بررسي رفتار مكانيكي پوشش هاي ساده و نانوكامپوزيتي HA، HA-TiO2 و HA-TiO2-CNT ايجاد شده به روش الكتروفورتيك

Mechanical Properties Evaluation of HA, HA-TiO2 and HA-TiO2-CNT Nano-coatings on 316L Stainless Prepared by Steel Substrates

در اين پژوهش پوشش هاي نانوكامپوزيتي هيدروكسي آپاتيت-اكسيد تيتانيم (HA-TiO2) و هيدروكسي آپاتيت-اكسيد تيتانيم- نانولوله هاي كربني (HA-TiO2-CNT) توسط فرآيند الكتروفورتيك در ولتاژ 20 ولت و زمان 4 دقيقه بر روي زيرلايه اي از جنس فولاد زنگ نزن316L ايجاد شد. به منظور ساخت سوسپانسيون پايدار از ايزوپروپانل به عنوان حلال و از تري اتانول آمين به عنوان پراكنده ساز استفاده شد. ريزساختار و توزيع نانوذرات تقويت كننده به ترتيب توسط ميكروسكوپ الكتروني روبشي و نگاشت عنصري عناصر مورد بررسي قرارگرفت. جهت بررسي نقش نانولوله هاي كربني و نانوذرات اكسيد تيتانيم در ميزان سختي و مدول الاستيك پوشش هاي نانوكامپوزيتي فوق، سختي و مدول الاستيك به دست آمده از منحني نانوسختي پوشش هاي H،H30T1C وH30T5C با يكديگر مقايسه شدند. جهت بررسي تغييرات ايجاد شده در مورفولوژي، توپوگرافي و زبري سطح پوشش هاي ايجاد شده، ريزساختار، توپوگرافي و زبري سطح پوشش هاي فوق به ترتيب توسط دستگاه ميكروسكوپ الكتروني گسيل ميداني (FESEM) و ميكروسكوپ نيروي اتمي(AFM) مورد بررسي قرار گرفت.

In this research, HA-TiO2 and HA-TiO2-CNT nanocomposite coated on 316L stainless steel substrates by electrophoretic method. In order to making a stable suspension, isopropanol was used as solvent and tri-ethanol amine as dispersant. Microstructure and particle distribution of nanoparticles were characterized by scanning electron microscopy (SEM) and elemental sputtering, respectively. Effect of carbon nanotube and titanium oxide nanoparticles on hardness and elastic modulus of nanocomposite coatings were compared by nanohardness curves of coatings. Morphology, topography and surface roughness of coatings were observed by Field Emission Scanning Electron Microscopy (FESEM) and Atomic force microscopy (AFM).