/2pH=، چرخه کاری%50، فرکانس Hz 10، دانسیته جریان8، دما27 و زمان min 100).	59
شکل 4-9- تصاویر SEM سطح مقطع پوششهای کامپوزیتی Cr-WC از حمام با g/lit SDS 1، g/lit 1 ساخارین، (a5، (b10، (c 20، (d 40 گرم بر لیتر کاربیدتنگستن (5/2pH=، چرخه کاری%50، فرکانس Hz 10، دانسیته جریان8، دما27 و زمان min 100).	60
شکل 4-10- تاثیر غلظت کاربیدتنگستن بردرصد وزنی ذرات در پوششهای Cr-WC (5/2pH=، g/lit SDS 1، g/lit 1 ساخارین، چرخه کاری %50، فرکانس Hz 10 ، دانسیته جریان8، دما27 و زمان min 100).	61
شکل 4-11- تصاویر SEM مورفولوژی سطح پوششهای کامپوزیتی Cr-WC از حمام با g/lit SDS 1 و g/lit 1 ساخارین با دانسیته جریانهای (a 2، (b8، (c15 و d) 20 آمپر بر دسیمتر مربع (5/2pH= ، چرخه کاری %50، فرکانس Hz 10، دما27 و زمان min 100).	62
شکل 4-12- تاثیر دانسیته جریان بر درصد وزنی ذرات کاربید تنگستن در پوششهای Cr-WC (5/2pH=، غلظت ذرات g/lit 10، g/lit SDS 1، g/lit 1 ساخارین، چرخه کاری %50، فرکانس Hz 10 ، دما27 و زمان min 100).	63
شکل 4-13- تصاویر SEM ازمورفورلوژی سطح پوششهای نانوکامپوزیتی Cr-WC از حمام حاوی g/lit SDS 1، g/lit 1 ساخارین، درچرخه های کاری a) 30، b) 50، c) 70، d) 90 درصد (5/2pH=، غلظت ذرات g/lit، 10، فرکانس Hz 10، دانسیته جریان8، دما27 و زمان min 100).	65
شکل 4-14- تاثیر چرخه کاری بر درصد وزنی ذرات کاربیدتنگستن در پوششهای Cr-WC (5/2pH=، غلظت ذرات g/lit 10، g/lit SDS 1، g/lit 1 ساخارین، فرکانس Hz 10، دانسیته جریان8، دما27 و زمان min 100).	66
شکل 4-15- تصاویر SEM مورفولوژی سطح پوششهای کامپوزیتی Cr-WC از حمام حاویg/lit SDS 1 وg/lit 1 ساخارین (a 1، (b 10 (c 100، (d1000 هرتز (5/2pH=، غلظت ذرات g/lit 10، چرخه کاری %50، دانسیته جریان8، دما27 و زمان min 100).	68
شکل 4-16- نمودار تغییرات درصد وزنی کاربیدتنگستن در پوششهای کامپوزیتی Cr-WC برحسب فرکانس، در حمام آبکاری با غلظت ذرات g/lit 10، g/lit SDS 1، g/lit 1 ساخارین، 5/2pH=، چرخه کاری %50، دانسیته جریان8، دما27 و زمان min 100.	69
شکل 4-17- نمودار ریز سختی پوشش کرم خالص و پوشش کامپوزیتی Cr-WC برحسب غلظتهای مختلف WC در حمام آبکاری با دانسیته جریان 8، چرخه کاری %50، فرکانس Hz 10، SDS و ساخارین هر کدام g/lit 1.	70
شکل 4-18- نرخ سایش پوشش کرم خالص و پوشش کامپوزیتی Cr-WC بر حسب غلظتهای مختلف WC در حمام آبکاری با دانسیته جریان 8، چرخه کاری %50، فرکانس Hz 10، SDS و ساخارین هر کدام g/lit 1.	71
شکل 4-19- تصاویر SEM سطوح سایش پوششهای کامپوزیتی Cr-WC تولید شده در حمامهای حاوی غلظتهای a) 5، b) 10 و c) 40 گرم بر لیتر ذرات WC در آبکاری با دانسیته جریان 8، چرخه کاری %50، فرکانس Hz10SDS , و ساخارین هر کدام g/lit 1.	72
شکل 4-20- نمودار ریز سختی پوشش کامپوزیتی Cr-WC بر حسب افزایش غلظت SDS در حمام آبکاری با دانسیته جریان 8، غلظت ذرات gr/lit10، چرخه کاری %50، فرکانس Hz 10، SDS وساخارین هر کدام g/lit 1.	73
شکل 4-21- نرخ سایش پوششهای کامپوزیتی Cr-WC بر حسب غلظت SDS در حمام آبکاری با دانسیته جریان 8، غلظت ذرات g/lit10، چرخه کاری %50، فرکانس Hz 10 و ساخارین g/lit 1.	74
شکل 4-22- ریزسختی پوششهای کامپوزیتی Cr-WC بر حسب افزایش غلظت ساخارین در حمام آبکاری با دانسیته جریان 8، غلظت ذرات g/lit 10، چرخه کاری %50، فرکانس Hz 10 و SDS g/lit 1.	75
شکل 4-23- نرخ سایش پوششهای کامپوزیتی Cr-WC بر حسب غلظت ساخارین در حمام آبکاری با دانسیته جریان 8، غلظت ذراتgr/lit 10، چرخه کاری %50، فرکانس Hz 10 و SDS g/lit 1.	76
شکل 4-24- تصاویر SEM از سطوح سایش پوششهای کامپوزیتی Cr-WC در حمام با غلظتهای a) 5/0، b) 1 و c) 3 گرم بر لیتر ساخارین با دانسیته جریان 8، چرخه کاری %50، فرکانس Hz10 و SDS g/lit 1.	78
شکل 4-25- نمودار ریز سختی پوششهای کامپوزیتی Cr-WC بر حسب مقادیر مختلف دانسیته جریان در حمام آبکاری با غلظت ذرات g/lit 10، فرکانس Hz 10، چرخه کاری %50، ساخارین و SDS هر کدام g/lit1.	79
شکل 4-26- نرخ سایش پوششهای کامپوزیتی Cr-WC بر حسب دانسیته جریان در حمام آبکاری با غلظت ذرات g/lit 10، ساخارین و SDSهر کدام g/lit 1، چرخه کاری %50 و فرکانس Hz 10.	80
شکل 4-27- تصاویر SEM از سطوح سایش پوششهای کامپوزیتی Cr-WC بر حسب دانسیته جریانهای a) 6، b) 8 و c) 20 آمپر بر دسیمتر مربع در حمام آبکاری با غلظت ذرات g/lit 10، ساخارین و SDSهر کدام g/lit 1، چرخه کاری %50 و فرکانس Hz 10.	81
شکل 4-28- نمودار ریز سختی پوششهای کامپوزیتی Cr-WC در فرکانسهای مختلف در حمام آبکاری با دانسیته جریان8، چرخه کاری %50، غلظت ذرات g/lit 10، ساخارین و SDS هر کدام g/lit 1.	82
شکل 4-29- نرخ سایش پوششهای کامپوزیتی Cr-WC بر حسب فرکانس در حمام آبکاری با دانسیته جریان8، غلظت ذرات g/lit 10، چرخه کاری %50، ساخارین و SDSهر کدامg/lit 1.	82
شکل 4-30- نمودار ریز سختی پوششهای کامپوزیتی Cr-WC در چرخه های کاری مختلف در حمام آبکاری با دانسیته جریان8، غلظت ذرات g/lit 10، چرخه کاری %50، ساخارین و SDSهر کدامg/lit 1.	83
شکل 4-31- نرخ سایش پوششهای کامپوزیتی Cr-WC بر حسب چرخه کاری در حمام آبکاری با دانسیته جریان8، غلظت ذرات g/lit 10، فرکانس Hz 10، ساخارین و SDS هرکدام g/lit 1.	84

خرید فایل

پایان نامه بررسی تاثیر تیتانیم و کربن بر ریزساختار و خواص سایشی کامپوزیت

/ دانلود متن کامل با فرمت ورد  word         پروژه جهت دریافت درجه کارشناسی رشته : مهندسی مواد – متالورژی صنعتی   بررسی تاثیر تیتانیم و کربن بر ریزساختار و خواص سایشی کامپوزیت Fe – TiC   استاد راهنما: دکتر حمید احمد محرابی   تحقیق و نگارش: امیر قلی بیگیان چکیده : هدف اصلی در این پروژه بررسی تغییر درصد تیتانیم و کربن بر روی ریز ساختار و خواص سایشی مکانیکی کامپوزیت فروتیک( Fe/TiC ) است. نتایج حاصله نشان داده است که با کنترل ترکیب شیمیایی، نوع عملیات حرارتی، اصلبح روش ساخت و سرعت انجمادی قطعه می توان ریز ساختار زمینه، نحوه توزیع ذرات سرامیکی (TiC) و میانگین اندازه ذرات ( TiC) و تعداد آنها در واحد سطح و شکل آنها و کسر حجمی آن و در نهایت چگالی کامپوزیت که منجر به خواص سایشی و مکانیکی متفاوت می گردد را کنترل نمود. افزایش مقدار کربن و تیتا ...

پایان نامه کارشناسی ارشد نساجی اثر نمره و تاب بر استحکام کششی ومقاومت سایشی نخ فانتزی پنبه ای

این محصول در قالب  پی دی اف و 98 صفحه می باشد.   این پایان نامه جهت ارائه در مقطع کارشناسی ارشد رشته مهندسی نساجی-تکنولوژی طراحی و تدوین گردیده است . و شامل کلیه مباحث مورد نیاز پایان نامه ارشد این رشته می باشد.نمونه های مشابه این عنوان با قیمت های بسیار بالایی در اینترنت به فروش می رسد.گروه تخصصی ما این پایان نامه را با قیمت ناچیزی جهت استفاده دانشجویان عزیز در رابطه با منبع اطلاعاتی در اختیار شما قرار می دهند. حق مالکیت معنوی این اثر مربوط به نگارنده است. و فقط جهت استفاده ازمنابع اطلاعاتی و بالابردن سطح علمی شما در این سایت ارائه گردیده ا ست.   چکیده: با افزایش نمره نخ (سیستم مستقیم) و تاب آن مقاومت سایشی آن افزایش می یابد در نخ های فانتزی به واسطه ایجاد نقاط نازک و ضخیم استحکام نمره متوسط نخ کاهش می یابد و تاب از نقاط ضخیم به نقاط نازک منتقل می گردد.این انتقال تاب ...