پديد آورنده :
باقرنژاد، عباس
عنوان :
بررسي ارتباط بين ريزساختار پوشش‌هاي پاشش حرارتي بر رفتار مقاومت تماسي الكتريكي مس
مقطع تحصيلي :
كارشناسي ارشد
گرايش تحصيلي :
شناسايي و انتخاب مواد
محل تحصيل :
اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان
صفحه شمار :
پانزده، 82ص.: مصور، جدول، نمودار
استاد راهنما :
حميدرضا سليمي جزي
توصيفگر ها :
مقاومت تماسي الكتريكي , پاشش حرارتي قوس الكتريكي , تخلخل , زبري , اكسيد , عمليات حرارتي آنيل
استاد داور :
رضا سلطاني، عباس بهرامي
تاريخ ورود اطلاعات :
1400/09/29
رشته تحصيلي :
مهندسي مواد
تاريخ ويرايش اطلاعات :
1400/09/29
چكيده فارسي :
مقاومت تماسي الكتريكي يكي از پارامتر‌هاي مهم براي اتصالات فلزي مي‌باشد، به گونه‌اي كه عملكرد وسايل و اتصالات الكتريكي به آن بستگي دارد. عواملي نظير تخلخل، زبري، اكسيدهاي سطحي و غيره مي‌تواند باعث افزايش مقاومت تماسي الكتريكي گردد. مقاومت تماسي الكتريكي در فصل‌مشترك بين پوشش و زيرلايه در مواقعي كه پوشش براي محافظت از سطوح استفاده مي‌شود اهميت مضاعفي پيدا مي‌كند. وجود تخلخل در پوشش‌هاي فلزي باعث مي‌شود تا نقاط تماس بين پوشش و زيرلايه كاهش يافته و همين امر موجب افزايش مقاومت تماسي الكتريكي در اين ناحيه مي‌شود. ايجاد زبري روي سطح پوشش مشابه با وجود تخلخل در ناحيه فصل‌مشترك پوشش و زيرلايه، موجب كاهش نقاط تماس الكتريكي مي‌گردد و مقاومت تماسي الكتريكي را افزايش مي‌دهد. در اين پژوهش خواص الكتريكي پوشش مس ايجاد شده به روش پاشش حرارتي مورد بررسي قرار گرفته است. بدين منظور از سيم مسي براي پوشش‌دهي به روش پاشش حرارتي قوس الكتريكي بر روي زيرلايه آلومينيومي استفاده شد. پس از انجام عمليات پوشش‌دهي، ريزساختار پوشش توسط ميكروسكوپ نوري و الكتروني روبشي (SEM) مورد ارزيابي قرار گرفت. الگوي تفرق اشعه ايكس (XRD) پوشش‌ها جهت بررسي تركيب فازي استفاده شد. هدايت‌الكتريكي پوشش‌ها نيز در دو‌جهت‌ضخامت و موازي‌جهت پوشش‌دهي توسط روش‌چهارنقطه‌اي (4-Point Probe) اندازه‌گيري شد. نتايج نشان داد كه دانسيته مرز اسپلتها رابطه مستقيم با هدايت در جهات مختلف پوشش دارد . هدايت الكتريكي پوشش قبل و بعد از عمليات حرارتي آنيل در دماي ºC 600 به مدت 6 ساعت اندازه‌گيري شد و مشاهده شد كه هدايت الكتريكي پس از عمليات حرارتي افزايش قابل توجهي يافته است. مقاومت تماسي الكتريكي در فصل‌مشترك اسپلتها برابر با µΩ 5/63±0/2Rc= و مقاومت تماسي الكتريكي در فصل‌مشترك پوشش و زيرلايه برابر با µΩ 5/22±1/11Rc= بدست آمد. عمليات حرارتي آنيل باعث تغيير در مقاومت تماسي الكتريكي شد به گونه‌اي كه در فصل‌مشترك اسپلتها و نيز فصل‌مشترك پوشش و زيرلايه به ترتيب برابر با µΩ 5/89±0/1Rc= و برابر با µΩ 4/01±0/2Rc= شده است كه دليل كاهش آن رشد اسپلتها و در نتيجه كاهش دانسيته مرز اسپلتها و نيز كاهش درصد تخلخل در پوشش و فصل‌مشترك پوشش و زيرلايه بوده است. درصد تخلخل در پوشش قبل از عمليات حرارتي برابر با 7±1 درصد و پس از عمليات حرارتي 1±5 درصد شده است. درصد تخلخل در فصل‌مشترك پوشش و زيرلايه برابر با 1±3 بوده است كه پس از عمليات حرارتي برابر با 1±2 شده است. مجموع اين تغييرات باعث شده است تا مقاومت تماسي الكتريكي به ميزان 82 درصد پس از عمليات حرارتي در ناحيه فصل‌مشترك پوشش و زيرلايه كاهش داشته باشد.
چكيده انگليسي :
The electrical contact resistance of metal connections, such as electrical devices depends on some factors such as porosity, roughness, surface oxides, and etc. The electrical contact resistance in the joint sections between the coating and the substrate becomes doubly important when the coating is used to protect surfaces. The presence of porosity in the metal/coatings interface reduces the contact points between the coating and the substrate, which increases the electrical contact resistance in this area. In this research, the electrical properties of copper coating deposited by thermal spraying were investigated. For this purpose, copper wire was used for coating by twin wire arc thermal spraying on aluminum substrate. The microstructure of the coating was evaluated by optical and scanning electron microscope (SEM). The X-ray diffraction (XRD) was used to investigate phase compositions. The electrical conductivity of the coatings was measured in two directions of through of coating thickness and in plane by the four-point method (4-Point Probe). The results showed that the average thickness of the splats was directly related to the conductivity in different directions of the coating. The electrical conductivity of the coating was measured before and after annealing heat treatment at 600°C for 6 hours. The electrical conductivity increased significantly after heat treatment. The electrical contact resistance of splat boundries was 2.63 μΩ and the electrical contact resistance at the coating/substrate interface was 11.22 μΩ. The annealing heat treatment change the electrical contact resistance. So the electrical contact resistance of the splats boundries was decrease to 1.89 μΩ and the electrical contact resistance of the coating/substrate interface reduced to 2.01 μΩ. Thus, the main factor in reduction of the electrical contact resistance was the reduction of the splat boundries after the annealing heat treatment.
استاد راهنما :
حميدرضا سليمي جزي
استاد داور :
رضا سلطاني، عباس بهرامي
