حسن علم خواه

در این پژوهش، پوشش نانوساختار 60 لایه Ti/TiN و پوشش تک لایه TiN با ضخامت 36/1 میکرو متر با استفاده از روش رسوب فیزیکی بخار (PVD) از نوع قوس کاتدی روی زیرلایه تیتانیم و فولاد زنگ نزن 316 کم کربن اعمال شدند. پس از اعمال پوشش ها در بایاس 200- ویژگی های مکانیکی و الکتروشیمیایی آن ها مورد بررسی قرار گرفت. ریزساختار و ترکیب شیمیایی نمونه های پوشش داده شده توسط میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM)، پراش پرتو ایکس (XRD)، میکروسکوپ نیروی اتمی (AFM) و طیف سنجی پراش انرژی پرتو ایکس (EDS) مورد تحلیل قرارگرفت. به منظور مطالعه رفتار خوردگی پوشش-های ایجاد شده در شرایط مختلف از آزمون های پلاریزاسیون پتانسیودینامیک و طیف سنجی امپدانس الکتروشیمیایی در محلول شبیه ساز بدن (SBF) استفاده شد. نتایج حاصل از XRD وجود فاز های Ti، TiN و Ti2N را برای پوشش نانوساختار 60 لایه Ti/TiN و فازهای TiNو Ti2N را برای پوشش تک لایه TiN نشان داد. تصاویر میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) از سطح پوشش ها حفرات و ذرات ریزی را روی سطح پوشش ها نشان داد، این حفرات ویژگی ذاتی روش قوس کاتدی است. در تصاویر میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) حفرات و ذرات ریز کمتری برای پوشش نانوساختار 60 لایه Ti/TiN نشان داده شد.تصاویر میکروسکوپ نیروی اتمی (AFM) عدد زبری میانگین را برای پوشش نانوساختار 60 لایه Ti/TiN 6/38 نانومتر و برای پوشش تک لایه TiN 4/71 نانومتر نشان داد. سختی و مدول الاستیک پوشش ها با استفاده از آزمون دندانه گذاری اندازه-گیری شد. عدد سختی و مدول الاستیک برای پوشش نانوساختار 60 لایه به ترتیب 13/24 گیگا پاسکال و 5/365 گیگا پاسکال و برای پوشش تک لایه TiN به ترتیب 70/19 گیگاپاسکال و 6/252 گیگا پاسکال به دست آمد. چسبندگی هر دو پوشش با استفاده از تست راکول سی مطلوب ارزیابی شد. نتایج حاصل از آزمون های الکتروشیمیایی نشان دادند که مقاومت به خوردگی پوشش نانوساختار 60 لایه اعمال شده روی فولاد زنگ نزن کم کربن پس از 336 ساعت غوطه وری در محلول SBF در دمای 37 درجه سلسیوس 57/2 برابر زیر لایه و 898/1 برابر پوشش تک لایه TiN است. هم چنین مقاومت به خوردگی پوشش نانوساختار 60 لایه اعمال شده روی تیتانیم خالص تجاری پس از 336 ساعت غوطه وری در محلول SBF در دمای 37 درجه سلسیوس 36/1 برابر پوشش تک لایه TiN است. آزمون پلاریزاسیون پتانسیودینامیک رفتار روی