بررسي روند تغييرات و تاثير پتانسيل زتا بر آبكاري كامپوزيتي نانوذرات آلومينا و نيكل

The Trend of Changes and the Effect of Zeta Potential on the Composite Electrodeposition of Alumina Nanoparticles and Nickel

ايجاد خواص مكانيكي ارتقا يافته در پوشش هاي نانوكامپوزيتي Ni-Al2O3 مستلزم افزايش مقدار مشاركت نانوذرات آلومينا در زمينه نيكلي است. در اين تحقيق، تاثير تغيير پتانسيل زتاي نانوذرات در اثر افزودن غلظت هاي مختلفي از شش حلال آلي (تري اتانول آمين، كرباميد، گليسيرين، متانول، فرمالدهيد و اتانول) به الكتروليت، بر جذب آن ها در پوشش مورد بررسي قرار گرفت. مقدار gL-1 10 به عنوان غلظت بهينه جهت رساندن مقدار مطلق پتانسيل زتاي ذرات به محدوده mV 36-23 تعيين شد. پوشش هاي حاصل، تحت ميكروسكوپي الكتروني نشر ميداني (FESEM) و آناليز طيف نگاري اشعه X (EDS) قرارگرفتند. در اين تحقيق، بيشترين محتواي نانوذرات در پوشش ها با افزودن كرباميد به الكتروليت به دست آمد. در اين حالت مقدار نانوذرات wt.% 5/7 بود. درحاليكه افزودن تري اتانول آمين به الكتروليت، محتواي نانوذرات را به wt.% 3/1 مي رساند. اين نتيجه مويد تاثير بسزاي پتانسيل زتاي بهينه mV 23 در اثر افزودن كرباميد است. در اين حالت، مقدار جذب نانوذرات تا 46% نسبت به پتانسيل زتاي mV 36 كه در اثر افزودن تري اتانول آمين بر روي ذرات ايجاد مي شود، افزايش يافت.

Creation of the enhanced mechanical properties in Ni-alumina nanocomposite coatings needs to increase the amount of alumina nanoparticles participation in nickel matrix. In this study, the effect of nanoparticles’ zeta values, affected by adding six organic solvents (triethanolamine, glycerol, formaldehyde, ethanol, methanol and carbamide) to electrolyte, on their adsorption was investigated. The results showed that, 10 gL-1 of the organic solvent was essential to conduct nanoparticles’ zeta potential to the range 23-36 mV. Obtained coatings examined by field emission scanning electron microscopy (FESEM) coupled with energy dispersive X-ray spectroscopy (EDS). In this study, the maximum incorporated alumina in the coatings was acquired with adding of carbamide to electrolyte. In this case, the amount of nanoparticles was 5.7 wt. %. Whereas, adding of triethanolamine to electrolyte leads to 3.1wt % of alumina content. This result confirms the important effect of optimum zeta potential of 23 mV due to adding of carbamide. In this case, the adsorbed nanoparticles increased up to 46% compared to zeta potential of 36 mV due to adding of triethanolamine.