ايجاد روكش نانوكامپوزيتي كروم-گرافن بر روي مس و بررسي مقاومت مكانيكي آن

Electroplating of Chromium-Graphene Nanocomposite on Copper and Surveying the Mechanical Resistance

در اين تحقيق روش استخراج كروم از كرومات پتاسيم و نشستن آن بر روي كاتد مس به روش هيدرومتالورژي مورد بررسي قرار گرفته است. اين روش شامل دو مرحله، حل كردن و الكتروليز است. در مرحله حل كردن، اثر غلظت كروم و نسبت اسيد به كرومات پتاسيم مورد مطالعه قرار مي‌گيرد و در بخش الكتروليز اثر دانسيته جريان، pH، فاصله آند و كاتد، غلظت الكتروليت و دما مورد بررسي قرار گرفته است. شرايط بهينه استخراج كروم از الكتروليت در بخش الكتروليز، دانسيته جريان 10-8 آمپر بر دسي‌متر مربع، pH بين 2–8/1، فاصله آند و كاتد 5/3–5/1 سانتيمتر، غلظت 5 گرم كروم بر ليتر و همچنين غلظت 1 گرم پودر نانوگرافن بر ليتر در دماي 50-40 درجه سانتيگراد تعيين شده است. در اين مطالعه مشخصه‌يابي پوشش كروم-گرافن با بررسي توپوگرافي AFM، سطح و تعيين مقاومت آن در برابر خراش يا ساييدگي انجام شد. بررسي‌ها افزايش مقاومت را براي روكش نانوكامپوزيتي كروم-گرافن نشان داد. همچنين نتيجه‌گيري شد كه اگر چه صفحه مس با لايه‌نشاني كروم، سختي سطح، بيشينه مقاومت كششي، مقاومت تسليم و درصد كشيدگي، در حد مورد نياز دارد ولي مقاومت به ضربه اين صفحه كم است و صفحه مسي با روكش كروم-گرافن مقاومت به ضربه بيشتري دارد.

In this survey, the method of chromium extraction from potassium chromate and sedimentation on copper cathode by the method of hydrometallurgy has been considered. This method includes two stages: solvate and electrolysis. In the solvate stage, the effect of the concentration of chromium and the sulfuric acid to potassium chromate ratio was studied and in the electrolysis stage, the effect of density of current, pH, the distance between anode and cathode, the concentration of electrolyte and the temperature has been studied. The optimum conditions of extraction of chromium from electrolyte in the electrolysis stage have been specified so: density of current of 8-10 A/dm2, pH 1.8-2, the distance between anode and cathode 1.5-3.5 cm, concentration of chromium of 5 g/l, the concentration of nanographene powder of 1 g/l in the temperature of 40-50 oC has been specified. In this study, characterization of nanocomposites has been done to study their resistive features against any type of scratch or rubbing. In these surveys increase in resistance for chromium-graphene nanocomposite was shown. Also it was concluded that although a copper plate with chromium layer has enough surface solidity, maximum tensional resistance, rendition resistance and elongation percentage, but resistance against stroke for this plane is low and the copper plate with chromium-graphene plate exhibits better pulse resistance characteristics.