آرش فتاح الحسینی

در این پژوهش، پوشش نیترید تیتانیم ((TiN روی سطح آلیاژ Ti-6Al-4V و همچنین فولاد زنگ نزن 316 L، با استفاده از فرآیند رسوب فیزیکی بخار قوس کاتدی رسوب داده شد و در سه ولتاژ بایاس مختلف ( 150، 200 و 250 ولت) مورد بررسی قرار گرفت. ریزساختار نمونه های پوشش داده شده توسط میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM)، الگوی پراش پرتو ایکس (XRD) و آزمون نانو سختی و میکروسکوپ نیروی اتمی (AFM)، مورد آنالیز قرار گرفت. رفتار خوردگی پوشش ها در محیط شبیه ساز بدن (هنک و رینگر)، توسط آزمایش های پلاریزاسیون پتانسیو دینامیک و طیف سنجی امپدانس الکترو شیمیایی مورد مطالعه قرار گرفت. تصاویر SEM نشان دادند که پوشش های ایجاد شده در ولتاژ بایاس 200 ولت، کم ترین میزان حفرات سوزنی (4/0 درصد) و میکرو ذرات را ارائه دادند. بررسی های مربوط به الگو های پراش پرتو ایکس نمونه ها نشان داد که ترکیب فاز پوشش به طور عمده شامل TiN است. در تمامی پوشش ها، شدید ترین پیک متعلق به اندیس (111) بوده و شدت پیک (200) در ولتاژ 250 ولت، بیش از سایر ولتاژ هاست. در بررسی اندازه کریستالی پوشش ها، کمینه اندازه کریستالی (12 نانومتر) برای ولتاژ بایاس 200 ولت به دست آمد. در بررسی نانو سختی، بیشینه مقدار سختی برای پوشش ها در ولتاژ بایاس 200 ولت، با مقدار سختی میانگین 7/19 گیگا پاسکال به دست آمد. مطالعات زبری سنجی و مشاهده تصاویر میکروسکوپ نیروی اتمی پوشش ها، موید کاهش زبری (2/53 نانو متر) در ولتاژ بایاس 200 ولت و افزایش یکنواختی سطح در این ولتاژ بود. بررسی صورت گرفته روی اثر ولتاژ بایاس بر رفتار خوردگی پوشش ها در محلول رینگر، نشان داد که بیشینه مقاومت خوردگی در ولتاژ 200 ولت حاصل شد و این ولتاژ در اندازه گیری های پلاریزاسیون، با کم ترین مقدار چگالی جریان (7-10×59/5 آمپر بر سانتی متر مربع)، به عنوان ولتاژ بایاس بهینه در نظرگرفته شد. بررسی اثر زمان غوطه وری روی رفتار خوردگی نمونه ها در ولتاژ بایاس بهینه 200 ولت، در محلول رینگر و بر دو زیرلایه فولادی و Ti-6Al-4V صورت گرفت. در هر دو زیرلایه پوشش داده شده، با افزایش زمان غوطه وری، مقدار مقاومت لایه های داخلی و خارجی، افزایش یافت و بیش ترین مقدار مقاومت لایه ها در 14 روز حاصل شد. در بررسی اثر محلول خورنده، مقدار مقاومت لایه داخلی در ولتاژ بایاس بهینه و در محلول هنک و رینگر به ترتیب برابر 35/1 و 8