بهبود خواص مکانیکی پوشش‌های پلاسمایی نانوساختار اکسیدکروم از طریق ایجاد نانوکامپوزیت Cr2O3-20YSZ-10SiC

Abstract

در این پژوهش تولید پوشش نانوساختار Cr₂O₃-20YSZ-10SiC از طریق آسیاکاری جداگانه پودرهای اولیه اکسیدکروم، YSZ و کاربیدسیلیسیوم به مدت پنج ساعت در آسیاب با انرژی بالا، مخلوط پودرهای آسیاشده به ترتیب به نسبت‌های 70، 20 و 10 در­صد حجمی و در ادامه پاشش پودرهای آگلومره بر سطح زیرلایه فولادی ضدزنگ 304L انجام گرفت. پس از آن خواص مکانیکی پوشش‌های تولیدی شامل سختی، استحکام‌ چسبندگی و چقرمگی در مقایسه با پوشش نانوساختار اکسیدکروم خالص ارزیابی گردید. بر­اساس آنالیزهای اشعه ایکس از پودرهای آسیاشده و پوشش‌ها، هیچ فاز جدیدی در حین آسیاکاری پودرها و پاشش پلاسمایی ایجاد نگردید. تصاویر میکروسکوپ الکترونی روبشی از ریزساختار پوشش‌ها نشان دادند که پوشش‌های تولیدی دارای ساختار نانو هستند. بر­اساس آنالیز تصویری عکس های میکروسوپ نوری از سطح مقطع پوشش‌ها، با ایجاد کامپوزیت درصد تخلخل‌ها در پوشش تولیدی از 7<strong>_/</strong>8 به 8<strong>_/</strong>12 افزایش یافت. ارزیابی خواص مکانیکی پوشش‌ها نشان داد که پوشش‌های تولیدی دارای استحکام چسبندگی بالایی در محدود 40-49 مگاپاسکال بودند. هم­چنین با افزودن ذرات YSZ و SiC تا مقادیر به ترتیب 20 و 10 درصد حجمی به پوشش نانوساختار اکسیدکروم و ایجاد کامپوزیت، مقادیر میانگین سختی پوشش از 823 به 910 ویکرز و چقرمگی آن از MPam^1/2 9<strong>_/</strong>7 به MPam^1/2 1<strong>_/</strong>8 افزایش یافتند.