بررسي ساختار و مورفولوژي پوشش روتايل توليد شده بر سطح تيتانيم به روش پلاسماي الكتروليتي تخليه تابناك و تاثير ولتاژ تخليه و زمان بر پوشش توليد شده

evaluation of titanium dioxide produced on CP Titanium using electrolytic plasma glow discharge and influence of discharge voltage ant time on composition and morphology of this coating

در اين تحقيق تشكيل لايه TiO2 (روتايل) بر سطح تيتانيم خالص تجاري با استفاده از تكنيكي جديد تحت عنوان پلاسماي الكتروليتي تخليه تابناك بررسي شده است. اين فرايند در الكتروليت مايع شامل كربنات سديم انجام شده است. ولتاژ DC بين الكترودهاي آند (فولاد ضد زنگ) و كاتد (تيتانيم خالص تجاري) اعمال مي شود. ولتاژ به صورت پتانسيو ديناميكي افزايش مي يابد تا اينكه تخليه تابناك پلاسما در اطراف نمونه (كاتد) شكل گيرد و سپس در همين ولتاژ به مدت زمان مشخص نگه داشته مي شود. مورفولوژي و تركيب پوشش ايجاد شده به ترتيب توسط SEM، ميكروسكوپ نوري و XRD بررسي شد. نتايج نشان داد كه تركيب پوشش عمدتا دي اكسيد تيتانيم (روتايل) مي باشد و با افزايش ولتاژ تخليه و زمان، تركيب پوشش تغيير چشمگيري نداشته است. در حالي كه با افزايش ولتاژ تخليه و زمان، مورفولوژي تغيير كرده است. در ولتاژ تخليه و زمان زياد، سطح پوشش داراي تعدادي حفره و ترك هاي درشت مي باشد. در ولتاژ تخليه و زمان متوسط اندازه قطر حفره ها و ترك ها كاهش يافته و در ولتاز تخليه و زمان پايين مورفولوژي كاملا از دو مورد قبلي مي باشد كه شامل يك سطح صاف و داراي تعدادي ترك و مناطق دندريتي مي باشد.

In this study formation of TiO2 (rutile) on CP titanium has been investigated using a new method as electrolytic plasma glow discharge .this process occurs in a liquid electrolyte contain sodium carbonate .DC voltage apply between anode ( stainless steel) and cathode (CP titanium) ,voltage increase potantiodynamically until plasma glow discharge form around the cathode electrode then voltage was maintained constant for a certain period of time .the analysis of morphology and composition of coating have been carried out by SEM ,optical microscopic and XRD .Results show that the composition of coating is mainly titanium dioxide ( rutile) ,and increasing of discharge voltage has not been influenced on composition dramatically. while increasing of discharge voltage and time has been influenced on morphology . At high discharge voltage and time coating contain some large porosity and crack, at moderate voltage and time the size of porosity and crack has been reduced and at low discharge voltage and time coating morphology completely differ from those mentioned before, it contain a flat surface with some crack and dendritic zone.