ساخت پوشش كامپوزيتي Ni-P-CNT به روش الكترولس و بررسي خواص تريبولوژيكي آن

Synthesis and tribological behavior of Ni-P-CNT composite coating

نانولوله‌هاي‌ كربني (CNTs) با استحكام مكانيكي بسيار بالا و ساختار لوله‌اي شكل منحصر به فرد، به عنوان موادي ايده‌آل جهت ساخت انواع كامپوزيت‌ شناخته‌ مي‌شوند. در اين پژوهش پوشش كامپوزيتي Ni-P-CNT با استفاده از روش الكترولس بر روي زمينه مسي رسوب داده شد و سختي پوشش حاصل با پوشش Ni-P در دو حالت پيش و پس از عمليات حرارتي مقايسه شد. مشخصه‌يابي پوشش به كمك آناليز پراش پرتو ايكس (XRD)، آناليز EDS و ميكروسكوپ الكتروني روبشي صورت پذيرفت. رفتار سايشي پوشش‌ها با آزمون پين روي ديسك مورد ارزيابي قرار گرفت و ضريب اصطكاك پوشش‌ها نيز گزارش شدند. نتايج نشان مي‌دهد كه مشاركت CNT در پوشش كامپوزيتي مقاومت سايشي پوشش الكترولس را 7 برابر افزايش و ضريب اصطكاك آن را حدود 2 برابر كاهش مي‌دهد. بهبود رفتار تريبولوژيكي پوشش كامپوزيتي Ni-P-CNT را مي‌توان به استحكام مكانيكي و ساختار منحصر به فرد CNT نسبت داد.

Carbon nanotubes (CNTs) have super-strong mechanical characteristics and unique hollow nanotube structure and were believed as ideal materials for fabricating the excellent composites. In this study, Ni-P-CNT composite coating was successfully deposited on the surface of copper by electroless plating. Hardness of composite coating was compared with Ni-P coating, before and after heat treatment. The x-ray diffraction (XRD) analysis, EDS analysis and the scanning electron microscopy (SEM) were used to characterize coatings. Wear behavior of coatings were investigated using a pin-on-disk test rig and friction coefficient were reported. Results showed that incorporation of CNT in coating result in increasing of wear resistance and decreasing of friction coefficient to 7 and 2 times, respectively. Improvement of Ni-P-CNT tribological behavior could attributed to strong mechanical characteristics and unique topological structure of nanotubes.