توليد پوشش نانو كامپوزيتي Cr-Al2O3 توليد شده به روش رسوب دهي الكتريكي و بررسي مقاومت به خوردگي و پارامترهاي موثر بر بازده جريان

Electrodeposition of Cr–Al2O3 Nanocomposite Coatings of Trivalent Chromium Bath and Evaluation of corrosion resistant and Current Efficiency and Electroplating Characteristics.

آبكاري الكتريكي يكي از روش هاي مناسب براي هم رسوبي ذرات ريزفلزي، غير فلزي و پليمري در زمينه فلزي است. در اين تحقيق پوشش هاي كروم و پوشش نانو كامپوزيتي كروم-آلومينا با استفاده از جريان مستقيم در حمام كروم سه ظرفيتي توليد شده اند. تاثير پارامترهاي آبكاري نظير مقدار نانو ذارت آلومينا در حمام، چگالي جريان، تلاطم و اندازه ذرات بر درصد حجمي ذرات در پوشش، بررسي شده است. نتايج نشان داد كه بيشترين مقدار ذارت آلومينا در پوشش هاي كامپوزيتي در شرايط بهينه ي 20 گرم بر ليتر آلومينا در حمام، ميانگين چگالي جريان 25A/dm2 و تلاطم 200 دور در دقيقه حاصل مي شود. اثر يون Al3+ بر مورفولوژِي پوشش هاي كامپوزيتي هم بررسي شد و مشخص شد كه حضور Al+3 در حمام، كلوخه اي شدت ذرات آلومينا را به شدت كاهش مي دهد. در اين تحقيق، بازده جريان رسوب دهي كروم در حضور و نيز عدم حضور نانو ذرات آلومينا در حمام بررسي شده است. نتايج بدست آمده نمايان گر اين حقيقت است كه با افزايش مقدار نانو ذرات آلومينا در حمام بررسي شده است. نتايج بدست آمده نمايان گر اين حقيقت است كه با افزايش مقدار نانو ذرات آلومينا در حمام ، بازده جريان كاتدي افزايش مي يابد. رفتار خوردگي پوشش كروم و پوشش نانو كامپوزيتي كروم -آلومينا در محلول 3/5 درصد NaCl بررسي شده است. نتايج نشان مي دهد كه مقاومت به خوردگي پوشش كامپوزيتي با افزايش مقدار ذرات آلومينا در پوشش، افزايش مي يابد.

Electroplating is an appropriate method for co-deposition of metallic, non-metallic and polymeric fine particles onto a metal matrix for production of functional coatings. In this study, chromium and Cr–Al2O3 composite coatings are electrodeposited from trivalent chromium bath by using DC current. Dependence of the amount of Al2O3 nano-particles trapped into the coatings on the Al2O3 bath concentration, average current density, particle size and agitation is investigated. These parameters are optimized for the highest co-deposition amount of the Al2O3 onto chromium layer. Optimum values are 20g/l Al2O3, 200 rpm stirring rate and 25A/dm2 current density. Effect of Al3+ on dispersibility of the Al2O3 particles in electrolyte is investigated. It is deduced that Al3+ ions promote the Al2O3 particles to uniformly disperse into the chromium coating. The deposition efficiency with and without Al2O3 nano-particles in bath is also studied. It is found out that the cathodic efficiency increases with increasing of the Al2O3 bath concentration. Corrosion behavior of chromium and nano-composite coatings in 3.5% NaCl solution is evaluated at room temperature. It is concluded that the corrosion resistance of the nano-composite coating increases with bath content of the Al2O3 nanoparticles.