تأثير متغيرهاي آبكاري پالسي بر ريزساختار و خواص پوشش نانوكامپوزيتي Cu-TiO2

The Effect of Pulse Plating Parameters on The Microstructure and Properties of Cu-TiO2 Nanocomposite Coating

در تحقيق حاضر، پوشش كامپوزيتي Cu-TiO2 به روش آبكاري پالسي با استفاده از محلول سولفات مس حاوي نانوذرات TiO2 با اندازه ميانگين nm 20 به مدت 60 دقيقه در دماي اتاق روي زيرلايه فولادي ايجاد شد و تاثير پارامترهاي فركانس و چگالي جريان متوسط بر ريزساختار و مقدار ذرات TiO2 موجود در پوشش با استفاده از ميكروسكوپ الكتروني روبشي (SEM) و آناليز EDS مورد بررسي قرار گرفت. اندازه دانه ­هاي كريستالي به كمك آناليز پراش اشعه ايكس(XRD) و رابطه شرر محاسبه شد. ميكروسختي پوشش­ ها با استفاده از دستگاه ميكروسختي­ سنج ويكرز اندازه­ گيري شد. مقاومت به خوردگي پوشش ­ها نيز به روش پلاريزاسيون پتانسيواستاتيك تعيين شد. شرايط بهينه از نقطه نظر مقدار ذرات هم رسوب شده در پوشش و ميكروسختي تعيين شد. نتايج نشان داد كه پوشش كامپوزيتي Cu-TiO2 توليد شده در فركانس 20 Hz و چگالي جريان متوسط A/dm22 به عنوان پوشش توليد شده در شرايط بهينه، داراي wt.%9/1 نانوذرات TiO2، اندازه دانه كريستالي nm27، ميكروسختيHV180 و نرخ خوردگي mpy ۰/۵۶ بود.

In this study, Cu-TiO2 nanocomposite coatings were electrodeposited from a copper sulfate bath containing dispersed TiO2 particles of 20 nm mean size. These coatings were prepared under pulse current condition on steel substrate in room temperature. The influence of pulse frequency and average current density on the microstructure and incorporation of TiO2 nanoparticles in coating were investigated by scanning electron microscopy (SEM) and (EDS) analysis. The crystallite size of the coatings calculated from the x-ray diffraction patterns using the Scherrer equation. Micro hardness of the coatings was assessed using a Vickers micro-indenter. Performance of the coatings was investigated by the potentiostatic polarization method. Process parameters were optimized with respect to TiO2 content of the composite coating and micro hardness. The optimized pulse frequency and average current density were 20 Hz and 2 A/dm2 respectively. The amount of TiO2 particles incorporated into the coating that were produced under the optimum plating conditions was 1.9 wt. %; also, the crystallite size of this coating was 27 nm, the micro-hardness was 180 Hv and the corrosion rate was 0.56 mpy