به جمع مشترکان مگیران بپیوندید!

تنها با پرداخت 70 هزارتومان حق اشتراک سالانه به متن مقالات دسترسی داشته باشید و 100 مقاله را بدون هزینه دیگری دریافت کنید.

برای پرداخت حق اشتراک اگر عضو هستید وارد شوید در غیر این صورت حساب کاربری جدید ایجاد کنید

عضویت

جستجوی مقالات مرتبط با کلیدواژه « diamond-like carbon » در نشریات گروه « فنی و مهندسی »

  • محمد راستی اول، سید محمدمهدی شفیعی*، حامد رئیسی فرد

    پوشش های کربن الماس گون (DLC) به دلیل ویژگی های بی نظیرشان، اخیرا در قطعات مربوط به موتور خودروها، به خصوص در قطعات استکانی (یکی از اجزای اصلی موتور احتراقی) محبوبیت زیادی پیدا کرده اند. اصلی ترین هدف از استفاده ی این پوشش ها، افزایش چسبندگی آن ها به سطوح فلزی است تا هم مقاومت در برابر سایش افزایش یابد و هم از فرسایش زدایی تریبولوژیکی جلوگیری کند. به منظور بهبود این خصوصیات، روش های متعددی برای رسوب گذاری DLC روی فلزات مورد استفاده قرار گرفته که یکی از آن ها، تکنیک رسوب گذاری بخار شیمیایی تقویت شده با پلاسما (PACVD) است. این روش، امکان کنترل دقیق بر روی ضخامت پوشش ها را فراهم می کند و در نتیجه، افزایش عمر قطعات و بهبود کارایی آن ها را به همراه دارد. مطالعه ی اخیر به جنبه های مختلف این تکنولوژی و تاثیر آن بر کاهش فرسایش، افزایش بازده موتورها و حل مسائل مرتبط با خوردگی سه گانه بر فولاد استکانی می پردازد. به عنوان مثال، مشخص شده که لایه هایی مانند Si، SiH، Cr و CrN می توانند سطح صاف و یکنواختی را فراهم کنند که این خود به بهبود چسبندگی پوشش های DLC کمک می کند. در مقابل، وجود لایه هایی مانند Ti و TiN ممکن است تاثیر منفی بر چسبندگی داشته باشند، زیرا این عناصر قویا به یکدیگر متصل می شوند و مانع از ایجاد ارتباطات موثر بین پوشش DLC و فولاد می گردند. همچنین، الحاق عناصر غیرفلزی تقویت شده همچون Si، N و F به پوشش های DLC نیز می تواند عملکرد آن ها را در برابر سایش بهبود بخشد و در نتیجه عمر مفید قطعات را افزایش دهد. این نشان از پتانسیل بالای این فناوری ها در صنعت خودروسازی دارد که قطعا در سال های آتی، بهینه سازی ها و پیشرفت های بیشتری در این زمینه مشاهده خواهد شد.

    کلید واژگان: پوشش نانوساختار, پوشش های کربن الماس گون, PACVD, استکانی}
    Mohammad Rasti, Mohamad Mahdi Shafiei *, Hamed Raeisi Fard

    Diamond-like carbon (DLC) coatings have become highly popular in automotive engine components, particularly piston parts, owing to their unique properties. The main goal of these coatings is to enhance adhesion to metal surfaces, increasing wear resistance and providing tribological lubrication to prevent friction-related wear. Various methods, including Plasma-Assisted Chemical Vapor Deposition (PACVD), are employed for precise control over DLC coating thickness, leading to improved component lifespan and performance. Recent studies have explored different aspects of this technology, examining its impact on reducing wear, enhancing engine efficiency, and addressing triple-fretting corrosion issues on high-strength steel. For instance, layers like Si, SiH, Cr, and CrN have been identified to create a smooth surface, improving DLC coating adhesion. Conversely, layers such as Ti and TiN may negatively affect adhesion, hindering effective interactions between DLC coatings and steel. Additionally, the incorporation of non-metallic elements like Si, N, and F into DLC coatings can enhance their performance against wear, ultimately increasing component lifespan.

    Keywords: Nanostructure Coating, Diamond Like Carbon, PACVD, Tappet}
  • سید محمدعادل عقیلی، رضا بازرگان لاری*، راحله معمارزاده، اکبر اسحاقی

    در این مطالعه، اثرات لایه های نازک کربن شبه الماسی آلاییده شده با فلویور (F-DLC) بر بهبود مقاومت به خوردگی بستره های کبالت- کروم- مولیبدن بررسی شد. برای این منظور، رسوب کربن شبه الماسی آلاییده شده با فلویور روی بستر ه های کبالت- کروم- مولیبدن از طریق روش رسوب شیمیایی بخار تقویت شده به وسیله پلاسما با منبع فرکانس رادیویی انجام پذیرفت. از گازهای متان، آرگون و گاز CF4 برای پوشش دهی لایه های نازک کربن شبه الماسی آلاییده شده با فلویور استفاده گردید. از لایه میانی TiN جهت بهبود چسبندگی لایه های کربن شبه الماسی آلاییده شده با فلویور روی بستره کبالت- کروم- مولیبدن استفاده شد. پارامترهای خوردگی نمونه ها با استفاده از آزمون های پلاریزاسیون و امپدانس الکتروشیمیایی تعیین شد. اندازه گیری های الکتروشیمیایی نشان داد که مقاومت به خوردگی بستره های کبالت- کروم- مولیبدن با اعمال پوشش های کربن شبه الماسی آلاییده شده با فلویور تا حد زیادی افزایش می یابد، به طوری که پتانسیل خوردگی از 396/0- ولت به 057/0- و جریان خوردگی از 6-10 × 55/5 به 7-10× 288/1 میکرو آمپر کاهش پیدا کرد. طیف سنجی رامان، به عنوان یک روش غیرمخرب برای توصیف مواد مبتنی بر کربن، برای توصیف ساختاری فیلم های DLC و F-DLC استفاده گردید. نتایج غلظت بالاتر پیوند sp2 و ساختار گرافیتی بیشتری را در فیلم هایF-DLC نشان داد که می تواند منجر به استرس ذاتی کمتر در این فیلم ها در مقایسه با پوشش های DLC شود.

    کلید واژگان: خوردگی, کربن شبه الماسی, RFPECVD, آلیاژ کبالت-کروم-مولیبدن}

    In this study, the effects of F-doped diamond-like carbon (F-DLC) thin films on corrosion resistance of the cobalt-chromiummolybdenum (CoCrMo) alloy substrate were investigated. For this purpose, deposition of F-DLC thin film on CoCrMo substrates was carried out through radio frequency plasma-enhanced chemical vapor deposition (RF-PECVD) method. Methane, argon and CF4 gases were used to deposition of F-DLC thin film. TiN intermediate layer was used to improve the adhesion of F-DLC thin film on CoCrMo substrate. Corrosion behavior of the samples have been determined using electrochemical impedance and polarization tests. Electrochemical measurements indicated that the corrosion resistance of CoCrMo substrates increases to a great extent by deposition of F-DLC thin film, so that the corrosion potential and corrosion current decreased from -0.396 volt to -0.057volt and from 5.55×10-6 to 1.288×10-7 µA, respectively. Raman spectroscopy, as a nondestructive method to characterize carbon-based materials, was used for the structural characterization of DLC and F-DLC films. The results demonstrated that higher concentration of sp2 bonding and more graphitic structure in the F-DLC films, which could lead to lower intrinsic stress in these films, compared to those of the DLC coatings.

    Keywords: Corrosion, Diamond-like carbon, RFPECVD, Chromium-cobalt alloy}
  • علیرضا حاجی علی محمدی*، سید محمد موسوی راد، حامد قره باقری

    ترکیب پوشش مورد استفاده در رینگ پیستون، تاثیر زیادی بر روی اصطکاک و سایش در موتورهای احتراقی دارد. در پژوهش حاضر، رفتار سایشی سه نمونه رینگ پیستون موتور TU3 با پوشش های کروم سخت، نیترید کروم و کربن الماس گون مطالعه و مقایسه شد. خواص مختلف پوشش از جمله ترکیب شیمیایی، ریزساختار، ضخامت، زبری و سختی مورد مطالعه قرار گرفت. همچنین با استفاده از میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) و آنالیز تفکیک انرژی (EDX) ریزساختار و مکانیزم سایش مطالعه شد. برای بررسی رفتار سایشی رینگ پیستون از دستگاه آزمون سایشی رفت و برگشتی استفاده شد. در پایان تلاش شد تا رابطه بین خواص و رفتار تریبولوژیکی ایجاد شده در رینگ پیستون مورد بررسی قرار بگیرد. سختی بالا و حضور گرافیت به عنوان روانکار جامد از جمله مهم ترین عوامل رفتار سایشی مناسب رینگ پیستون با پوشش کربن شبیه الماس بود. رینگ پیستون با پوشش کروم سخت به علت نداشتن پیچیدگی و سختی بالا دچار مکانیزم سایش چسبنده شده و رفتار سایشی مناسبی از خود نشان نداد. بدترین رفتار سایشی در نمونه های رینگ پیستون با پوشش کروم مشاهده شد. چسبندگی کم به زیر لایه، سختی پایین، زبری و ضخامت بالا و تک لایه بودن را از جمله مهم ترین عوامل رفتار سایشی نامناسب این نمونه بودند. نتایج همچنین نشان داد که میزان مقاومت به سایش پوشش کربن الماس گون تقریبا چهار برابر پوشش نیترید کروم و شش برابر کروم سخت می باشد.

    کلید واژگان: حلقه سمبه, سایش, آزمون سایش, کربن الماس گون, نیترید کروم, کروم سخت}
    Alireza Hajialimohammadi *, Seyed Mohammad Musavi Rad, Hamed Ghare Bagheri

    The composition of the coating used In the piston ring has a great effect on friction and wear in combustion engines. In the present study, the wear behavior of three samples of TU3 engine ring with hard chromium, chromium nitride, and diamond-like carbon coatings were studied and compared. Various coating properties including chemical composition, microstructure, thickness, roughness, and hardness were studied. Also, the microstructure and wear mechanism was studied using a scanning electron microscope (SEM) and energy dispersive analysis (EDX). A reciprocating wear test device was used to check the wear behavior of the piston rings. In the end, an attempt was made to investigate the relationship between properties and tribological behavior created in piston rings. The high hardness and the presence of graphite as a solid lubricant were among the most important factors for the appropriate wear behavior of the piston ring with a diamond-like carbon coating. Due to the lack of complexity and high hardness, the piston ring with hard chromium coating has a sticky wear mechanism and does not show proper wear behavior. The worst wear behavior was observed in the piston ring sample with chromium coating. Low adhesion to the substrate, low hardness, high roughness and thickness, and single layer can be considered as the most important factors of inappropriate wear behavior of this sample. Also, the results showed that the wear resistance of diamond-like carbon coating is almost four times that of chromium nitride coating and six times that of hard chromium.

    Keywords: Piston Ring, Wear, Wear test, Diamond-like carbon, Chromium nitride, Hard Chromium}
  • سهیلا روح الهی، سید حجت الله حسینی*، کریم زنگنه مدار، محمدرضا ابراهیمی فردوئی، سعید مرساق دزفولی

    انرژی یون کربن یک فاکتور کلیدی در تعیین مقدار پیوندهای sp3 در ساختار لایه کربن آمورف و ماهیت شبه الماسه است. در این پژوهش، تحولات ساختاری پوشش کربن شبه الماس بر اساس مکانیزم تشکیل پیوندsp3 متاثر از انرژی پرتو یون توسط فرایند لایه نشانی پرتو یونی مورد بررسی قرار گرفت. برای این منظور، جهت لایه نشانی پوشش ها، پارامتر انرژی پرتو یون در مقادیر 200، 300 و eV 400 در نظر گرفته شد. سپس جهت ارزیابی ساختار و ترکیب شیمیایی پوشش های ایجاد شده، از آنالیزهای طیف سنجی رامان و فوتوالکترون پرتو ایکس (XPS) استفاده شد. همچنین جهت تاثیر انرژی پرتو یون بر زبری سطح و ضخامت پوشش های اعمالی، از میکروسکوپ نیروی اتمی (AFM) و میکروسکوپ الکترونی روبشی گسیل میدانی (FESEM) استفاده گردید. سختی و مدول الاستیک توسط آزمون نانوسختی سنجی اندازه گیری شد. مطابق نتایج آنالیز رامان، کمترین مقدار نسبت ID/IG در انرژی پرتو یون eV300 بدست آمد که برابر با 66/0 بود. نتایج حاصل از آنالیز XPS گویای کمترین مقدار پیوندهای sp2 در لایه کربن شبه الماس در انرژی پرتو یونیeV300 بود. همچنین نتایج آنالیز AFM، نشان داد که در انرژی پرتو یون eV300، زبری سطح پوشش کربن شبه الماس، کمترین مقدار را دارا است. با توجه به بیشترین مقدار پیوندهای sp3 در انرژی پرتو یونی
     eV 300، پوشش کربن شبه الماس دارای بیشترین سختی و برابر با GPa 6/10بود.

    کلید واژگان: کربن شبه الماس, انرژی پرتو یون, پیوند sp3, رسوب گذاری پرتو یونی}
    Soheila Rouholahi, Seyed Hojatollah Hosseini*, Karim Zangeneh Madar, Mohammadreza Ebrahimi Fordoei, Saeid Mersagh Dezfuli

    Carbon ion energy is a key factor in determining the amount of sp3 bonds in the structure of the amorphous carbon film and its like-diamond nature. In this study, the structural evolution of diamond-like carbon coating based on the mechanism of sp3 bond formation of amorphous carbon under the influence of the ion beam energy in the radio frequency ion-beam deposition process were investigated. For this purpose, the parameter of ion beam energy was 200, 300, and 400 eV ​​ for the deposition of DLC coatings. Raman and X-ray spectroscopy (XPS) analyzes were used to evaluate the structure and chemical composition of the coatings. Also, in order to determine the effect of ion beam energy on the surface roughness and thickness of the applied coatings, atomic force microscope (AFM) and field emission scanning electron microscope (FESEM) were used. Hardness and elastic modulus were measured by nanohardness test. According to the results of Raman analysis, the lowest value of ID/IG ratio was obtained in ion beam energy of 300 eV, which was equal to 0.66. The results of XPS analysis showed the lowest amount of sp2 bonds in the diamond-like carbon film at ion beam energy of 300 eV. Also, results of AFM analysis showed at ion beam energy of 300 eV, the surface roughness of diamond-like carbon coating has the lowest value. Due to the highest amount of sp3 bonds in the ion beam energy of 300 eV, the diamond-like carbon coating had the highest hardness and was equal to 10.6 GPa.

    Keywords: Diamond Like Carbon, Ion Beam Energy, Ion Beam Deposition, Sp3 Bond}
  • سعید مرساق دزفولی، سهیلا روح الهی، سید حجت الله حسینی، کریم زنگنه مدار، محمدرضا ابراهیمی فردوئی

    دمای زیرلایه نقش مهمی در تحرک گونه های کربنی و سازوکار رشد و تشکیل لایه کربن آمورف با مشخصه شبه الماسه دارد. ساختار کربن آمورف تحت تاثیر دمای زیرلایه می تواند به سمت ساختار شبه الماسه و شبه گرافیته تغییر کند. از این رو در پژوهش حاضر، تغییرات ساختاری پوشش کربن شبه الماس با تغییر دمای زیرلایه توسط فرایند رسوب دهی پرتو یونی مورد بررسی قرار گرفت. برای این منظور، پارامتر دمای زیرلایه جهت لایه نشانی پوشش کربن شبه الماس، مقادیر 80، 110 و 140 درجه سلسیوس در نظر گرفته شد. جهت ارزیابی ساختار و ترکیب شیمیایی پوشش های ایجادشده تحت تاثیر دمای زیرلایه، از آنالیزهای طیف سنجی رامان و فوتوالکترون پرتوی ایکس (XPS) و برای ارزیابی ضخامت و زبری سطح پوشش های اعمالی، از میکروسکوپ الکترونی روبشی گسیل میدانی (FESEM) و نیروی اتمی (AFM) استفاده شد. مطابق با نتایج، کمترین مقدار زبری سطح پوشش کربن شبه الماس، در دمای زیرلایه 110 درجه سلسیوس مشاهده شد. همچنین کمترین مقدار ID/IG و بیشترین میزان پیوند sp3، در دمای زیرلایه 110 درجه سلسیوس بدست آمد.

    کلید واژگان: رسوب دهی پرتو یونی, دمای زیرلایه, پیوند sp3, کربن شبه الماس}
    Saeid Mersagh Dezfuli, Soheila Rouholahi, Seyed Hojatollah Hosseini, Karim Zangeneh Madar, Mohammadreza Ebrahimi Fordoei

    The substrate temperature plays an important role in the mobility of carbon species as well as the formation and growth mechanism of the amorphous carbon layers with diamond-like characteristics. The amorphous carbon structure can be transformed into the diamond- and graphite-like structure under the effect of substrate temperature. Given that, this study aimed to investigate the structural evolution of the diamond-like carbon coating followed by changing the substrate temperature through the radio frequency direct ion beam deposition. In this regard, the substrate temperature values were obtained as 80, 110, and 140 °C for the deposition of DLC coatings. Raman and X-Ray Spectroscopy (XPS) analyzes were done to evaluate the structure and chemical composition of the coatings. To further investigate the thickness and roughness of the applied coatings, Atomic Force Microscopy (AFM) and Field Emission Scanning Electron Microscopy (FESEM) were used. According to the results, the lowest roughness value of the diamond-like carbon coating surface was obtained at the substrate temperature of 110 °C. In addition, the lowest value of ID/IG and the highest amount of sp3 bonding were obtained at the same substrate temperature.

    Keywords: Ion Beam Deposition, Substrate Temperature, Sp3 Bond, Diamond-Like Carbon}
  • مسعود سروری، سید حجت الله حسینی*، محمدرضا ابراهیمی فردوئی، سعید مرساق دزفولی

    در این پژوهش اثر ولتاژ بایاس بر تغییرات ساختاری لایه نازک کربن شبه الماس  ایجاد شده توسط فرایند رسوب دهی پرتو یونی مورد بررسی قرار گرفته است. برای این منظور، پارامتر ولتاژ بایاس در مقادیر V0، V50- ، V100- و V150- روی زیرلایه آلیاژ آلومینیوم AA5083  در نظر گرفته شد. جهت ارزیابی تغییرات ساختاری از طیف سنجی رامان استفاده شد. همچنین جهت تاثیر ولتاژ بایاس بر ضخامت و زبری سطح پوشش های اعمالی، از میکروسکوپ نیروی اتمی (AFM) و میکروسکوپ الکترونی روبشی گسیل میدانی (FESEM) نیز استفاده گردید. سختی و مدول الاستیک توسط آزمون نانوسختی سنجی اندازه گیری شد. نتایج آنالیز رامان نشان دهنده بیش ترین میزان پیوندهای sp3 در لایه نازک کربن شبه الماس در ولتاژ بایاس V50- بود و با افزایش ولتاژ بایاس، مقدار پیوندهای  sp3 کاهش پیدا کرد.  نتایج آنالیز AFM گویای کم ترین میزان زبری سطح لایه (nm 10) در ولتاژ بایاس V50- بود.  با توجه به این که میزان پیوندهای sp3 در ولتاژ بایاس V50- در حداکثر مقدار خود قرار داشت، سختی در این مقدار ولتاژ بایاس نیز نسبت به ولتاژهای دیگر بالاتر و برابر GPa 1/14بود.

    کلید واژگان: کربن شبه الماس, ولتاژ بایاس, رسوب دهی پرتو یونی, آلیاژ آلومینیوم AA5083}
    Masoud Sarvari, Seyed Hojjatollah Hosseini*, Mohammadreza Ebrahimi Fordoei, Saeid Mersagh Dezfuli

    This study, investigates the effect of bias voltage on structural changes of diamond-like carbon thin film created by ion beam deposition is investigated. For this purpose, the bias voltage in the values of 0 V, -50 V, -100 V and -150 V on the AA5083 aluminum alloy was considered. Raman spectroscopy was used to evaluate structural. Influence of the bias voltage on the thickness and roughness of coatings by atomic force microscope (AFM) and field emission scanning electron microscope (FESEM) were investigates. Hardness and elastic modulus were measured by nanoindentation test. The results of Raman analysis showed the highest amount of sp3 bonds in the diamond-like carbon thin film at bias voltage of -50 Vs. results of AFM showed the lowest of surface roughness (10 nm) at bias voltage of -50 Vs. The hardness of diamond-like carbon thin film was 14.1 GPa at the bias voltage of -50 Vs.

    Keywords: Diamond Like Carbon, Biase Voltage, ion beam deposition, AA5083 aluminum alloy}
  • عباسعلی آقائی*، سجاد عالی پور، اکبر اسحاقی، فاطمه سوسنی، حسین زابلیان

      در این تحقیق لایه های کربن شبه الماسی روی زیرلایه های سیلیکونی به روش بیم یونی و به کمک گازهای پروپان و آرگون لایه نشانی شدند. سپس اثرات آنیل حرارتی (در محدوده دمایی 200 تا 500 درجه سانتی گراد) روی خواص شیمیایی و اپتیکی لایه های نازک کربن شبه الماسی ارزیابی شد. ساختار، مورفولوژی و پیوندهای شیمیایی لایه ها به ترتیب با روش های طیف سنجی رامان، میکروسکوپی الکترونی روبشی گسیل میدانی و طیف سنجی تبدیل فوریه مادن قرمز مورد آنالیز قرار گرفت. نتایج آنالیز رامان اثبات کرد که آنیل حرارتی سبب تغییر شبکه های زنجیره ای به حلقه های آروماتیک می شود. بر اساس نتایج میکروسکوپی الکترونی روبشی گسیل میدانی ترک های میکرو در لایه آنیل شده با دمای 200 درجه سانتی گراد تشکیل شد. همچنین نتایج آنالیز طیف سنجی تبدیل فوریه مادن قرمز نشان داد که با افزایش دمای آنیل، عبور لایه های کربن شبه الماسی در محدوده طول موجی 5-3 میکرومتر کاهش می یابد. علاوه بر این نتایج نشان داد که تجزیه لایه های کربن شبه الماسی از دمای 300 درجه سانتی گراد آغاز می شود و همچنین افزایش دمای آنیل تا 500 درجه سانتی گراد باعث اکسایش بخش عمده ای از لایه شد.

    کلید واژگان: لایه نازک, کربن شبه الماسی, رفتار اکسیداسیون, روش بیم یونی}
    Sajad Alipour, Akbar Eshaghi, AbbasAli Aghaei, Fatemeh Sousani, Hossein Zabolian

    In this work, diamond-like carbon (DLC) films were deposited on silicon substrate by an ion beam method (IBM ) using propane (C3H8) and argon (Ar) gases. Then, thermal annealing effects (from 200ºC to 500ºC) on the chemical and optical properties of the diamond-like carbon thin films were investigated. Structures, morphology, chemical and optical properties of the films were investigated by Raman spectroscopy, field emission scanning electron microscopy (FESEM ) and fourier transform infrared (FTIR) spectrometry methods. The Raman results proved that increasing of the annealing temperature (Ta) cause to the conversion of chain links to aromatic rings. Based on the FESEM results, the micro-cracks were formed in the film at 200 ºC. Altogether the results showed that decomposition of the DLC films begins at the annealing temperature above 300 °C. As Ta was further increased to 500 °C, the main part of the film was oxidized. Also FTIR analysis indicated that by increasing Ta, the transmission of the DLC film was decreased in the wavelength range of 3-5 μm.

    Keywords: Thin film, Diamond-like carbon, Oxidation behavior, Ion beam method}
  • E. Mohagheghpour *, M. Larijani, M. Rajabi, R. Gholamipour
    In this study, the effect of silver clusters deposition was investigated on optical, wettability and surface properties of diamond-like carbon (DLC) films. Silver clusters and DLC films were deposited on Ni-Cu (70.4-29.6;W/W) alloy substrates by ion beam sputtering deposition (IBSD) technique. Optical and structural properties were measured using UV-visible spectroscopy and Raman spectroscopy, respectively. The wettability and surface free energy of films were determined by the contact angle (CA) measurements. Raman spectra of DLC thin film with 121±6nm thickness without accumulated Ag showed that the size of the graphite crystallites with sp 2 bands (La) was 3.36Å by the ID/IG ratio equal to 0.062 with large optical band gap equal 3eV extracted from Tauc relation. The results of the deposition Ag in the various ion beam energy between 0.6 to 2keV showed the Ag clusters were accumulated uniformity on the surface of DLC films at 0.9keV.  The volume percentage of silver clusters was varied from 5.0±2.01 to 16.3±1.4. The variation was caused by controlling the screen voltage and the deposition time. The CA of the deposited films increases from 79°±2 to 95°±2 as well as the reflection values in the visible and near-infrared region due to the increase in the Ag concentration in the surface of DLC films; while the surface free energy decrease from 86±1 to 66±2mJ/m2  and the optical transmittance is almost constant. Our results demonstrate that the deposition of silver particles on DLC films is potentially useful for biomedical applications having good hydrophobic characteristics without causing a destructive effect on the optical properties of DLC films.
    Keywords: Diamond-like carbon, Silver, Contact angle, Biomedical applications, Hydrophobic, surface treatment}
  • مژگان صالحی، اکبر اسحاقی *، عباسعلی آقایی
    هدف از انجام این تحقیق بررسی پایداری شیمیایی فیلم های کربن شبه الماسی اعمال شده بر زیرلایه های پلی کربنات می باشد. بدین منظور ابتدا عملیات اچینگ پلاسمایی توسط گازهای آرگون و اکسیژن در زمان های مختلف روی سطح پلی کربنات انجام شد. سپس تاثیر نوع گاز بر زاویه ترشوندگی و نوع پیوندهای ایجادی بر سطح نمونه های اچ شده به ترتیب توسط آزمون اندازه گیری زاویه تماس و طیف سنجی تبدیل فوریه مادون قرمز(ATR-FTIR) بررسی شد. لایه نازک کربن شبه الماسی روی سطوح زیرلایه های پلی کربنات توسط رسوب شیمیایی بخار تقویت شده به کمک پلاسما با منبع تغذیه فرکانس رادیوئی (RF-PECVD) با فرکانس  MHz56/13 و مخلوط گازی متان و آرگون بر سطوح اچ شده لایه نشانی شد. چسبندگی پوشش ها توسط آزمون نوار مورد بررسی قرار گرفت. پایداری شیمیایی پوشش در برابر استون و هیدروکسید سدیم ارزیابی شد. نتایج نشان داد عملیات اچینگ پلاسمایی توسط گاز اکسیژن به دلیل تشکیل گروه های قطبی روی سطح و کاهش بیشتر زاویه تماس در مقایسه با گاز آرگون، موجب افزایش چسبندگی پوشش به زیرلایه شده است. بررسی طیف سنجی رامان حاکی از آن بود که فیلم های کربن شبه الماسی لایه نشانی شده بر سطح زیرلایه های پلی کربنات پس از عملیات اچینگ توسط گاز اکسیژن در برابر استون و هیدروکسید سدیم، پایداری شیمیایی بهتری داشته و کاهش شدت پیک های رامان کمتر شده است.
    کلید واژگان: لایه نازک, کربن شبه الماسی, پایداری شیمیایی, چسبندگی, اچینگ پلاسمایی, پلی کربنات}
    Mozhgan Salehi, Akbar Eshaghei *, Abbas Ali Aghaei
    The aim of this study was evaluated the chemical resistance of diamond like carbon deposited on polycarbonate substrate. For this purpose, plasma etching treatment using argon and oxygen gases at various times were applied on the surface of polycarbonate substrates. Then the effect of O2 and Ar plasma pretreatment on wettability and surface chemical bonding of the polymers were investigated by water contact angle analyzer and Fourier transform infrared spectroscopy methods, respectively. Diamond-like carbon (DLC) thin film was deposited on the etched polymers by Radio Frequency- Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition (RF- PECVD) method using gas mixture of CH4 and Ar. The adhesion of the DLC films was investigated by tape test. Chemical stability of the coating was evaluated by exposing the samples under to acetone and sodium hydroxide solutions. The results showed that plasma etching with O2, because of formation of hydroxyl group and consequently more reduce in contact angle, were the most effective pretreatment method for improving the adhesion of the DLC film on the polymer surfaces. Study of the raman spectra peak intensities indicated that deposition of the DLC thin film improved chemical resistance of polycarbonate substrate after the exposing to acetone and sodium hydroxide solution.
    Keywords: Thin Film, Diamond -Like Carbon, Chemical resistance, Adhesion, Plasma etching, Polycarbonate}
  • عیسی کرانیان، رامین نایب زاده *، مهدی غلامپور
    در این پژوهش پوشش نانوساختار DLC (کربن شبه الماسی) با استفاده از روش PACVD (رسوب گذاری شیمیایی از فاز بخار به کمک پلاسما) و روش Arc-PVD (رسوب گذاری فیزیکی از فاز بخار به کمک قوس کاتدی)، روی فولاد St37 پوشش داده شد. سپس در روش Arc-PVD یک لایه میانی قبل از پوشش DLC رسوب گذاری گردید. مشخصه یابی و ارزیابی پوشش ها به وسیله روش های میکروسکوپ الکترونی روبشی، پراش سنجی پرتو ایکس، طیف سنجی رامان، طیف سنجی با تفکیک انرژی، آزمون های چسبندگی و تریبولوژیکی انجام شد. نتایج نشان داد که پوشش DLC PVD به دلیل حضور لایه میانی TiCrAlN، اندازه ذرات 30 تا 40 نانومتر، سختی گرادیانی و همچنین حضور کاربیدهای تیتانیم و کروم درون پوشش، دارای خواص مکانیکی، چسبندگی و سایش عالی است. اندازه دانه های پوشش DLC PACVD تقریبا در محدوده ی 70 تا 110 نانومتر اندازه گیری شد. از طرفی ضخامت پوشش در روش Arc-PVD کم تر از پوشش حاصل از روش PACVD شد که تنش داخلی کم تر پوشش منتهی به چسبندگی مناسب این پوشش شد. بنابراین پوشش حاصل از روش PACVD علی رغم خواص مناسب، نسبت به پوشش DLC PVDسختی و چسبندگی کمتری از خود نشان داد.
    کلید واژگان: رسوب فیزیکی بخار, رسوب شیمیایی بخار به کمک پلاسما, کربن شبه الماس, پوشش نانوسختار و فولاد St37}
    I. Karanian, R. Nayebzade *, M. Gholampour
    In this Study, PACVD (plasma assistant chemical vapor deposition) and Arc-PVD (cathodic arc physical vapor deposition) methods were used to deposit of DLC (diamond like carbon) on St37 steel. Then, an interlayer was performed before applying the main DLC coating using arc-PVD. Field emission scanning electron microscopy, x-ray diffraction, Raman spectroscopy, energy dispersive spectroscopy, adhesion and tribological tests were performed to characterize and evaluate of coatings. Many factors are responsible for the excellent wear and mechanical behaviors of the DLC PVD coating including the presence of TiCrAlN interlayer, the fine grains (30-40 nm), hardness gradient as well as Ti and Cr carbides. These factors, also led to reach the high adhesion for this coating. The grain size of DLC PACVD coating was measured approximately 70-110 nm. In addition the thickness of arc-PVD coating was less than that of the PACVD coating which caused lower internal stress and subsequently appropriate adhesion to the substrate. The results revealed that this coating had lower hardness and adhesion to the substrate than that of the DLC PVD.
    Keywords: PACVD, Arc, PVD, diamond like carbon, Nanostructured coating, St37 steel}
  • سید محمدرضا درخشنده، محمد جواد اشراقی، سید محمد مهدی هادوی، مسعود مظفری، معصومه جواهری
    در این تحقیق، رشد لایه های کربن شبه الماسی (DLC) با استفاده از روش رسوب دهی شیمیایی از فاز بخار به کمک پلاسما (PECVD) بر روی زیرلایه ی AISI 316L انجام شد. به منظور بهبود چسبندگی این پوشش برروی فولاد قبل از فرآیند پوشش دهی، از عملیات نیتروکربوراسیون پلاسمایی استفاده شد. رفتار سلول استئوبلاست G292 بر فولاد فاقد پوشش، فولاد نیتروکربوره شده و فولاد پوشش داده شده با DLC مقایسه شد. نتایج حاصل از طیف سنجی رامان نشان داد که این پوشش از 39% پیوندهای الماسی یا sp3 برخوردار می باشد. نتایج حاصل از آزمون سمی بودن سلولی نمونه ها نشان داد که در فولاد L316 حدود 29 درصد از سلول-های استئوبلاست زنده مانده اند که دارای زیست سازگاری مناسبی نمی باشد. فرآیند نیتروکربوراسیون و پوشش دهی DLC به دلیل زیست سازگاری و پایداری شیمیایی آن به عنوان مانعی برای رهایش عناصر سمی در آلیاژ عمل کرده و زیست سازگاری این فولاد را تاحد زیادی بهبود می بخشد. بدین صورت که پس از فرآیند نیتروکربوراسیون و پوشش دهی DLC درصد زنده ماندن سلول های استئوبلاست به حدود 40 درصد و 71 درصد افزایش یافت.
    کلید واژگان: کربن شبه الماسی, پوشش, زیست سازگاری, نیتروکربوراسیون پلاسمایی, رسوب دهی شیمیایی بخار به کمک پلاسما}
    Mohammad Reza Derakhshandeh, Mohammad Javad Eshraghi, Seyed Mohammad Mehdi Hadavi, Masoud Mozafari, Masoumeh Javaheri
    In this research diamond-like carbon (DLC) films were deposited on AISI316L stainless steel by plasma enhanced chemical vapor deposition (PECVD) method. In order to improve adhesion of the coating, plasma nitrocarbuizing method was performed on substrates before DLC deposition. Raman spectra of the coating showed that sp3 fraction of the film was 39%. Biological properties of the uncoated, plasma nitrocarburized and DLC coated samples were analyzed. MTT results showed that 316L stainless steel didn?t have appropriate biocompatibility and nitrocarburizing process and DLC deposition improved the biocompatibility of the samples due to preventing the release of toxic elements such as nickel. Cell viability of the uncoated, plasma nitrocarburized and DLC coated samples was about 29%, 40% and 71% respectively.
    Keywords: Diamond-like carbon, Coating, Biocompatibility, Plasma nitrocarburizing, Plasma enhanced chemical vapor deposition}
نکته
  • نتایج بر اساس تاریخ انتشار مرتب شده‌اند.
  • کلیدواژه مورد نظر شما تنها در فیلد کلیدواژگان مقالات جستجو شده‌است. به منظور حذف نتایج غیر مرتبط، جستجو تنها در مقالات مجلاتی انجام شده که با مجله ماخذ هم موضوع هستند.
  • در صورتی که می‌خواهید جستجو را در همه موضوعات و با شرایط دیگر تکرار کنید به صفحه جستجوی پیشرفته مجلات مراجعه کنید.
درخواست پشتیبانی - گزارش اشکال