در این پژوهش پوشش تانتالم به روش کندوپاش مگنترونی جریان مستقیم روی سیلیکون (۱۰۰) و فولاد زنگ‌نزن L۳۱۶ لایه‌نشانی شد. خواص ساختاری پوشش تانتالم به کمک آزمون پراش پرتو ایکس ارزیابی شده و از میکروسکوپ‌های الکترونی عبوری و روبشی و همچنین میکروسکوپ نیروی اتمی جهت بررسی سطح مقطع و مورفولوژی سطح پوشش استفاده شد. افزون بر این، رفتار خوردگی پوشش تانتالم در مقایسه با فولاد زنگ‌نزن L۳۱۶ به کمک آزمون‌ پلاریزاسیون پتانسیودینامیک بررسی شده و از آزمون طیف‌سنجی امپدانس الکتروشیمیایی جهت تعیین مکانیزم‌های خوردگی استفاده شد. نتایج نشان دادند که استفاده از لایه آستری نیترید تانتالم، می‌تواند سبب تغییر ساختار کریستالی پوشش تانتالم از مخلوط فازی α و β به ساختار تک فاز α، و کاهش مقاومت الکتریکی پوشش از حدود ۹۰ به ۱۵ میکرواهم در سانتی‌متر شود. همچنین مطالعات میکروسکوپی نشان دادند که پوشش تانتالم ساختاری ستونی و بسیار فشرده با سطحی یکنواخت و بدون عیب از خود نشان داده و زبری میانگین آن کمتر از ۶ نانومتر اندازه‌گیری شد. نتایج آزمون‌‌های خوردگی نشان داد که پوشش تانتالم مانند یک سد فیزیکی از تماس محلول خورنده با زیرلایه جلوگیری کرده و بازده حفاظت بیشتر از ۷۰ درصد از سبب می‌شود. در این ارتباط، نفوذ محلول خورنده به زیرلایه از طریق حفرات راه‌باز موجود در پوشش به عنوان مکانیزم خوردگی پوشش تانتالم شناخته شد و شاخص تخلخل پوشش حدود ۶ درصد تعیین شد. تفاصيل المقالة

یکی از مهمترین روش های تولید مواد و پوشش های اکسیدی، اکسیداسیون به روش پلاسمای الکترولیتی (PEO) است. پوشش های ایجاد شده بر روی آلومینیم در روش PEO دارای دو آلتروپی α-Al2O3 و γ-Al2O3می باشند که پوشش های حاوی آلوتروپی α-Al2O3 دارای سختی و مقاومت به سایش بهتری هستند. بنابراین هدف اصلی تحقیق حاضر بهینه سازی آلوتروپی اکسید آلومینیم در جهت افزایش مقدار α-Al2O3 در پوشش ایجاد شده به روش PEO است. در تحقیق حاضر از آلومینیم 1050 به عنوان فلز پایه و از موادی چون هیدراکسید پتاسیم، پیروفسفات سدیم و آلومینات سدیم به عنوان موا تشکیل دهنده الکترولیت استفاده شده است. برای بهینه سازی داده ها از روش طراحی آزمایش RSM و به کمک نرم افزار Design Expert 7 استفاده شد که مقدار هیدراکسید پتاسیم، پیروفسفات سدیم و آلومینات سدیم متغیر های مستقل تحقیق و سختی و نسبت بلندترین پیک آلوتروپی α-Al2O3 به بلندترین پیک آلوتروپی γ-Al2O3 متغیر وابسته تحقیق هستند. نتایج تحقیق حاضر نشان میدهد که ترکیب الکترولیت بهینه در جهت ایجاد بیشترین مقدار فاز α-Al2O3 دارای 9/2 گرم بر لیتر KOH، 15/1 گرم بر لیتر پیروفسفات سدیم و 34/0 گرم بر لیتر آلومینات سدیم است که نسبت شدت پیک α-Al2O3 (در آزمون XRD) بر پیک γ-Al2O3 در حالت بهینه 622/0 و مقدار سختی 1648 ویکرز می باشد. تفاصيل المقالة