بهبود خواص مکانیکی پوشش های پلاسمایی نانوساختار اکسیدکروم از طریق ایجاد نانوکامپوزیت Cr2O3-20YSZ-10SiC

در این پژوهش تولید پوشش نانوساختار Cr2O3-20YSZ-10SiC از طریق آسیاکاری جداگانه پودرهای اولیه اکسیدکروم، YSZ و کاربیدسیلیسیوم به مدت پنج ساعت در آسیاب با انرژی بالا، مخلوط پودرهای آسیاشده به ترتیب به نسبت های 70، 20 و 10 در صد حجمی و در ادامه پاشش پودرهای آگلومره بر سطح زیرلایه فولادی ضدزنگ 304L انجام گرفت. پس از آن خواص مکانیکی پوشش های تولیدی شامل سختی، استحکام چسبندگی و چقرمگی در مقایسه با پوشش نانوساختار اکسیدکروم خالص ارزیابی گردید. بر اساس آنالیزهای اشعه ایکس از پودرهای آسیاشده و پوشش ها، هیچ فاز جدیدی در حین آسیاکاری پودرها و پاشش پلاسمایی ایجاد نگردید. تصاویر میکروسکوپ الکترونی روبشی از ریزساختار پوشش ها نشان دادند که پوشش های تولیدی دارای ساختار نانو هستند. بر اساس آنالیز تصویری عکس های میکروسوپ نوری از سطح مقطع پوشش ها، با ایجاد کامپوزیت درصد تخلخل ها در پوشش تولیدی از 7/8 به 8/12 افزایش یافت. ارزیابی خواص مکانیکی پوشش ها نشان داد که پوشش های تولیدی دارای استحکام چسبندگی بالایی در محدود 40-49 مگاپاسکال بودند. هم چنین با افزودن ذرات YSZ و SiC تا مقادیر به ترتیب 20 و 10 درصد حجمی به پوشش نانوساختار اکسیدکروم و ایجاد کامپوزیت، مقادیر میانگین سختی پوشش از 823 به 910 ویکرز و چقرمگی آن از MPam1/2 9/7 به MPam1/2 1/8 افزایش یافتند.