منو
امید ایمان طلب

استادیار

تاریخ به‌روزرسانی: 1404/08/27

امید ایمان طلب

مهندسی / مهندسی علم مواد

رساله های دکتری

  1. بررسی اثر آنیل بر رفتار الکتروشیمیایی، مکانیکی و تریبولوژیکی پوشش های CrN/CrAlN اعمال شده به روش رسوب فیزیکی بخار
    1401
    Cathodic arc evaporated coatings contain residual stress due to the difference in the thermal coefficient between the substrate and the coating. Furthermore, the coating also contains defects such as pinholes and macroparticles which can be detrimental to the mechanical, tribological, and electrochemical properties of the deposited coatings. Post-deposition annealing has been proven to improve the properties of the material due to its ability to reduce residual stress and defects. The study aims to find the optimal annealing temperature for CrN/CrAlN coating and also evaluate the effect of annealing on the phases, hardness, wear, and corrosion. In this study, CrN/CrAlN multilayer coating was deposition AISI 304 substrates using the cathodic arc evaporation physical vapor deposition method (CAE-PVD). Thereafter, the samples were annealed in a vacuum furnace at 400, 500, 600, and 700 ℃. Characterization techniques were used to evaluate the effect of annealing on the mechanical properties, tribological behavior, and electrochemical properties of CrN/CrAlN multilayer coating. X-ray diffraction (XRD) was used to identify the phases, texture coefficient, and crystallite sizes. A scanning electron microscope (SEM) was used to analyze the surface morphology and also used to analyze the cross-section morphology. Energy Dispersive X-Ray Analysis (EDS) was utilized to analyze the elementary composition of the coating. An atomic force microscope (AFM) was used to analyze the surface topography and the roughness of the coating. The contact angle technique was used to evaluate the wettability of the coating. Rockwell-C adhesion test was used to evaluate the quality of the adhesion between the coating and the substrate. Nanoindentation test was used to investigate the evolution of the mechanical properties of the coating. The wear rate and wear morphology were characterized using a ball-on disk tribometer in ambient air and Ringer’s solution. The electrochemical properties of the
  2. بررسی ارتباط معماری پوشش های نانوساختار نیترید کروم و نیترید زیرکونیوم اعمال شده بر زیرلایه فولاد زنگ نزن AISI 304 به روش رسوب فیزیکی بخار (PVD) با رفتار الکتروشیمیایی و مکانیکی آن ها
    1400
    هدف از انجام تحقیق حاضر، بررسی ارتباط معماری (تغییر تعداد لایه ها) پوشش های نانوساختار نیترید کروم و نیترید زیرکونیوم اعمال شده بر زیرلایه فولاد زنگ نزن AISI 304 به روش رسوب فیزیکی از فاز بخار به کمک قوس کاتدی (CAE-PVD) با رفتار الکتروشیمیایی و مکانیکی آن ها است. در این تحقیق، پوشش های نانوساختار ZrN/CrN با جفت لایه های 10، 20 ،30 و هم چنین تک لایه CrN ایجاد شدند. پس از لایه نشانی، بررسی های ریزساختاری با استفاده از تصاویر میکروسکوپ های الکترونی روبشی (SEM)و میکروسکوپ الکترونی روبشی گسیل میدان (FE-SEM) صورت گرفت و به منظور شناسایی فازهای موجود در پوشش ها از الگوهای پراش پرتو ایکس(XRD) استفاده شد. برای ارزیابی چسبندگی پوشش ها از روش سختی سنجی راکول C استفاده شد. زبری، سختی و تنش پسماند پوشش ها با استفاده از میکروسکوپ نیروی اتمی (AFM) مجهز به نانوفرورونده ارزیابی شدند. رفتار الکتروشیمیایی پوشش ها با استفاده از آزمون های پلاریزاسیون پتانسیودینامیک و طیف سنجی امپدانس الکتروشیمیایی(EIS) در محیط های 5/3 درصد وزنی کلریدسدیم و رینگر بررسی شد.
  3. بررسی رویین شدن مس خالص در محیط های قلیایی و تاثیر فرآیند نورد تجمعی (ARB) بر رفتار الکتروشیمیایی لایه رویین
    1395
    هدف اصلی از انجام این پژوهش، بررسی تاثیر ریزساختار بر رفتار رویین مس خالص در محیط های قلیایی است. به منظور تغییر در ریزساختار، از فرآیند نورد تجمعی پیوندی (ARB) به عنوان یک روش تغییر شکل پلاستیک شدید (SPD) استفاده شد. پیش از انجام عملیات سطحی، ورق های برش داده شده جهت انجام فرآیند نورد تجمعی پیوندی تحت عملیات آنیل (به مدت 2 ساعت در دمای 480 درجه سانتی گراد) قرار گرفتند. بعد از انجام عملیات سطحی اولیه به منظور بهبود پیوند بین ورقه ها، فرآیند نورد تجمعی پیوندی در دمای اتاق و بدون عملیات روان کاری تا 8 پاس اعمال شد. بررسی های ریزساختاری نمونه ها با استفاده از مشاهدات میکروسکوپ نوری (OM) و میکروسکوپ الکترونی عبوری (TEM) اتمی صورت گرفت. سختی نمونه ها با استفاده از آزمون های ریزسختی ویکرز (HV) سنجیده شد. در این تحقیق، رفتار رویین نمونه ها در محیط قلیایی 01/0 مولار بوراکس با 1/9pH= و محلول های بافر فسفاتی با pHهای 69/10، 74/10، 24/11 و 59/12 بررسی شد. جهت انجام آزمون های الکتروشیمیایی به منظور بررسی رفتار الکتروشیمیایی لایه رویین مربوط به نمونه ها از آزمون های پتانسیل مدارباز، پلاریزاسیون پتانسیودینامیک، طیف سنجی امپدانس الکتروشیمیایی و موت-شاتکی استفاده شد. در این تحقیق از عملیات ولتامتری چرخه ای به عنوان یک روش الکتروشیمیایی جدید، جهت بهبود خواص سطح بهره گرفته شد. بررسی های ریزساختاری روند کاهشی اندازه دانه را با افزایش تعداد پاس فرآیند نورد تجمعی پیوندی به خوبی نشان داد، علاوه بر این، اندازه دانه پس از اعمال 8 پاس فرآیند نورد تجمعی پیوندی از حدود 23 میکرومتر به کمتر از 100 نانومتر رسید. نتایج آزمون سختی، افزایش دو برابری سختی ورقه مس را پس از اعمال 8 پاس نسبت به نمونه آنیل نشان داد. نتایج آزمون های پلاریزاسیون پتانسیودینامیک و طیف سنجی امپدانس نشان داد که با افزایش تعداد پاس فرآیند نورد تجمعی پیوندی، شرایط بهتری برای شکل گیری لایه رویین با خواص حفاظتی بهتر مهیا شده است. علاوه بر این، نتایج آزمون های موت شاتکی آشکار ساخت که رفتار نیمه هادی لایه رویین تشکیل شده روی نمونه های مس خالص در محیط قلیایی رفتار نیمه هادی نوع-p است و با افزایش تعداد پاس فرآیند نورد تجمعی پیوندی، غلظت پذیرنده های الکترونی موجود در لایه رویین کاهش یافته است. بررسی اثر pH بر رفتار رویین نمونه آنیل به

پایان‌نامه‌های کارشناسی‌ارشد

  1. بررسی تاثیر غلظت و ترکیب شیمیایی الکترولیت بر رفتار فتوکاتالیستی پوشش‌های ایجاد شده بر آلیاژ AL توسط اکسیداسیون الکترولیتی پلاسمایی
    1403
    چکیده: در این پژوهش، خواص فتوکاتالیستی پوشش‌های ایجاد شده بر سطح آلومینیوم با استفاده از فرآیند اکسیداسیون الکترولیتی پلاسما (PEO) مورد بررسی قرار گرفته است. هدف اصلی این مطالعه، بهبود عملکرد فتوکاتالیستی از طریق افزودن نانوذرات اکسید تیتانیوم و بهینه‌سازی پارامترهای فرآیندی بوده است. ساختار، ترکیب شیمیایی و مورفولوژی پوشش‌ها به کمک آنالیزهای میکروسکوپ الکترونی روبشی با حد تفکیک بالا (FE-SEM) و پراش پرتو ایکس( XRD) وترشوندگی وطیف‌سنجی بازتاب نفوذی (DRS) و طیف‌سنجی فوتولومینسانس (PL) طیف‌سنجی مورد مطالعه قرار گرفته‌اند. همچنین در نمودار ولتاژ-زمان مربوط به فرآیند پوشش‌دهی، پوشش نانوکامپوزیتی آلومینا که فاقد نانوذرات است، تحت شرایط چگالی جریان 5/0 آمپر بر دسی‌متر مربع، بسامد 1000 هرتز، مدت‌زمان 10 دقیقه و چرخه‌کاری 50 درصد، الکترولیت قلیایی و حالت جریان مستقیم پالسی در الکترولیت پایه سیلیکاتی با غلظت 6گرم بر لیتر تشکیل شده است .همچنین، بررسی‌های ریزساختاری نشان داد که پوشش‌های ایجادشده دارای سه لایه مجزا شامل لایه متخلخل بیرونی، لایه میانی فشرده و لایه مانع داخلی هستند. برای بهبود رفتار فتوکاتالیستی پوشش هااز مقادیر مختلف 5/0 و1و5/1 و2گرم نانوذرات TiO₂ (P25) استفاده شد که 1گرم نانوذره رفتار بهتری نشان داد ومیزان تخریب را از 70به 85درصد رساند.توزیع یکنواخت نانوذرات TiO₂ (P25) در ساختار پوشش منجر به افزایش تخلخل و کاهش اندازه دانه‌ها شده که این امر بهبود خواص فتوکاتالیستی و افزایش سطح فعال را به دنبال داشته است. آنالیزهای طیف‌سنجی نشان دادند که ترکیب شیمیایی پوشش، علاوه بر TiO₂، شامل اکسیدهای آلومینیوم و سایر ترکیبات سرامیکی است که در استحکام و چسبندگی پوشش نقش مهمی ایفا می‌کنند. همچنین، بررسی عملکرد فتوکاتالیستی پوشش‌ها در تخریب آلاینده‌های آلی نشان داد که نرخ تجزیه آلاینده‌ها در حضور نور مرئی و تحت شرایط بهینه به میزان قابل توجهی افزایش می‌یابد. این امر نشان‌دهنده‌ی پتانسیل بالای این پوشش‌ها در کاربردهای زیست‌محیطی مانند تصفیه فاضلاب‌های صنعتی و حذف ترکیبات آلی مضر از آب است. به‌طور کلی، این تحقیق نشان می‌دهد که بهینه‌سازی شرایط فرآیند PEO همراه با افزودن نانوذرات TiO₂ می‌تواند منجر به تولید پوشش‌هایی با عملکرد فتوکاتالیستی بهینه میشود.این یافته‌ها می‌توانند به عنوان راهکاری موثر در طراحی و توسعه‌ی پوشش‌های هوشمند برای استفاده در صنایع مختلف از جمله تصفیه آب، تولید انرژی و مهندسی مواد مورد بهره‌برداری قرار گیرند. در نهایت، پیشنهاد می‌شود که در تحقیقات آینده، بررسی تاثیر دیگر نانوذرات و اصلاح الکترولیت‌ها برای بهبود بیشتر خواص فتوکاتالیستی و مکانیکی این پوشش‌ها انجام گیرد.
  2. بررسی رفتار الکتروشیمیایی پوشش‌های ایجادشده توسط اکسیداسیون الکترولیتی پلاسمایی در حضور الکترولیت حاوی نانوساختارهای هیدروکسید لایه مضاعف
    1403
    هدف اصلی این تحقیق، ایجاد پوشش‌های نانوکامپوزیتی اکسیداسیون الکترولیتی پلاسمایی (PEO) با استفاده از هیدروکسید لایه مضاعف (LDH) به‌منظور بهبود خواص الکتروشیمیایی آلیاژ منیزیم AZ31B در محیط حاوی یون کلر است. برای این منظور، مشخصه‌یابی پوشش‌های ایجادشده با استفاده از تکنیک‌های مختلفی از جمله الگوهای پراش پرتو ایکس (XRD)، تصاویر میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM)، طیف‌سنجی پراش انرژی پرتو ایکس (EDS)، طیف‌سنجی تبدیل فوریه مادون قرمز، آزمون‌های زبری و ترشوندگی، آزمون‌های پولاریزاسیون پتانسیودینامیک (PDP) و طیف‌سنجی امپدانس الکتروشیمیایی (EIS) انجام گرفت. در این فرآیند، هیدروکسید لایه مضاعف (Zn-Al-LDH) به‌روش هیدروترمال سنتز و سپس پوشش‌های نانوکامپوزیتی در حضور غلظت‌های مختلفی از این هیدروکسید (25/0، 5/0، 75/0 و 1 گرم بر لیتر) در شرایط خاصی مانند چگالی جریان 10 آمپر بر دسی‌متر مربع، چرخه‌کاری 50 درصد، فرکانس 10 کیلوهرتز، زمان 7 دقیقه و استفاده از الکترولیت سیلیکاتی تحت حالت جریان مستقیمروی زیرلایه AZ31B ایجاد شدند. نتایج حاصل از آزمون‌های الکتروشیمیایی نشان داد که استفاده از هیدروکسید لایه مضاعف در الکترولیت سیلیکاتی، رفتار الکتروشیمیایی پوشش‌های نانوکامپوزیتی را به‌طور چشمگیری نسبت به پوشش‌های PEO ایجادشده در الکترولیت سیلیکاتی بدون حضور هیدروکسید لایه مضاعف بهبود می‌بخشد. همچنین، با افزایش میزان هیدروکسید لایه مضاعف در الکترولیت پوشش‌دهی، رفتار الکتروشیمیایی پوشش‌ها به‌طور قابل توجهی بهتر شد. در این راستا، لایه فشرده داخلی پوشش‌ها نقش اصلی در محافظت در برابر خوردگی ایفا می‌کند که با افزایش میزان هیدروکسید لایه مضاعف، عملکرد آن بهبود بیشتری یافته است. علاوه بر این، مشارکت هیدروکسید لایه مضاعف در پوشش‌ها تاثیر مثبتی بر نتایج طیف‌سنجی امپدانس الکتروشیمیایی داشت، به‌طوری‌که در حضور هیدروکسید لایه مضاعف، رفتار القائی در طیف‌ها مشاهده نشد. با افزایش میزان هیدروکسید لایه مضاعف در الکترولیت، درصد تخلخل پوشش‌ها از 35/13به 45/4 و میانگین اندازه حفره‌ها نیز از 27/15 به 05/8 کاهش قابل‌ملاحظه‌ای یافت. در آزمون پلاریزاسیون پتانسیودینامیک، چگالی جریان خوردگی از 7-10×9/4 به 10-10×24/9 و پتانسیل خوردگی از 42/1- به 21/1- تغییر یافت که نشان‌دهنده بهبود چشمگیر عملکرد پوشش‌ها در برابر خوردگی است. به‌طور کلی، استفاده از هیدروکسید لایه مضاعف در فرآیند PEO می‌تواند به‌طور موثری عملکرد فیلم‌های اکسیدی ایجادشده روی آلیاژهای منیزیم را بهبود دهد و این امر، زمینه‌ساز توسعه این آلیاژها در کاربردهای ارتوپدی و ایمپلنت می‌شود.
  3. بهبود مقاومت به خوردگی آلیاژ منیزیمی از طریق ایجاد پوشش نانوکامپوزیتی اکسیداسیون الکترولیتی پلاسمایی - هیدروکسید لایه مضاعف در حمام فسفاتی
    1403
    هدف اصلی از این پژوهش، ایجاد پوشش‌های نانوکامپوزیتی اکسیداسیون الکترولیتی پلاسمایی (PEO) به کمک هیدروکسید لایه مضاعف (LDH) به‌منظور بهبود رفتار الکتروشیمیایی آلیاژ منیزیم AZ31B در محیط حاوی یون کلر است. مشخصه‌یابی پوشش‌های ایجادشده در تحقیق حاضر با استفاده از الگوهای پراش پرتو ایکس (XRD)، تصاویر میکروسکوپی الکترونی روبشی (SEM)، طیف‌سنجی پراش انرژی پرتو ایکس (EDS)، طیف‌سنجی تبدیل فوریه مادون‌قرمز (FTIR)، آزمون‌های زبری و ترشوندگی، پلاریزاسیون پتانسیودینامیک (PDP) و طیف‌سنجی امپدانس الکتروشیمیایی (EIS) صورت گرفت. برای رسیدن به هدف پژوهش، ابتدا هیدروکسید لایه مضاعف (Zn-Al-LDH) با استفاده از روش هیدروترمال سنتز شد. سپس، پوشش‌های نانوکامپوزیتی در حضور غلظت‌های مختلف از هیدروکسید لایه مضاعف سنتز شده (۵۰/۰، ۷۵/۰ و ۰۰/1 گرم بر لیتر) در چگالی جریان 7 آمپر بر دسی‌متر مربع، چرخه‌کاری 50 درصد، فرکانس 100هرتز، زمان 7 دقیقه، الکترولیت فسفاتی و حالت جریان مستقیم خطی روی زیرلایه AZ31B ایجاد شدند. نتایج آزمون‌های الکتروشیمیایی نشان داد که مشارکت هیدروکسید لایه مضاعف در الکترولیت فسفاتی پوشش‌دهی، رفتار الکتروشیمیایی پوشش نانوکامپوزیتی را در مقایسه با پوشش PEO ایجادشده در الکترولیت فسفاتی بدون حضور هیدروکسید لایه مضاعف را بهبود می‌بخشد. همچنین، با افزایش میزان مشارکت هیدروکسید لایه مضاعف در الکترولیت پوشش‌دهی، رفتار الکتروشیمیایی پوشش‌های ایجادشده بهبود می‌یابد. نتایج آزمون‌های الکتروشیمیایی نشان داد که نقش اصلی حفاظت در برابر خوردگی پوشش‌های ایجاد شده مربوط به لایه فشرده داخلی است. علاوه بر این، مشارکت هیدروکسید لایه مضاعف بر رفتار طیف‌سنجی امپدانس الکتروشیمیایی پوشش‌ها اثر خود را نشان داد به‌گونه‌ای که در حضور هیدروکسید لایه مضاعف در پوشش، رفتار القائی مشاهده نشد. بهبود رفتار الکتروشیمیایی پوشش‌های ایجادشده با افزایش میزان مشارکت هیدروکسید لایه مضاعف در الکترولیت پوشش‌دهی را می‌توان به افزایش میزان آب‌گریزی، کاهش زبری، کاهش درصد تخلخل پوشش‌ها و اثر بازدارنگی هیدروکسید لایه مضاعف در مقابل نفوذ آنیون‌های مخرب به سمت زیرلایه نسبت داد. با در نظر گرفتن تمام نتایج تجربی در تحقیق حاضر، استفاده از هیدروکسید لایه مضاعف با بهبود عملکرد فیلم‌های اکسیدی ایجادشده با فرایند PEO روی آلیاژهای منیزیم می‌تواند سبب توسعه این آلیاژها در کاربردهای ارتوپدی و ایمپلنت شود.
  4. بررسی خواص سایشی و خوردگی پوشش نانو لایه Cr/CrNبه روش لایه نشانی رسوب فیزیکی تبخیر قوس کاتدی بر فولاد زنگ نزن 304برای کاربردهای دریایی
    1400
    اصطکاک و سایش پدیدههایی میباشند که در سیستمهای مکانیکی با اجزای متحرک مشاهده میشود، ارتباط مستقیم با کارایی قابلیت اطمینان و عمر سیستم دارند. ازاینرو، به حداقل رساندن و کنترل این پدیدهها برای دستیابی به عملکرد مطلوب سیستم بسیار مهم است. هدف از پژوهش حاضر، ایجاد پوشش تکلایه CrNو پوشش نانو چندلایه Cr/CrNبا روش رسوب گذاری فیزیکی از فاز بخار با قوس کاتدی ) (CAE-PVDروی فولاد زنگنزن AISI 304و ارزیابی رفتار مکانیکی، تریبولوژی و رفتار الکتروشیمیایی پوششها است. جهت بررسی مورفولوژی مربوط به سطوح پوششها از میکروسکوپ الکترونی روبشی ) (SEMو میکروسکوپ الکترونی روبشی گسیل میدان ) (FE-SEMاستفاده شد. بهمنظور شناسایی فازهای مربوط به پوششها از الگوهای پراش پرتوایکس ) (XRDاستفاده گردید و بررسی رفتار مکانیکی پوششها با استفاده از روش نانودندانهگذاری صورت گرفت. رفتار تریبولوژی پوششها به روش توپ بردیسک بررسی شد. رفتار الکتروشیمیایی پوششهای ایجادشده در محلول 3/5درصد وزنی NaClو با استفاده از آزمونهای طیفسنجی امپدانس الکتروشیمیایی ) (EISو پلاریزاسیون پتانسیودینامیک ) (PPDبررسی شد.
  5. تاثیر افزودن نانو ذرات TiO2 بر رفتار سایشی و خوردگی پوشش های سرامیکی ایجاد شده روی آلیاژ منیزیم AZ31 به روش اکسیداسیون الکترولیتی پلاسمایی
    1400
    در این پژوهش، پوشش های سرامیکی روی آلیاژ منیزیم AZ31 با استفاده از فرآیند پوشش دهی اکسیداسیون الکترولیتی پلاسمایی در الکترولیت پایه فسفاتی حاوی غلظت های مختلف نانو ذرات TiO2، تحت جریان مستقیم پالسی ایجاد شدند. یکی از اجزای ثابت الکترولیت پایه ذرات هیدروکسی آپاتیت بود که به روش رسوب شیمیایی تر سنتز شد. فرآیند پوشش دهی تحت فرکانس 1000 هرتز، چگالی جریان 1 آمپر، چرخه کاری 50 درصد و زمان 7 دقیقه انجام شد. در ادامه اثر غلظت های مختلف 0، 1، 2، 3 و 4 گرم بر لیتر نانو ذرات TiO2 در الکترولیت پایه بر خواص مختلف پوشش ها نظیر ریزساختار، ضخامت، ترکیب فازی و عنصری، زبری سطح، میزان ترشوندگی سطح، رفتار خوردگی و رفتار سایشی بررسی شد.
  6. بررسی رفتار الکتروشیمیایی پوشش نانولایه Cu/CrN اعمال شده به روش رسوب گذاری فیزیکی از فاز بخار بر فولاد زنگ نزن 304
    1400
    هدف از این پژوهش، ایجاد پوشش نانوساختار چندلایه CrN/Cu و پوشش تک لایه CrN و مقایسه رفتار الکتروشیمیایی، خواص مکانیکی و رفتار آنتی باکتریال آن ها است. در این تحقیق، پوشش های مذکور با روش رسوب گذاری فیزیکی از فاز بخار با استفاده از قوس کاتدی (CAE-PVD) روی زیرلایه فولاد زنگ نزن 304 اعمال شدند. شناسایی فازهای موجود و بررسی ضخامت پوشش های ایجادشده بهترتیب از الگوهای پراش پرتوایکس (XRD) و میکروسکوپ الکترونی روبشی گسیل میدان (FE-SEM) صورت گرفت. به منظور ارزیابی خواص چسبندگی از آزمون ماکروسختی سنج راکولC استفاده شد.
  7. بررسی تاثیر ولتاژ بایاس بر رفتار الکترو شیمیایی پوشش نیترید تیتانیم (TiN) اعمال شده بر کاشتنی های فلزی به روش رسوب فیزیکی بخار (PVD) در محلول شبیه سازی بدن
    1397
    در این پژوهش، پوشش نیترید تیتانیم ((TiN روی سطح آلیاژ Ti-6Al-4V و همچنین فولاد زنگ نزن 316 L، با استفاده از فرآیند رسوب فیزیکی بخار قوس کاتدی رسوب داده شد و در سه ولتاژ بایاس مختلف ( 150، 200 و 250 ولت) مورد بررسی قرار گرفت. ریزساختار نمونه های پوشش داده شده توسط میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM)، الگوی پراش پرتو ایکس (XRD) و آزمون نانو سختی و میکروسکوپ نیروی اتمی (AFM)، مورد آنالیز قرار گرفت. رفتار خوردگی پوشش ها در محیط شبیه ساز بدن (هنک و رینگر)، توسط آزمایش های پلاریزاسیون پتانسیو دینامیک و طیف سنجی امپدانس الکترو شیمیایی مورد مطالعه قرار گرفت. تصاویر SEM نشان دادند که پوشش های ایجاد شده در ولتاژ بایاس 200 ولت، کم ترین میزان حفرات سوزنی (4/0 درصد) و میکرو ذرات را ارائه دادند. بررسی های مربوط به الگو های پراش پرتو ایکس نمونه ها نشان داد که ترکیب فاز پوشش به طور عمده شامل TiN است. در تمامی پوشش ها، شدید ترین پیک متعلق به اندیس (111) بوده و شدت پیک (200) در ولتاژ 250 ولت، بیش از سایر ولتاژ هاست. در بررسی اندازه کریستالی پوشش ها، کمینه اندازه کریستالی (12 نانومتر) برای ولتاژ بایاس 200 ولت به دست آمد. در بررسی نانو سختی، بیشینه مقدار سختی برای پوشش ها در ولتاژ بایاس 200 ولت، با مقدار سختی میانگین 7/19 گیگا پاسکال به دست آمد. مطالعات زبری سنجی و مشاهده تصاویر میکروسکوپ نیروی اتمی پوشش ها، موید کاهش زبری (2/53 نانو متر) در ولتاژ بایاس 200 ولت و افزایش یکنواختی سطح در این ولتاژ بود. بررسی صورت گرفته روی اثر ولتاژ بایاس بر رفتار خوردگی پوشش ها در محلول رینگر، نشان داد که بیشینه مقاومت خوردگی در ولتاژ 200 ولت حاصل شد و این ولتاژ در اندازه گیری های پلاریزاسیون، با کم ترین مقدار چگالی جریان (7-10×59/5 آمپر بر سانتی متر مربع)، به عنوان ولتاژ بایاس بهینه در نظرگرفته شد. بررسی اثر زمان غوطه وری روی رفتار خوردگی نمونه ها در ولتاژ بایاس بهینه 200 ولت، در محلول رینگر و بر دو زیرلایه فولادی و Ti-6Al-4V صورت گرفت. در هر دو زیرلایه پوشش داده شده، با افزایش زمان غوطه وری، مقدار مقاومت لایه های داخلی و خارجی، افزایش یافت و بیش ترین مقدار مقاومت لایه ها در 14 روز حاصل شد. در بررسی اثر محلول خورنده، مقدار مقاومت لایه داخلی در ولتاژ بایاس بهینه و در محلول هنک و رینگر به ترتیب برابر 35/1 و 8
  8. پوشش دهی 2TiB/TiB بر روی تیتانیوم خالص تجاری و بررسی رفتار رویین و الکتروشیمیایی در محلول های رینگر و هنک .
    1397
    در این مطالعه رفتار الکتروشیمیایی تیتانیم خالص تجاری پوشش دهی شده با استفاده از روش پک سمانتاسیون و پودرهای بور،ذغال کربن و آلومینا همراه با آنالیزهای مختلف و نمودار پلاریزاسیون،طیف سنجی امپدانس الکتروشیمیایی EIS و موت-شاکی در محلول رینگر و هنک در دمای C̊37 با موفقیت انجام گرفت. هدف از این تحقیق بررسی رفتار رویین و الکتروشیمیایی لایه بورایدی TiB/TiB2 پوشش دهی شده بر روی تیتانیوم خالص تجاری است. بدین منظور فرایند بوردهی به روش پک سمانتاسیون در دو دمای مختلف (900 و 1000 درجه سانتی گراد) و دو زمان مختلف (3 و 4 ساعت) انجام شد.آنالیزهای XRD و میکروسکوب الکترونی روبشی SEM به خوبی نشان دهنده ایجاد لایه بورایدی از ویسکرهای TiB و TiB2 متراکم بر روی لایه تیتانیوم خالص تجاری در دمای ̊C 900و̊ C 1000 و زمان 3 و 4 ساعت است. همچنین نتایج آزمون In-vitro شبیه ساز استخوان سازی نشان داد که پوشش کامپوزیتی TiB/TiB2 موجب بهبود استخوان سازی تیتانیوم می شود. منحنی های پلاریزاسیون پتانسیو دینامیک نشان دهنده ی رفتار پسیو لایه بورایدی است.آزمون طیف سنجی امپدانس الکتروشیمیایی (EIS) نشان دهنده مقاومت به خوردگی خوب و رضایت بخش نمونه بورایدی در محلول رینگر و هنک است.آنالیز موت-شاکی (M-S) نشان دهنده ی رفتار نیمه هادی نوع-n لایه پسیو ایجاد شده از بوراید بر روی تیتانیوم خالص است،که یک نوع پوشش بایولوژیک و نیمه رسانا است. اگرچه آنالیز موت-شاکی نشان داده است تمرکز لایه پسیو همراه با افزایش زمان کاهش می یابد. سرانجام بنابراین نمونه̊C 900 در زمان 3 ساعت در مقایسه با نمونه ̊C 1000 برای کاربردهای بیولوژیکی مناسب تر است که اساسا برای ساخت شرایط سطحی بهتر و نقص کمتر و لایه پسیو تکامل یافته تر ایجاد می شود.