نام پژوهشگر: امیر عبد اله زاده

مقایسه پوشش نانو ساختار dlc تولید شده در pacvd به روش معمول و روش توری فعال
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه تربیت مدرس - دانشکده فنی 1391
  محمد عابدی   امیر عبد اله زاده

در این تحقیق با استفاده از روش رسوب بخار شیمیایی از فاز بخار به کمک پلاسما جریان مستقیم (dc-pacvd) روی l316 astm لایه کربن شبه الماس dlc)) به دو روش معمول و توری فعال پوشش داده شد. برای بهبود چسبندگی بین پوشش و فولاد، فولاد در دمای c?520 به مدت 3 ساعت تحت عملیات نیتروکربن دهی قرار گرفت. متغیرهای آزمایش شامل چرخه کاری، مدت زمان رسوب دهی، فرکانس، ولتاژ اعمالی و ترکیب گازهای نیتروژن، هیدروژن، آرگون و متان در مراحل اولیه تحقیق بهینه سازی شدند، سپس آزمایش-های مورد نیاز فقط با دو متغیر دمای لایه نشانی و روش لایه نشانی طراحی شد. دمای عملیات لایه نشانی 120، 150 و c?180 و روش لایه نشانی دو روش معمول و روش توری فعال در نظرگرفته شد. برای بررسی ساختار، خواص مکانیکی و خواص شیمیایی پوشش ها، از میکروسکوپ الکترونی روبشی ( fe-sem)، پراش اشعه ایکس (xrd)، آزمون ریزسختی سنجی، آزمون طیف سنجی رامان، آزمون چسبندگی، ضخامت سنجی و آزمون سایش استفاده شد. نتایج نشان داد که در تمامی ساختارها، نانو ذرات الماس با اندازه میانگین nm 32 به طور یک-نواخت در کل نمونه پراکنده شده است. پوشش ایجاد شده در روش معمول در دمای لایه نشانی c? 150 با داشتن حداکثر %54 پیوندهای sp3، µm7/1 ضخامت، سختی hv7500 و حداقل میزان تنش وارده به پوشش دارای بهترین خواص سایشی نسبت به نمونه های تولید شده در دماهای 120 و c? 180 است. این احتمالاً به دلیل فعال تر شدن مکانیزم آرایش مجدد نسبت به تنش حرارتی در این دما می باشد. بر اساس نتایج به دست آمده از این تحقیق، با افزایش دمای رسوب گذاری از 120 به c?180، در روش توری فعال میزان پیوندهای sp3، ضخامت، سختی و تنش وارده به پوشش کاهش می یابد این امر به دلیل شکسته شدن بیشتر پیوندهای sp3 در دمای بالاتر است که باعث کاهش خواص سایشی پوشش dlc تولید شده به روش توری فعال در دماهای بالا است. با افزایش دمای رسوب گذاری از 120 به c?180، اندازه نانو کریستال های الماس پوششdlc در هر دو روش کاهش می یابد، که به دلیل شکسته شدن بیشتر پیوندهای sp3 با افزایش دما می باشد. به طور کلی نمونه های پوشش دهی شده به روش معمول خواص سایشی بهتری نسبت به نمونه های پوشش دهی شده به روش توری فعال دارند.