Hassan Elmkhah

P.H.D dissertations

1. بررسي اثر آنيل بر رفتار الكتروشيميايي، مكانيكي و تريبولوژيكي پوشش‏هاي CrN/CrAlN اعمال‏شده به روش رسوب فيزيكي بخار
   يموراي ونگسا 2022
   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
   Thesis summary
   
   
2. بررسي ارتباط معماري پوشش هاي نانوساختار نيتريد كروم و نيتريد زيركونيوم اعمال شده بر زيرلايه فولاد زنگ نزن AISI 304 به روش رسوب فيزيكي بخار (PVD) با رفتار الكتروشيميايي و مكانيكي آن ها
   پرويز محمديان صميم 2021
   هدف از انجام تحقيق حاضر، بررسي ارتباط معماري (تغيير تعداد لايه ها) پوشش هاي نانوساختار نيتريد كروم و نيتريد زيركونيوم اعمال شده بر زيرلايه فولاد زنگ نزن AISI 304 به روش رسوب فيزيكي از فاز بخار به كمك قوس كاتدي (CAE-PVD) با رفتار الكتروشيميايي و مكانيكي آن ها است. در اين تحقيق، پوشش هاي نانوساختار ZrN/CrN با جفت لايه هاي 10، 20 ،30 و هم چنين تك لايه CrN ايجاد شدند. پس از لايه نشاني، بررسي هاي ريزساختاري با استفاده از تصاوير ميكروسكوپ هاي الكتروني روبشي (SEM)و ميكروسكوپ الكتروني روبشي گسيل ميدان (FE-SEM) صورت گرفت و به منظور شناسايي فازهاي موجود در پوشش ها از الگوهاي پراش پرتو ايكس(XRD) استفاده شد. براي ارزيابي چسبندگي پوشش ها از روش سختي سنجي راكول C استفاده شد. زبري، سختي و تنش پسماند پوشش ها با استفاده از ميكروسكوپ نيروي اتمي (AFM) مجهز به نانوفرورونده ارزيابي شدند. رفتار الكتروشيميايي پوشش ها با استفاده از آزمون هاي پلاريزاسيون پتانسيوديناميك و طيف سنجي امپدانس الكتروشيميايي(EIS) در محيط هاي 5/3 درصد وزني كلريدسديم و رينگر بررسي شد.
   Thesis summary
   
   
3. ايجاد پوششهاي چندلايه اي نانوساختار بر پايه نيتريدهاي كروم و تيتانيم به روش رسوبگذاري فيزيكي بخار و مطالعه خواص ريزساختاري و مكانيكي آن
   غلامرضا فغاني 2019
   ارتقاي كيفيت ابزارهاي جراحي مي تواند منجر به كاهش استهلاك و افزايش عمر آن ها و در نهايت موجب صرفه جويي در هزينه هاي پزشكي گردد. ابزارهاي جراحي بسيار حساس و آسيب پذير بوده و هرگونه تماس آن ها با محلول هاي شيميايي كه در مواردي مانند حك نمودن حروف توسط دستگاه هاي حك زني، پاك سازي، گندزدايي و استريليزاسيون رخ مي دهد، منجر به خوردگي، شكستگي و ايجاد خلل و خرج در سطوح ابزار مي شود. از طرفي احتمال انتقال عفونت از طريق اين ابزارها به بيماران بسيار زياد است. براي حل اين چالش ها و كاهش درصد تخريب ابزار جراحي، يكي از بهترين راه كارها، كمك گرفتن از مهندسي سطح و يكي از فرآيندهاي مهم آن، پوشش دهي است. در اين بين، روش رسوب گذاري فيزيكي فاز بخار، يكي از روش هاي مهم و متداول براي بهبود خواص سطحي ابزار آلات پزشكي به حساب مي آ يد. پوشش هاي ايجاد شده با اين روش، تراكم، يكنواختي و چگالي و چسبندگي بالايي به زير لايه داشته كه اين امر موجب بهبود خواص شيميايي، مكانيكي و ضد باكتريايي آن مي شود. اين ويژگي ها به همراه قيمت نسبتاًًً پايين و سادگي فرآيند، آن را روشي جذاب براي كاربرد در حوزه پزشكي معرفي نموده است. در تحقيق حاضر، ابتدا جهت تأييد تركيب شيميايي آلياژ زيرلايه، آزمون كوآنتومتري انجام گرفت. در ادامه، پس از آماده سازي زيرلايه و تعيين دقيق پارامترهاي پوشش، پوشش هاي بر پايه ي كروم و تيتانيم، با كمك دستگاه رسوب فيزيكي فاز بخار از نوع تبخير قوس كاتدي بر روي فولاد زنگ نزن C420 پزشكي به صورت تك لايه اي و چند لايه ا ي ايجاد شد. آنگاه آناليزهاي فازي و ميكروسكوپي XRD، AFM و FE-SEM مجهز به MAP و EDX بر روي نمونه ها انجام گرفت. پس از تأييد تركيب پوشش هاي تك لايه اي و چندلايه اي به كمك آزمون هاي ميكروساختاري، آزمون هاي مكانيكي شامل سختي سنجي نانو و ميكرو، چسبندگي راكول سي و مقاومت سايشي با دستگاه توپ بر روي ديسك صورت پذيرفت. آزمون هاي امپدانس الكتروشيميايي و پلاريزاسيون پتانسيوديناميك با محلول سرم فيزيولوژي جهت تعيين خواص مقاومت به خوردگي و آزمون باكتريايي با باكتري هاي استافيلوكوك اورئوس و اي كولاي، جهت مقايسه ي خواص ضد باكتريايي نمونه ها انجام گرفت. آزمون هاي آبگريزي و خونگريزي جهت بررسي ميزان ترشوندگي نمونه ها به انجام رسيد. نتايج آزمايش ها نشان داد كه پوشش چندلايه اي نانوساختار TiN/CrN، داراي با
   Thesis summary
   
   
4. Investigation of electrochemical behavior of nanostructured TiN, CrN, and TiN/CrN coatings on the Ni-Cr alloy used in dental fixed prostheses
   نضال العوده 2019
   Being a sophisticated process, the electrochemical behavior of dental alloys relies on a lot of factors such as surface treatment, environment-related conditions around the alloys, the composition and structure of the alloys. Metallic materials used in medicine and dentistry should be very resistant to corrosion and not cause any biological response. The aim of this study was the evaluation of influence of TiN monolayer, CrN monolayer and TiN/CrN multilayer on hardness properties (micro and nano-indentation), surface roughness, corrosion resistance and ion release from nickel chromium dental alloy in artificial saliva environment with different pH levels (3, 4, 5, 6.5 and 8).The samples of Ni-Cr dental alloys were produced by lost-wax technique and the TiN, CrN and TiN/CrN nano-layer coatings were deposited by means of cathodic arc evaporation method (CAE-PVD). The surface roughness of the alloys was investigated by (Profilometer and AFM device). The EDS, and XRD were also used in the study for analyzing the distribution of elements on the surface and cross- section of coated and uncoated Ni-Cr specimens and to investigate crystal structure, type, and orientation, as well as the boundaries between crystals. It is also used to assess the effect of alloying elements on phase formation and distribution. The tribological tests were performed in artificial saliva so that wear factor and the friction coefficient can be determined. The corrosion behavior of coatings was investigated by electrochemical impedance spectroscopy and potentiodynamic polarization tests. The microstructure characterizations and composition of selected alloys were done before and after electrochemical test in artificial saliva, using scanning electron microscopy (SEM). The results showed when tested surface roughness, a coating procedure has given different results among them as some of them gave higher roughness of the surface (TiN and TiN/CrN) samples while some other low of the surface roughness
   Thesis summary