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 « magnetron sputtering » در نشریات گروه « مواد و متالورژی »

تکرار جستجوی کلیدواژه «magnetron sputtering» در نشریات گروه «فنی و مهندسی»
  • علیرضا حسینی*، میناسادات امامیان، مصطفی علیشاهی
    در این پژوهش پوشش های Ta، TaC و TaSiC به روش کندوپاش مگنترونی غیرواکنشی لایه نشانی شده و خواص ساختاری، ریزساختاری، مکانیکی و خوردگی بررسی شده است. نتایج XRD نشان دادند که پوشش Ta ساختار کریستالی تانتالم α، پوشش TaC ساختار کریستالی TaC0.6 و پوشش TaSiC ماهیت شبه آمورف از خود نشان دادند. در این ارتباط، پوشش Ta ریزساختاری ستونی با زبری بالا و تنش پسماند کششی از خود نشان داد، در حالی که افزودن کربن و سیلیسیم به پوشش سبب فشرده شدن ریزساختار، کاهش زبری سطح و تغییر ماهیت تنش پسماند از کششی به فشاری شد. همچنین نتایج آزمون نانوفرورونده نشان داد که افزودن کربن به پوشش تانتالم باعث افزایش حدود چهار برابری سختی پوشش می شود، ولی افزودن سیلیسیم به پوشش TaC سختی پوشش را اندکی کاهش می دهد. مطالعات خوردگی نشان داد همه پوشش ها نسبت به زیرلایه ST37 ماهیتی کاتدی از خود نشان دادند که می تواند منجر به خوردگی گالوانیک شود. علاوه بر این نتایج خوردگی نشان داد که پوشش Ta بازده حفاظتی به میزان ٪9/78 برای فولاد ساده کربنی را به همراه دارد و افزودن کربن و سیلیسیم به پوشش سبب افزایش بازده حفاظتی به مقادیر ٪1/90 و ٪5/95 به ترتیب برای پوشش های TaC و TaSiC می شود .در این ارتباط نقش این عناصر در فشردگی پوشش و کاهش مسیرهایی که محلول خورنده می تواند به زیرلایه برسد، کلیدی تشخیص داده شد.
    کلید واژگان: پوشش, تانتالم, کندوپاش مگنترونی, سختی, خوردگی}
    Seyyed Alireza Hosseini *, Minasadt Emamian, Mostafa Alishahi
    In this study, Ta, TaC and TaSiC coatings have been deposited by a non-reactive magnetron sputtering method, and their structural, microstructural, mechanical, and corrosion properties have been investigated. XRD results revealed the presence of α-Ta and TaC0.6 phase structures in the Ta and TaC coatings, respectively. However, the TaSiC coating showed a quasi-amorphous structure. Additionally, the Ta coating showed a columnar microstructure with rough topography and tensile residual stress, while the addition of carbon and silicon resulted in the compactness and smoothness and domination compressive residual stress in the TaC and TaSiC coatings. Nanoindentation results showed that the addition of carbon to the Ta coating increased the hardness by four times, however the addition of silicon to the TaC coating had an adverse effect on the hardness of the coating. The corrosion studies revealed that the coatings have a cathodic nature with respect to the ST37 substrate, making the samples susceptible to galvanic corrosion. Furthermore, the addition of carbon and silicon was found to improve the corrosion resistance of the coatings by increasing the coating compactness and decreasing the density of open porosities.
    Keywords: Coating, Tantalum, Magnetron sputtering, Hardness, Corrosion}
  • Mahdi Mirzaaghaei *, MohammadHossein Enayati, Mahdi Ahmadi

    Self-lubricant coatings are among the newly improved type of coatings to reduce the coefficient of friction and protect the substrate in various conditions. Magnetron sputtering is the best technology to fabricate coatings with good morphology. In this paper, the tribological properties of magnetron sputtered Ni3Al-MoS2 coating on 4340 steel are reported. For this purpose, five tablets of Ni3Al-30 wt.% MoS2 were prepared as the target material and were placed in a copper holder. At last, we have sputtered from the target using the best sputtering condition to get a good morphology and microstructure of the coating. The morphology and microstructure of the coatings were characterized by X-ray diffraction (XRD) and scanning electron microscopy (SEM). The tribological properties of Ni3Al-MoS2 coating were investigated using a ball-on-disc tribometer at atmospheric conditions at room temperature. SEM was used to examine the morphology of the wear track after the ball-on-disc test. The Ni3Al-MoS2 composite coating showed lower frictions coefficient and higher wear resistance because of the hard Ni3Al matrix and soft MoS2 particles.

    Keywords: Ni3Al, MoS2, Magnetron sputtering, Wear}
  • علی رحمتی*، سیما برخوردار، مهلا قائمی مقدم

    در کار حاضر، ساختار نامتجانس دو مولفه ای از آرایه نانومیله های اکسید روی (ZnO NRs) و ساختارهای اکسید مس (CuO) رشد داده می شود. نانومیله-های یک بعدی ZnO به کمک لایه جوانه زنی به وسیله ی روش شیمیایی تر در دمای پایین رشد داده می شوند. سپس فیلم نازک اکسید مس با اکسایش حرارتی فیلم نازک Cu نهشت شده با کندوپاش مگنترونی بر ZnO NRs به منظور افزایش و گسترش جذب اپتیکی در ناحیه مریی تشکیل می شود. مشخصه های نوری، ساختاری، ریختی، الکتریکی و چگونگی فصل مشترک ساختار نامتجانس ZnO NRs/CuO TF به وسیله ی آنالیزهای طیف سنجی UV-Vis-near IR، پراش-سنجی پرتو X (XRD)، میکروسکوپ الکترونی روبشی- گسیل میدانی/ طیف سنجی تفکیک انرژی پرتو X (FE-SEM / EDX) و اندازه گیری مشخصه جریان- ولتاژ مطالعه می شوند. با اکسایش حرارتی فیلم نازک Cu برZnO NRsدر بازه دمایی °C600-200 باعث تشکیل ساختار نامتجانس ZnO NRs/CuO TFمی شود.جذب پیوند ZnO NRs/CuO TF نسبت به ZnO NRs لخت در ناحیه مریی افزایش می یابد فعالیت فوتوکاتالیستی ساختار های نامتجانس ZnO NRs/CuO از طریق کاهش رودامین بی (RhB) تحت تابش نور UV و مریی بررسی شد..فعالیت فوتوکاتالسیتی و آهنگ تخریب RhB توسطZnO NRs/CuOTFنسبت به ZnO NRs لخت افزایش قابل توجهی می یابد.

    کلید واژگان: نانوساختارهای یک بعدی اکسید روی, کندوپاش مگنترونی, شیمیایی تر, اکسایش حرارتی}
    Sima Barkhordar Baravati, Ali Rahmati*, Mahla Ghaemi- Moghadam

    In the present work, two- component heterostructure of ZnOnanorods array (ZnO NRs) and CuO nanostructure has been grown. Well-aligned ZnO NRs have been synthesized using seed layer by low temperature wet chemical method. Then, CuOthin film has been form by thermal oxidation ofCu thin film deposited by magnetron sputtering on ZnO NRs to increase and expand optical absorption to visible region. The structure, morphology and chemical, optical, photocatalytic properties of ZnO NRs/CuOheterostructures have been studied by, X-ray diffractometry (XRD), field emission- scanning electron microscope/ energy dispersive X-ray spectroscopy (FE-SEM /EDX), UV-Vis- near IR optical absorption spectroscopy, and current – voltage measurement, respectively.Thermal oxidation of Cu thin film on ZnO NRs in the temperature range 200- 600 °C Cause ZnO NRs/CuO TF heterostructure to form. The ZnO NRs/CuOheterostructures increase and expand optical absorbtion to visible range in comparision to bare ZnO NRs.Photocatalytic activity of ZnO NRs/CuOheterostructure was investigated through Rhodamine B (RhB) photodegrdation under UV- Vis irradiation.Photocatalytic efficiency of ZnO NRs/CuOheterostructure is considerably increased in comparison to bare ZnO NRs

    Keywords: One- dimensional ZnO Nanostructure, Magnetron Sputtering, Wet Chemical, Thermal Oxidation}
  • Hamed Daneshvar, Mir Saman Safavi, Vida Khalili, Jafar Khalil-Allafi *
    In this study, NiTi thin films were deposited on the glass and NaCl substrates by means of magnetron sputtering method. The influence of aging temperature, over the range 300-500 oC, on phase transformation and mechanical properties of the sputtered NiTi thin films were studied by differential scanning calorimetry (DSC) and nano-indentation assay, respectively. The DSC curves showed that the aged specimens at 350, 400, and 500°C underwent two steps transformation during cooling process while a three steps transformation has been observed for the film aged at 450°C. This behavior clearly demonstrated the heterogeneity in chemical composition and microstructure of the sputtered thin film, which consequently resulted in the martensitic transformation of R and remained B2 to B19' within two steps. According to nano-indentation analysis results, a peak point at aging temperature of 450°C is reached. The temperature hysteresis of all aged films was about 1°C, which can be considered as a positive sign for sensor application.
    Keywords: NiTi thin film, Magnetron sputtering, Aging temperature, Mechanical Behavior, Phase Transformation, Sensor}
  • محسن سمیعی، زهراسادات سیدرئوفی*
    در این تحقیق با توجه به مقاومت به خوردگی پایین آلیاژهای منیزیم در محیط های آبی، از پوشش سرامیکی TiO2 به روش کندوپاش مغناطیسی برای بهبود مقاومت به خوردگی و زیست سازگاری آلیاژ AZ91D استفاده شد. بررسی های ساختاری به وسیله میکروسکوپ الکترونی روبشی گسیل میدانی (FESEM) و تفرق پرتو ایکس (XRD) پیوستگی خوب پوشش با مورفولوژی شبه کروی حاوی TiO2 و اسپینل های Mg2TiO4 و MgTi2O5 را نشان داد؛ به طوری که بخشی از زیرلایه نیز تحت تاثیر نفود تیتانیوم قرار گرفت. آزمون خوردگی پلاریزاسیون در محلول شبیه سازی شده بدن (SBF) نشان داد که اعمال پوشش با کاهش حدود 100 برابری جریان خوردگی منجر به بهبود مقاومت خوردگی زیرلایه منیزیم می گردد. نتایج آزمون زیست سازگاری سمیت زایی نشان داد که تراکم و تعداد سلول های موجود روی نمونه پوشش داده شده با TiO2 به دلیل اتصال سلولی محکم تر بیشتر از زیرلایه بدون پوشش است. درصد زنده ماندن سلول های MG67 نیز روی سطح نمونه ها از مقدار 77 درصد در زیرلایه بدون پوشش به مقدار 89 درصد در نمونه پوشش داده شده افزایش یافت.
    کلید واژگان: آلیاژ منیزیم, پوشش TiO2, کندوپاش مغناطیسی, خوردگی, زیست سازگاری}
    Mohsen Samiee, Zahra Sadat Seyedraoufi *
    In this study, due to the poor corrosion resistance of Mg alloys in aquatic environments, TiO2 ceramic coating applied by the magnetron sputtering technique to enhance the corrosion resistance and biocompatibility of AZ91D alloy. The Microstructural studies by field emission scanning electron microscopy (FESEM) and X-Ray diffraction (XRD) analysis showed that the coating formed uniformly with semi spherical morphology containing TiO2, Mg2TiO4 and MgTi2O5 spinels, so that above of the substrate was Ti diffiusion affected. The polarization corrosion test in simulated body fluid (SBF) solution showed that applying the coating by reducing the corrosion current by about 100 times improves the corrosion resistance of the magnesium substrate so that MTT results show that density and number of cells on the coated sample is higher than substrate without coating due to cell joint stronger. The viability of MG67 cells on the samples increased from 77% in the substrate to 89% in the coated sample.
    Keywords: Magnesium alloy, TiO2 Coating, Magnetron sputtering, corrosion, Biocompatibility}
  • هاشم سعیدی، علی شانقی، علیرضا سوری*

    امروزه پوشش های  نانوساختار نیترید تانتالیوم به دلیل دارا بودن خواص حفاظتی مناسب همانند سختی، مقاومت به سایش بالا و مقاومت به خوردگی بالا دارای کاربرد بسیار زیادی در  مهندسی پزشکی و بهبود رفتار بیولوژیکی تیتانیوم و آلیاژهای آن دارد. دراین تحقیق پوشش نانوساختار نیترید تانتالیوم با کمک فرایند کند و پاش مغناطیسی بر روی سطح آلیاژ NiTi اعمال گردید. سپس خواص فازی، ساختاری ومورفولوژی به ترتیب با استفاده از  XPS، FESEM،AFM  مورد بررسی قرارگرفته است، همچنین خواص نانو مکانیکی پوشش بوسیله روش های نانودندانه گذاری و نانو خراش در بارهای مختلف ارزیابی شده است. نتایج بیانگر تشکیل پوشش همگن، یکنواخت و عاری از ترک پوشش نانو ساختار نیترید تانتالیوم با اندازه ذرات حدود  20 نانومتر همراه با  سختی و مدول الاستیک به ترتیب 12/6 و 4/87گیگاپاسکال  و عمق نفوذ 91 نانومتر است که منجر به بهبود 34 درصد سختی سطح آلیاژ NiTi  گردیده است. همچنین پوشش نانوساختار تانتالیوم منجر به ایجاد ضریب اصطکاک 28/0 و  غالب شدن مکانیزم سایش خراشان نسبت به مکانیزم سایش چسبان برای آلیاژ NiTi گردیده است.

    کلید واژگان: پوشش نانو ساختار نیترید تانتالیوم, آلیاژ NiTi, کند و پاش معناطیسی, خواص نانومکانیکی}

    Nowadays, suitable protective properties of tantalum nitride coatings, such as hardness, abrasion resistance and high corrosion resistance lead to increasing its application in medical engineering and improving the biological behavior of titanium and its alloys. In this research, nanostructured tantalum nitride coating was applied on the NiTi alloy by magnetron sputtering method. Then, the phase, structural and morphological properties of coating were investigated by using XPS, FESEM, AFM, respectively, as well as the nanomechanical properties of the coating were evaluated by using Nano-scanning and nano-scratch methods in different loads.
    The results indicate that applying the uniform, homogeneous and crack free tantalum nitride coating with a thickness of 1050 nm. The hardness and elastic modulus of coating is 12.6 and 87.4 GPa under the applied force of 1000 μm and the penetration depth of 91 nm, respectively, which resulted in enhancing the hardness of NiTi alloy surface, about 34%. The coefficient of friction is 0.28 and the dominated wear mechanism of nanostructured tantalum nitride coating is abrasive wear with shearing mechanism.

    Keywords: Nanostructured tantalum nitride coating, NiTi alloy, Magnetron sputtering, Nano-mechanical properties}
  • Siavash فیروزآبادی*، کامران دهقانی، مالک نادری، فرزاد محبوبی
    نیترید تانتالوم به دلیل سختی بالا و مقاومت به خوردگی خوب توانسته است توجهات زیادی را به عنوان پوششی مناسب جلب نماید. اما چقرمگی شکست لایه های نازک نیترید تانتالوم که یکی از عوامل تاثیرگذار بر طول عمر پوشش است، هنوز به خوبی بررسی نشده است. در این پژوهش، برای نخستین بار، چقرمگی شکست، پلاستیسیته و حساسیت به نرخ کرنش لایه های نازک نیترید تانتالوم به کمک روش نانو فرورونده بررسی و ارزیابی شد. در این بررسی نشان داده شده که تغییرات چقرمگی شکست فازهای مختلف نیترید تانتالوم از MPa√m 6/0 تا MPa√m 7/8 بسته به میزان نیتروزن موجود در سیستم لایه نشانی و به تبع آن نیتروژن موجود در شبکه نیترید تانتالوم افزایش می یابد. همچنین دو فاز مهم نیترید تانتالوم یعنی γ-Ta2N و δ-TaN دارای حساسیت به نرخ کرنش منفی و مثبت هستند که می توان این رفتار را به تغییرات ساختار فازی حین انجام آزمون نسبت داد.
    کلید واژگان: پوشش نیترید تانتالم, کندوپاش مگنترونی, چقرمگی شکست, حساسیت به نرخ کرنش, آزمون نانوفرورونده}
    Siavash Firouzabadi *, Kamran Dehghani, Malek Naderi, Farzad Mahboubi
    Although tantalum nitride coatings have recently been attracted researchers’ attentions due to their high hardness and corrosion resistance, the fracture toughness and deformation plasticity of thin tantalum nitride film has not been well investigated yet. In this research, for the first time, the fracture toughness, strain rate sensitivity and plasticity of sputter deposited tantalum nitride thin films have been evaluated using nano indentation technique and SEM micrographs. It was shown that the fracture toughness was increases from 0.6 to 7.8 MPa√m with increasing the nitrogen in sputtering chamber. This increase was attributed to the structural evolution from a hexagonal γ-Ta2N phase to the hexagonal ε-TaN and face centered cubic δ-TaN phases, determined by X-Ray Diffraction analysis. The plasticity of the TaN films evaluations indicated that the ratio of plastic work to total work was increased from 50% to 57% and 80%with phase variation from γ-Ta2N to ε-TaN and δ-TaN, respectively.
    Keywords: Tantalum nitride thin films, Magnetron sputtering, Fracture toughness, Strain rate sensitivity, Nanoindentation}
  • مصطفی علیشاهی*، فرزاد محبوبی، سید محمد موسوی خویی
    در این پژوهش پوشش تانتالم به روش کندوپاش مگنترونی جریان مستقیم روی سیلیکون (100) و فولاد زنگ نزن L316 لایه نشانی شد. خواص ساختاری پوشش تانتالم به کمک آزمون پراش پرتو ایکس ارزیابی شده و از میکروسکوپ های الکترونی عبوری و روبشی و همچنین میکروسکوپ نیروی اتمی جهت بررسی سطح مقطع و مورفولوژی سطح پوشش استفاده شد. افزون بر این، رفتار خوردگی پوشش تانتالم در مقایسه با فولاد زنگ نزن L316 به کمک آزمون پلاریزاسیون پتانسیودینامیک بررسی شده و از آزمون طیف سنجی امپدانس الکتروشیمیایی جهت تعیین مکانیزم های خوردگی استفاده شد. نتایج نشان دادند که استفاده از لایه آستری نیترید تانتالم، می تواند سبب تغییر ساختار کریستالی پوشش تانتالم از مخلوط فازی α و β به ساختار تک فاز α، و کاهش مقاومت الکتریکی پوشش از حدود 90 به 15 میکرواهم در سانتی متر شود. همچنین مطالعات میکروسکوپی نشان دادند که پوشش تانتالم ساختاری ستونی و بسیار فشرده با سطحی یکنواخت و بدون عیب از خود نشان داده و زبری میانگین آن کمتر از 6 نانومتر اندازه گیری شد. نتایج آزمون های خوردگی نشان داد که پوشش تانتالم مانند یک سد فیزیکی از تماس محلول خورنده با زیرلایه جلوگیری کرده و بازده حفاظت بیشتر از 70 درصد از سبب می شود. در این ارتباط، نفوذ محلول خورنده به زیرلایه از طریق حفرات راه باز موجود در پوشش به عنوان مکانیزم خوردگی پوشش تانتالم شناخته شد و شاخص تخلخل پوشش حدود 6 درصد تعیین شد.
    کلید واژگان: پوشش تانتالم, کندوپاش مگنترونی, خوردگی, طیف سنجی امپدانس الکتروشیمیایی, حفرات راه باز}
    Mostafa Alishahi *, Farzad Mahboubi, Seyed Mohammad Mousavi Khoie
    In this study, tantalum (Ta) thin film was deposited on Si(100) and 316L stainless steel (SS) substrates by DC magnetron sputtering. The structural properties of Ta film were investigated by X-ray diffraction analysis. In addition, the scanning and transmission electron microscopies as well as atomic force microscopy were used to study the cross-section and the morphology of the coating. The corrosion behavior of the bare and Ta-coated 316L SS was evaluated by potentiodynamic polarization test. The electrochemical impedance spectroscopy was employed to study the corrosion mechanisms. The results revealed that the structure of Ta coating on either Si and SS substrates is a mixture of αβ phases, while pre-deposition of a thin tantalum nitride seed layer causes to the deposition of pure α-Ta and decrease the sheet resistance from 90 µΩ.cm to 15 µΩ.cm. Microscopic evaluations shows that the Ta coating is compact, homogeneous and defect-free, exhibiting a columnar structure with a surface roughness of less than 6 nm. Furthermore, the corrosion studies show that the Ta coating perform as a physical barrier between corrosive electrolyte and substrate and, in this way, provide a protective efficiency of more than 70%. In this regard, the diffusion of corrosive electrolyte toward the substrates through open porosities was found to be the corrosion mechanism of the Ta coating and the porosity index of the coating was calculated to be about 6%.
    Keywords: Tantalum coating, Magnetron sputtering, Corrosion, Electrochemical impedance spectroscopy, Open porosities}
  • حمید جعفری، مرتضی تمیزی فر*، علی نعمتی
    در تحقیق حاضر، لایه هایی از HA ، TiO2 و HA/TiO2 با روش کند و پاش مگنترون AC و DC بر روی زیرلایه Ti-6Al-4V پوشش داده شدند. در این جا با تعیین پارامترهای بهینه پوشش دهی که برای هیدروکسی آپاتیت توان W 175 و برای تک لایه تیتانیا نسبت آرگون به اکسیژن (Ar/O2) 70/30 بود، نمونه دو لایه HA/TiO2 پوشش دهی گردید. به منظور بررسی فازهای تشکیل شده، مورفولوژی و زبری سطح به ترتیب از پراش اشعه ایکس (XRD)، میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) و میکروسکوپ نیروی اتمی (AFM) بهره گرفته شد. همچنین اثر دما در عملیات حرارتی بر رشد لایه هیدروکسی آپاتیت مورد بررسی قرار گرفت. با غوطه وری نمونه ها درون مایع شبیه سازی بدن (SBF) آزمایش خوردگی نیز انجام شد. نتایج XRD وجود فازهای HA و TiO2 را در پوشش های مربوطه تائید می کنند. ضمن این که مشاهده گردید با انجام عملیات حرارتی بر روی نمونه چند لایه، پیک های مربوط به HA رشد داشته و نیز مقاومت به خوردگی بهبود یافته است؛ به طوری که شاخص دانسیته جریان خوردگی از مقدار mA.cm-2 041/0 برای نمونه تک لایه هیدروکسی آپاتیت، به مقدار 015/0 ، 007/0 و 003/0 به ترتیب برای نمونه با پوشش چند لایه عملیات حرارتی نشده و نمونه های چند لایه عملیات حرارتی شده در °C 500 و °C 800 کاهش یافت. بدین ترتیب نمونه چند لایه عملیات حرارتی شده در °C 800 بهترین مقاومت به خوردگی را دارا بود. همچنین تصاویر SEM حاکی از تشکیل لایه نازکی از HA و TiO2 با ضخامتی در حدود nm 300 دارد. داده های AFM بیان می دارند که زبری سطح زیرلایه بدون پوشش با اعمال پوشش های تک لایه HA و TiO2 و چند لایه HA/TiO2 بهبود یافته است. طبق این داده ها نمونه های تک لایه TiO2 و HA زبری سطح تقریبا یکسان (در حدود 64) داشتند. در مورد نمونه چند لایه عملیات حرارتی نشده، عدد 5/73 بهبود خوبی در زبری سطح را نشان می دهد. برای چند لایه عملیات حرارتی شده در °C 800 این عدد به شدت افزایش یافته و شاهد رشد شدیدی بوده است که نشان از اثر بسیار مثیت انجام عملیات حرارتی بر خواص سطحی پوشش هیدروکسی آپاتیت می باشد..
    کلید واژگان: هیدروکسی آپاتیت, لایه نازک, Ti-6Al-4V, کند و پاش مگنترون}
    Morteza Tamizifar *
    In current research, single HA, single TiO2, and double layer HA/TiO2 coatings was applied on Ti-6Al-4V substrate by AC/DC magnetron sputtering method with obtained optimum parameters. The parameters were: power 175 W to coat single HA layer, optimum Ar/O2 ratio of 30/70 for coating TiO2 thin film, both which applied for HA/TiO2 multilayer coating sample. In addition, the effect of heat treatment temperature on hydroxyapatite layer growth was investigated. Phase formation, morphology, and roughness of coatings’ surface were investigated by X-Ray Diffraction (XRD), Scanning Electron Microscopy (SEM), and Atomic Force Microscope (AFM), respectively. Also, the effect of exposing samples to simulated body fluid (SBF) was studied. SEM images confirmed the formation of calcium phosphate precipitations on the surface of coatings. The XRD patterns and EDS analysis results showed the precipitations formed on surface of coatings were calcium phosphate phases. The corrosion test showed that the corrosion resistance of heat-treated HA/TiO2 multilayer coating was improved, 0.041 A.cm-2 in comparison with 0.015, 0.007, and 0.003 for single HA, untreated multilayer, heat-treated multilayer at 500ºC and 800ºC, respectively. SEM micrographs showed that at same periods of soaking samples into SBF, more precipitation formed on HA/TiO2 coating in than HA coating which indicates the improvement of bioactivity of Ti implants with applying the HA coatings, also showing 300 nm thick layers of HA and TiO2 on the alloy surface. AFM results showed that surface roughness of uncoated Ti alloy was improved by applying coatings of single HA, single TiO2, and multilayer HA/TiO2. The results of AFM also demonstrates that the single HA and single TiO2 coatings had similar surface roughness ( 64 Å) while untreated multilayer coating had an improved roughness of 73.5Å. The surface roughness was increased drastically for heat-treated multilayer sample at 800ºC due to positive effect of heat treatment on hydroxyapatite coating’s surface properties.
    Keywords: Hydroxyapatite, Thin Films, Ti-6Al-4V, Magnetron Sputtering}
  • علیرضا صنعتی*، حسین ادریس، کیوان رئیسی
    هدف از این پژوهش بررسی دو پوشش دانه ریز از فولاد زنگ نزن AISI 304 ایجاد شده بر زیرلایه فولاد کربنی به دو روش رسوب فیزیکی بخار، یعنی پراکنش مغناطیسی و قوس کاتدی است. پوشش ها از نظر ساختار، سختی و چسبندگی با هم مقایسه شده اند. در روش قوس از توان زیاد 3300 وات بر سطح ماده هدف و در روش پراکنشی از گاز آرگون با فشار 105 پاسکال برای تبخیر اتم ها استفاده شد. به منظور مقایسه دو پوشش در هر دو روش از دمای زیرلایه 50 ± 300 درجه سانتی گراد، ولتاژ بایاس زیرلایه 50 ± 250 ولت و زمان پوشش دهی 50 دقیقه استفاده شد. آنالیز XRD و EDS و تصاویر SEM و FE-SEM به منظور مشخصه یابی پوشش ها و آزمون نانوفرورونده و آزمون فرورونده ویکرز برای بررسی سختی و چسبندگی پوشش ها به کار گرفته شدند. نتایج آنالیز EDS نشان داد که اگرچه ترکیب پوشش ایجاد شده به روش پراکنشی بسیار نزدیک به ترکیب ماده هدف بود ولی در سیستم قوس اختلاف ترکیب زیادی با ماده هدف مشاهده شد. آزمون نانوفرورونده نشان داد، با توجه به ساختار نانوبلوری پوشش پراکنشی، سختی این پوشش تا حدود 890 ویکرز افزایش یافت که بسیاربیش تر از سختی پوشش قوس (حدود 260 ویکرز) و فولاد زنگ نزن 304 (حدود 220 ویکرز) است. با این وجود چسبندگی پوشش پراکنشی به دلیل وجود ترک های بیش تر در لبه ها و هم چنین کندگی پوشش، نسبت به پوشش قوس ضعیف تر ارزیابی شد.
    کلید واژگان: پوشش فولاد زنگ نزن, پراکنش مغناطیسی, قوس کاتدی, آزمون نانوفرورونده, چسبندگی پوشش}
    A.R. Sanati *, H. Edris, K. Raeissi
    The purpose of this research is investigation of two fine grained stainless steel coatings produced by two physical vapor deposition methods, i.e. magnetron sputtering and cathodic arc evaporation, on a carbon steel substrate. The coatings were compared according to their structure, hardness and adhesion. In order to evaporate the target atoms, high power (3300 w) was applied on the cathode surface in cathodic arc evaporation method and argon pressure (105 Pa) was used in magnetron sputtering method. For comparison of these coatings, the same substrate temperature (300 ± 50 oC) and bias voltage (250± 50 V) and also similar deposition time (50 min) were used. XRD, EDS, SEM and FE-SEM methods were used for characterization of the coatings. Nano-indention and Vickers indenter tests were also carried out for evolving the hardness and adhesion of the coatings. The EDS analysis results showed that the magnetron sputtered coating had a composition similar to the target material, whereas the cathodic arc evaporation coating had a different composition. Also, the nano-indention test showed that the magnetron sputtered coating hardness increased up to about 890 Vickers, which is much higher than that of the cathodic arc coating (about 260 Vickers) and bulk 304 stainless steel (220 Vickers), due to its nano-crystalline structure. However, the sputtered coating adhesion was evaluated weaker than that of the cathodic arc coating, because of the existence of more cracks at the edges and also local spalling of the coating.
    Keywords: stainless steel coating, magnetron sputtering, cathodic arc evaporation, Nano, indenter test, coating adhesion}
  • مهدی میرزاآقایی*، محمدحسین عنایتی، مهدی احمدی
    در این پژوهش به ساخت و بررسی ویژگی پوشش کامپوزیتی Cu-Ni3Al-MoS2 با روش رسوب فیزیکی بخار انجام شده است. جهت ساخت این پوشش با استفاده از روش پراکنش مگنترونی، از بهترین پارامترها برای ساخت پوشش استفاده شد. پوشش Cu-Ni3Al-MoS2 با توجه به حضور عناصر به کار رفته از خواص روانکاری و رسانایی خوبی برخوردار بوده و در صنایع هوایی در نواحی و اتصالاتی که تحت لغزش قرار می گیرند به کار گرفته می شود. بدین منظور هدفی از کامپوزیت Ni3Al به همراه 30 درصد وزنی MoS2 با بستر مسی تهیه و با روش کندوپاش مگنترونی پوشش کامپوزیتی نانو ساختار Cu-Ni3Al-MoS2 برروی زیرلایه فولادی 4340 ایجاد شد. شناسایی پوشش ها با استفاده از پراش پرتو ایکس (XRD)، میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM)، بیناب نمایی تفکیک انرژی (EDS) و آزمون زبری سنجی (RT) انجام پذیرفت. طبق نتایج حاصل از آنالیز فازی پراش از صفحات کریستالی (111) و (002) ماده Cu و Ni3Al مشاهده شد و جهت اطمینان از حضور عناصر Mo و S در داخل پوشش، با توجه به پایین بودن نرخ پراکنش آنها با استفاده از میکروآنالیز عنصری از نقاط مختلف پوشش بررسی شد. میزان سختی پوشش، با کمک دستگاه ریزسختی سنج ویکرز برای پوشش Cu-Ni3Al-MoS2 در حدود 380HV طی 25 گرم بارگذاری محاسبه شد. طی بررسی های صورت گرفته مشخص شد که پوشش ایجاد شده از مورفولوژی و چسبندگی خوبی با زیرلایه برخوردار است.
    کلید واژگان: پوشش کامپوزیتی, پراکنش مگنترونی, مورفولوژی, MoS2, Ni3Al}
    Mehdi Mirza Aghaei *
    In this study the structure of Cu-Ni3Al-MoS2 composite coating using physical vapor deposition have been investigated. It is expected, the use of this coating for operation in dry conditions and different temperatures, provides good abrasion resistance and lead to increase the life time of components while maintaining the economic efficiency. Because of the presence of the employed elements, Cu-Ni3Al-MoS2 coating has a good lubrication and conductivity properties with hard structure. This coating is used in aviation industries in cases, where surfaces slip to each other. For this purpose Target tablets containing Ni3Al-wt.30% MoS2 with a copper substrate were prepared using magnetron dispersion of composite coating Cu-Ni3Al-MoS2 structure was created on 4340 steel substrate. Coatings were characterized by X-ray diffraction (XRD), scanning electron microscopy (SEM), energy depressive spectroscopy (EDS) and roughness measurement test (RT). The hard cover was calculated, by the Vickers microhardness measurement of Cu-Ni3Al-MoS2 about 380 HV over 25 g load. During the study, it was demonstrated that this coating has a good adhesion and morphology with substrate.
    Keywords: composite coating, magnetron sputtering, Morphology, Ni3Al, MoS2}
  • سارا خمسه*، حسام الدین عراقی، مهدی قهاری، اکبر رفیعی، محمدعلی فقیهی ثانی
    لایه های نازک اکسید وانادیم(VOx) در سیستم کند و پاش مغناطیسی جریان مستقیم تهیه شدند. به منظور دستیابی به فازهایمختلف از اکسید وانادیم، نمونه ها تحت دماها و اتمسفرهای مختلف آنیل شدند. در ابتدالایه های نازک اکسید وانادیم(VOx)بدست آمده در دو دمای مختلف 450 و 500oC آنیل شدند. هر دو لایه شامل ترکیبی از فازهای VO2(M) و V2O5 بودند. فاز غالب در دمای 450oC فاز VO2(M) بود که در دمای 500oC به فاز V2O5 تبدیل شد. در مرحله ی بعد لایه های نازک اکسید وانادیم)(VOx در دو فشار 2 و 5 torr در دمای 450oC آنیل شدند.نتایج حاصل نشان داد که فشار لایه نشانی تاثیر چندانی بر ساختار کریستالی پوشش نهایی ندارد در عوض لایه نازک اکسید وانادیم)(VOxتهیه شده تحت فشار کندو پاش پایینتر دارای اندازه دانه کوچکتر و مقادیر سختی و مدول یانگ بالاتر بود. سپس اثرات اتمسفر آنیل بر ریزساختار و خواص لایه های نازک اکسید وانادیم)(VOx تهیه شده در فشار کندوپاش 2 torr و آنیل شده در دمای 450oC مورد بررسی قرار گرفت. اتمسفر آنیل تاثیر چندانی بر ساختار کریستالی لایه ها نداشت و هر دو لایه شامل مخلوطی از فازهای VO2(M) و V2O5 بودند. احتمال آن می رود که بخشی از فازهای شکل گرفته در سیستم به صورت آمورف باشند. لایه نازک اکسید وانادیم)(VOx آنیل شده تحت اتمسفر اکسیژن دارای اندازه دانه کوچکتر و خواص مکانیکی بهتر بود. نتایج حاصل از مطالعه حاصل نشان داد که شرایط لایه نشانی و آنیل تاثیر به سزایی بر ریزساختار و خواص مکانیکی لایه های نازک اکسید وانادیم(VOx) دارند.
    کلید واژگان: کند و پاش مغناطیسی, اکسید وانادیم(VOx), دمای آنیل, فشار کندوپاش, اتمسفر آنیل, لایه نازک, ریزساختار}
    Vanadium oxide (VOx) thin films prepared in a direct current magnetron sputtering system. In order to get different vanadium oxide phases the films anneled under different temperature and atmospheres. At first vanadium oxide (VOx) thin films annealed at two temperatures of 450 and 500oC. Mixed structure of VO2 and V2O5 phases formed in both samples while VO2 phase was the main phase at 450oC and changed to V2O5 phase at annealing temperature of 500oC. In the next step vanadium oxide (VOx) thin films prepared under two sputtering pressures of 2 and 5 torrand then annealed at 450oC. The results revealed that sputtering pressure doesnot have a big impact on crystal structure of vanadium oxide thin films. However، vanadion oxide thin films that prepared at lower sputtering pressure shows smaller grain size and higher hardness and Young،s modulus. Then the effects of annealing atmosphere (air and oxygen atmospheres) on microstructure and properties of vanadium oxide thin films that prepared at sputtering pressure of 2 torr and anneled at 450oC was investigated. It was shown that annealing atmospheredoesnot affect crystal structure of the films while mixed structure of VO2 and V2O5 in both samples. There is a possibility that some phases have been formd in amorphous. Vanadium oxide (VOx) thin film which anneled under oxygen، showed smaller grain size and better mechanical properties. The results of current study showed that deposition and annealing conditions have a big impact on microstructure and mechanical properties of vanadium oxide (VOx) thin film.
    Keywords: magnetron sputtering, vanadium oxide(VOx), annealing temperature, sputtering pressure, annealing atmosphere, thin film, microstructure}
  • S. Khamseh, Z.S. Kazemi
    Tungsten, tungsten nitride and tungsten oxide coatings were prepared in a planar magnetron sputtering system at different sputtering conditions. Tungsten films prepared at different sputtering pressures and resulted to a mixture of WO3 and β-W phases while the peak intensity of WO3 phase was the lowest at an optimum sputtering pressure. Tungsten nitride and tungsten oxide coatings were deposited at different partial pressures of reactive gases at constant sputtering pressures. Total pressure was fixed at 9×10-3 torr while P(N2/Ar) ranged between 0.4-5 for nitride coatings and 0.25-2.5 for oxide coatings. At low reactive gas partial pressures, nitride and oxide phases were formed. However, by increasing the gas flow rate, coatings lost their long range order and amorphous like structure was formed. The surface roughness of the films prepared at higher partial pressure of reactive gas was higher. Lower adatoms mobility at higher reactive gas pressures leads to the formation of films with amorphous-like structure and higher roughness. The results showed that oxide films are more sensitive to the partial pressure of reactive gas compared to that of nitride films.
    Keywords: Tungsten, Tungsten nitride, Tungsten oxide, Thin film, Magnetron sputtering, Microstructure}
  • ندا رحمانی نسب، محمد امیری شهبازی، سعید باغشاهی، اکبر زنده نام، مرتضی منصور
    در این پژوهش آینه های خورشیدی با نشاندن یک لایه نازک نقره بر روی شیشه سفید ساخته شده است.در این رابطه به منظور چسبندگی مناسب لایه نقره به شیشه از لایه واسط اکسید ایندیم قلع استفاده شد. در این رابطه برای انباشت لایه های نقره از روش کند و پاش مغناطیسی DC استفاده شده و مشخصات لایه ها توسط روش اسپکتروفتومتری، RBS وXRD مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج آزمایشها نشان دادند که افزایش ضخامت لایهITO، دمای زیر لایه وکاهش اندازه دانه نقره باعث کاهش بازتابش شد. میزان بازتابش مادون قرمز با افزایش ضخامت لایه Ag افزایش یافت.
    کلید واژگان: آیینه خورشیدی, نانولایه نقره, بازتابش مادون قرمز, کندوپاش مغناطیسی}
    Neda Rahmani Nasab, Mohammad Amiri Shahbazi, Saeed Baghshahi, Akbar Zandeh Nam, Morteza Tamizifar
    In this resead solar mirrors were made from silver nano layers on a white glass substrate. In this regard the DC magnetron sputtering was used for diposition of silver. ITO layers were used to enhance the adhesion of the main layer. The layers were characterized by spectrophotometery, RBS and XRD. It was observed that IR reflection was enhanced with the increase in Ag thickness. However increase in ITO layer and substrate temperature, and decrease in grain size, decreased the IR reflection.
    Keywords: Solar mirror, Nano, silver layer, Infrared reflection, Magnetron sputtering}
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