مطالعه مکانيزم رسوب دهی الکتروشيميايی آلياژ Zn-Co-Fe

چکيده:

روش های الکتروشيميايی ولتامتری چرخه ای و کرنوآمپرومتری جهت مطالعه پوشش دهی آلياژ های دو جزئی و سه جزئی حاوی روي، کبالت و آهن مورد استفاده قرار گرفتند. مطالعه پيک های شاخص منحني ها، با استفاده از بررسی مختصات آن ها انجام شد. نشانه هايی در تاييد مکانيزم بروز رفتار آنومولوس رسوب دهی در اثر ممانعت از تشکيل هيدروکسيد های کبالت و آهن و همچنين مکانيزم ديگری که رفتار آنومولوس رسوب دهی را به تفاوت در سينتيک احيای اين اجزا نسبت مي­دهد، مشاهده شد. اثر افزايش غلظت يون های کبالت و آهن مورد بررسی قرار گرفت. مشاهده شد که در نسبت مولی کبالت به روی برابر با 50 و آهن به روی برابر با 30 رفتار آنومولوس به ميزان زيادی تعديل مي­شود. مکانيزم جوانه زنی با مطالعه منحنی های کرونوآمپرومتري، مورد بررسی قرار گرفت. در بررسی منحنی های جريان-زمان در محلول های روی-کبالت، روی-آهن و روی-کبالت-آهن، دو ماکزيمم جريان مشاهده شد که نخستين ماکزيمم جريان به جوانه زنی کبالت و يا آهن و دومين ماکزيمم جريان به جوانه زنی روی بر جوانه های اوليه کبالت و يا آهن نسبت داده شد. همچنين مشاهده شد که مکانيزم جوانه زنی در سيستم های روي-کبالت و روي-کبالت-آهن، حد واسطی از مدل جوانه زنی لحظه ای و پيشرونده به دست آمد. همچنين مشاهده شد که دانسيته محل های جوانه زنی بر اثر آلياژ سازی کاهش مي­يابد.

کلمات کليدي:رسوب دهی آلياژي، روي-کبالت-آهن، رسوب دهی آنومولوس، ولتامتری چرخه ای، مکانيزم جوانه زني، کرونوآمپرومتري.

فهرست مطالب:

عنوان

1- مروری بر منابع.

1-1- مقدمه ای بر خواص و کاربرد های آلياژ های روی - گروه آهن.

            1-1-1- آلياژ روی - نيکل.

            1-1-2- آلياژ روی - کبالت

            1-1-3- آلياژ روی - آهن.

1-2- رده بندی رفتارهای رسوب دهی در يک سيستم آلياژي

1-3- بررسی مطالعات انجام شده..1-3-1- معرفی مکانيزم های ارائه شده درباره رفتار آنومولوس رسوب دهی آلياژ روی - عناصر گروه آهن.

            1-3-1-1- مکانيزم ممانعت توسط لايه هيدروکسيد

            1-3-1-2- تفاوت در سينتيک رسوب دهی

            1-3-1-3- رسوب دهی زيرپتانسيل (UPD) 14

      1-3-2- مطالعات انجام شده بر روی سيستم های رسوب دهی روی - عناصرگروه آهن.

      1-3-3- مطالعات انجام شده بر روی رسوب دهی روی - کبالت

      1-3-4- مطالعات انجام شده بر روی رسوب دهی روی - آهن

1-4- آناليز رياضی منحنی های ولتامتري

            1-4-1- خواص سيستم ها

1-5- جوانه زنی الکتروشيميايي

2- مروری بر منابع

1-1- مقدمه ای بر خواص و کاربرد های آلياژ های روی - گروه آهن:

اعمال پوشش های فدا شونده بر روی قطعات فولادی، به عنوان يک روش موثر کنترل خوردگی در صنعت به شمار می رود. روی پوشش ارزانی است، بنابر اين در اين دسته از پوشش ها، اولين انتخاب برای محافظت در برابر خوردگی خواهد بود. کادميم نيز در شرايطی که پوشش روی قابل استفاده نيست، به طور گسترده به کار می رود. افزايش نياز به پوشش­هايی با کيفيت و دوام بيشتر، نياز به توليد و استفاده از پوشش های آلياژی روی را افزايش داده است. علاوه بر اين، کاربرد پوشش های کادميم، با توجه به سمی بودن آن­ها، رو به کاهش است.

برای مشاهده کامل متن در سایت نویسنده لطفا کلیک کنید

رسوب الکتروشيميايي پوشش کامپوزيتي برنز-گرافيت

مجيد اسناوندي[1]، محمد قرباني[2]

چکيده

برنز به دليل مقاومت سايش، اکسيداسيون و خوردگي بالا کاربرد فراواني در صنعت دارد. اما آبکاري مس-قلع (برنز) از حمام سيانيدي به دليل مسائل زيست محيطي محدود شده است. مشکلات حمام هاي غيرسيانيدي نيز مانع گسترش اين نوع حمام ها بوده است. در اين تحقيق رسوب همزمان ذرات گرافيت در

فرآيند آبکاري آلياژي از حمام کلريدي مورد بررسي قرار گرفت. مشخص شد با افزايش غلظت ذرات گرافيت در حمام، درصد گرافيت و قلع در پوشش افزايش مي يابد. افزايش دانسيته جريان الکتريکي نيز موجب افزايش مقدار قلع و کاهش درصد گرافيت در پوشش مي شود. نشان داده شد که نحوه رسوب ذرات در

پوشش از مدل گاگليلمي پيروي مي کند. حضور 6% گرافيت ضريب اصطکاک برنز را از 73/0 به 25/0 کاهش داد. نتايج نشان دادند که حضور ذرات گرافيت مقاومت به خوردگي رسوب به دست آمده را افزايش مي دهد.

کلمات کليدي:آبکاري آلياژي، پوشش کامپوزيتي، خواص سايشي، مقاومت خوردگي، خودروانکار

1- مقدمه

مقاومت به خوردگي و سايش مناسب، انتقال حرارت و جريان الکتريکي خوب و شکل پذيري عالي از جمله خواص منحصر به فرد مس هستند. اما سختي کم مس باعث شده است همواره براي بهبود خواص مکانيکي مس تلاش هايي صورت گيرد. از جمله کارهاي صورت گرفته در اين راستا مي توان به آلياژسازي مس با ديگر عناصر مانند قلع اشاره کرد. برنز خواص مکانيکي، سايشي و خوردگي مطلوبي داشته و در صنايع مختلف به وفور به کار مي رود. علاوه بر آن برنز با درصدهاي قلع متفاوت، کاربرد تزييني نيز دارد]1-4[. يکي از روش هاي ساخت برنز آبکاري است. در آبكاري برنز همانند آبكاري آلياژهاي ديگر يكي از مهمترين مسائل رسوب هم­زمان دو فلز است. تحقيقات در مورد آبكاري برنز به سال 1842 بر مي گردد كه از حمام­هاي سيانيدي جهت آبكاري برنز استفاده گرديد و اين تحقيقات تا سال 1970 ادامه پيدا كرد. با وجود مضرات زياد حمام هاي سيانيدي براي محيط زيست، اما به علت خواص بهتر پوشش ايجاد شده از حمام سياندي مانند چسبندگي، استحکام و براقيت بيشتر، هنوز از آن استفاده مي شود]5[. امروزه کمپلکس کننده هاي فراواني براي جايگزيني سيانيد معرفي شده است. پرکاربردترين اين کمپلکس کننده ها پيروفسفات بوده است که خود آلوده کننده محيط زيست است]6[. بنابراين به نظر مي رسد آبکاري برنز همواره با آلودگي همراه باشد. اما اخيراً آبکاري برنز بدون استفاده از کمپلکس کننده و مطالعه براي بهبود خواص رسوب حاصله مورد توجه قرار گرفته است]7[.

از دهه 1980، به دليل نياز روز افزون صنعت به مواد ضد سايش و با اصطكاك كم، حجم تحقيقات در زمينه پوشش هاي كامپوزيتي افزايش چشمگير يافت و خواص تريبولوژيكي كامپوزيت هاي با پايه نيكل و مس به همراه ذرات روانكار از جمله گرافيت، سولفيد موليبدن و تفلون مورد بررسي قرار گرفت.مهمترين ويژگي روانكارهاي جامد ساختار لايه لايه اي آنها و در نتيجه کاهش ضريب اصطکاک است. پيوند اتم­ها بين لايه­ها واندروالس و بين اتم­ها در هر لايه كووالانت يا يوني مي باشد. ياتاقان ها و بوش ها بالاترين حجم قطعات توليد شده توسط روش متالوژي پودر مي باشند. قبلاً اكثر اين قطعات از جنس مس – گرافيت (G-Cu) ساخته شده و شامل زمينه مسي با حدود 10% گرافيت بودند. عليرغم داشتن ضريب اصطكاك پايين، به خاطر استحكام و مقاومت به سايش پائين ناشي از زمينه نرم مسي و همچنين ورود گرافيت به زمينه سعي شده است از زمينه آلياژي برنزي به جاي مس استفاده شود. هم اكنون ياتاقان ها و بوش ها اكثراً داراي يك زمينه برنزي حاوي Sn10% و مقدار گرافيت در آن از 1% تا 25% متغير مي باشد. با تغيير زمينه از مس به برنز، نرخ سايش در سرعت هاي بالاي لغزش چهار برابر كمتر مي شود]8[. در مقايسه با روش متالورژي پودر، آبکاري کامپوزيتي مي تواند روشي اقتصادي براي ساخت پوشش هاي حاوي ذرات جامد خودروانکار محسوب شود.

 در اين تحقيق، آبکاري آلياژي-کامپوزيتي برنز-گرافيت از يک حمام اسيدي و اثر برخي متغيرها بر رسوب ايجاد شده بررسي شده است. در ادامه خواص سايشي و خوردگي پوشش رسوب داده شده مورد مطالعه قرار گرفت.

برای مشاهده کامل متن در سایت نویسنده لطفا کلیک کنید