نشریه علمی پژوهشی مواد پیشرفته در مهندسی

---

استفاده از پوشش هیدروکسی آپاتیت بر روی زیر لایه فلزی برای تهیه ایمپلنت بدن ، در دهه اخیر ، با هدف ترویج رشد استخوان اطراف ایمپلنت ، تثبیت بیولوژیکی سریعتر ایمپلنت و کوتاهتر کردن زمان التیام و درمان ، توسعه یافته است . در این مقاله به بررسی تأثیر نوع زیر لایه فلزی بر حصول نتایج کلینیکی و پاتولوژیکی پرداخته شده است . در پژوهش حاضر ، ایمپلنت هایی از جنس فولاد زنگ نزن و آلیاژ پایه کبالت با و بدون پوشش هیدروکسی آپاتیت پاشش پلاسمایی شده، تهیه و در دندان گربه اندوایمپلنت شد . پس از گذشت 4 ماه ، میزان ترویج رشد استخوان ارزیابی شد و بررسیهای هیستوپاتولوژیک صورت پذیرفت . نتایج نشانگر آن است که ایمپلنت‌های با پوشش ، میانگین پاسخ بهتری از نظر ترویج رشد استخوان ارائه داده اند . بررسیهای هیستوپاتولوژیکی مؤید آن است که اگرچه ایمپلنت‌های با پوشش تحریک بافتی کمتری در مقایسه با ایمپلنت های بدون پوشش ایجاد کرده اما هیچ یک از نمونه ها سازگاری بافتی کاملاً مناسبی نداشته اند . نوع زیرلایه فلزی در دستاوردهای حاصل نقش تعیین کننده داشته و آلیاژهای پایه کبالت با و بدون پوشش در مقایسه با فولاد زنگ نزن نتایج بهتری به بار آورده‌اند. بررسی رفتار خوردگی آلیاژهای فلزی زیر لایه در آزمونهای آزمایشگاهی و تحلیل نتایج حاصل نیز مؤید تأثیر نوع زیر لایه فلزی و پیامدهای مرتبط با آنهاست

---

مورفولوژی و بافت پوشش رسوب الکتریکی ’روی‘ بر سطوح الکتروپولیش شده فولاد در دانسیته جریانهای کم مورد بررسی قرار گرفت. پوشش ’روی‘ متشکل از کریستالیتهای هگزاگونال است که بر روی همدیگر چیده شده و یک بسته را ایجاد کرده‌اند. این بسته‌ها در اندازه‌های مختلف و در جهات مختلف در کنار همدیگر پراکنده شده و پوشش نسبتاً همگونی را بر روی سطح فولاد ایجاد کرده‌اند. این پوشش فاقد بافت قوی است. با افزایش دانسیته جریان، مورفولوژی پوشش تغییرات عمده‌ای یافت به طوری که هر دانه دارای یک جهت گیری خاص شد. پوشش در این حالت دارای بافت قوی قاعده (0002) همراه با صفحات با زاویه کم (1013و 1014) است. پوشش حاصل بر روی سطوح فولاد پولیش مکانیکی شده شامل بسته‌های منفردی از کریستالیتهای ’روی‘ است که در جهات مختلف در کنار هم واقع شده‌اند. بافت مشاهده شده در این نوع پوشش شامل دانسیته بیشتری از صفحات با زاویه کم (1013و 1014) همراه با دانسیته کمتری از صفحات قاعده (0002) نسبت به سطوح الکتروپولیش است. علت این تغییرات مورفولوژی و بافت در پوششهای رسوب الکتریکی ’روی‘ با افزایش مقدار پلاریزاسیون کاتدی و آماده‌سازی سطح فولاد، وابسته به تأثیرات آنها بر جوانه زنی و رشد است

---

در این تحقیق از فرایند نیتروره کردن در اتمسفر H2/NH3 به عنوان روشی برای عملیات حرارتی پوششهای الکترولس Ni-P بر روی زیرلایه فولاد 4140 استفاده شد. برای این منظور پوششهایی از Ni-P حاوی حدود 9% فسفر با ضخامتهای 2، 24 و 48 میکرون، بر روی نمونه‌ها اعمال شده و اثر عملیات نیتراسیون بر مورفولوژی، تغییرات ساختاری، زبری و سختی پوششها با انجام آزمایشهای SEM، EDS، XRD، زبری سنجی و میکروسختی سنجی مورد بررسی واقع شد. آزمایش سایش نیز به منظور ارزیابی رفتار سایشی نمونه‌ها انجام شد. در این راستا رفتار سایشی نمونه‌های نیتروره شده شامل نمونه‌های با و بدون پوشش Ni-P مورد مقایسه قرار گرفت. نتایج نشان داد که تأثیر فرایند نیتراسیون، بستگی به ضخامت پوشش Ni-P متفاوت است. همچنین مشخص شد که عملیات نیتراسیون بیشترین تأثیر را بر نمونه‌های با پوشش نازک (2 میکرون) دارد به طوری‌که انجام این عملیات می‌تواند موجب توسعه نوعی پوشش چند جزیی حاوی فازهای بین فلزی، فسفید و نیترید به همراه منطقه محدود نفـوذی در سطـح فولاد حاوی پوشش نازک Ni-P(با ضخامت 2 میکرون) شود. این فولاد تحت نیروی بالاتر سایش، مقاومت سایشی بهتری نسبت به فولاد حاوی پوشش ضخیمتر(24 میکرون) از خود ارایه داد. رفتار مذکور به تشکیل فازهای نیتریدی در سطح و نیز ایجاد ناحیه متأثر از نفوذ نیتروژن در زیر سطح فولاد اخیر نسبت داده شد.

---

افزایش دما در فرایند احیای مستقیم به خاطر فواید آن نظیر افزایش سرعت تولید و بهبود کیفیت محصول همواره مورد توجه تولیدکنندگان آهن اسفنجی است. پارامتر محدود کننده افزایش دمای احیا پدیده چسبندگی یا خوشه‌شدن آهن اسفنجی در راکتور احیای مستقیم است و بنابراین در عمل نمی‌توان دما را از حد معینی بالاتر برد. ثابت شده است که پوشش‌دهی گندله با برخی مواد و سپس استفاده از آن در احیای مستقیم اثر قابل توجهی بر جلوگیری از چسبندگی و کاهش آن دارد. در این تحقیق میل به چسبندگی گندله تولیدی از کنسانتره سنگ آهن گل گهر و چادرملو در دماهای مختلف بررسی شد. همچنین چسبندگی این گندله در حالتی که با مقادیر مختلف آهک هیدراته پوشش داده شده بود در یک دما ثابت مورد مطالعه قرار گرفت. با افزایش دمای احیای درجه خوشه‌شدن این گندله به طور خطی در محدوده دمایی مورد مطالعه افزایش می‌یابد و در مقابل در حالت پوشش داده شده مقاومت خوبی در مقابل خوشه‌شدن از خود نشان می‌دهد. این رفتار عالی در حالی است که احیاپذیری و فلزی‌شدن این گندله در طی احیای مستقیم به خاطر ماهیت پوشش آهک هیدراته که متخلخل و ناپیوسته است تفاوت چندانی با گندله بدون پوشش ندارد.

---

در این مقاله، یک روش تحلیل بر اساس روش قاچی اصلاح شده نورد ورقهای پوشش دار یا دو لایه که دو لایه قبل از نورد به هم چسبیده اند ارایه شده است. این مدل حالت کلی نورد نامتقارن شامل نابرابری در سرعت سطحی، اصطکاک در سطوح تماس، قطر غلتکها و تغییرات نسبت تنشهای جریان و ضخامت دو لایه را در نظر می گیرد. با استفاده از این مدل پارامترهایی مانند توزیع فشار در طول کمان تماس غلتکها با ورق پوشش دار، نیروی نورد و گشتاور نورد بر حسب کاهش ضخامت به سادگی قابل محاسبه است. مقادیر نیرو و گشتاور به دست آمده از مدل پیشنهادی با مقادیر تحلیلی سایر محققان مقایسه شده است که توافق خوبی را نشان می دهد. مدل حاضر با پیش بینی اثر پارامترهای نورد نامتقارن بروی نحوه انجام فرایند، مدل مناسبی می باشد.

---

پوششهای تک‌فاز هیدروکسی آپاتیت به دلیل چقرمگی شکست پایین و چسبندگی ناکافی بین پوشش و زیرلایه، با انواع پوششهای کامپوزیتی حاوی تقویت‌کننده‌های سرامیکی مثل زیرکونیا جایگزین شده‌اند. ساخت پوشش بیوسرامیکی کامپوزیتی حاوی اجزا نانومتری می‌تواند زیست‌سازگاری و زیست‌فعالی مطلوب، کنترل نرخ اضمحلال پوشش و بهینه ساختن خواص مکانیکی را موجب شود. در پژوهش حاضر، ساخت و مشخصه‌یابی پوشش نانوساختار هیدروکسی آپاتیت- زیرکونیا و پوشش هیدروکسی آپاتیت تک فاز بر روی زیرلایه فولاد زنگ‌نزن 316 ال به روش سل- ژل موردنظر قرار گرفت و مقاومت خوردگی و میزان انحلال آن ارزیابی شد. نتایج آزمون طیف‌سنجی جذب اتمی حاکی از افزایش غلظت یون کلسیم آزاد شده از پوششها با گذشت زمان بود و میزان یون کلسیم آزاد شده در پوششهای کامپوزیتی نسبت به پوشش تک‌فاز هیدروکسی‌آپاتیت کمتر بود. در دمای کلسینه کردن 950 درجه سانتی‌گراد، فاز غالب در پوشش کامپوزیتی تهیه شده، هیدروکسی‌آپاتیت و زیرکونیا با شبکه‌‌های بلوری مختلف بود. تعیین اندازه دانه‌ها به کمک معادله شرر، حضور نانوذرات زیرکونیا با اندازه (20-30 نانومتر) در زمینه هیدروکسی‌آپاتیت (40-80 نانومتر) را تأیید کرد. تصاویر میکروسکوپ الکترونی روبشی، حصول پوششهای بدون ترک ولی متخلخل را نشان داد. نتایج حاصل از آزمون خوردگی بیانگر آن است که پوشش کامپوزیتی هیدروکسی آپاتیت- زیرکونیا با ساختار متخلخل و داشتن ریزترکها قادر نیست به طور کامل از برهمکنش زیرلایه با الکترولیت جلوگیری کند و احتمالا نمی‌تواند از آزادشدن یونهای فلزی ممانعت جدی به عمل آورد. به نظر می‌رسد که پوشش‌ نانوساختار هیدروکسی‌آپاتیت- زیرکونیا به دلیل ساختار و ابعاد نانومتری فازهای تشکیل‌دهنده، بتوانند موجب کاهش مدت زمان تثبیت کاشتنی در مجاورت بافت سخت شده و ضریب اطمینان درمان را افزایش دهد.

---

در دهه اخیر تیتانات کلسیم به عنوان بیوسرامیکی با خواص مکانیکی مطلوب و خواص زیستی قابل قبول برای کاربردهای ارتوپدی مورد استفاده در بدن معرفی شده است. در این پژوهش، پوشش نانوساختار تیتانات‌کلسیم با استفاده از روش پوشش‌دهی غوطه‌وری سل-ژل بر روی زیرلایه تیتانیومی برای استفاده در کاربردهای زیستی-پزشکی تولید شد. از تیتانیوم ایزوپروپوکساید و نیترات کلسیم به عنوان مواد اولیه استفاده شد. پس از پوشش‌دهی، نمونه‌ها تحت عملیات گرمادهی سریع دردمای 800 درجه سانتیگراد قرار گرفتند. برای بررسی ساختار فازی، گروههای عاملی و مورفولوژی سطحی پوششهای تولید شده از روش پراش پرتو ایکس (XRD)، طیف‌سنجی مادون قرمز تبدیل فوریه (FTIR) و میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) استفاده شد. نتایج نشان داد که پوشش نانوساختار یکنواخت و عاری از ترک با ساختار کریستالی پرووسکایت با موفقیت تهیه شده است.

---

در این مقاله نقاط فاقد پوشش ایجاد شده روی ورق گالوانیزه به عنوان یک عیب رایج مورد مشخصه یابی متالورژیکی قرار گرفته و تأثیر آن بر مقاومت خوردگی و خواص مکانیکی ورق ارزیابی شده است. کیفیت سطح پوشش و مشخصات ریزساختاری آن به وسیله میکروسکوپ الکترونی مجهز به سامانه تحلیل شیمیایی بررسی شد. یافته های تحقیق نشان داد که دلیل عمده بروز عیب، تر نشدن کامل سطح فولاد توسط مذاب روی است که این خود به‌دلیل تمیزکاری ناکافی ورق پایه، عملیات حرارتی نامناسب و یا عدم کنترل ترکیب شیمیایی حمام اتفاق می افتد. رفتار خوردگی با استفاده از آزمون پاشش نمک و خواص کششی با استفاده از آزمون کشش تعیین شد. نتایج نشان داد که زمان رسیدن به شوره قرمز نمونه های دارای عیب در مقایسه با نمونه های سالم بسیار سریعتر و در بازه ای بین 20 تا 120 ساعت متغیر است. آزمون کشش نمونه های دارای فاقد پوشش در مقایسه با نمونه های سالم تغییر چندانی در خواص مکانیکی این ورقها نشان نداد.

---

با وجود زیست فعالی قابل توجه سرامیک های زیست فعالی مثل هیدروکسی آپاتیت، کاربرد کلینیکی آن ها به علت خواص مکانیکی ضعیف محدود شده است. استفاده از پوشش های کامپوزیتی که خواص مکانیکی بهینه داشته باشد می تواند راه حلی برای این مشکل باشد و در این صورت، تلفیق خواص مکانیکی زیر لایه و زیست فعالی پوشش های کامپوزیتی بهینه شده می تواند دستاورد مطلوبی فراهم سازد. هدف از پژوهش حاضر، تولید و مشخصه یابی پوشش کامپوزیتی نانوساختار هیدروکسی آپاتیت-فورستریت- شیشه زیست فعال بود. روش سل- ژل به منظور تهیه نانو کامپوزیت سه تایی و شیوه پوشش دهی غوطه وری برای پوشش دادن بر زیر لایه های فولاد زنگ نزن 316 ال استفاده شد. تکنیک های آزمون پراش پرتو ایکس، میکروسکوپ الکترونی روبشی، میکروسکوپ نیروی اتمی و طیف سنجی تفکیک انرژی پرتو ایکس به منظور بررسی ریزساختار و مورفولوژی پوشش های تهیه شده مورد استفاده قرار گرفت. نتایج حاصل از آزمون پراش پرتو ایکس موید آن بود که دمای مناسب به منظور عملیات حرارتی پوشش کامپوزیتی و جلوگیری از ایجاد فازهای ثانویه اضافی، 600 درجه سانتی گراد است. در این دما، پوشش یکنواخت و عاری از ترک به خوبی به زیر لایه 316 ال متصل می شود. اندازه کریستال های تشکیل دهنده پوشش که به کمک رابطه شرر و میکروسکوپ نیروی اتمی تعیین شد، کمتر از 100 نانومتر بود. نتایج حاصل از این پژوهش نشانگر آن است که پوشش های کامپوزیتی نانوساختار تهیه شده کاندیدای مناسبی برای کاربردهای پزشکی است.

---

تیتانیوم به علت زیست سازگاری کم نظیر و مقاومت به خوردگی در محیط های خاص شهرت دارد، با این وجود غنی سازی سطح قطعات از تیتانیوم کمتر مورد توجه قرار گرفته است. در این مقاله، پوشش نفوذی تیتانیوم به روش مخلوط پودری بر سطح سوپرآلیاژ پایه نیکلی B-1900 ایجاد شده و ریزساختار آن مشخصه یابی و تحلیل شده است. قطعات زیرلایه در مخلوطی از پودر تیتانیوم، کلرید آمونیوم و اکسید آلومینیوم قرار گرفتند و درون جعبه دربسته تا 850 یا 950 درجه سلسیوس حرارت داده شدند. لایه های آلیاژی تشکیل شده بر سطح قطعات به وسیله میکروسکوپ نوری، میکروسکوپ الکترونی روبشی، پراش سنج پرتو ایکس و طیف سنج تخلیه هاله ای نشر نوری بررسی شد. نتایج نشان داد که فازهای Ti2Ni و AlNi2Ti اجزای اصلی پوشش نفوذی هستند و بر این اساس مکانیزم تشکیل پوشش تحلیل شد.

---

پوششهای کامپوزیتی Ni-Co/SiC حاوی میکرو و نانو ذرات SiC به‌‌ترتیب با قطر متوسط μm10 و nm20 در زمینه آلیاژی Ni-Co به روش لایه نشانی الکتریکی با استفاده از الکترودهای افقی، تولید شدند. مورفولوژی سطحی، ترکیب شیمیایی، ساختار فازی، سختی و مقاومت به خوردگی پوششهای حاصل با استفاده از میکروسکپ الکترونی روبشی SEM، آنالیزگر EDX، تفرق سنجی اشعه ایکس XRD، ریزسختی سنجی و آزمونهای پلاریزاسیون به‌صورت تابعی از چگالی جریان لایه نشانی مورد مطالعه قرار گرفت. نتایج نشان داد، پوششهای کامپوزیتی حاوی نانو ذرات نسبت به پوششهای حاوی میکرو ذرات علی‌رغم درصد کمتر فاز SiC، همواره سختی و مقاومت به خوردگی بالاتری دارند. مقادیر سختی بیشینه 491 و 615 ویکرز به‌ترتیب برای پوششهای حاوی Vol.% 2/52 میکرو ذرات و Vol.% 1/8 نانو ذرات در چگالی جریان لایه نشانی A/dm2 3 به‌دست آمد. نتایج براساس جزییات ساختاری مورد بررسی و تجزیه و تحلیل قرار گرفت.

---

در این تحقیق، نانوذرات مگنتیت 1 به روش همرسوبی شیمیایی از محلولی شامل نمک های آهن در محیط قلیایی تحت گاز نیتروژن و در دمای اتاق ، سنتز شدند. در این فرایند از پلی وینیل الکل 2 به عنوان سورفکتانت 3 استفاده شد. سپس نانوذرات مگنتیت توسط تکنیک هایی شامل پراش اشعه ایکس 4 طیف سنجی فروسرخ 5، میکروسکوپ الکترونی روبشی 6، میکروسکوپ الکترونی عبوری 7، گرمانگاشت های تغییر جرم 8 و آزمون حرارتی افتراقی 9، محاسبه سطح ویژه نانوذرات 10 ، دستگاه مغناطش سنج ارتعاشی 11 مشخصه یابی شدند. همچنین خواص رئولوژیکی نانوسیال های حاوی مگنتیت توسط دستگاه رئومتر بررسی شدند. در پایان، سمیت سلولی نانوذرات مگنتیت به ترتیب توسط سلولهای 3T3 از طریق شمارش سلولی و فیبروبلاست توسط میکروسکوپ نوری 12 ارزیابی شد. نتایج نشان داد که نانوذرات مگنتیت با پوشش پلی وینیل الکل گزینه ی مناسبی برای کاربردهای پزشکی اند.

---

در این پژوهش، اکسیدهای فلزی مخلوط Al2O3/MgO/TiO2 با استفاده از فرایند سل- ژل با دو نسبت مولی Al/Mg/Ti، 5:1:3 و 3:4 :5/2 بر روی زیرلایه آلومینیم AA1100 پوشش داده شد. مورفولوژی سطح، تحلیل فازی و رفتار خوردگی پوشش با دستگاه میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM)، تفرق اشعه ایکس (XRD) و اندازه‌گیری‌های طیف‌نگاری امپدانس الکتروشیمیایی (EIS) در محلول 3.5 wt% NaCl مورد ارزیابی قرار گرفت. رفتار گرمایی، نوع پیوندها و گروه‌های عاملی نمونه‌های پوشش یافته به‌ترتیب توسط تحلیل گرمایی TG-DTA و آزمون طیف‌نگاری مادون قرمز (FTIR) مورد مطالعه قرار گرفت. نتایج نشان داد که عملیات گرمایی در دمای 450 درجه سانتی‌گراد باعث افزایش تخلخل و ترک پوشش شده و در نهایت باعث کاهش مقاومت به خوردگی می‌شود. بهترین مقاومت به خوردگی برای نمونه پوشش یافته با نسبت مولی Al/Mg/Ti برابر با 5:1:3 و بدون عملیات گرمایی به‌دست آمد. ساختار این نمونه غیربلوری بوده و عملیات گرمایی باعث بلوری شدن و کاهش مقاومت به خوردگی می‌شود.

---

- در این تحقیق پوشش نانو کریستالی M‏n-Cu با روش رسوب‌دهی الکتریکی از حمام حاوی سولفات آمونیوم بر زیر لایه فولاد زنگ‌نزن 304 AISI ایجاد شد. اثرات چگالی جریان رسوب‌دهی بر ریزساختار، ساختار بلوری و ترکیب شیمیایی پوشش‌ها بررسی گردید. نتایج نشان داد که در چگالی جریان‌های پایین، پوشش‌های غیر پیوسته با مقدار مس زیاد به دست می آید. با افزایش چگالی جریان، پوشش‌های غیربلوری، فشرده و غیریکنواخت با مقادیر کم مس ایجاد می شوند. حضور مقدار بسیار کم مس در لایه نازک رسوب یافته از تبدیل فاز نرم‌تر Mn-g به فاز شکننده Mn-a جلوگیری به عمل می آورد. با تغییر در چگالی جریان پوشش‌دهی، در اندازه دانه پوشش‌ها تغییر چندانی ایجاد نشد.

---

پوشش کامپوزیتی Ni-SiC، یکی از پوشش‌هایی است که برای فراهم نمودن مقاومت سایشی مناسب، در بسیاری از کاربردها نظیر سیلندرها، موتورهای احتراق و قالب‌های ریخته‌گری مورد استفاده قرار می‌گیرد. در این پژوهش، سه پوشش Ni-SiC، Ni-SiC-MoS2 و Ni-SiC-Gr با استفاده هم‌زمان از دو هم‌زن مکانیکی و فراصوت در حمام سولفامات نیکل ایجاد شد. با توجه به دمای کاری موتور، آزمون سایش در محدوده دمایی 300-25 درجه سانتی‌گراد انجام و رفتار تریبولوژیکی پوشش‌ها در دماهای گوناگون ارزیابی شد. بر اساس یافته‌های آزمون‌های سایش، هر سه پوشش در دماهای سایش 25 و 100 درجه سانتی‌گراد، ضریب اصطکاک‌های مناسب و نزدیک به‌هم نشان می‌دهند. با افزایش دمای سایش به 200 و 300 درجه سانتی‌گراد، ضریب اصطکاک پوشش Ni-SiC به‌شدت افزایش می‌یابد. این در حالی است که افزودن ذرات روان‌کار موجب می‌شود این ضریب به‌گونه قابل توجهی کاهش یابد. با این حال در تمامی دماهای سایش، پوشش دارای ذرات گرافیت کم‌ترین ضریب اصطکاک را دارد.

---

در این پژوهش پوشش­های کامپوزیتی متخلخل اکسیدتیتانیم/ اکسیدنیکل با استفاده از روش اکسیداسیون پلاسمای الکترولیتی/ رسوب الکتروفورتیک (PEO/EPD) تحت جریان مستقیم طی یک مرحله و زمانی کوتاه ساخته شد. هدف اصلی این پژوهش، افزایش فعالیت فوتوکاتالیستی اکسیدتیتانیم با استفاده از سطح ویژه بالا و جفت کردن آن با اکسیدنیکل است. تأثیر ولتاژ اعمالی فرایند بر ساختار فازی، ریخت (مورفولوژی) و توان فوتوکاتالیستی پوشش­ها مطالعه و بررسی­شد. ساختار فازی و ریخت­سطحی لایه­ها به­ترتیب با استفاده از تحلیل XRD و SEM بررسی شد. قدرت فوتوکاتالیستی نمونه­ها با اندازه­گیری ثابت سرعت تجزیه ماده 4-­کلروفنل روی سطح نمونه­ها تحت تابش امواج فرابنفش مطالعه شد. نتایج نشان داد که لایه­های ساخته­شده به­طور عمده از فاز آناتاز و هم‌چنین اکسیدنیکل تشکیل شده­اند که با افزایش ولتاژ مقدار این فازها در پوشش افزایش یافت. پوشش­های کامپوزیتی NiO/TiO₂ توان فوتوکاتالیستی بالاتری از پوشش اکسیدتیتانیم در تجزیه ماده مدل
4-کلروفنل از خود نشان دادند. همچنین نتایج نشان داد که یک مقدار بهینه اکسیدنیکل برای حصول بیشینه توان فوتوکاتالیستی اکسیدتیتانیم وجود دارد.

---

در این پژوهش، پوشش­ های فوق آب­گریز نیکل و نیکل- کبالت با ساختار مخروطی میکرو- نانومتری توسط یک و دو مرحله رسوب‌دهی با جریان ­های مستقیم روی زیرلایه مسی تولید شدند. با استفاده از میکروسکوپ الکترونی روبشی، آزمون اندازه‌گیری زاویه تماس، آزمون امپدانس الکتروشیمیایی و پلاریزاسیون تافل، ساختار، ترشوندگی و مقاومت به خوردگی نمونه ­ها ارزیابی شد. نتایج نشان داد که با قرارگیری نمونه­ ها در معرض هوا به‌مدت دو هفته، رفتار ترشوندگی پوشش­ های میکرو- نانو ساختار پایه نیکل از حالت فوق­آب‌دوستی به فوق‌آب‌گریزی تغییر می­کند. نتایج حاصل از آزمون­ های خوردگی نشان داد که تغییر رفتار ترشوندگی از حالت آب­دوستی به آب‌گریزی سبب افزایش مقاومت به‌ خوردگی پوشش نیکل (10 برابر) و پوشش نیکل- کبالت (100 برابر) نسبت به پوشش‌های اولیه آن­ها شده است. مقایسه رفتار دو نوع پوشش نشان داد که پوشش فوق آب‌گریز نیکل از مقاومت به خوردگی بالاتری نسبت به پوشش فوق آب‌گریز نیکل-کبالت برخوردار است.

---

در این پژوهش پوشش‌های هیبریدی آلی- غیر آلی به روش سل- ژل تهیه و بر آلیاژ آلومینیوم 6061 اعمال شد. مشخصه‌یابی پوشش‌ها با استفاده از طیف سنجی تبدیل فوریه فرو سرخ و میکروسکوپ الکترونی روبشی انجام شد. چسبندگی پوشش به زیرلایه به دو روش کمی و کیفی مورد بررسی قرار گرفت. آزمون پتانسیودینامیک چرخه‌ای و قطبش خطی برای ارزیابی رفتار خوردگی انجام شد. نتایج نشان داد که با افزایش مقدار زیرکونیوم تتراپروپوکساید و سریم استحکام چسبندگی پوشش به زیرلایه افزایش یافت. بررسی رفتار خوردگی نشان داد که چگالی جریان خوردگی نمونه‌های پوشش داده شده 10³ تا 10⁷ برابر نسبت به آلیاژ آلومینیوم 6061 بدون پوشش کاهش یافت. با افزایش مقدار زیرکونیوم و سریم در ترکیب پوشش چگالی جریان خوردگی کاهش و مقاومت قطبش افزایش یافت. پوشش‌های بدون ترک بر خلاف آلیاژ آلومینیوم 6061 مستعد به حفره‌دار شدن نبودند.

---

در این پژوهش ایجاد یک پوشش سیلیسیم آلومینایدی روی ابرآلیاژ پایه نیکل IN738LC، با استفاده از نفوذ هم‌زمان بررسی شده است. به‌منظور دست‌یابی به شرایط بهینه پوشش­ دهی با استفاده از یک نرم­ افزار ترموشیمیایی پیش­بینی شد که می­ توان با استفاده از پودر NH₄Cl به‌عنوان فعال کننده، به یک پوشش سیلیسیم آلومیناید در دمای 900 درجه سانتی‌گراد دست یافت. از دو مخلوط پودری با ترکیب 7Si-14Al-(1-3)NH₄Cl-Al₂O₃ (برحسب درصد وزنی) و 16Si-4Al-(1-3)NH₄Cl-Al₂O₃ (به‌ترتیب با نسبت Si/Al 5/0 و 4) استفاده شد. نتایج نشان داد که هر دو پوشش دارای ساختاری چند لایه و متشکل از فاز غالب AlNi₂Si می­ باشند. در پوشش حاصل از مخلوط پودری با نسبت 5/0=Si/Al، یک لایه­ی متخلخل و ترد از فاز NiSi روی سطح تشکیل می­شود که خواص مکانیکی پوشش را تا حدی کاهش می­ دهد. هم‌چنین در مراحل اولیه فرایند، نفوذ به داخل آلومینیوم غالب است و در ادامه با نفوذ درون‌گرای سیلیسیم، به‌تدریج فاز NiAl به فاز AlNi₂Si و در نهایت NiSi تبدیل می‌شود. نمونه پوشش‌دهی شده با استفاده از مخلوط با نسبت 4=Si/Al شامل فاز مطلوب AlNi₂Si و عاری از فاز ترد NiSi بهترین مشخصه ­های ریزساختاری را از خود نشان داد.

---

در این پژوهش پوشش کامپوزیتی نانوساختار FeAl/Al₂O₃ به‌روش آسیا‌کاری مکانیکی از طریق یک واکنش مکانوشیمیایی بر سطح زیرلایه فولاد کربنی پوشش داده شد. مواد اولیه مصرفی Fe، Al و Fe₂O₃ به میزان استوکیومتری به همراه زیرلایه و گلوله‌هایی به قطر چهار میلی‌متر در یک آسیای ارتعاشی پرانرژی تا 22 ساعت تحت آسیا‌کاری قرار گرفت. برخی از نمونه‌های آسیا شده به مدت زمان یک و سه ساعت در دمای773 کلوین آنیل شدند. آزمون‌های پراش پرتو ایکس (XRD)، میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM)، ریزسختی سنج و زبری سنج جهت ارزیابی مکانیزم واکنش مکانوشیمیایی و همچنین مشخصه‌یابی پوشش مورد استفاده قرار گرفت. واکنش مکانوشیمیایی در حین عملیات آسیا‌کاری پس از 14 ساعت شروع و منجر به تشکیل جزئی نانوکامپوزیت FeAl/Al₂O₃ شد. افزایش زمان آسیا‌کاری تا 18 ساعت سبب افزایش مداوم ضخامت پوشش تا 80 میکرومتر گردید و ادامه فرایند آسیا‌کاری پس از آن موجب کندگی موضعی پوشش و ایجاد ترک در ساختار آن شد. ریزسختی پوشش 18 ساعت آسیا شده معادل 1050 ویکرز تعیین شد. آنیل در دمای 773 کلوین به مدت سه ساعت موجب تکمیل واکنش و سنتز پوشش نانوکامپوزیتی FeAl/Al₂O₃ شد. نتایج نشان داد که عملیات آنیل سبب افزایش سختی پوشش به 1200 ویکرز و بهبود قابل ملاحظه چسبندگی پوشش شد.