17222

118 گلپايگان

كارشناسي ارشد

شناسايي وانتخاب مواد

اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان

1397

100ص.: مصور، جدول، نمودار

مهدي رفيعايي

شهرام عليرضايي

1400/11/19

كتابنامه

مهندسي مواد

فني مهندسي گلپايگان

1400/11/19

118

چكيده آندايز به عنوان يك روش پوشش دهي الكتروشيميايي براي ايجاد پوشش متخلخل بر سطح فلز به كار ميرود. هدف از اين پژوهش ساخت پوشش نانو كامپوزيت آلومينا- تيتانيا به روش آندايز تك مرحله اي بر سطح آلومينيوم 1100 و بررسي سختي و خواص فوتوترمال آن ميباشد. آندايز در محلول 20 درصد وزني اسيد سولفوريك، دماي 2±5 درجه سانتي گراد، ولتاژ 25 ولت و توسط الكترود پلاتين انجام شد. نتايج آزمون پراش اشعه ايكس نشان مي دهد كه پوشش بدست آمده داراي فاز آلوميناي آمورف است و همچنين پيك هاي مربوط به تيتانيا و آلومينيوم نفوذ كرده به پوشش ديده ميشود. نتايج آزمونهاي ميكروسكوپ الكتروني روبشي(SEM) و ميكروسكوپ الكتروني گسيل ميداني(FESEM) از سطح و سطح مقطع پوششها نشان ميدهد كه پوشش كاملأ متخلخل بوده و حفرات به صورت ستوني رشد كردهاند. حضور تيتانيا در داخل پوشش اكسيدي متخلخل توسط آزمون اسپكترومتري پراش انرژي اشعه ايكس(EDS) به اثبات رسيد. نتايج آزمون ميكروسكوپ نيروي اتمي(AFM) نشان دهندهي كاهش زبري سطح پوشش با انجام آندايز كامپوزيتي ميباشد و تصاوير سه بعدي، متخلخل بودن پوشش را به خوبي نشان ميدهد. نتايج تست ميكروسختي نشان دهندهي افزايش سختي پوشش از 400 به 600 ويكرز بوده است كه طبق قانون مخلوط در كامپوزيتها افزايش سختي تأييد ميشود. طبق نتايج بدست آمده از آناليز اسپكترومتري جذب UV-VISIBLE غلظت نانو ذرات تيتانيا تأثير بسزايي در جذب و بازتاب پوشش دارد. بطوريكه در غلظت 500 ميليگرم تيتانيا بهترين خواص فوتوترمال را در طول موج هاي مختلف داراست.

Abstract Anodizing as the electro chemical coating method to create a porous coating on metal surface. The aim of this research is to fabricate Alumina-Titania nanocomposite coating that was performed by one-step anodization on Al-1100 as well as to investigate its hardness and photo-thermal properties. Anodizing was performed in 20 wt% sulfuric acid at temperature of 5±2 ℃ and constant voltage with pt electrode as the cathode. the X-Ray diffraction analysis shows that the obtained coating has amorphous phases of alumina, also peaks that related to titania and aluminium that trapped in the coating was observed. The scanning electron microscopy (SEM) and FESEM results of surface and cross-section of coating shows that microstructure of coatings had porous pores and the grows of pores as a column shape, and the presence of TiO2 nanoparticles in the pores of oxide coating was investigated by energy dispersive X-Ray spectroscopy (EDS). The atomic force microscopy (AFM) test results indicate that the decrease in surface roughness of the coating with composite anodizing process, and the three-dimensional images show the porosity of the coating clearly. the results of microhardness test showed that the hardness value of the coating increased from 400 to 600 Vickers, also, by increasing the TiO2, gradually the hardness value decreased. According to the results of UV- spectrophotometer analysis, the concentration of nano particles and size of pores have a significant effect on absorbance and reflection. At the concentration of 500 mg of titania has the best absorbance at different wavelength.

مهدي رفيعايي

شهرام عليرضايي