پوشش های نیکل- فسفر به روش رسوب دهی الکترولس روی زیرلایه فولاد ساده کربنی aisi 1045 بدون حضور ساخارین در حمام آبکاری و در حضور 10 و 20 گرم بر لیتر ساخارین در حمام آبکاری، تولید شدند. ترکیب عنصری پوشش حاکی از حضور 2/11 درصدوزنی فسفر برای پوشش نیکل- فسفر حاصل از حمام بدون ساخارین بود که با افزایش غلظت ساخارین حمام به 10 و 20 گرم بر لیتر، درصد وزنی فسفر به ترتیب به مقادیر 7/10 و 6/10 کاهش یافت. همچنین ساخارین موجود در حمام منجر به رسوب همزمان سولفور در پوشش شد به طوری که با افزایش 10 و 20 گرم بر لیتر ساخارین به حمام آبکاری، درصد وزنی سولفور به 0/1 و 4/1 افزایش یافت. تصاویر میکروسکوپی الکترونی روبشی بیان گر کاهش برآمدگی های سطحی با افزایش ساخارین به حمام آبکاری بود. ساختار پوشش نیکل- فسفر بدون حضور ساخارین در حمام به شکل کاملاً آمورف بود و با افزایش ساخارین به حمام آبکاری نیز پوشش به شکل آمورف باقی ماند و تنها پهن شدگی پیک در صفحات (111) و (220) رخ داد که نشان دهنده ی کاهش اندازه دانه در حضور ساخارین در حمام آبکاری بود. زبری سطح در پوشش های حاصل از 10 و 20 گرم بر لیتر ساخارین، به ترتیب مقادیر 060/0 و 057/0 میکرومتر بود که نسبت به پوشش بدون ساخارین در حمام آبکاری(mµ 078/0) کاهش نشان داد. میکروسختی-سنجی پوشش ها حاکی از افزایش سختی پوشش از 454 ویکرز برای حالت بدون ساخارین در حمام آبکاری به 473 و 610 ویکرز به ترتیب در حضور 10 و 20 گرم بر لیتر ساخارین در حمام آبکاری بود.آزمون های پلاریزاسیون پتانسیودینامیک و طیف سنجی امپدانس الکتروشیمیایی نشان داد که افزایش ساخارین به حمام آبکاری تاثیر مخربی بر جریان خوردگی نداشت اما منجر به تضعیف عملکرد خوردگی در ناحیه آندی شد و مقاومت به خوردگی در ناحیه آندی با افزایش ساخارین به حمام آبکاری به شدت کاهش یافت که علت آن به حضور رسوب همزمان سولفور نسبت داده شد. آزمون های پتانسیواستاتیک و طیف سنجی امپدانس الکتروشیمیایی در پتانسیل آندی نیز حاکی از تضعیف عملکرد لایه محافظ در اثر حضور ساخارین در حمام آبکاری بود. آزمون تریبوخوردگی در حالت پتانسیل مدار باز در ناحیه سایش، پوشش نیکل- فسفر حاصل از حمام بدون حضور ساخارین را با کمترین افت پتانسیل در حین سایش نشان داد، درحالی که همین پوشش بیشترین حجم ساییده شده در حین سایش را نشان داد و با افزایش ساخارین از میزان حجم ساییده شده کاهش یافت که علت احتمالی آن بهبود سختی در این پوشش ها بود. آزمون تریبوخوردگی در حالت پلاریزاسیون آندی در ناحیه سایش، بهترین عملکرد مربوط به پوشش نیکل- فسفر حاصل از حمام حاوی 20 گرم بر لیتر ساخارین را نشان داد و کمترین حجم ساییده شده نیز مربوط به این پوشش بود که علت احتمالی آن به بهبود قابل توجه سختی این پوشش نسبت داده شد. آزمون تریبوخوردگی در حالت پلاریزاسیون کاتدی در ناحیه سایش، کمترین افت دانسیته جریان را مربوط به پوشش نیکل- فسفر حاصل از حمام حاوی 20 گرم بر لیتر ساخارین نشان داد و کمترین حجم ساییده شده نیز متعلق به همین پوشش بود که علت احتمالی آن به بهبود سختی این پوشش نسبت داده شد. مکانیزم سایش در تمامی حالات آزمون تریبوخوردگی از نوع مکانیزم سایش خراشان بود و تنها درصد وزنی ناچیزی سیلیسیم(ناشی از گلوله کاربید سیلیسیم به عنوان جسم ساینده) در مسیر سایش حضور داشت که بیان-کننده مکانیزم سایش چسبان به شکل ناچیز بود. ضریب اصطکاک در سه حالت پتانسیل مدار باز، آندی و کاتدی محاسبه شد. نتایج نشان داد که با افزایش ساخارین، به دلیل احتمالی افزایش سختی و کاهش چسبندگی بین سطح پوشش/جسم ساینده، از میزان ضریب اصطکاک کاسته شد. کمترین ضریب اصطکاک بین حالت های مختلف پتانسیل، حالت پتانسیل کاتدی بود که علت احتمالی آن کاهش چسبندگی در فصل مشترک پوشش/جسم ساینده است.

پوشش های الکترولس نیکل فسفر به سبب سختی بالا، مقاومت عالی به خوردگی و سایش، خواص مطلوب مکانیکی و فیزیکی به عنوان پوشش های سخت، برای مصارف صنعتی شناخته شده اند. نسل جدید پوشش های نیکل فسفر پوشش های کامپوزیتی هستند که در سال های اخیرمورد تحقیقات خوردگی قرارگرفته اند و با توجه به نوع ذره ی هم رسوب شده افزایش و یا کاهش مقاومت خوردگی آن ها گزارش شده است، اما در مورد رفتار تریبوخوردگی این پوشش ها مطالعات زیادی صورت نگرفته است. از این رو با توجه به خواص اکسیدزیرکونیوم (zro2)، تحقیق حاضر به بررسی رفتارخوردگی و تریبوخوردگی پوشش نیکل فسفر- زیرکونیا پرداخته است. رسوب دهی پوشش های کامپوزیتی نیکل فسفر- زیرکونیا توسط دو حمام الکترولس نیکل فسفر با غلظت 5 گرم بر لیتر ذرات زیرکونیای آگلومره (5 میکرون) و آسیاشده (زیرمیکرون) انجام شد. مشخصه یابی پوشش های کامپوزیتی توسط پراش اشعه ایکس، میکروسکوپ الکترون روبشی و طیف سنجی توزیع انرژی انجام شد. نتایج مشخصه یابی پوشش ها حاکی از آمورف بودن ساختار نیکل فسفرزمینه ی پوشش های کامپوزیتی و هم رسوبی25/7 درصدی ذرات زیرکونیای اگلومره و 24 درصدی زیرکونیای آسیا شده در پوشش است. نتایج حاصل از آزمون سختی سنجی نمونه ها نشان دهنده ی افزایش سختی پوشش نیکل فسفر از601 به (hv1)655 توسط هم رسوبی ذرات زیرکونیای آگلومره و کاهش سختی تا (hv1)588 توسط هم رسوبی ذرات زیرکونیای آسیاشده است. نتایج آزمون پلاریزاسیون چرخه ای در محلول 3/5 درصد وزنی کلریدسدیم نشان داد که به واسطه ی کامپوزیت سازی دانسیته جریان خوردگی پوشش نیکل فسفر از 0/228 a/cm به 0/261 a/cm افزایش و پتانسیل خوردگی ازmv ag/agcl 300- به mv ag/agcl 348- کاهش یافته است. همچنین پتانسیل حفره دارشدن پوشش های کامپوزیتی نسبت به پوشش نیکل فسفرکاهش و توانایی رویین شدن مجدد پوشش ها افزایش یافته است. آزمون های تریبوخوردگی توسط دستگاه تریبومتر گلوله روی صفحه، تحت بار نرمال10 نیوتن، فرکانس 0/5 هرتز در محلول 3/5 درصد وزنی کلریدسدیم تحت شرایط پتانسیل مدارباز، پلاریزاسیون آندی و کاتدی صورت گرفت. نتایج حاصل از آزمون های تریبوخوردگی توسط روش اندازه گیری پتانسیل خوردگی و آزمون طیف سنجی امپدانس الکتروشیمیایی قبل و بعد از آزمون تریبوخوردگی حاکی از افزایش نرخ رویین شدن مجدد پوشش های کامپوزیتی حین سایش بر اثر جدا شدن ذرات زیرکونیا بود. آزمون تریبوخوردگی آندی درپتانسیل mv ag/agcl100- به منظور بررسی رفتار تریبوخوردگی پوشش ها انجام شد و پوششکامپوزیتی حاوی ذرات زیرمیکرون بیشترین و پوشش کامپوزیتی حاوی ذرات آگلومره کمترین دانسیته جریان را ایجادکردند. جزئیات اتلاف جرم به دست آمده ی پوشش ها نشان داد که در مورد پوشش نیکل فسفر، خوردگی 69% از سهم هم افزایی خوردگی و سایش را تشکیل می دهد درحالی که در مورد پوشش نیکلفسفر-زیرکونیا (5میکرون)، سایش77% از سهم هم افزایی خوردگی و سایش را تشکیل می دهد. بنابراین در فرآیند تریبوخوردگی، خوردگی می تواند به عنوان عامل اصلی اتلاف جرم پوشش نیکل فسفر و سایش به عنوان عامل اصلی اتلاف جرم پوشش کامپوزیتی نیکلفسفر-زیرکونیا(5میکرون)، درنظرگرفته شود، درحالی که شدت فرآیند خوردگی در پوشش کامپوزیتی نیکلفسفر-زیرکونیا(زیرمیکرون) شرایط محاسبه جزئیات اتلاف جرم را غیرممکن می سازد.

مطالعات نشان داده است که استفاده از ذرات با اندازه دانه زیر 100 نانومتر به عنوان تقویت کننده در زمینه هیدروکسی آپاتیت می تواند خواص مختلف این بیوسرامیک را بهبود بخشد. به این منظور، از نانو پودر دیگر بیو سرامیک ها مثل فورستریت به عنوان تقویت کننده در زمینه هیدروکسی آپاتیت می توان استفاده کرد. در پژوهش حاضر، پوشش نانوکامپوزیتی هیدروکسی آپاتیت- فورستریت از طریق روش سل ژل و با شیوه غوطه وری زیرلایه فولاد زنگ نزن 316 ال، در سل هیدروکسی آپاتیت اعمال شد. سل هیدروکسی آپاتیت حاوی10، 20و 30 درصد وزنی از ذرات فورستریت به عنوان تقویت کننده، برای تهیه پوشش مهیا شد، تا مناسب ترین ترکیب از نظر زیست فعالی برای کاربردهای پزشکی معرفی شود. به منظور ارزیابی و مشخصه یابی پوشش، روش های پراش پرتو ایکس، میکروسکوپ الکترونی روبشی، آنالیز عنصری به کمک طیف سنجی تفکیک انرژی پرتوی ایکس استفاده شد و آزمون یون سنجی به روش پلاسمای زوج القایی و آزمون های ارزیابی رفتار خوردگی زیرلایه فلزی پوشش داده شده، نیز انجام شد. به منظور بررسی رفتار زیست فعالی نیز نمونه های پوشش دار به مدت 1، 2، 3 و 4 هفته در محلول شبیه سازی شده بدن در دمای 37 درجه سانتیگراد قرار داده شد. آزمون های خوردگی نشان داد که پوشش از طریق ایجاد یک مانع مکانیکی، محافظت خوبی را برای زیرلایه فراهم کرده و مقاومت به خوردگی زیرلایه فلزی پوشش دار بهبود یافته است. همچنین ارزیابی زیست فعالی نشان دادکه پس از غوطه وری نمونه پوشش داده شده در محلول شبیه سازی شده بدن آپاتیت شبه استخوانی بر روی سطح پوشش شکل گرفت و با افزایش مدت زمان غوطه وری، میزان آپاتیت ایجاد شده روی سطح افزایش پیدا کرد که نشانگر زیست فعالی مطلوب پوشش است. نتایج نشان داد که تهیه پوشش کامپوزیتی هیدروکسی آپاتیت- فورستریت با ساختار متراکم، یکنواخت و بدون ترک با موفقیت به انجام رسیده است. پوشش مذکور زیست فعالی و مقاومت به خوردگی مناسبی را از خود نشان داد و برای کاربردهای پزشکی به عنوان یک کاندیدای مناسب معرفی می شود.

هدف از پژوهش حاضر، ارزیابی رفتار خوردگی پوشش های بین فلزی نیکل- سیلیسیم حاصل از پاشش حرارتی hvof پودرهای بین فلزی ?1-ni3si و ?-ni2si است. در این رابطه، از فولاد زنگ نزن 420 به عنوان زیرلایه استفاده شد. نتایج مشخصه یابی پوشش ها نشان داد که ترکیب فازی پوشش های حاصل از پاشش پودر ?1-ni3si حاوی محلول جامد فوق اشباع نیکل- سیلیسیم و فاز بین فلزی ni5si2 است. این در حالی است که ترکیب فازی پودر ?-ni2si حین پاشش حفظ شد و تنها فاز ?-ni2si در ریزساختار پوشش های حاصل از آن حضور داشت. تغییرات فازی حین پاشش حرارتی با در نظرگرفتن ذوب متجانس یا غیرمتجانس ترکیبات بین فلزی مورد بررسی قرار گرفت. آزمون های پلاریزاسیون تافل و طیف سنجی امپدانس الکتروشیمیایی در محیط های اسید سولفوریک 5 و 70% و در دماهای 25 و c°75 انجام شد. تمامی پوشش ها در محیط اسید سولفوریک یک رفتار فعال- رویین از خود نشان دادند. در این رابطه، سرعت خوردگی پوشش ni2si کمتر از سرعت خوردگی پوشش حاصل از پاشش پودر ni3si بود. در شرایط پتانسیل مدار باز، تنها یک حلقه خازنی مربوط به فرایندهای انتقال بار در فرکانس های پایین در منحنی های ناکوئیست پوشش ها در محیط اسید سولفوریک مشاهده شد. در اسید سولفوریک 70% و در دمای c°75 به خاطر وقوع پدیده دپلاریزاسیون هیدروژن، پتانسیل خوردگی افزایش و شیب تافل کاتدی کاهش یافت (برای زیرلایه و هر دو پوشش). رفتار خوردگی پوشش و نمونه بالک ni2si در محیط های اسید نیتریک 5 و 65% و در دماهای 25 و c°75 نیز بررسی شد. در اسید نیتریک 5%، پوشش و نمونه بالک ni2si یک رفتار فعال- رویین از خود نشان دادند در حالی که در اسید نیتریک 65%، رویین شدن خودبه خودی (رویین شدن در شرایط پتانسیل مدار باز) رخ داد. ضمنا، در اسید نیتریک 65%، پتانسیل خوردگی به طور قابل ملاحظه ای افزایش و سرعت خوردگی به شدت کاهش یافت. تغییر در رفتار پلاریزاسیونی با توجه به تئوری پتانسیل مختلط بررسی شد. در محیط اسید نیتریک 5% و در شرایط پتانسیل مدار باز، یک حلقه خازنی مربوط به فرایندهای انتقال بار و یک القاگر مربوط به فرایندهای جذب در منحنی های نایکوئیست پوشش و نمونه بالک ni2si مشاهده شد. در اسید نیتریک 65% نیز تنها یک حلقه خازنی در فرکانس های بالا مشاهده شد که مربوط به تشکیل لایه رویین بود. نتایج آزمون مت- شاتکی نشان داد که در محیط های اسید سولفوریک و اسید نیتریک، لایه رویین تشکیل شده روی پوشش و نمونه بالک ni2si یک نیمه رسانای از نوع p با غلظت نواقص در حدود 1020 تا cm-31022 است. رفتار فعال پوشش های نیکل سیلیسیم در حین پلاریزاسیون آندی در محیط های اسید سولفوریک و نیتریک، به انحلال نیکل و رفتار رویین آنها به تشکیل لایه رویین sio2 نسبت داده شد.

بهبود مقاومت به خوردگی آلیاژ 7075 آلومینیوم هدف این پژوهش بود. بدین منظور، روش اکسیداسیون الکترولیتی پلاسمایی به کار گرفته شد. فرایند پوشش دهی در الکترولیت سیلیکاتی با استفاده از منبع تغذیه جریان مستقیم و تحت کولن ثابت انجام شد. با استفاده از آزمون تفرق اشعه ایکس، پوشش ها فاز یابی گردیدند و از تصاویر میکروسکپی الکترونی روبشی برای ارزیابی مورفولوژی و ساختار آن ها استفاده شد. تحلیل نتایج نشان داد که اعمال این فرایند بر روی آلیاژ 7075 آلومینیوم سبب تشکیل پوششی از جنس اکسید آلومینیوم با فاز غالب γ می گردد که سطحی متخلخل دارد و حفراتی در ساختار آن پراکنده شده اند. رفتار خوردگی پوشش ها با استفاده از آزمون های الکتروشیمیایی پس از یک ساعت غوطه وری در محلول 1 مولار اسید سولفوریک ارزیابی شد. آزمون پلاریزاسیون تافل، کاهش دو تا ده برابر چگالی جریان خوردگی و افزایش دو تا بیست و پنج برابر مقاومت انتقال بار را پس از پوشش دهی نشان داد. آزمون طیف سنجی الکتروشیمیایی آشکار ساخت که پوشش ها، سدی فیزیکی در برابر انتقال بار تشکیل می دهد و به واسطه ساختار غیر ستونیشان، نفوذ محلول خورنده را به داخل پوشش کند می کند. در ادامه ایجاد پوشش های کامپوزیتی با افزودن غلظت های مختلف نانوذرات اکسید تیتانیم به الکترولیت پوشش دهی بررسی شد. نتایج نشان داد که این نانوذرات، صرف نظر از غلظت آن در الکترولیت، در ساختار پوشش بدام افتاده و سبب کاهش تخلخل پوشش ها می گردد. نقشه عنصری حاصل از پوشش های کامپوزیتی آشکار ساخت که نانوذرات اکسید تیتانیم بیشتر در مناطق بالایی پوشش قرار گرفته اند. آزمایش تفرق اشعه ایکس حضور فاز آلومینای α در ساختار پوشش های کامپوزیتی نشان داد. پوشش های کامپوزیتی به واسطه تخلخل کمترشان رفتار خوردگی و خواص مکانیکی برتری نسبت به پوشش های اکسیداسیون الکترولیتی پلاسمایی داشتند.

پوششهای الکترولس (پوشش دادن بدون استفاده از جریان الکتریکی) نیکل- فسفر به دلیل دارا بودن مقاومت به خوردگی و سایش مناسب از دیرباز مورد توجه محققین و صنعتگران بوده است. از آنجا که در بسیاری از محیطها ، پدیده خوردگی و سایش به صورت همزمان در نتیجهی ترکیب فرآیندهای شیمیایی، الکتروشیمیایی و مکانیکی (تحت عنوان فرایند تریبوخوردگی) موجب تخریب مواد میشود، هدف از انجام این پروژه بررسی رفتار و مکانیزم تریبوخوردگی پوششهای الکترولسنیکل- فسفر (در حالت فسفر متوسط) در سه حالت بدون عملیات حرارتی، عملیات حرارتی شده در دماهای 400 و 600 درجه سانتیگراد میباشد. بدین منظور به روش الکترولس، پوشش کاملا یکنواخت، سخت و مقاوم به خوردگی از جنس نیکل با حدود 9 درصد وزنی فسفر بر روی زیرلایههایی از جنس فولاد ایجاد و مورد ارزیابی قرار گرفت. پوشش تشکیل شده در حالت بدون عملیات حرارتی به صورت مخلوطی از ساختار آمورف و ck45 کریستالی بوده و با تشکیل یک لایه غنی از فسفر و ایجاد یک سد نفوذی مانع از انحلال نیکل ساختار شد. در حالی که پوشش بعد از عملیات حرارتی کاملاً به صورت بلوری درآمده و یکلایهی نازکاز اکسید نیکل بر روی پوششتشکیل شد. منحنیهای پلاریزاسیون چرخهای پوشش به دلیل حضور لایهی سطحی محافظ در هر سه پوشش منطقهی روئین ایجاد کرده و پوشش بدون عملیات حرارتی به astm g سبب ماهیت لایهی روئین محافظت بهتری را ایجاد کرد. آزمون تریبوخوردگی و محاسبات انجام شده بر اساس استاندارد 119 نشان داد که بیشترین حجم از دست رفته مربوط به پوششهای بدون عملیات حرارتی (پوششخام) و کمترین حجم از دست رفته مربوط است که به دلیل سختی بالاتر این پوشش هاست. درحالی که نمودارهای چگالی جریان برحسب زمان حاکی از آن ht به پوشش 400 همواره در حین سایش و بعد از آن با افزایش چگالی جریان همراه است . این نشان از نقش مهمتر سایش ht است که پوششهای 400 نسبتبه خوردگی در آزمون تریبوخوردگی است.

ایجاد پوششی از فولاد زنگ نزن به روش های رسوب فیزیکی بخار می تواند منجر به ایجاد ساختاری سخت و دانه ریز همراه با چقرمگی شکست و رفتار خوردگی مطلوب شود. در این پژوهش، دو روش پوشش دهی قوس کاتدی و پراکنش مغناطیسی به عنوان دو مورد از روش های رسوب فیزیکی بخار، در شرایط نزدیک به هم و برای ایجاد لایه نازکی از بخار فولاد زنگ نزن aisi 304 در خلأ، بر روی زیرلایه فولاد کربنی استفاده شدند. ساختار و اندازه دانه پوشش ها به کمک تصاویر میکروسکوپی الکترونی روبشی و میکروسکوپی الکترونی روبشی گسیل میدانی بررسی شدند. به منظور ارزیابی رفتار مکانیکی پوشش ها از بررسی اثر فرورونده ویکرز برای چسبندگی و محاسبه چقرمگی شکست و آزمون نانو فرورونده برای سختی، مدول الاستیک و ضربه پذیری پوشش ها استفاده شد. در آزمون نانو فرورونده مشاهده شد که به دلیل ساختار نانو دانه پوشش حاصل از پراکنش مغناطیسی، سختی برابر 889 ویکرز شد که به طور قابل توجهی نسبت به سختی پوشش حاصل از قوس کاتدی (393 ویکرز برای زمینه) و فولاد زنگ نزن بالک 304 (220 ویکرز) افزایش یافت. نتایج آزمون eds نشان داد که ترکیب پوشش ایجاد شده به روش پراکنش مغناطیسی بسیار نزدیک به ترکیب ماده هدف است، در حالی که در سیستم تبخیری قوس کاتدی، اختلاف ترکیب بین ماده هدف و زمینه پوشش و هم چنین عیوب رشد پوشش دیده شد. از آزمون-های خوردگی شامل آزمون های پلاریزاسیون پتانسیودینامیک، پتانسیل ثابت، پلاریزاسیون چرخه ای، طیف سنجی امپدانس الکتروشیمیایی و آنالیز موت- شاتکی به منظور بررسی مکانیزم خوردگی پوشش در دو محیط کلرید سدیم 5/3 درصد وزنی و اسید سولفوریک 2 مولار استفاده شد. مشاهده شد که عیوب رشد پوشش به شدت بر رفتار خوردگی آن در هر دو محیط تأثیرگذار بوده و باعث تشدید شرایط خوردگی آن شده است. در محیط کلرید سدیم، خوردگی موضعی به صورت میکروشیاری در اطراف عیوب رشد و اختلاف ترکیب عیوب رشد با زمینه پوشش، باعث احراز شرایط خوردگی میکرو گالوانیکی شد، در حالی که در محیط اسید سولفوریک، کنده شدن عیوب رشد به دلیل خوردگی شدید رخ داد که نهایتاً منجر به تشکیل یک پیل گالوانیکی بین زیرلایه و پوشش شد. در محیط اسید سولفوریک نتایج آزمون پتانسیل ثابت و آنالیز موت- شاتکی نشان داد که کاهش درصد کروم حین پوشش دهی با سیستم قوس کاتدی باعث تضعیف لایه رویین پوشش نسبت به فولاد بالک 304 شده است. در محیط کلرید سدیم نیز مشاهده شد که به دلیل کاهش درصد کروم پوشش حین پوشش دهی و وجود یون های کلرید، امکان تشکیل یک لایه رویین محافظ بر روی زمینه پوشش وجود نداشته است، در حالی که عیوب رشد سوزنی شکل با درصد کروم بیش تر لایه رویین تشکیل داده اند و تحت خوردگی حفره ای قرار گرفتند.

در این پژوهش به بررسی اثر نوع و چگالی جریان پوشش دهی بر خواص فیزیکی، رفتار خیس شوندگی و مقاومت به خوردگی پوشش های نیکل رسوب داده شده روی زیرلایه مس پرداخته شده است. به این منظور پوشش های نیکل با ساختار سلسله مراتبی میکرو- نانومتر به روش رسوبدهی الکتریکی و در چگالی جریان های 10، 20، 30، 50 و ma/cm2 70 روی زیرلایه مس تولید شدند. جهت مشخصه یابی پوشش های به دست آمده مورفولوژی، توپوگرافی، ضخامت پوشش، اندازه دانه و بافت پوشش ها مورد ارزیابی قرار گرفتند. بررسی مورفولوژی پوشش ها توسط میکروسکوپ الکترونی روبشی نشان داد که ساختاری از میکرو مخروط ها تمام سطح را پوشانده و روی آن ها نانو مخروط هایی به صورت اتفاقی پراکنده شده اند. بافت نسبی پوشش ها توسط الگوی پراش پرتوی ایکس مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج حاصل از آن نشان داد که همه پوشش ها دارای بافت ترجیحی (220) هستند و تغییر چگالی جریان پوشش دهی بر بافت نسبی پوشش ها تاثیر چشمگیری نداشته است. با بررسی توپوگرافی سطح پوشش ها توسط میکروسکوپ نیروی اتمی مشخص شد که افزایش چگالی جریان سبب کاهش زبری سطح پوشش شده است. نتایج اندازه گیری زاویه تماس آب روی سطح پوشش ها نشان داد که در ابتدا پوشش های تولید شده در همه چگالی جریان ها فوق آبدوست بودند، ولی با قرار گرفتن نمونه ها در هوا خواص خیس شوندگی پوشش ها تغییر کرد و پوشش های به دست آمده در چگالی جریان های کمتر از ma/cm2 70 فوق آبگریز شدند. همچنین رفتار خوردگی پوشش ها توسط آزمون پلاریزاسیون پتانسیودینامیک و طیف سنجی امپدانس الکتروشیمیایی در محلول 5/3% کلرید سدیم ارزیابی شد. نتایج حاصل از آزمون های خوردگی تاثیر آبگریزی را بر افزایش مقاومت به خوردگی پوشش های نیکل نشان داد و مشاهده شد که پوشش تولید شده در دانسیته جریان ma/cm2 20 نسبت به سایر پوشش ها از چگالی جریان خوردگی کمتر و مقاومت پلاریزاسیون بیشتری برخوردار است. به منظور بررسی پایداری بلندمدت پوشش های فوق آبگریز، آزمون طیف سنجی امپدانس الکتروشیمیایی به مدت چند روز در محلول 5/3% کلرید سدیم انجام شد و مشاهده شد که مقاومت پلاریزاسیون در همه پوشش ها ابتدا به تدریج افزایش یافته و سپس با سرعت کم کاهش یافت. همچنین جهت بررسی تاثیر نوع جریان بر خواص پوشش، رسوبدهی نیکل روی زیرلایه مس توسط جریان پالسی در چگالی جریان ثابت ma/cm2 20 و ton و toff متفاوت صورت گرفت. تصاویر میکروسکوپی الکترونی روبشی نشان داد که جریان پالسی سبب کاهش زیاد اندازه مخروط های روی سطح شده و زبری پوشش ها کاهش یافته است. نتایج حاصل از اندازه گیری زاویه تماس روی سطح پوشش ها عدم توانایی این نوع پوشش ها را در رسیدن به فوق آبگریزی با گذشت زمان تایید کرد

در این تحقیق، پوشش نانوکریستال زیرکونیا (zro2) به روش رسوب الکتریکی توسط جریان مستقیم و پالس بر روی زیرلایه فولاد زنگ نزن 316ال با آماده سازی سطح مکانیکی و الکتروشیمیایی رسوب داده شد. پوشش دهی در دمای محیط و تحت چگالی جریان ثابت ma.cm-2 1/7 انجام شد. نتایج نشان داد که پوشش های حاصله در تمام موارد زیرکونیا با ساختار تتراگونال بودند. اندازه دانه در حالت استفاده از جریان مستقیم 19 و در حالت جریان پالس 9 نانومتر محاسبه شد. بررسی مورفولوژی و ریزساختار پوشش ها نشان داد که در حالی که نحوه آماده سازی سطح تأثیر چندانی بر مورفولوژی پوشش ندارد، نوع جریان استفاده شده در فرایند رسوب الکتریکی اثر قابل توجهی دارد. پوشش های حاصل از جریان پالس متراکم تر و یکنواخت تر با مورفولوژی ریزتر بودند. نحوه توزیع عناصر توسط روش طیف سنجی تفکیک انرژی (eds) بررسی شد و مشخص گردید که در تمام موارد کل سطح با لایه ای از زیرکونیا پوشانده شده است. مقطع عرضی نمونه نشان داد که ضخامت پوشش در حدود 1/5 میکرون می باشد. به منظور بررسی رفتار خوردگی، آزمون های پلاریزاسیون تافل و سیکلی در محیط 3/5% کلرید سدیم انجام شد و مشخص گردید که نحوه آماده سازی سطح و مورفولوژی پوشش نقش مهمی بر رفتار خوردگی دارند. پوشش حاصل از جریان پالس به دلیل داشتن مورفولوژی متراکم تر، عملکرد حفاظتی بهتری ارائه نمود. آماده سازی مکانیکی سطح نتیجه بهتری از نظر مقاومت به خوردگی نشان داد. آزمون طیف سنجی امپدانس الکتروشیمیایی (eis) نیز نشان داد که پوشش حاصل از جریان پالس، بر خلاف پوشش حاصل از جریان مستقیم، می تواند به عنوان سد فیزیکی در برابر خوردگی عمل کند. نتایج نشان داد که پوشش تشکیل شده با جریان پالس بر روی زیرلایه با آماده سازی مکانیکی، در برابر حفره دار شدن مقاوم است. همچنین پوشش های حاصل از جریان پالس چسبندگی خوبی به زیرلایه فولادی دارند