طراحی و بررسی خواص ریزساختاری و مکانیکی پوشش نانوکامپوزیت مس/زیرکونیا به‌روش آبکاری الکتریکی پالس

Abstract

در این مطالعه، پوشش نانوکامپوزیت Cu/ZrO2 با افزودن نانوذرات ZrO2، در زمینه مس خالص به روش آبکاری پالس برروی زیرلایه فولاد زنگ‌نزن پوشش‌دهی شد. تاثیر ورود نانوذرات ZrO2 در 2 درصد حجمی، بر مشخصه‌یابی ریز ساختاری و رفتار مکانیکی زمینه مس مورد بررسی قرار گرفته‌است. نتایج نشان داد کامپوزیت‌سازی مس با نانوذرات ZrO2 نرخ پوشش‌دهی و ضخامت پوشش را از 26 به 16 میکرومتر کاهش داده‌است. از طرفی افزودن این نانوذرات منجر به تغییر مورفولوژی از یک سطح صاف به ساختار با موفولوژی گره‎‌ای یا گل کلمی شده‌است که این امر زبری سطح را از حدود 7/3 به 7/11 نانومتر افزایش داده‌است. بدلیل جوانه زنی دانه‌های جدید و همچنین جلوگیری از رشد دانه‌های جوانه زده شده توسط فاز دوم در اثر افزودن نانوذرات ZrO2 اندازه دانه از 76 به 35 نانومتر کاهش یافت. به‌منظور بررسی خواص مکانیکی از تست میکروسختی و نانوسختی سنجی استفاده شده‌است. نتایج نشان داد نانوسختی و مدول یانگ برای نمونه کامپوزیت به‌ترتیب 41% و 29% افزایش یافت.