تاثیرآماده‌سازی زیرلایه و دانسیته‌ی جریان پیک در آبکاری پالسی پوشش‌های نانو کامپوزیتی مس-کاربید سیلیسم بر روی مورفولوژی، اندازه‌ی دانه، درصد تخلخل، سختی و خواص خوردگی پوشش

میرسعید قاضی, سید محمود; اله کرم, سیدرضا

doi:10.30501/jamt.2635.70260

تاثیرآماده‌سازی زیرلایه و دانسیته‌ی جریان پیک در آبکاری پالسی پوشش‌های نانو کامپوزیتی مس-کاربید سیلیسم بر روی مورفولوژی، اندازه‌ی دانه، درصد تخلخل، سختی و خواص خوردگی پوشش

نویسندگان

سید محمود میرسعید قاضی ¹

سیدرضا اله کرم ²

¹ کارشناس ارشد، دانشکده مهندسی متالورژی و مواد، پردیس دانشکده‌های فنی، دانشگاه تهران

² استاد، دانشکده مهندسی متالورژی و مواد، پردیس دانشکده‌های فنی، دانشگاه تهران

10.30501/jamt.2635.70260

چکیده

مس به دلیل هدایت حرارتی خوب کاربرد وسیعی در صنایع خصوصاً در فرآیندهای مربوط به سیالات دارد، لذا بالا بردن مقاومت به خوردگی آن از اهمیت قابل توجهی برخوردار است. در این تحقیق پوشش های نانو کامپوزیتی مس-نانو کاربید سیلیسیم با استفاده از جریان پالسی در حمام سولفاتی و با دانسیته جریان های متفاوت بر روی زیرلایه مسی ایجاد شد و تاثیر این متغیر و آماده سازی سطح بر روی خواص پوشش بررسی شد. مطابق با نتایج انجام مراحل آماده سازی منجر به یکنواخت تر شدن و کاهش عیوب سطحی شد و متعاقبا مقاومت به خوردگی نیز بهبود یافت. همچنین افزایش دانسیته ی جریان ماکزیمم منجر به ریز دانه تر شدن و افزایش درصد تخلخل شد و کاهش دانسیته جریان ماکزیمم منجر به افزایش درصد ذرات شد اما مقدار بهینه ی دانسیته جریان ماکزیمم ^2-A.dm12 بدست آمد که در آن بالاترین میکرو سختی و کمترین نرخ خوردگی برای پوششها به ترتیب Hv193وmA/cm²008/0 بدست آمد.

کلیدواژه‌ها

مس

کاربید سیلیسیم

تخلخل

آماده سازی سطحی

خوردگی

کامپوزیت

عنوان مقاله English

The effect of substrate preparation and the peak current density in pulse platingof Cu-SiCnanocompositecoatingsonmorphology, grain size, porosity, hardness and corrosion properties

نویسندگان English

S.M. Mirsaeedghazi ¹

S.R. Allahkaram ²

¹ School of Metallurgy and Materials Engineering, University College of Engineering, University of Tehran

² School of Metallurgy and Materials Engineering, University College of Engineering, University of Tehran

چکیده English

Copper is widely used in different industries due to its good thermal and electrical conductivity.However, it can be in contact with fluid environments in these applications and thus, its corrosion properties are also important. In this study, copper/silicon carbide nano-composite coatings were deposited on copper substrates from sulfate bath by pulsed current and different current densities. The effects of copper surface preparation and current density on grain size, morphology,hardness, porosity, and corrosion properties of the coatings were investigated. Results revealed that, surface preparation before electrodeposition leaded to more uniform and less defective coatings. Grain size and porosity percent were decreased by increasing of current density. However, incorporation of nano-particles was also decreased by increasing of current density. Therefore, the optimum peak current density was achieved at 12A.dm^-2at whichthe highest micro-hardness and thelowestcorrosion rateof the coatingsrespectively193 Hv and 0.008mA/cm²obtained

کلیدواژه‌ها English

copper

silicon carbide

porosity

surface preparation

corrosion

composite

Benea, O. Mitoseriu, J. Galland, F. Wenger, P. Ponthiaux, “Corrosion study of copper composite coating by impedance spectroscopy method”, Materials and Corrosion. 51 (2000) 491-495.
F. Levin, J.N. Dupont, A.M. Marder, “The effect of second phase volume fraction on the erosion resistance of metal-matrix composites”, Wear. 238 (2000) 160-167.
Hou, M.D. Ger , L.M. Wang , S.T. Ke, “The wear behaviour of electro-codeposited Ni–SiC composites”, Wear. 253 (2002) 994-1003.
Zamblau, S. Varvara, L. Muresan, “Corrosion behavior of Cu–SiO₂nanocomposite coatings obtainedby electrodeposition in the presence of cetyltrimethyl ammonium bromide”, Journal of Materials Science Letters. 46) 2011( 6484-6490.
R.Allahkaram,S.Golroh,M.Mohammadalipour,“Properties of Al₂O₃nano-particle reinforced copper matrix composite coatings prepared by pulse and direct current electroplating”, Materials&Design. 32 (2011) 4478-4484.
S. Ramalingam, V. S. Muralidharan, A. Subramania, "Electrodeposition and characterization of Cu-TiO₂nanocomposite coatings", Journal of Solid State Electrochem.13 (2009) 1777–1783.
Lee, H. Lee, J. Jeon, “Codeposition of micro- and nano-sized SiC particles in the nickel matrix composite coatings obtained by electroplating”, Surface and Coatings Technology. 201 (2007) 4711–4717.
T. J. Low, R. G. A. Wills, F. C. Walsh, “Electrodeposition of composite coatings containing nanoparticles in a metal deposit”, Surface and Coatings Technology. 201 (2006) 371–383.
Ch .Lee, J. Lim, S. Hwang, E. Park, J. Shim, J. Park, J. Joo, S. Jung, “Characterization of flexible copper laminates fabricated by Cu electro-plating process”, Transactions of Non ferrous Metals. 19 (2009) 965–969.
Nickchi, M. Ghorbani, “Pulsed electrodeposition and characterization of bronze-graphite composite coatings”, Surface and Coatings Technology. 203 (2009) 3037–3043.
P. Celis, J.R. Roos, “Kinetics of the Deposition of Alumina Particles from Copper Sulfate Plating Baths”,Journal of The Electrochemical Society. 124 (1977) 1508-1511.
P. Celis, J.R. Roos, C. Buelens, “A Mathematical Model for the Electrolytic Codeposition of Particles with a Metallic Matrix”, Journal of The Electrochemical Society. 134 (1987) 1402-1408.
Fransaer, J.R. Celis, J.R. Roos, “Analysis of the Electrolytic Codeposition of Non‐Brownian Particles with Metals”, Journal of The Electrochemical Society. 139 (1992) 413-425.
T. Aruna, C. N. Bindu, V. EzhilSelvi, V. K. William Grips, K. S. Rajam, “Synthesis and properties of electrodeposited Ni/ceria nanocomposite coatings”, Surface and Coatings Technology.200 (2006) 6871–6880.
http://www.messbareh.com/Default.aspx?ID=38
Raeissi, , A. Saatchi, M.A. Golozar, J.A. Szpunar, “Effect of surface preparation on zinc electrodeposited texture”, Surface and Coatings Technology.197 (2005) 229–237.
Creus, H. Mazille, H. Idrissi, “Porosityevaluation of protective coatings onto steel”, Surf. Coat. Technol. 130(2000) 224-232.