Shoghi, Payam (2017) Application of Ni-P-ZrC Nanocomposite Coating by Electroless Plating Method and Investigation of its Mechanical and Electrochemical Properties and also Investigation of the Electroless Plating Possibility at Low Temperature. Masters thesis, University of Mohaghegh Ardabili.
|
Text (اعمال پوشش نانوکامپوزیتی نیکل- فسفر- کاربید زیرکونیوم به روش آبکاری بدون برق و بررسی خواص مکانیکی و الکتروشیمیایی آن و همچنین بررسی امکان آبکاری بدون برق در دمای پایین)
Peyam Shoghi.pdf Download (785kB) | Preview |
Abstract
In the first part of the present thesis, zirconium carbide (ZrC) nanoparticles were loaded to the electroless Ni-P bath in order to synthesize the Ni-P- ZrC nanocomposite coatings. Scanning Electron Microscopy (SEM) showed that pore-free, compact, and columnar Ni-P-ZrC nanocomposite coatings without inter-columnar corrosion defects were successfully applied on the brass substrate by addition of 0.1 and 0.2 g. L-1 ZrC nanopowders into the plating bath. The co-deposition of the ZrC nanoparticles was verified by Energy Dispersive X-Ray Spectroscopy (EDS) technique. Moreover, uniform distribution of the imbedded nanoparticles was shown by the EDS mapping. Diffraction peaks of the incorporated nanoparticles were not observed in X-Ray Diffraction (XRD) pattern of the Ni-P-ZrC nanocomposites may be due to homogenous distribution and low conventration of the nanoparticles. Electrochemical Impedance Spectroscopy (EIS) and pH metric measurements in the plating bath revealed that electrostatic attraction acts as an effective factor to trap the nanoparticles in the matrix of the Ni-P-ZrC nanocomposites. The anti-corrosion characteristic of the Ni-P deposit in 3.5 wt. % NaCl corrosive electrolyte and their microhardness were significantly improved by the co-deposition of the ZrC nanoparticles. In the second section of the thesis, Electrochemically Promoted Electroless Plating (EPEP) was used to apply pretreatment–free Ni–P coating on AM60B magnesium alloy from a low–temperature electroless bath. Different surface analysis methods including SEM, AFM, EDS, and XRD were utilized to assess the morphology, roughness, elemental composition, and microstructure of as–deposited Ni–P coating, respectively. compact, uniform, and medium–phosphorus Ni–P coating with mixed crystalline–amorphous microstructure was applied on the alloy surface by 4 mA. cm-2 impressed cathodic current at 50 °C without any especial pretreatment. Also, it was shown that only island–like nickel deposits can be achieved on the magnesium at the same condition but without applying the cathodic current. In addition, the corrosion resistance of the magnesium alloy was strongly improved after application of the Ni–P coating via the EPEP technique which was revealed by the EIS and Potentiodynamic Polarization (PDP) examinations in 3.5 wt. % NaCl corrosive media. Thickness, micro-hardness, porosity, and adhesion of the Ni–P coating obtained via the EPEP technique were also evaluated using appropriate methods.
Item Type: | Thesis (Masters) | ||||
---|---|---|---|---|---|
Persian Title: | اعمال پوشش نانوکامپوزیتی نیکل- فسفر- کاربید زیرکونیوم به روش آبکاری بدون برق و بررسی خواص مکانیکی و الکتروشیمیایی آن و همچنین بررسی امکان آبکاری بدون برق در دمای پایین | ||||
Persian Abstract: | در بخش اول پایان نامه حاضر پوشش¬¬¬های نانوکامپوزیتی نیکل- فسفر- کاربید زیرکونیوم به روش آبکاری الکترولس نیکل- فسفر تهیه شدند. میکروسکوپ روبشی الکترونی (SEM) ساختار ستونی بدون حفره و متراکم و همچنین بدون نقص¬های خوردگی در مرز بین ستون¬ها را برای پوشش¬های مذکور نشان داد که این پوشش¬ها به طور موفقیت¬آمیزی با افزودن غلظت¬های 1/0 و 2/0 گرم بر لیتر نانوذرات کاربید زیرکونیوم یر روی سطح بستر برنجی اعمال شدند. ترسیب همزمان نانوذرات کاربید زیرکونیوم با پوشش الکترولس توسط تکنیک طیف سنجی پراش انرژی پرتو ایکس (EDS) بررسی گردید. علاوه بر این توزیع یکنواخت نانوذرات ممزوج شده با ماتریس پوشش نیکل- فسفر با تصاویر نقشه برداری عنصری EDS نشان داده شد. در الگوی پراش اشعه ایکس (XRD) پوشش نانوکامپوزیتی پیک-های مربوط به نانوذرات مشاهده نشد که می¬تواند مربوط به توزیع یکنواخت نانوذرات یا مقدار نسبی کم آن¬ها باشد. اندازه¬گیری¬های اسپکتروسکوپی امپدانس الکتروشیمیایی و pH متری در حمام آبکاری نشان داد که جذب الکتروستاتیکی فاکتور موثری در به دام اندازی نانوذرات در ماتریس پوشش می¬باشد. ویژگی¬های ضدخوردگی پوشش الکترولس نیکل- فسفر در الکترولیت خورنده 5/3% وزنی کلرید سدیم و همچنین میکروسختی آن پس از ممزوج کردن نانوذرات مذکور بطور قابل توجهی افزایش یافته است. در بخش دوم پایان¬نامه از تکنیک آبکاری الکترولس توسعه داده شده با برق (EPEP) برای اعمال پوشش نیکل- فسفر، بدون پیش تیمار و در دمای پایین بر روی آلیاژ AM60B منیزیم استفاده شد. روش¬های مطالعه سطح مختلفی شامل SEM، AFM، EDS و XRD به ترتیب برای ارزیابی مورفولوژی، زبری، ترکیب عنصری و ریزساختار پوشش اعمالی استفاده شدند. پوشش نیکل- فسفر متراکم، یکنواخت، با محتوای فسفر متوسط و ساختار آمورف-کریستالی با اعمال جریان کاتدی 4 میلی آمپر بر سانتی متر مربع به سطح آلیاژ و بدون هیچ پیش تیمار خاص در دمای پایین تهیه شد. همچنین مشاهده شد که در شرایط یکسان ولی بدون اعمال جریان کاتدی تنها رسوبات جزیره مانند نیکل می¬توانند رسوب کنند. مقاومت خوردگی آلیاژ منیزیم پس از اعمال پوشش به روش EPEP بطور چشمگیری افزایش پیدا کرده است که با تکنیک¬های اسپکتروسکوپی امپدانس الکتروشیمیایی (EIS) و پلاریزاسیون پتانسیودینامیک (PDP) بررسی شدند. همچنین ضخامت، میکروسختی، تخلخل و چسبندگی پوشش¬های تهیه شده به روش EPEP مورد بررسی قرار گرفتند. | ||||
Supervisor: |
|
||||
Advisor: |
|
||||
Subjects: | Faculty of Basic Sciences > Department of Chemistry Divisions > Faculty of Basic Sciences > Department of Chemistry |
||||
Divisions: | Subjects > Faculty of Basic Sciences > Department of Chemistry Faculty of Basic Sciences > Department of Chemistry |
||||
Date Deposited: | 29 Sep 2018 14:26 | ||||
Last Modified: | 29 Sep 2018 14:26 | ||||
URI: | http://repository.uma.ac.ir/id/eprint/114 |
Actions (login required)
![]() |
View Item |