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 « electroplating » در نشریات گروه « مواد و متالورژی »

تکرار جستجوی کلیدواژه «electroplating» در نشریات گروه «فنی و مهندسی»
  • Mohammad Derakhshani, Saeed Rastegari*, Ali Ghaffarinejad

    In this research, a nickel-tungsten coating as a catalyst for hydrogen evolution reaction (HER) with different current densities was synthesized and the resulting electrocatalytic properties and morphology were assessed. Linear sweep voltammetry (LSV), electrochemical impedance spectroscopy (EIS), and chronoamperometry in 1 M NaOH were used to evaluate the electrocatalytic activity for HER. By increasing the current density of electrodeposition up to 500 mA/cm2, a columnar morphology was observed. The cyclic voltammetry test (CV) revealed that when the plating current density increases, Cdl has increased from 248 to 1310 µF/cm2 and the active surface area increases 5 times. The results showed that by modifying the coating morphology, the current density of the hydrogen evolution increased up to two times.

    Keywords: Electroplating, Coating, Hydrogen Evolution Reaction, Porous Materials, Electrocatalyst}
  • سید وحید میرابوطالبی*، کوروش شیروانی، علی کفلو، محمد فرویزی

    در این مقاله ویژگی های ریزساختاری پوشش های سیلیسیم-آلومیناید با و بدون کروم اعمال شده بر روی زیرلایه از جنس سوپرآلیاژ پایه نیکل Rene-80 ارایه و مورد تحلیل قرار گرفته است. برای اضافه کردن کروم به پوشش آلومینایدی از راهکار غنی سازی لایه سطحی آلیاژ با کروم به دو روش (1) آبکاری کروم و (2) کرومایزینگ پودری استفاده شده است. البته عملیات آنیل نفوذی لایه کروم آبکاری شده نیز با هدف عمیق تر شدن لایه غنی از کروم از طریق نفوذ حرارتی انجام شد. برای مشخصه یابی پوشش ها مشتمل بر کمیت و کیفیت لایه های پوشش، شناخت ویژگی های ریزساختاری و ترکیب عنصری و فازی روش های SEM، EDS و XRD استفاده شد. بررسی ها نشان داد که اضافه شدن کروم به پوشش سیلیسیم-آلومیناید باعث تمرکز کروم در بخش فوقانی به صورت رسوبات سیلیساید کروم می شود. رسوب سیلیسیم در بخش فوقانی پوشش های آلومینایدی به صورت رسوبات عناصر دیرگداز می باشد که رسوب سیلیسایدکروم بیشتر از بقیه رسوبات تشکیل می شود. برای تامین مقاومت به خوردگی داغ حداقل 8 درصد وزنی کروم و 13-10 درصد وزنی سیلیسیم در لایه فوقانی پوشش الزامی است. میزان عناصر کروم و سیلیسیم در بخش فوقانی هر دو پوشش CrSiAl-P و CrSiAl-E نسبتا مشابه و به ترتیب در محدوده های 14-12 و 14-13 درصد وزنی بود. البته مشاهدات حاکی از این بود که کروم اضافه شده در هر دو نوع پوشش در تشکیل رسوبات غنی از کروم آنهم بیشتر در نواحی پایینی پوشش مشارکت می کند.

    کلید واژگان: پوشش آلومینایدی, کرومایزینگ, سیلیسیم, آبکاری, سوپرآلیاژ Rene-80}
    seyed Vahid MirAbotaleb *, Korosh Shirvani, Ali Kaflo

    In this article, the microstructural characteristics of silicon-aluminide coatings with and without chromium applied on the Rene-80 nickel base superalloy substrate are presented and analyzed. To add chromium to the aluminide coating, enriching the surface layer of the alloy with chromium was carried out in two ways: (1) chrome plating and (2) pack cementation chromizing. Besides, the diffusion annealing of the plated chromium layer was also carried out with the aim of increasing the depth of the chromium-rich layer. SEM, EDS and XRD methods were used to characterize the coatings, including the quantity and quality of the coating layers, microstructural characteristics and elemental and phase composition. Investigations showed that the addition of chromium to the silicon-aluminide coating causes the presence of chromium in the upper part in the form of chromium silicide precipitates. The silicon precipitates in the upper part of the aluminide coatings is in the form of deposits of refractory elements, and the silicide chrome precipitates is formed more than other precipitates. In order to provide resistance to hot corrosion, at least 8% by weight of chromium and 10-13% by weight of silicon are required in the upper layer of the coating. The amount of chromium and silicon elements in the upper part of both CrSiAl-P and CrSiAl-E coatings was relatively similar and in the range of 12-14 and 13-14% by weight, respectively. Of course, the observations indicated that added chromium in both types of coating contributes to the formation of chromium-rich deposits, but more in the lower areas of the coating.

    Keywords: aluminide coating, chromizing, silicon, electroplating, Rene-80 superalloy}
  • شاهین خامنه اصل*، ویدا غیور

    چکیدهدر این پژوهش به بهینه سازی و مطالعات خوردگی پوشش های آبکاری رودیم پرداخته شده است. ابتدا پوششی از رودیم روی زیرلایه سوپرآلیاژ اینکونل 600 در مدت زمان های 2، 5، 10، 20 و 50 دقیقه، از طریق فرایند آبکاری از محلول پایه سولفاتی اعمال شد. با استفاده از تصاویر میکروسکوپی الکترونی روبشی (SEM) و طیف سنجی انرژی اشعه ایکس (EDS) به بررسی ضخامت، مورفولوژی و آنالیز عنصری پوشش های سطح پرداخته شد و تاثیر زمان آبکاری رودیم روی ضخامت و زبری سطح پوشش مورد بررسی قرار گرفت. در نهایت با استفاده از آزمون های الکتروشیمیایی به ترتیب پتانسیل مدار باز (ocp)، طیف سنجی امپدانس الکتروشیمیایی (EIS) و پلاریزاسیون تافلی مقاومت به خوردگی پوشش های رودیم در محلول wt%NaCl5/3 مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج حاصل از مطالعاتSEM و زبری سنجی در مقایسه با نتایج الکتروشیمیایی پوشش رودیم نشان دادند که پوشش رودیم آبکاری شده در زمان 10 دقیقه از بیشترین مقاومت به خوردگی الکتروشیمیایی برخوردار بوده که مقدار ضخامت پوشش 27/1 میکرومتر تشکیل شد و مقدار جریان خوردگی25/6 نانوآمپر بر سانتی متر مربع و پتانسل خوردگی 193 میلی ولت تعیین شد. تغییرات مقدار زبری سطح نمونه ها، با نتایج حاصل از برازش مدار معادل شبیه سازی شده برای ظرفیت خازنی لایه دوگانه (CPE-P) آزمون امپدانس الکتروشیمیایی پوشش ها مطابقت داشت.

    کلید واژگان: رودیم, آبکاری الکتریکی, خوردگی الکتروشیمیایی, زبری}
    Shahin Khameneh Asl *, Vida Ghayour

    this research focused on investigating the optimization and corrosion studies of rhodium plating coatings. Firstly, a rhodium coating was applied to the Inconel 600 super alloy substrate for 2, 5, 10, 20 and 50 minutes, using the electroplating process of sulfate solution. Using scanning electron microscope (SEM) and X-ray energy spectroscopy (EDS) images, the thickness, morphology and elemental analysis of the surface coatings were investigated and effect of rhodium plating time on the thickness and surface roughness of the coating was investigated. Finally, the corrosion resistance of rhodium coatings in 3.5%wt NaCl solution was evaluated using electrochemical tests: open circuit potential (OCP), electrochemical impedance spectroscopy (EIS) and tafel polarization, respectively. The results of SEM and roughness measurement studies in comparison results of rhodium coating showed that the electroplated rhodium coating had the highest resistance to electrochemical corrosion in 10 minutes, the thickness of the coating was 1.27μm and the corrosion current was 6.25nA/cm2 and the corrosion potential was determined to be 193mV vs SCE. the changes in the surface roughness were similar to the results of fitting the simulated electrical equivalent circuit for the double layer capacitance of the electrochemical impedance test.

    Keywords: Rhodium, Electroplating, Electrochemical corrosion, Roughness}
  • فاطمه رحیمی آخوندزاده، هادی ابراهیمی فر*

    از کاربردهای فولادهای زنگ نزن آستنیتی می توان به استفاده در پیل های سوختی اکسید جامد و لوله های بویلر اشاره کرد. محافظت از این فولادها در دماهای بالا امری ضروری می باشد. یکی از بهترین روش های موثر برای افزایش عمر این فولادها در دمای بالا اعمال پوشش های سطحی است. در این تحقیق پوشش کامپوزیتیNi-Co-CeO2-ZrO2 با روش آبکاری الکتریکی بر روی سطح فولاد زنگ نزن آستنیتی AISI 304 ایجاد شد. به منظور بررسی مقاومت به خوردگی در دمای بالا، آزمون های اکسیداسیون هم دما در دمای 800 درجه سانتی گراد به مدت 300 ساعت واکسیداسیون سیکلی در دمای 800 درجه سانتی گراد تحت 50 سیکل انجام برو روی نمونه های بدون پوشش و پوشش دار انجام شد. جهت مشاهده مورفولوژی از میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) و جهت تعیین فازها از دستگاه پراش اشعه ایکس (XRD) استفاده شد. نتایج نشان داد پوشش ایجاد شده در دانسیته جریان mA/cm2 15، pH محلول برابر 3 و غلظت g.l-1 25 از ذرات ZrO2 و غلظت g.l-1 10 از ذرات CeO2 بدون حفره و ترک بود. در آزمون های اکسیداسیون همدما و سیکلی نمونه های پوشش دار به دلیل تشکیل اسپینل های NiFe2O4 و CoFe2O4 افزایش وزن کمتری نسبت به نمونه های بدون پوشش از خود نشان دادند. این اسپینل ها از نفوذ به سمت بیرون کاتیون کروم جلوگیری کرده و باعث بهبود مقاومت به اکسیداسیون زیرلایه فولادی 304 شدند.

    کلید واژگان: فولاد زنگ نزن آستنیتی 304, پوشش کامپوزیتی Ni-Co-CeO2-ZrO2, آبکاری الکتریکی, خوردگی, اکسیداسیون}
    Fatemeh Rahimi Akhondzadeh, Hadi Ebrahimifar *

    Among the applications of austenitic stainless steels, it can be mentioned the application in solid oxide fuel cells and boiler tubes. It is necessary to protect these steels at high temperatures. One of the best effective methods to increase the life of these steels at high temperature is to apply surface coatings. In this research, Ni-Co-CeO2-ZrO2 composite coating was fabricated by electroplating method on the surface of AISI 304 austenitic stainless steel. In order to investigate the high temperature corrosion resistance, isothermal oxidation tests at 800°C for 300 hours and cyclic oxidation at 800°C for 50 cycles were performed on uncoated and coated samples. Scanning electron microscope (SEM) was used to observe the morphology and X-ray diffraction (XRD) was used to determine the formed phases. The results showed that the formed coating at the current density of 15 mA/cm2, pH of 3, and a concentration of 25 g.l-1 of ZrO2 particles and a concentration of 10 g.l-1 of CeO2 particles was without holes and cracks. In isothermal and cyclic oxidation tests, the coated samples showed a lower weight gain than the uncoated samples due to the formation of NiFe2O4 and CoFe2O4 spinels. These spinels prevented the outward diffusion of chromium cations from and improved the oxidation resistance of the 304 steel substrate.

    Keywords: austenitic stainless steel 304, Ni-Co-CeO2-ZrO2 composite coating, Electroplating, corrosion, oxidation}
  • محمدرضا اکبرپور، فرید غریبی اصل، هادی راشدی، فاطمه سادات ترک نیک

    در این پژوهش، پوشش نانوکامپوزیت Ni-Co/Gr روی زیرلایه فولاد کم‌کربن به روش آبکاری الکتریکی تحت جریان پالسی معکوس با استفاده از محلول آبکاری وات و در حضور ساخارین همراه با 05/0 گرم بر لیتر گرافن اعمال شد. به‌منظور توزیع بهتر گرافن، محلول آبکاری، در حین پوشش‌دهی، تحت اولتراسونیک قرار گرفت. ریزساختار پوشش توسط میکروسکوپ الکترونی روبشی، میکروسکوپ نیروی اتمی ‌و پراش پرتو ایکس و مقاومت به خوردگی آن به‌وسیله آزمون‌های پلاریزاسیون و امپدانس الکتروشیمیایی بررسی شد. نتایج نشان دادند پوشش تشکیل‌شده از آلیاژ نیکل کبالت دارای سطحی صاف و هموار و حاوی حدود 26 درصد وزنی کبالت است که ذرات تقویت‌کننده گرافن در زمینه پوشش جایگذاری شده‌اند. متوسط اندازه دانه‌های پوشش کامپوزیت نیکل کبالت/گرافن، حدود 7 نانومتر بود که تشکیل پوشش با ساختار بسیار ریزدانه‌ را نشان می‌داد. سختی نمونه، با ایجاد پوشش نانوکامپوزیت، از HV220 (سختی فولاد) به HV496 افزایش یافت. نتایج آزمون‌های خوردگی نشان داد که مقاومت به خوردگی نمونه پوشش ‌داده‌شده، از فولاد بدون پوشش بسیار بیشتر است و در اثر اعمال این پوشش، نرخ خوردگی از mm/year 611/0 به mm/year 0029/0 کاهش یافته است.

    کلید واژگان: پوشش دهی, نانوکامپوزیت, آبکاری الکتریکی, گرافن}
    Mohammad Rezamreza Akbarpour, Farid Gharibi Asl, Hadi Rashedi, Fatemeh Sadat Torknik

    In this research, Ni-Co/Gr nanocomposite coating was applied on a low carbon steel substrate based on electrodeposition method under pulse-reverse current using watt plating solution in the presence of saccharin with 0.05 g/L graphene. For better graphene distribution, the plating solution was sonicated. The microstructure of the coating was examined by scanning electron microscopy, atomic force microscopy, and X-ray diffraction, and its corrosion resistance was assessed by polarization and Electrochemical Impedance Spectroscopy (EIS) analysis. The results showed that the coating included Ni-Co/Gr alloy with a smooth surface morphology and contained about 26 % by weight of cobalt. Graphene reinforcing particles were co-deposited on the surface. The average grain size of the Ni-Co/graphene composite coating was obtained as about 7 nm, indicating the formation of a very fine-grained structure. The hardness value of the sample increased from 220 HV (microhardness of the substrate) up to 496 HV followed by nanocomposite coating application. The results of the corrosion tests showed that the corrosion resistance of the coated sample was much higher than that of the uncoated steel. As a result of applying this coating, the corrosion rate decreased from 0.611 mm/y to 0.0029 mm/y.

    Keywords: Coating, Nanocomposite, Electroplating, Graphene}
  • رحمان جعفرزاده حسنلویی، طاهر ربیع زاده، احسان شالچی، بهزاد آبشت، میرقاسم حسینی*

    نتایج تحقیقات مختلف نشان می دهد که پوششدهی یکی از راه های موثر در افزایش مقاومت به خوردگی و سایش زیرلایه های فلزی می باشد. همچنین کامپوزیت کردن پوشش اعمالی با استفاده از نانوذرات می تواند موجب محافظت هرجه بیشتر زیرلایه شود. در این پژوهش با استفاده از فرایند آبکاری الکتریکی و ذرات PTFE (با غلظت های 10، 20 یا 30 گرم بر لیتر)، پوشش های Ni-P-PTFE تهیه و خواص خوردگی و سایش آنها مورد بررسی قرار گرفته و با پوشش های Ni-P مقایسه شد. با استفاده از تصاویر میکروسکوپی الکترونی روبشی (SEM) و روش پراش انرژی اشعه ایکس (EDS) به مطالعه مورفولوژی سطح و آنالیز عنصری پوشش های مذکور پرداخته و در نهایت با استفاده از تکنیک های پتانسیل مدار باز (OCP)، طیف سنجی امپدانس الکتروشیمیایی (EIS) و پلاریزاسیون تافلی میزان مقاومت به خوردگی پوشش های حاصل در محلول NaCl wt.% 5/3 مورد ارزیابی قرار گرفت. میکرو سختی و آزمون پین روی دیسک نیز برای بررسی اثر غلظت PTFE بر روی خواص تریبولوژیکی پوشش ها مورد بررسی قرار گرفت. نتایج حاصل از مطالعات SEM و EDS تشکیل نانوکامپوزیت ها را به اثبات رساندند. مطالعات الکتروشیمیایی نیز نشان دادند که پوشش های Ni-P-PTFE، در غلظت g/L PTFE20 از لحاظ الکتروشیمیایی بیشترین مقاومت به خوردگی را دارند. میکروسختی نیز با افزایش ذرات PTFE در پوشش روند کاهشی داشته و به کمترین مقدار خود رسید. با استفاده از آزمون سایش کمترین ضریب اصطکاک بدست آمده در پوشش های کامپوزیتی در غلظت 20 گرم برلیتر حاصل شد که قابلیت کاربرد ذرات PTFE به عنوان یک روانکار جامد در پوشش های Ni-P را نشان می دهد.

    کلید واژگان: آبکاری الکتریکی, پوشش کامپوزیتی, خوردگی, سایش, امپدانس}
    Rahman Jafarzadeh Hasanlooyi, MirGhasem Hosseini, Taher Rabizadeh, Ehsan SHalchi, Behzad Abasht

    The results of various research activities show that coating is one of the effective ways to increase the corrosion resistance and wear of metallic substrates. Synthesizing composite coatings using nanoparticles can also further protect the substrate. In this study, using electroplating process and PTFE particles (with concentrations of 10, 20 or 30 g / l), Ni-P-PTFE coatings were prepared and their corrosion and abrasion properties were investigated and compared with Ni-P coating. Using scanning electron microscopy (SEM ) and X-ray diffraction (EDS) methods, the surface morphology and elemental composition of the coatings were studied and finally, using open circuit potential (OCP) techniques, electrochemical impedance spectroscopy (EIS) and polarization techniques, the corrosion resistance of the resulting coatings were evaluated in NaCl solution. M icrohardness and pin on disk tests were also utilized to investigate the effect of PTFE concentration on the tribological properties of the coatings. The results of SEM and EDS studies confirmed the formation of nanocomposites. Electrochemical studies also showed that Ni-P-PTFE coatings, at a concentration of 20 g/L PTFE, had the highest electrochemical corrosion resistance. M icrohardness decreased with increasing PTFE particles in the coating and reached its lowest value in 20 g/l PTFE . Using the wear test, the lowest coefficient of friction obtained in composite coatings obtained at a concentration of 20 g/l, which shows the applicability of PTFE particles as a solid lubricant in Ni-P coatings.

    Keywords: electroplating, composite coatings, PTFE, wear, corrosion, EIS}
  • A Aghajafari, M Noghani, M Saghafi, B Bostani

    Nickel-iron alloy coatings with different amounts of ferrous sulfate in plating bath on steel substrate under turbulence 250 rpm and current density 2.5 A d-1m-2 were created. the amount of ferrous sulfate added to the plating bath varied from 20 g l-1 to 80 g l-1. EDX test was taken from each sample. the amount of iron that precipitated from each plating solution in the alloy coating was obtained. it was observed that for the values ​​of 20 g l-1, 40 g l-1, 60 g l-1, 80 g l-1 iron sulfates 21.29(wt.%), 43.35(wt.%), 51.19(wt.%), 58.8(wt.%) iron were deposited in the alloy coating, respectively. According to the SEM photos obtained from the samples, it was observed that only the sample contains 20 g l-1 ferrous sulfates in the plating bath without cracks and increasing the amount of ferrous sulfate in the plating bath leads to an increase in internal stresses in the coating, which is the main reason creating cracks. Finally, the hardness of the coatings was obtained, which was the highest hardness for the 20 g l-1 sample.

    Keywords: Nickel-Iron Alloy, Ferrous Sulfate, Microhardness, Electroplating, Coating}
  • Alireza Dordsheikh Torkamani, Mohammad Velashjerdi *, Aqeel Abbas, Mohammad Bolourchi, Pabitra Maji

    Composite electrodeposition or Electroplating is a process primarily applied in the industry through which metal substrates are coated with an additional phase, such as low-thickness films of a range of metals. Lately, the ad-vent of coating based on metal matrix through deposition has been vital because the superior hardness has more improved wear and corrosion resistance than alloy-based or pure coatings of metal. Nickel is an engineering material, which has been broadly utilized for metal matrix applications. This paper summarizes recent research on the electrodeposition of nickel matrix composite coatings with borides ceramic particles. Some of these particles are ZrB2, BN, TiB2, Ni3B, CrB2, etc. in the nickel matrix. In addition, the most important results achieved in the field of these composite coatings were collected in this review.

    Keywords: Electroplating, Composite coatings, Nickel matrix, Borides}
  • Hadi Ebrahimifar, Farhad Mohsenifar *

    Austenitic steels have numerous applications in high-temperature environments. The thermally-grown chromia scale on the steel surface may be-come unstable at high temperatures and as a result, oxidation resistance of steel will decrease. A potentially method for improving oxidation properties is the use of composite coatings using techniques such as electroplating. In the present study, Ni-P-TiO2-Al2O3 composite coating was deposited on AISI 316 steel sub-strate by electroplating. The as-coated samples were examined with scanning electron microscopy (SEM) with energy dispersive spectroscopy (EDS). X-Ray diffraction (XRD) was also used to identify the formed phases in the as-coated structures. In order to evaluate oxidation behavior, isothermal oxidation and cy-clic oxidation were conducted at 800 ºC. Isothermal oxidation of uncoated steels revealed higher weight gain in comparison with Ni-P-TiO2-Al2O3 composite-coated samples. The coating layer limited the outward diffusion of Cr cation and the inward diffusion of oxygen anion and resulted in better oxidation resistance. According to the results of cyclic oxidation, coated substrates demonstrated excel-lent resistance against spallation and cracking.

    Keywords: composite coating, electroplating, AISI 316 stainless steel, Oxidation}
  • مینا افضلی، مرنضی زند رحیمی*، هادی ابراهیمی فر

    فولادهای زنگ نزن فریتی بطور گسترده ای در تجهیزاتی مانند توربین ها، صنایع الکتریکی، صنایع هوا و فضا، اتومبیل سازی و تزیینات داخلی اتومبیل به کار می روند. یکی از مشکلات این نوع فولادها مقاومت به سایش پایین آنها است. یکی از راه های رفع این مشکل، اعمال یک پوشش مقاوم در برابر سایش بر روی این نوع از فولادها است. در این تحقیق، پوشش سرامیکی نیکل- فسفر- اکسیدتیتانیوم با استفاده از روش آبکاری الکتریکی بر روی فولاد زنگ نزن فریتی AISI 430 ایجاد شد و تاثیر غلظت ذرات سرامیکی TiO2 بر روی میکروساختار و رفتار سایشی و میکروسختی پوشش مورد بررسی قرار گرفت. برای بررسی مقاومت به سایش نمونه های پوشش دار و بدون پوشش از آزمون پین بر روی دیسک استفاده شد. همچنین میکروسختی نمونه توسط دستگاه ریزسختی سنج ویکرز اندازهگیری شد. به منظور تعیین فازهای موجود و محاسبه اندازه دانه، از روش آنالیز پرتو ایکس (XRD) استفاده شد. مشخصه یابی پوشش به کمک میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) صورت پذیرفت. نتایج آزمون ها نشان داد که افزودن ذرات اکسید تیتانیوم باعث ریز شدن دانه ها و افزایش میکروسختی و مقاومت سایشی می شود.

    کلید واژگان: آبکاری الکتریکی, پوشش Ni-P-TiO2, میکروسختی, مقاومت سایشی, غلظت ذرات}

    Ferritic stainless steels are widely used in equipment, including parts in turbines, electrical industries, aerospace, automotive and decorating industries. One of the problems with this type of steels is their low wear resistance. One of the ways to overcome this problem is to apply a wear-resistant coating on the surface of steel. In this research, nickel phosphorus-titanium oxide coating was deposited onto the AISI 430 steel using electrical plating technique and the effect of TiO2 particles concentration on microstructure and wear behavior was studied. To test the abrasion resistance of the coated and uncoated samples, a pin on the disk test was used. Also the michardness was measured by Vickers microhardness device. X-ray analysis (XRD) was used to determine the available phases and calculate grain size. Characterization of the coating was performed using SEM (Scanning Electron Microscopy). The results of the tests showed that the addition of titanium oxide particles causes the decrease of grain size and the increase of microhardness and abrasion resistance

    Keywords: Electroplating, Ni-P-TiO2 coating, Microhardness, Abrasion resistance, Particle concentration}
  • مینا افضلی گروه، مرتضی زند رحیمی*، هادی ابراهیمی فر
    یکی از بهترین روش های موثر برای بهبود مقاومت به سایش و سختی فولادهای زنگ نزن اعمال پوشش های سطحی است. از جمله این پوشش ها، پوشش های آلیاژی و کامپوزیتی پایه نیکل هستند. در این تحقیق، پوشش کامپوزیتی نیکل- فسفر- اکسیدتیتانیوم با استفاده از روش آبکاری الکتریکی بر روی فولاد زنگ نزن AISI 430 ایجاد شد. تاثیر pH آبکاری (3، 5/3 و 4) بر روی میکروساختار و میکروسختی و رفتار سایشی آن ها مورد بررسی قرار گرفت. به منظور تعیین فازهای موجود و محاسبه اندازه دانه، از روش آنالیز پرتو ایکس (XRD) استفاده شد. مشخصه یابی پوشش به کمک میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) صورت پذیرفت. میکروسختی نمونه های بدون پوشش و پوشش دار توسط دستگاه ریزسختی سنج ویکرز اندازه گیری شد. همچنین مقاومت سایشی نمونه های بدون پوشش و پوشش داده شده با کامپوزیت نیکل- فسفر- اکسیدتیتانیوم با استفاده از آزمون پین بر روی دیسک بررسی شد. نتایج آنالیز پرتو ایکس نشان داد که افزایش pH باعث افزایش اندازه دانه ها می شود. همچنین نتایج آزمون میکروسختی و پین بر روی دیسک نشان داد افزایش pH موجب کاهش میکروسختی و مقاومت سایشی می شود. بیشترین سختی (18/618 ویکرز) مربوط به پوشش ایجاد شده در 3pH=، با غلظت gr/L 40TiO2= بود. همچنین بیشترین مقاومت به سایش و کمترین کاهش وزن (mg15/0) نیز مربوط به همین پوشش بود.
    کلید واژگان: آبکاری الکتریکی, پوشش Ni-P-TiO2, میکروسختی, مقاومت سایشی, pH}
    Mina Afzali Grouh, Morteza Zandrahimi *, Hadi Ebrahimifar
    One of the best ways to improve the abrasion resistance and toughness of stainless steels is to apply surface coatings. Among these coatings are nickel base alloy and composite coatings. In this research, nickel-phosphorus-titanium oxide coatings were developed using electrical plating technique and the effect of pH (3, 3.5 and 4) on microstructure and their wear and tear behavior were studied. In this research, nickel phosphorus-titanium oxide coating was deposited onto the AISI 430 steel using electrical plating technique and the effect of TiO2 particles concentration on microstructure and wear behavior was studied. X-ray analysis (XRD) was used to determine the available phases and calculate grain size. Characterization of the coating was performed using SEM (Scanning Electron Microscopy). The michardness was measured by Vickers microhardness device. To test the abrasion resistance of the phosphorus-titanium oxide coated and uncoated samples, a pin on the disk test was used. The results of X-ray analysis showed that the increase of pH causes the increase of grain size. Also the results of microhardness and pin on disk tests showed the increase of pH causes decrease of microhardness and abrasion resistance. The highest hardness (618.18 Vickers) was related to the coating created at pH =3 and TiO2 =40 gr / L. The highest wear resistance and lowest weight loss (0.15 mg) were also observed in the same coating.
    Keywords: Electroplating, Ni-P-TiO2 Coating, Microhardness, Abrasion resistance, pH}
  • Z. Zhaleh, .M. Zandrahimi *, H. Ebrahimifar

    Ferritic stainless steels are used in high- temperature applications like solid oxide fuel cells. Application of steels in these conditions will expose them to severe thermal cycles. Therefore, it is essential to protect them at high temperatures. One of the most effective methods for increasing the life of these components against oxidation is the application of composite and ceramic coatings. In the present study, Ni-Co-TiO2 composite coating was deposited on AISI 430 steel substrate by electroplating to investigate the oxidation behavior at operating conditions of solid oxide fuel cells. To observe the morphology, scanning electron microscopy (SEM) and to determine the phases, X-ray diffraction (XRD) was used. For investigating the oxidation behavior of steel isothermal and cyclic oxidation tests were performed at 800 °C on the samples. Results showed that in isothermal and cyclic oxidation tests, due to the formation of Ni-Co spinels, coated samples showed less weight gain than uncoated samples. Spinel prevented outward Cr diffusion which improved the oxidation resistance of AISI 430 steel.

    Keywords: AISI 430 ferritic stainless steel, Ni-Co-TiO2 Composite Coating, electroplating}
  • فاطمه رحیمی اخوندزاده، مرتضی زند رحیمی، هادی ابراهیمی فر*
    فولادهای زنگ نزن آستنیتی از جمله فولادهای پر کاربردی هستند که کاربردهای مختلفی در پیل های سوختی اکسید جامد و لوله های دیگ بخار در شرایط کاری دمای بالا دارند. لایه اکسیدی Cr2O3 تشکیل شده روی سطح فولاد، در دماهای بالا ناپایدار شده و مقاومت به اکسیداسیون فولاد را کاهش می دهد. بنابراین محافظت از این فولادها در دماهای بالا امری ضروری می باشد.  از این رو یکی از بهترین روش های موثر برای افزایش عمر این قطعات در مقابل اکسیداسیون اعمال پوشش های سطحی است. در این تحقیق پوشش کامپوزیتیNi-Co-CeO2-ZrO2   با روش آبکاری الکتریکی مستقیم بر روی سطح فولاد زنگ نزن آستنیتی AISI 304 ایجاد شد. به منظور دستیابی به پوشش مناسب، تاثیر پارامترهای دانسیته جریان، pH و غلظت ذرات ZrO2 در حمام مورد بررسی قرار گرفت. برای ایجاد رسوب بهینه، پارامتر های حمام ابکاری مورد بررسی قرار گرفتند. تاثیر مقدار ذرات ZrO2 (5، 10 و  g/L25)، دانسیته جریان (15، 20، 25 و mA/cm230) و  pH (3، 5/3، 4 و 5/4)  بر روی مقدار نشست و میکروساختار پوشش ایجاد شده بررسی شد. جهت مشاهده مورفولوژی از میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) و جهت تعیین ترکیب شیمیایی از انالیز EDX استفاده شد. نتایج نشان داد که با افزایش ZrO2 مقدار نشست ذرات  ZrO2افزایش و مقدار نشست ذرات CeO2 کاهش یافت. همچنین با افزایش دانسیته جریان و pH مقدار نشست ذرات  ZrO2وCeO2  کاهش یافت.
    کلید واژگان: آبکاری الکتریکی, میکروساختار, ZrO2, CeO2}
    Austenitic stainless steels are high performance steels that have various applications in solid oxide fuel cells and boiler tubes under high temperature operating conditions. The Cr2O3 oxide layer formed on the steel surface becomes unstable at high temperatures and reduces the oxidation resistance of the steel. Therefore, protection of these steels at high temperatures is essential. Therefore, one of the best effective ways to extend the life of these components against oxidation is by applying protective coatings. In this research, Ni-Co-CeO2-ZrO2 composite coating was created by direct electrodeposition on the surface of AISI 304 austenitic stainless steel. In order to obtain proper coating, the effect of current density, pH and concentration of ZrO2 in the bath was investigated. To create the optimum deposition, the bath parameters were investigated. Influence of ZrO2 content (5, 10 and 25 g/L), current density (15, 20, 25 and 30 mA/cm-2) and pH (3, 3.5, 4 and 4.5) on the deposition amount of ceramic particles and microstructure of the coating has been investigated. Scanning electron microscopy (SEM) and EDX analysis were used to determine the morphology. The results showed that with increasing ZrO2, the amount of ZrO2 deposition increased and the amount of CeO2 deposition decreased. Also, with increasing current density and pH, the amount of ZrO2 and CeO2 particles decreased.
    Keywords: Electroplating, Microstructure, ZrO2, CeO2}
  • محمد مهدی برزگری*، عادل محمدعلی تبار خوشرودی، مجتبی قدیمی، مجید صدیقی

    پیل های سوختی غشا پلیمری به دلیل مزایایی همچون دمای عملکرد پایین، چگالی توان بالا و زمان راه اندازی پایین، نسبت به دیگر پیل های سوختی بیشتر مورد توجه قرار گرفته است. یکی از مهم ترین اجزای پیل سوختی پلیمری صفحات دوقطبی می باشد که شامل انواع مختلفی است. صفحات دوقطبی فلزی نسبت به صفحات دو قطبی کامپوزیتی پایه گرافیتی از مزایایی همچون استحکام بالا و ضخامت و وزن پایین تر برخوردارند. مقاومت به خوردگی و مقاومت تماسی بین سطوح صفحات دوقطبی فلزی یکی از چالش های صفحات دوقطبی فلزی می باشد. به همین دلیل، صفحات دوقطبی فلزی برای افزایش مقاومت به خوردگی و کاهش مقاومت تماسی تحت فرآیند پوشش دهی قرار می گیرند. در این پژوهش، خواص و مورفولوژی پوشش طلا روی زیرلایه مسی و فولاد زنگ نزن با استفاده از روش های آبکاری الکتریکی و اسپاترینگ مورد مطالعه قرار گرفت. بررسی مورفولوژی سطح نمونه ها با استفاده از میکروسکوپ الکترونی روبشی صورت گرفت. همچنین، به منظور بررسی مقاومت تماسی نمونه های پوشش داده شده و بدون پوشش، از آزمون مقاومت تماسی بین سطوح استفاده شد. مقاومت به خوردگی پوشش های اعمال شده با استفاده از آزمون های گالوانواستاتیک و پتانسیواستاتیک مورد مطالعه قرار گرفت. نتایج بدست آمده نشان داد که استفاده از روش آبکاری الکتریکی باعث ایجاد حفره ها و تخلخل های زیادی در سطح نمونه می شود. همچنین، مشخص شد که استفاده از روش اسپاترینگ به طور قابل توجهی موجب افزایش مقاومت به خوردگی و کاهش مقاومت تماسی می گردد.

    کلید واژگان: پیل سوختی پلیمری, صفحات دوقطبی فلزی, پوشش دهی, اسپاترینگ, آبکاری الکتریکی}
    MohammadMehdi Barzegari *, Adel Mohammadalitabar Khoshrodi, Mojtaba Ghadimi, Majid Sedighi

    Polymer electrolyte membrane fuel cells have received more attention than other fuel cells because of their advantages such as low operating temperature, high power density and short startup time. One of the most important components of a polymer electrolyte membrane fuel cell is bipolar plate which has various types. Metallic bipolar plates have advantages such as higher strength, lower thickness and lower weight than graphite-based composite bipolar plates. Corrosion resistance and interfacial contact resistance of metallic bipolar plates are some of the challenges of using metallic bipolar plates. For this reason, metallic bipolar plates are coated to increase corrosion resistance and reduce contact resistance. In this study, the properties and morphologies of gold coating on copper and stainless steel substrates were studied by using electroplating and sputtering methods. The surface morphologies of the specimens were investigated by scanning electron microscopy. In addition, interfacial contact resistance tests were used to evaluate contact resistance of coated and uncoated specimens. Finally, corrosion resistances of the specimens were studied using galvanostatic and potentiostatic tests. The results showed that the use of electroplating method produces many holes and pores in the specimen surface. It was also found that using sputtering method significantly resulted in an increase in corrosion resistance and decrease in contact resistance of coated specimens.

    Keywords: Fuel Cell, Metallic bipolar plate, coating, Sputtering, Electroplating}
  • راضیه ثانی*، سارا زارعی نژاد

    در این پژوهش، پوشش نانو کامپوزیت هیبریدی Ni-P/Al2O3-SiC و پوشش ساده Ni-P، با استفاده از فرآیند آبکاری الکتریکی، روی زمینه ای از جنس مس تهیه گردید. آبکاری الکتریکی در هر دو مورد، بوسیله جریان مستقیم (DC) انجام شد. اندازه نانو ذرات SiC و نانو ذرات Al2O3 مورد استفاده برای تهیه حمام نانو کامپوزیت، به ترتیب nm55 و nm50 بود. مشخصه یابی و بررسی مورفولوژی سطح پوشش ها، به کمک میکروسکوپ الکترونی روبشی  (Scanning Electron Microscopy) و طیف نگار تفکیک انرژی (Energy Dispersive Spectroscopy) انجام گردید. رفتار تریبولوژیکی پوشش ها با آزمون پین روی دیسک و ریز سختی آن ها به روش ریز سختی سنجی ویکرز (Vickers Microhardness Test) ، مورد ارزیابی قرار گرفتند. مورفولوژی سطح پوشش بعد از فرآیند سایش، بوسیله میکروسکوپ نوری بررسی گردید. نتایج نشان دادند که پوشش نانو کامپوزیت هیبریدی Ni-P/Al2O3-SiC، چسبندگی بسیار خوبی به زیر لایه مسی دارد. از سوی دیگر، مشارکت نانو ذرات آلومینا و نانو ذرات کاربید سیلسیم در پوشش نانو کامپوزیت هیبریدی  سبب بهبود خواص تریبولوژیکی و افزایش ریز سختی لایه پوشش می گردد که این امر را می توان به استحکام زیاد نانو ذرات آلومینا و کاربید سیلسیم نسبت داد. همچنین با افزایش دانسیته جریان آبکاری، ریز سختی لایه پوشش Ni-P  و Ni-P/Al2O3-SiC افزایش می یابد.

    کلید واژگان: نانوکامپوزیت هیبریدی, پوشش Ni-P, Al2O3-SiC, سایش, آبکاری الکتریکی}
    Razieh Sani *, Sara Zareiinejad

    In this research hybrid nanocomposite coating of Ni-P/Al2O3-SiC and Ni-P coating were codeposited and deposited by electrodeposition on copper substrate. Electrodepositions for both cases was done by DC current. Sic nanoparticles sizes and Al2O3 nanoparticles sizes which were used for preparing nanocomposite bath, were respectively 55nm and 50nm. Charactrizaton and surface morphology of coating were done by scanning electron microscopy and energy dispersive spectroscopy.The tribological behavior of the coatings were evaluated by pin-on-disc test, and microhardness of coating were also evaluated by Vickers microhardness test. Morphology of surface coating was evaluated by optical electron microscopy. Results show that adhesion of hybrid nanocomposite coating on copper substrate is perfect. Participation of nano Al2O3 particles and nano SiC particles, causes improvement in the microhardness and wear resistance of hybrid nanocomposite coating. High strength of nano Al2O3 particles and nano SiC particles, improved the microhardness and wear resistance of hybrid nanocomposite coating. Also, increases in current density for electrodeposition improve microhardness of Ni-P coating and Ni-P/Al2O3-SiC coating.

    Keywords: Hybrid nanocomposite, Ni-P, Al2O3-SiC coating, Wear, Electroplating}
  • Influence of electroplating parameters on microstructure and amount of ceramic particle deposition in Ni-Co-CeO2 composite coating
    Afsaneh Afzali Gorouh, Morteza Zandrahimi *, Hadi Ebrahimifar

    Chromium alloy steels are the best choice for materials used in interconnect plates used in solid oxide fuel cells. At operating temperature of solid oxide fuel cells chromium can alert to unstable Cr+6 species. These unstable species can precipitate at the cathode site, causing cathode contamination and reducing cathode efficiency. Therefore, protection of these steels at high temperatures is essential. Therefore, applying surface coatings it is one of the best effective methods to extend the life of these components against oxidation. In this study, Ni-Co-CeO2 composite coating was created by direct electrodeposition on the surface of AISI 430 ferritic stainless steel. In order to obtain proper coating, the effect of parameters of CeO2 particle concentration, current density and pH in the bath was investigated. Influence of CeO2 content (5, 10, 15 and 20 g/L), current density (15, 17, 20 and 22 mA/cm2) and pH (2.5, 3, 3.5 and 4) on the amount of CeO2 ceramic particle deposition and microstructure of coating was investigated. Scanning electron microscopy (SEM) and EDX analysis were used to determine the morphology of Ni-Co-CeO2 composite coating. The results showed that with increasing CeO2 and pH the amount of CeO2 particle deposition increased and then decreased. Also with increasing current density the deposition of CeO2 particles decreased.

    Keywords: Electroplating, Microstructure, Composite coating, CeO2}
  • مجید زارع*، مسعود سلطانی، علی شفیعی
    پوشش های کامپوزیتی با زمینه نیکل رسوب دهی شده به روش آبکاری الکتریکی دارای مقاومت خوبی در برابر سایش هستند. در این پژوهش با افزودن ذرات تقویت کننده نقره و بهینه سازی شرایط پوشش دهی به مطالعه خواص سایشی، سختی و زبری پوشش کامپوزیتی نیکل- نقره پرداخته شد. به این منظور از تکنیک طراحی آزمایش تاگوچی جهت بهینه سازی پارامترهای موثر بر فرایند با چهار پارامتر (میزان ذرات نقره، دانسیته جریان، زمان و نوع افزودنی) و سه سطح استفاده شد. بنابراین با تهیه 9 نمونه آزمایشگاهی، مورفولوژی و ساختار پوشش ها به کمک میکروسکوپ الکترونی روبشی و پراش پرتو ایکس بررسی شد. مطالعه مقاومت سایشی پوشش ها نیز با استفاده از آزمون سایش پین بر دیسک انجام شد و سطوح سایش نمونه ها به کمک تصاویر میکروسکوپی الکترونی روبشی و آنالیز طیف نگار تفکیک انرژی بررسی شدند. مشخص شد حالت بهینه پوشش دهی به کمک نمودارهای سیگنال به نویز برای دستیابی به کمترین میزان سایش در غلظت نقره mg/L 50، دانسیته جریان A/dm2 4، زمان آبکاری 2 ساعت و افزودنی نوع تریتون X100 بدست می آید. آنالیز واریانس(ANOVA) داده ها نشان داد که به ترتیب دانسیته جریان و غلظت ذرات نقره مهمترین پارامترهای تاثیرگذار در مقاومت به سایش پوشش ها می باشند. در مرحله بعد، فرایند به کمک شبکه عصبی مدل سازی شد تا منحنی رویه مورد نظر برای پارامترها و خروجی ها رسم شود. نتایج حاکی از آن بود که افزایش غلظت نقره و دانسیته جریان منجر به کاهش نرخ سایش نمونه ها می شود.
    کلید واژگان: پوشش کامپوزیتی, آبکاری الکتریکی, پوشش نیکل- نقره, تاگوچی, سایش}
    Majid Zare *, Masoud Soltani, Ali Shafei
    Electroplated nickel composite coatings have good wear resistance. In this study, by adding Ag particles as reinforcement and optimization of electroplating conditions, wear behavior, hardness and roughness of Ni-Ag have been studied. Taguchi design of experiment (DOE) technique was carried out for optimizing four effective parameters (Ag content, current density, time and additives) and three levels. Therefore, nine specimens were prepared and morphology and structure of the samples were analyzed by SEM and X-ray diffraction. To find out the wear resistance of the samples, pin–on–disk test was performed and worn surfaces were analyzed by SEM and EDS. The optimized parameters of electroplating, based on signal to noise ratio (SNR) curves, were 50 mg/L Ag content, 4A/dm2, 2 hours electroplating and Triton X100 as additive in order to achieve the lowest wear. Analysis of variance (ANOVA) calculation showed current density and Ag content are the most effective parameters on wear behavior of coatings, respectively. The process was then modeled in Artificial Neural Network and the counters of parameters together with the outputs were determined. The results showed that wear resistance decreased with increasing both Ag content and current density.
    Keywords: Composite coating, Electroplating, Ni-Ag coating, Taguchi, Wear}
  • عیسی خوران، مرتضی زند رحیمی، هادی ابراهیمی فر*
    فولاد زنگ نزن فریتی AISI 430 به عنوان صفحات اتصال دهنده در پیل های سوختی اکسید جامد استفاده می شود. به منظور بهبود مقاومت به اکسیداسیون این فولاد در شرایط کاری پیل های سوختی اکسید جامد می توان از یک لایه پوشش محافظ بر روی  اتصال دهنده ها استفاده کرد. در این تحقیق پوشش Ni-TiO2 بر روی زیرلایه ای از فولاد AISI 430 به وسیله روش آبکاری الکتریکی در حمام واتس حاوی ذرات TiO2 رسوب داده شد. ترکیب و خواص پوشش Ni-TiO2 به عنوان تابعی از دانسیته مورد ارزیابی قرار گرفت. مقدار نشست TiO2 در پوشش با افزایش مقدار دانسیته جریان افزایش پیدا کرد و بعد از رسیدن به مقدار A/dm24 کاهش یافت. همچنین مقدار اندازه دانه در پوشش کامپوزیتی Ni-TiO2 ابتدا تا مقدار  A/dm23 کاهش پیدا کرد و با افزایش بیش تر از این مقدار دوباره افزایش پیدا کرد. حداکثر میزان سختی در مقدار جریان  A/dm24 بدست آمد. برای بررسی مقاومت به اکسیداسیون، نمونه های پوشش دار و بدون پوشش به مدت 300 ساعت در معرض اکسیداسیون همدما در دمای 800 درجه سانتی گراد قرار گرفتند. نتایج نشان داد نمونه های پوشش داده شده در حمام حاوی سورفکتانت SDS و بدون سورفکتانت SDS افزایش وزن کمتری نسبت به زیر لایه بدون پوشش داشتند. ساختار کامپوزیت بعد و قبل از اکسیداسیون همدما بوسیله SEM و XRD مورد مطالعه قرار گرفت.
    کلید واژگان: آبکاری الکتریکی, پوشش Ni-TiO2, سورفکتانت SDS, اکسیداسیون}
    Eisa Khoran, Morteza Zandrahimi, Hadi Ebrahimifar *
    AISI 430 ferritic stainless steel is used as interconnects in solid oxide fuel cells. In order to improve the oxidation resistance of steel in operating conditions of solid oxide fuel cells, protective coatings can be employed. In this study Ni-TiO2 coating was deposited on an AISI 430 stainless steel substrate by electrocodeposition in Watt’s plating bath containing TiO2 particles. Composition and properties of Ni-TiO2 coating were investigated as a function of current density. The volume percentage of embedded TiO2 was raised by increasing in current density until 4 A/dm2 and beyond that reduced. Also grain size of Ni-TiO2 composite coating decreased until 3 A/dm2 and above this current density, the again grain size raised. Maximum value of microhardness obtained in 4 A/dm2 current density. In order to investigate the oxidation resistance, coated and uncoated specimens were subjected to isothermal oxidation at 800 ºC for 300 h. Results showed that the coated specimens at the bath containing of SDS surfactant and without SDS surfactant had less mass gain compared to uncoated ones. The microstructure of composite coatings, before and after oxidation was investigated by scanning electron microscope (SEM) and X-ray systems.
    Keywords: Electroplating, Ni-TiO2 coating, SDS surfactant, Oxidation}
  • حمید حیدری پبدنی *، حسین مهمان نواز، غلام حسین لیاقت، صادق رحمتی، حمید فاضلی
    هدف از این پژوهش نشان دادن مزایای شبیه سازی رایانه ای و مطالعات پارامتری در بهبود فرآیند الکتروفرمینگ مس می باشد. برای این منظور مدل المان محدود برای یک هندسه مخروطی شکل با استفاده از نرم افزار کامسول تهیه و اثر پارامترهای کلیدی شامل دانسیته ی جریان اعمالی، هدایت الکتریکی محلول، فاصله ی الکترودها، و طول آند، بر میزان یکنواختی ضخامت بررسی شد. به منظور صحت سنجی مدل، یک پوسته ی مخروطی شکل در آزمایشگاه به روش الکتروفرمینگ تولید، و توزیع ضخامت در آن با نتایج حاصل از شبیه سازی مقایسه شد. مقایسه ی نتایج نشان داد برای شبیه سازی فرآیند الکتروفرمینگ، استفاده از مدل توزیع جریان سه گانه ، یک مدل دقیق و کارآمد است و می توان از آن برای مطالعات پارامتری استفاده کرد. در نهایت پس از مطالعه ی پارامتری مشخص شد همه ی متغیرهای انتخاب شده تاثیر قابل توجهی بر ضخامت کلی ایجاد شده و میزان یکنواختی ضخامت دارند. علاوه بر این مشخص شد که دانسیته ی جریان اعمالی بیش ترین و فاصله ی الکترود ها کمترین اثر را بر مقدار ضخامت و یکنواختی آن دارد.
    کلید واژگان: الکتروفرمینگ, شبیه سازی عددی, مدل سازی اجزاء محدود, توزیع ضخامت, آبکاری}
    Hamid Heydari Pebdani*, Hossein Mehman navaz, Gholamhossein Liaghat, Sadegh Rahmati, Hamid Fazeli
    The purpose of this study is to demonstrate the advantages of computer simulation and parametric studies in improving the copper electroforming process. For this purpose, the finite element model for a cone geometry was prepared using the Comsol software, and the effect of key parameters including applied current density, solution electrical conductivity, electrode spacing, and anode length, on the thickness uniformity. In order to validate the model, a conical shell was produced in the laboratory by electroforming method, and the thickness distribution was compared with the simulation results. The comparison of the results showed that using the tertiary current distribution method to simulate the electroforming process is a precise and efficient model and can be used for parametric studies. Finally, after parametric study, it was determined that all selected variables had a significant effect on the thickness uniformity. In addition, it was found that the most to least significant variables were applied current density, solution conductivity, anode-cathode spacing, and anode length, respectively.
    Keywords: electroforming, numerical simulation, Finite element modeling, thickness distribution, electroplating}
  • مهسا شاهسون، سید محمدحسین میرباقری*
    هدف از پژوهش حاضر، ارائه روش ساخت فوم سلول باز مسی با سطح ویژه بالا به روش شیمی تر است. از میان روش های مختلف تولید فوم سلول باز فلزی، روش رسوب دهی الکتریکی به دلیل تمیز و ارزان بودن نسبت به روش های دیگر انتخاب شد. در این روش از اسفنج سلول باز پلیمری )پلی اورتان( به عنوان پیش ماده استفاده شد. سپس با انتخاب محلول های شیمیایی مناسب طبق یک دانش فنی مشخص، ابتدا سطح فوم پلیمری فعال شده و سپس به کمک روش رسوب دهی الکترولس، سطوح فعال شده پلیمر با یک لایه بسیار نازک از فلز مس پوشش گرفت. در مرحله نهایی با به کارگیری فرآیند رسوب دهی الکتریکی، لایه نازک مسی حاصل از فرآیند الکترولس به ضخامتی که دارای حداقل استحکام لازمه است، افزایش داده شد. نتایج نشان می دهد که در روش رسوب دهی الکتریکی می توان ضخامت 3-5 میکرونی مرحله الکترولس را به مقادیر 100-150 میکرون افزایش داد. نتایج میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) نشان می دهد، ریزساختار پوشش حاصله به صورت گلوبولار است. همچنین با کنترل ضخامت رسوب مس در مرحله الکترولیز می توان سطح ویژه فوم را افزایش داد. نتایج نشان می دهد که زمان بهینه فرآیند الکترولس بین 5 تا 7 دقیقه و زمان الکترولیز یک ساعت است و فوم سلول باز مسی به دست آمده سبک بوده و سطح ویژه بالایی برای تبادل حرارت دارد.
    کلید واژگان: اسفنج سلول باز پلیمری)پلی اورتان(, رسوب دهی الکتریکی, رسوب دهی الکترولس, فوم سلول باز مسی, سطح ویژه}
    M. Shahsavan, S.M.H. Mirbagheri *
    The aim of this study is to provide a method of making ultralight open cell copper foam with high surface area using chemical procedures. Among the various methods of making open-cell metal foams, electrodeposition method is selected because it can be done in a clean way and is cheaper than other methods. In this method, an open cell polyurethane sponge was used as substrate. Then by choosing appropriate chemical solutions with specific technical knowledge, first polyurethane surface has activated and then by electroless-deposition method, polyurethane activated surface covered with a thin layer of copper. In the final stage, with the aid of electrodeposition the thickness of copper layer was increased to the desired thickness with a minimum required strength. The results show that electrodeposition can increase the thickness of copper layer from3-5 microns that is obtained in electroless-deposition method to above100 to 150 microns. SEM results show that the micro structure of the deposited layer is globular. By controlling the thickness of deposited copper in electroplating, the surface area of the copper foam can be increased. According to results optimum time for electroless-deposition is between 5 to 7 minutes and for electrodeposition is 1 hour. The open-cell copper foam that is produced in this research is ultralight and due to it high surface can transfer heat with high rates.
    Keywords: Polyurethane foam, Electroplating, Electroless-plating, Open-cell copper foam, Characteristic area}
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