دانشگاه آزاد اسلامی
واحد تهران جنوب
دانشکده تحصیلات تکمیلی
سمینار برای دریافت درجه کارشناسی ارشد “M.Sc”
مهندسی مواد – شناسایی و انتخاب مواد مهندسی
عنوان :
بررسی خواص پوشش های نیتریدی ایجاد شده به روش PACVD

برای رعایت حریم خصوصی اسامی استاد راهنما و نگارنده درج نمی شود

تکه هایی از متن به عنوان نمونه :

(ممکن است هنگام انتقال از فایل اصلی به داخل سایت بعضی متون به هم بریزد یا بعضی نمادها و اشکال درج نشود ولی در فایل دانلودی همه چیز مرتب و کامل است)

چکیده
روش رسوب شیمیایی بخار به کمک پلاسما (PACVD) یکی از انواع روشهای CVD می باشد که از
محیط پلاسما جهت لایه نشانی انواع پوشش های نیتریدی استفاده می شود. این روش دارای
چسبندگی خوب CVD و دمای پایین روش PVD می باشد. دمای پوشش دهی در این روش حدود
500 درجه سانتیگراد است که کمتر از دمای تمپر اکثر فولاد های ابزار می باشد به همین دلیل روش
مناسبی جهت پوشش دهی این فولادها می باشد. در این تحقیق ابتدا مروری بر روشهای لایه نشانی
CVD و PACVD صورت گرفت. سپس خواص مکانیکی، تریبولوژیکی، رفتار اکسیداسیون و
همچنین چسبندگی پوشش های نیتریدی ایجاد شده به روش PACVD از قبیل ,TiBN, TiCN
TiAlN, TiN و پوشش های چند لایه TiN/TiBN و TiN/TiC مورد بررسی قرار گرفت.
همچنین تاثیر پارامترهای پوشش دهی مانند دبی گازهای ورودی به محفظه، ولتاژ دستگاه، فشار کل
محفظه و دمای پوشش دهی نیز بر روی خواص این پوشش ها مورد مطالعه قرار گرفت.
بررسی ها نشان دادند که با افزودن عناصر آلیاژی از قبیل کربن، بور و آلومینیم به پوشش TiN و
ایجاد پوششهای چندتایی اکثر خواص آنها مانند سختی، مقاومت به سایش، پایداری حرارتی در دمای
بالا و مقاومت به اکسیداسیون بهبود می یابد. همچنین بوسیله انجام عملیات نیتروژن دهی پلاسمایی
بر روی سطح قبل از پوشش دهی، چسبندگی پوشش با زمینه را به طور چشمگیری می توان افزایش
داد. همچنین در روش PACVD با افزایش ولتاژ دستگاه و فشار کل محفظه و همچنین دبی گاز
پیش ماده، نرخ رشد لایه افزایش می یابد.

مقدمه
نیتریدهای فلزی به خاطر سختی بالا و پایداری شیمیایی، مواد مناسبی برای پوشش های نازک
صنعتی هستند. این پوشش ها اغلب دارای نقطه ذوب و سختی بالا، هدایت حرارتی و الکتریکی و
مقاومت به خوردگی خوب می باشند. این خواص، کاربردهای وسیع آنها را ممکن ساخته که برای مثال
می توان موانع نفوذی در میکروالکترونیک، پوشش های مقاومت به سایش در ابزارهای برشی، مقاومت
به خوردگی و فرسایش لایه های روی ابزارهای مکانیکی و اپتیکی را نام برد. پوشش های نیتریدی
و رسوب شیمیایی بخار (1 (CVD فلزی می توانند به وسیله روش های رسوب فیزیکی بخار (PVD)
رسوب داده شوند. در روش PVD معمولا سرعت رسوب گذاری و یکنواختی آن کمتر است، در ضمن
پوشش های ایجاد شده در روش PVD به بعضی پوشش های حائل نیاز دارند که باعث پیچیده شدن
فرآیند پوشش دهی و افزایش هزینه می شود. روش CVD معمولی نیاز به درجه حرارت بالا به منظور
فعال کردن فاز گازی و انجام واکنش های سطحی برای ایجاد لایه فیلم جامد در روی سطح دارد که
ممکن است باعث خسارت و یا تخریب مواد حساس به درجه حرارت شود.
کاربردهای صنعتی پوششهای سخت و مقاوم به سایش حدود 30 سال پیش با روش CVD شروع شد.
درجه حرارت این فرآیند که بین 800-1000 درجه سانتیگراد بود این روش را به استفاده از مواد
پایدار در برابر حرارت مانند کاربیدهای سمانته محدود می کرد. گاهی اوقات فولادهای ابزار نیز که
تلورانس ابعادی نسبتا پایین داشتند بطوریکه احتمال تغییرات ابعادی در آنها بعد از پوشش دهی و
عملیات حرارتی پس از آن کم بود، با این روش پوشش داده می شد. توسعه و پیشرفت روشهای
PVD در دهه 80 موجب ترقی و پیشرفت پوشش دهی فولادهای ابزاری گرم کار و تندبر شد زیرا

درجه حرارت این روش معمولا از 500 درجه سانتیگراد تجاوز نمی کند و کمتر از دمای تمپر این
فولادها می باشد. با این حال نیاز به فشار کم در روشهای 0/1-1Pa) PVD) و همچنین خطی بودن
پوشش دهی آنها و نیاز به چرخش نمونه جهت ایجاد پوشش همگن و یکنواخت، باعث بروز مشکلاتی
در پوشش دهی قطعات صنعتی از قبیل قالبهای دایکاست، قالبهای تزریق پلاستیک و همچنین
قالبهای شکل دهی ورق در مقایسه با ابزارهای برشی شده است.
1 معمولا برای غلبه بر مشکلات فوق از روش رسوب شیمیایی بخار به کمک پلاسما (PACVD)
استفاده می شود که ترکیبی از مزایای روش CVD و PVD را شامل می شود. در این روش پلاسما
با فراهم کردن محیطی از گاز یونیزه شده، و با تشکیل ذرات فعال شده که به پیش ماده شیمیایی
حمله می کنند، باعث می شود که پیش ماده در دمای کمتری نسبت به سایر روش های فعال شونده
با گرما تجزیه شده و بر سطح زیر لایه رسوب کند.کار کردن در فشار چند ده تا چند صد پاسکال و
پوشش دهی قطعات با شکلهای پیچیده هندسی و بزرگ بدون نیاز به چرخش قطعه، و همچنین دمای
کاری پایین این روش (حدود500درجه سانتیگراد) از جمله خصوصیات و مزایای آن می باشد.

برای دانلود متن کامل پایان نامه اینجا کلیک کنید

لینک بالا اشتباه است

برای دانلود متن کامل اینجا کلیک کنید

       

:: بازدید از این مطلب : 630