بررسي ريزساختاري لايه نازك تيتانيا بر روي فولاد 316 به روش سل‌ژل (بهينه‌سازي متغيرهاي فرآيند با روش آماري تاگوچي)

Microstructure investigation of TiO2 thin layer on 316l steel substrate by sol-gel technique (optimization of parameters via Taguchi method)

ايجاد لايه نازك تيتانيايي بر زيرپايه فولادي به روش غوطه‌وري زيرپايه در سل انجام شد. پيش‌ماده تيتانيم تترا ايزوپروپوكسيد مورد استفاده قرار گرفت. نتايج حاصل از XRD نشان داد تيتانيا در فاز آناتاز متبلور شده است. نتايج ميكروسكوپي شامل SEM، AFM و TEM تشكيل لايه نانومتري بر روي زيرپايه را تاييد نمودند. زبري پوشش به ترتيب متاثر از ميزان PEG، دماي كلسيناسيون، تعداد لايه و pH سل است. حضور PEG باعث افزايش زبري پوشش و حساسيت لايه به افزايش تعداد لايه مي‌شود. افزايش دماي كلسيناسيون باعث افزايش زبري مي‌شود. افزايش تعداد لايه در نمونه‌هاي فاقد PEG منجر به كاهش زبري شد درحالي كه در نمونه‌هاي حاوي PEG رفتار كاملا متفاوتي نشان داد. افزايش pH نيز منجر به كاهش زبري سطح شد.

Formation of Titania thin layer applied on steel substrate was prepared by dip coating method. Titanium Tetra Iso Propoxide (TTIP) was used as precursor. X-ray difraction (XRD) results showed that TiO2 crystallized in the anatase form. Formation of nano scale layer on the substrates was confirmed by scanning electron microscope (SEM), transmission electron microscopy (TEM) and atomic force microscopy (AFM). The roughness of thin layer was affected by value of PEG, calcination temperature, number of dipping and pH of sol. In the samples without PEG, increase in number of dipping was led to decrease in roughness, however; different behavior was observed in the samples containing PEG. By increasing the pH value, the coating roughness was decreased.