شماره مدرك :
19983
شماره راهنما :
17253
پديد آورنده :
زجاجي اصفهاني، ستاره
عنوان :

بررسي خواص پوشش آنتي باكتريال مس به همراه اكسيد گرافن بر روي زير لايه فولاد زنگ نزن304 به روش آبكاري الكتريكي

مقطع تحصيلي :
كارشناسي ارشد
گرايش تحصيلي :
شناسايي و انتخاب مواد مهندسي
محل تحصيل :
اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان
سال دفاع :
1403
صفحه شمار :
چهارده، 102ص. : مصور، جدول، نمودار
توصيفگر ها :
پوشش آنتي باكتريال , آبكاري الكتريكي , فولاد زنگ نزن 304 , مس , اكسيد گرافن
تاريخ ورود اطلاعات :
1403/09/11
كتابنامه :
كتابنامه
رشته تحصيلي :
مهندسي مواد و متالورژي
دانشكده :
مهندسي مواد
تاريخ ويرايش اطلاعات :
1403/09/12
كد ايرانداك :
23085756
چكيده فارسي :
در اين پژوهش جهت ايجاد خواص ضد باكتري، ابتدا نمونه هاي ديسكي شكل با قطر 12 و ضخامت 3 ميلي متر از فولاد زنگ نزن304 در اسيد سولفوريك 65 درصد حجمي فعال سازي و سپس با لايه ي نازكي از نيكل پوشش دهي شد. ضخامت لايه نيكل با استفاده از ميكروسكوپ الكتروني روبشي تعيين و آزمون پلاريزاسيون تافل به منظور بهينه سازي پوشش نيكل انجام شد. سپس با انجام اسكن كاتدي در نرخ روبش10 ميلي ولت بر ثانيه، در مناطق مختلف پلاريزاسيون، پوشش مس در ولتاژهاي 0.6، 1، 1.3، 1.5، 1.8، 2، 2.2 و 2.5 ولت و در زمان ثابت 15 دقيقه اعمال و با ميكروسكوپ الكتروني مورفولوژي و ضخامت پوشش برررسي و پس از انجام آزمون پلاريزاسيون تافل بر روي نمونه ها، از بين آن ها نمونه هاي 1.3، 1.5، 1.8 ،2 و 2.2 انتخاب و بر روي آن ها تفرق اشعه ايكس انجام شد. سپس براي ايجاد يك ضخامت يكنواخت، زمان پوشش دهي بهينه و در نهايت نمونه با ولتاژ 1.3 ولت و با زمان 1980 ثانيه به عنوان نمونه بهينه انتخاب شد. سپس اكسيد گرافن به عنوان ذرات تقويت كننده با در صد هاي 0، 0.2، 0.5 و1 گرم بر ليتر به محلول آبكاري اضافه شد. جهت اطمينان از تشكيل ذرات اكسيد گرافن در پوشش، از طيف‌سنجي مادون ‌قرمز با تبديل فوريه و طيف سنجي رامان و اشعه ايكس استفاده شد كه همگي حضور اكسيد گرافن در پوشش را تاييد نمود. همچنين استحكام چسبندگي پوشش مورد ارزيابي قرار گرفت و مشخص شد كه به دليل مراحل آماده سازي مناسب همه ي پوشش ها در كلاس 5B قرار گرفت. نتايج آزمون زبري سنجي نشان داد كه افزودن اكسيد گرافن به پوشش باعث افزايش زبري سطح نمونه ها شد. براي بررسي آب دوستي نمونه ها، آزمون ترشوندگي انجام و نتايج آزمون نشان داد كه نمونه با مقدار 1 گرم بر ليتر اكسيد گرافن آبدوستي بالاتري دارد. مقاومت به خوردگي پوشش ها با استفاده از آزمون طيف‌سنجي امپدانس الكتروشيميايي و پلاريزاسيون تافل مورد بررسي قرار گرفت و مشخص شد نمونه با مقدار اكسيد گرافن 1 گرم بر ليتر مقاومت به خوردگي بيشتري دارد. جهت ارزيابي اثر ضد باكتريايي سطوح اصلاح شده از آزمون هاله ودر دو نوع باكتري گرم مثبت و گرم منفي استفاده شد. نتايج نشان داد كه تمامي پوشش ها خاصيت آنتي باكتريال دارد و افزودن اكسيد گرافن باعث بهبود خواص آنتي باكتريال پوشش شد در حالي كه فولاد زنگ نزن 304 اصلا خاصيت ضد باكتريايي نداشت.
چكيده انگليسي :
In this research, in order to create antibacterial properties, first, disk-shaped samples with a diameter of 12 and a thickness of 3 mm from 304 stainless steel were activated in sulfuric acid 65% by volume and then coated with a thin layer of nickel. The thickness of the nickel layer is determined using a scanning electron microscope and the Tafel polarization test is performed in order to optimize the nickel coating. Then, by performing a cathode scan at a scanning rate of 10 millivolts on the second, in different polarization regions, copper coating at voltages of 0.6, 1, 1.3, 1.5, 1.8, 2, 2.2 and 2.5 voltages. and apply it at a fixed time of 15 minutes and check the morphology and thickness of the coating with an electron microscope and after performing the tafel polarization test on the samples, among them 1.3, 1.5, 1.8, 2 and 2.2 selections and X-ray diffraction was performed on it. Then to create a uniform thickness, optimal coating time and finally the sample with voltage of 1.3 V and time of 1980 s was selected as a sample. Then, graphene protein was added to the plating solution as reinforcing particles with percentages of 0, 0.2, 0.5 and 1 g/l. To ensure the formation of graphene oxide particles in the coating, Fourier transform infrared analysis and Raman and X-ray analysis are used, all of which confirm the presence of graphene in the coating. Also, the adhesion strength of the coating was eva‎luated and it was determined that it was placed in the B5 class for all the coating preparation steps. The results of the roughness test showed that the addition of graphene oxide to the coating increased the roughness level of the sample. To check the hydrophilicity of the samples, the wettability test was performed and the test results showed that the sample with 1 gram/liter of graphene oxide has higher hydrophilicity. The coating resistance of the coatings was investigated by using the electrochemical impedance and Tafel polarization tests and it was determined that the sample with the amount of graphene acid absorption of 1 g/liter has more corrosion resistance. To eva‎luate the antibiotic effect, the halo test is used in two types of gram-positive and gram-positive bacteria. The results showed that all the coatings have antibacterial properties and the addition of graphene oxide improves the antioxidant coating, while 304 stainless steel has no antibacterial properties at all.
استاد راهنما :
رحمت اله عمادي , رضا مرتضوي
استاد مشاور :
كيوان رئيسي
استاد داور :
علي اشرفي , مسعود عطاپور
لينک به اين مدرک :

بازگشت