شماره راهنما :
1399 دكتري
پديد آورنده :
صالحي كهريزسنگي، پريناز
عنوان :
ايجاد پوشش هاي آب گريز نيكل و نيكل-تنگستن با ساختار سلسله مراتبي و ارزيابي خواص و دوام آن ها
گرايش تحصيلي :
مهندسي مواد
محل تحصيل :
اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان
صفحه شمار :
15، 101 ص. : مصور، جدول، نمودار
استاد راهنما :
كيوان رئيسي، فتح اله كريم زاده
توصيفگر ها :
آب گريزي , رسوب دهي الكتريكي , ترشوندگي , زبري سطح , ساختار سلسله مراتبي , خوردگي-سايشي , الكتروشيميايي
استاد داور :
سعيدرضا الله كرم، فخرالدين اشرفي زاده، بهزاد نيرومند
تاريخ ورود اطلاعات :
1398/03/28
رشته تحصيلي :
مهندسي مواد و متالورژي
تاريخ ويرايش اطلاعات :
1398/03/28
چكيده فارسي :
چکیده يکی از موانع مهم در راه تولید انبوه و کاربرد عملی پوششهای فلزی آبگريز در صنايع دريايی عدم آگاهی از میزان پايداری ساختارهای سلسلهمراتبی و در نتیجه رفتار آبگريزی اين پوششها در برابر اثرات مخرب ناشی از برخورد ذرات ساينده موجود در آب دريا است از اين رو يکی از اهداف پژوهش حاضر ارزيابی رفتار آبگريزی و میزان پايداری ساختار سلسلهمراتبی پوشش نیکل آبگريز در تماس با محلول خورنده ساينده است برای اين منظور طراحی و ساخت تجهیزی جهت بررسی تغییرات لحظهای در نمودارهای طیفسنجی امپدانس الکتروشیمیايی پوششها در شرايط اغتشاشی در محلول خورنده با موفقیت انجام شد در زمانهای مختلف از آزمون خوردگی سايشی زاويه تماس سطح پوشش با آب اندازه گیری و تصاوير میکروسکوپی الکترونی روبشی و میکروسکوپی نیروی اتمی از سطح نمونه تهیه شد به کمک برقراری ارتباط میان تغییرات امپدانس با تغییرات زبری سطح ريزساختار و آبگريزی پوشش شروع تخريب در ساختار سلسلهمراتبی و تأثیر آن بر رفتار آبگريزی و مقاومت به خوردگی پوشش بررسی شد در ادامه نقش عنصر آلیاژ ی تنگستن بر آبگريزی و میزان پايداری ساختار سلسلهمراتبی نیکل در شرايط خورنده ساينده ارزيابی شد مقايسهای میان رفتار آبگريزی زبری و ريزساختار سطح ترکیب شیمیايی و فازی رسوبات نیکل و نیکل تنگستن صاف و سلسلهمراتبی به کمک روشهای زاويه سنجی میکروسکوپی نیروی اتمی میکروسکوپی الکترونی روبشی طیفسنجی توزيع انرژی و پراش پرتو ايکس انجام شد صرف نظر از تفاوت در زبری سطح و ترکیب شیمیايی تمام پوششها بالفاصله پس از رسوبدهی الکتريکی آبدوست و پس از دو هفته نگهداری در هوا آبگريز در حدود 197 شدند تغییرات در زاويه تماس پوششها برحسب مدت زمان نگهداری آنها در هوا به کمک چهار مايع مختلف اندازهگیری و برای محاسبه تغییرات انرژی سطح پوششها با زمان از مدل وو استفاده شد بالفاصله پس از رسوبدهی الکتريکی انرژی سطح پوششها زياد بود اما با گذشت زمان نگهداری در هوا از میزان آن کاسته شد براساس نتايج زبریسنجی حاصل از میکروسکوپی نیروی اتمی در حدود 56 از زبری متوسط ساختار سلسلهمراتبی نیکل پس از تنها نیم ساعت خوردگی سايشی از دست رفت در اين هنگام زاويه تماس با حدود 57 کاهش به عدد 577 رسید پس از يک ساعت خوردگی سايشی در حدود 11 از زبری متوسط نیکل سلسلهمراتبی از دست رفت و زاويه تماس اين پوشش در محدوده آبدوست 11 قرار گرفت مکانیزم خوردگی و مدلهای مربوط به رفتار امپدانس هر پوشش ارائه شد صرف نظر از تغییرات در زبری و زاويه تماس مقاومت انتقال بار پوشش نیکل سلسلهمراتبی بهدلیل گذار از رفتار آبگريزی به رويینگی به صورت ناگهانی افزايش يافت بهدلیل توانايی باالی رويین شدن مجدد پوشش نیکل سلسلهمراتبی حین خوردگی سايشی مقاومت انتقال بار آن پس از اين افزايش تا پايان آزمون ثابت باقی ماند با افزودن تنگستن میزان پايداری ساختار سلسلهمراتبی نیکل حین آزمون خوردگی سايشی افزايش يافت بهطوری که گذار از آبگريزی به رويینگی برای پوشش نیکل تنگستن سلسلهمراتبی برخالف نیکل سلسلهمراتبی بهصورت تدريجی بود همچنین پس از نیم ساعت آزمون خوردگی سايشی فقط 19 از زبریهای ساختار سلسلهمراتبی نیکل تنگستن از دست رفت و پس از يک ساعت آزمون پوشش همچنان آبگريز بود کلمات کلیدی آبگريزی رسوبدهی الکتريکی ترشوندگی زبری سطح ساختار سلسلهمراتبی خوردگی سايشی الکتروشیمیايی
چكيده انگليسي :
1 Fabrication of Hierarchical Nickel and Nickel Tungsten Coatings and Evaluation of Their Properties and Durability Parinaz Salehi Kahrizsangi p salehikahrizsangi@ma iut ac ir March 2019 Department of Materials Engineering Isfahan University of Technology 84156 83111 Iran 1st Supervisor Keyvan Raeissi73 2nd Supervisor Fathallah Karimzadeh74 Advisors Edoardo Proverbio75 Luigi Calabrese76 AbstractPractical applications of hydrophobic metallic coatings in marine industries is limited to theirlong term durability during the erosion corrosion conditions Therefore investigation of thewetting behavior and durability of the hierarchical structure of hydrophobic nickel coatingduring erosion corrosion is the main aim of the current research For this purpose a setupfor on site electrochemical impedance spectroscopy of the coatings during erosion corrosionwas successfully designed and fabricated The water contact angles of the coatings weremeasured and the scanning electron microscopy SEM and atomic force microscopy AFM images were prepared from the eroded corroded surfaces at different intervals duringerosion corrosion tests Damage initiation in the hierarchical structure of the coating and itseffect on the hydrophobicity and corrosion resistance of it were investigated by studying thechanges in the impedance as well as the surface roughness microstructure and contact angleof the coating The effect of tungsten as an alloying element on hydrophobicity and durabilityof the hierarchical structure of nickel during erosion corrosion was also investigated Contactangle measurement atomic force microscopy scanning electron microscopy energydispersive spectroscopy EDS and x ray diffraction XRD analysis were used to study andcompare between the hydrophobicity surface roughness and microstructure chemical andphase composition of the hierarchical and smooth nickel and nickel tungsten coatings Allcoatings were hydrophilic immediately after electrodeposition but changed to hydrophobic 130 after two weeks storing in the air Changes in the contact angles of the coatings withstoring time in the air were measured using four types of target liquids according to the Wutheory to obtain the rate of the changes in the surface energy of each coating The surfaceenergy of the coatings was high after electrodeposition and decreased during storing in theair After 30 minutes of erosion corrosion about 65 of the roughness of the hierarchicalnickel structure was lost which decreased its water contact angle to 115 After an hour of 73 Professor Department of Materials Engineering Isfahan University of Technology Iran 74 Professor Department of Materials Engineering Isfahan University of Technology Iran 75 Professor Department of Engineering University of Messina Italy 76 Associate Professor Department of Engineering University of Messina Italy
استاد راهنما :
كيوان رئيسي، فتح اله كريم زاده
استاد داور :
سعيدرضا الله كرم، فخرالدين اشرفي زاده، بهزاد نيرومند
