پوشش هاي نانو كامپوزيتي Ni-P/ZrO2 و تاثير عمليات حرارتي بر ساختار، مورفولوژي و مقاومت به خوردگي اين پوشش ها

Ni-P/ZrO2 nano composite coatings and effect of heat treatment on structure, morphology and corrosion resistance of these coatings

پوشش هاي الكترولس نيكل- فسفر به دليل خواص مطلوب در بسياري از صنايع كاربرد داشته وليكن از سختي و مقاومت به سايش ضعيفي برخوردارند كه مي توان با افزودن ذرات سخت و توليد پوشش كامپوزيتي سختي مقاومت به سايش آنها را ارتقاء داد. در ميان ذرات سخت ZrO2، داراي خواص بسيار مطلوبي بوده و پوشش هاي NiP/ZrO2 خصوصيات مكانيكي خوبي را به علت وجود ذرات سخت ZrO2 به خصوص در ابعاد نانو متري دارا مي باشند. در اين تحقيق پوشش هاي الكترولس NiP/ZrO2 يا استفاده از مقادير نانو ذرات ZrO2 بر روي نمونه هايي از جنس فولاد St37 اعمال شده است، نتايج آزمايشات خوردگي به روش پلاريزاسيون پتانسيوديناميك در محلول 3/5 درصد وزني NaCl نشان داد كه مقاومت به خوردگي پوشش هاي ساده Ni-P با افزودن نانو ذرات ZrO2 در حالت قبل از عمليات حرارتي تاثير چنداني نيافته وليكن پس از عمليات حرارتي در دماي 400 درجه سانيتگراد به مدت يك ساعت مقاومت به خوردگي آنها افزايش قابل توجهي يافته و ميزان افزايش با مقادير 3g/l در محدوده ZrO2 1-3 g/l ماكزيمم بوده است. همچنين نتايج سختي سنجي نيز نشان دهنده تغييرات مشابه بوده و بيشترين سختي با استفاده از محلول الكتروليت حاوي ZrO2 3g/l حاصل شد. مورفولوژي اين پوشش ها توسط ميكروسكوپ الكتروني روبشي و تغييرات ساختاري توسط آناليز تفرق اشعه x بررسي شد.

Electroless Ni-P coatings are widely used in many industrial applications, but have weak hardness and abrasive resistance. With addition of hard particles and produce composite coating, can improve their hardness and abrasive resistance. Among hard particles, ZrO2 has excellent properties, and NiP/ZrO2 coatings have good mechanical properties due to existence of ZrO2 particle especially in nanometer sizes. In this research electroless NiP/ZrO2 coatings were co-deposited with different concentrations of ZrO2 nano particles on St37 steel substrate. The results of corrosion tests by polarization potentio dynamic in 3.5 weight percent NaCl solution showed that corrosion resistances of Ni-P coatings with addition of ZrO2 nano particle before heat treatment have not much affected but after heat treatment in 400C for 1 hour, corrosion resistance have increased and increasing in 3g/l concentration was maximum. Also the results of hardness measurement showed similar changes and maximum hardness was at 3g/l ZrO2 electrolyte solution. Morphology and structural changes of these coatings were studied by scanning electron microscopy and X-ray diffraction analyse.