بررسی رفتار خوردگی پوشش‌های چندلایه Ti/TiN ایجاد شده به روش کندوپاش مگنترونی خلأ بالا بر روی آلیاژ آلومینیم 7075

فغانی, غلامرضا

نویسنده

غلامرضا فغانی

گروه الکترومکانیک، دانشکده مکانیک، دانشگاه پدافند هوایی خاتم الانبیا، تهران، ایران

چکیده

پوششهای چندلایه نیتریدی ایجاد شده توسط رسوب فیزیکی بخار (PVD) روند خوبی در بهبود مقاومت به خوردگی نشان دادهاند. در این تحقیق، عملکرد خوردگی پوششهای چندلایه Ti/TiN با ضخامت حدود 1.5 میکرون که توسط کندوپاش مگنترونی خلأ بالا بر روی زیرلایه آلیاژ آلومینیم 7075 ایجاد شدند، بررسی شد. وجود فازهای TiN، TiO_xN_y و TiO₂ توسط آنالیز XPS در مقطع جانبی پوششهای چندلایه تأیید شد. یکنواختی سطح پوششها به همراه ایجاد سطحی چقرمه با دانههای ریز با استفاده از میکروسکوپ FESEM و زبری سطح 142 آنگستروم با میکروسکوپ AFM تأیید شد. نتایج آزمون امپدانس الکتروشیمیایی (EIS) رفتار مطلوب خوردگی پوششهای چندلایهای Ti/TiN را اثبات نمود. بازه تغییرات مقاومتی برای نمونههای پوشش داده شده، بین 808.5 تا 1984 بود که در مقایسه با نمونه بدون پوشش با مقدار 84.3، افزایش چشم‌گیر مقاومت به خوردگی بین 23-9.6 برابری را نشان داد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات

استحکامات و تخریب (پلیمرها، کامپوزیت‌ها، مصالح مقاوم در مقابل انفجار و...)

عنوان مقاله [English]

Investigation of corrosion behavior of Ti/TiN multilayer coatings created by High Vacuum Magnetron Sputtering on 7075 Aluminum Alloy

نویسنده [English]

Golamreza faghani

چکیده [English]

Nitride multilayer coatings created by Physical Vapor Deposition (PVD) method has shown a good trend in improving corrosion resistance. In this research, corrosion performance of Ti/TiN multilayer coatings with 1.5 µm in thickness which created by High Vacuum Magnetron Sputtering on 7075 Aluminum Alloy substrate was investigate. Presence of TiN, TiO_xN_yandTiO₂ phase in the cross-section of multilayer coatings was confirmed by XPS analysis. Creation of uniform coatings with tough surface with smooth grains by FESEM microscope and surface roughness of 142Å by AFM microscope was confirmed. Electrochemical Impedance Spectroscopy (EIS) results was proved desirable corrosion behavior of the Ti/TiN coatings. Resistance changes for coated samples was in range of 1984-808.5 witch in comparison with uncoated sample with 84.3 in resistance was shown remarkable increase in corrosion resistance between 9.6-23 times.

کلیدواژه‌ها [English]

Physical Vapor Deposition
multilayer coating
corrosion resistance
7075 Aluminum Alloy

مراجع

[1] Davis J R 1999 Asm International 145

[2] Andrade E, Flores M, Muhl S, Barradas N P, Murillo G, Zavala E P and Rocha M F 2004 Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section B: Beam Interactions with Materials and Atoms 219–220 763

[3] Yu W X, Tian Y H, Chen S S, Lin L Y and Hu N 2022 Journal of Physics 2301 012019

[4] Saoula N, Djerourou S, Yahiaoui K, Henda K, Kesri R, Erasmus R and Comins J 2010 Surface and Interface Analysis 42(6-7) 1176

[5] Shepelin N A and Tehrani Z P 2023 Chem. Soc. Rev. 52 2294

[6] Major L, Morgiel J, Major B, Lackner J M, Waldhauser W, Ebner R, Nistor L and Van Tendeloo G 2006 Surface and Coatings Technology 200(22–23) 6190

[7] Ma D, Liu Y 2023 Coatings 13(2) 322

[8] Wu W F, Ou K L, Chou C P and Hsu J L 2003 Electrochemical and solid-state letters 6(2) 27

[9] Noori M and Atapour M 2023 Ceramics International 49(14) 23367

[10] Subramanian B, Ananthakumar R and Jayachandran M 2011 Surface and Coatings Technology 205(11) 3485.

[11] Faghani G, Rabiee S M, Nourouzi S and Elmkhah H 2020 Journal of Superhard Materials 42(2) 78

[12] Faghani G, Rabiee S M, Nourouzi S and Elmkhah H 2019 Journal of nanostructures 9(4) 702

[13] Subramanian B, Ananthakumar R, Vidhya V S and Jayachandran M 2011 Materials Science and Engineering: B 176(1) 1

[14] Yuan Z and Han Y 2021 Ceramics International 47(8) 10808

[15] Nikolova M P, Valkov S, Iosub R and Petrov P 2019 Romanian Journal of Materials 49(1) 42

[16] Subramanian B, Ananthakumar R and Jayachandran M Vacuum 85(5) 601

[17] Ghadai R K, Logesh K, Čep R, Chohan J S and Kalita K 2023 Materials 16(13) 4611

[18] Bolton J and Hu X 2002 Journal of Materials Science: Materials in Medicine 13(6) 567

[19] Zhou D, Peng H, Zhu L, Guo H and Gong S 2014 Surface and Coatings Technology 258 102

[20] Ananthakumar R, Subramanian B, Kobayashi A and Jayachandran M 2012 Ceramics International 38(1) 477

[21] Sharifi‐Asl S and Macdonald D D 2014 Science Inspired by Martin Fleischmann 349

[22] Wan Q, Ding H, Yousaf M I, Chen Y M, Liu H D, Hu L and Yang B 2016 Thin Solid Films 616 601

[23] Flores M, Muhl S, Huerta L and Andrade E 2005 Surface and Coatings Technology 200(5) 1315

[24] Li Q, Jensen J O and Bjerrum N J 2009 Encyclopedia of Electrochemical Power Sources Elsevier 695

[25] Lashgari M and Malek A M 2010 Electrochimica Acta 55(18) 5253

مجله دفاع هوافضایی

بررسی رفتار خوردگی پوشش‌های چندلایه Ti/TiN ایجاد شده به روش کندوپاش مگنترونی خلأ بالا بر روی آلیاژ آلومینیم 7075

مراجع

مراجع

دوره 1، شماره 4 - شماره پیاپی 4
اسفند 1401
صفحه 35-48

بررسی رفتار خوردگی پوشش‌های چندلایه Ti/TiN ایجاد شده به روش کندوپاش مگنترونی خلأ بالا بر روی آلیاژ آلومینیم 7075

مراجع

مراجع

دوره 1، شماره 4 - شماره پیاپی 4اسفند 1401صفحه 35-48

دوره 1، شماره 4 - شماره پیاپی 4
اسفند 1401
صفحه 35-48