عنوان پایان‌نامه
پالایش الکتریکی مس به روش پوشش دهی
- رشته تحصیلی
- مهندسی مواد-استخراج فلزات
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 37441;کتابخانه مرکزی پردیس 2 فنی شماره ثبت: TN 678
- تاریخ دفاع
- ۰۱ اسفند ۱۳۸۶
- دانشجو
- مریم ابوئی
- استاد راهنما
- محسن صارمی
- چکیده
- در سال های اخیر فلزات و آلیاژهای با ساختار نانو به دلیل خواص مکانیکی ، فیزیکی و شیمیایی غیرمعمول، مورد توجه بسیاری از محققان واقع شده اند، بطوری که ارائه محصول نهایی با ساختار بسیار ریز (نانو) علاوه بر ارزش افزوده تجاری، تحول مناسبی نیز در کاربرد مواد ایجاد نموده است. تولید و تصفیه مس به روش الکتروشیمیایی انجام می شود و در نتیجه شرایط مناسبی جهت تهیه محصول نهایی بصورت نانو فراهم می آورد. رسوب الکتریکی پالسی برای تولید نانوکریستال های مس از الکترولیت سولفات مس به همراه ساخارین بعنوان افزودنی بکار می رود و مس میکروکریستالی نیز با استفاده از رسوب الکتریکی جریان مستقیم قابل تولید است. در این پروژه رسوب نانوکریستالی به روش پالسی تولید شده است و تاثیر پارامترهای رسوب دهی از قبیل پتانسیل ، زمان روشن و زمان خاموش جریان پالس، سیکل کاری، دما، زمینه و ... بر اندازه دانه ها به منظور بهینه سازی روش مورد بررسی قرار گرفته است. در نهایت ساختاری با اندازه دانه nm 27 حاصل شد. ویژگی های پوشش های نانو و میکرو حاصل در محلول های NaOH ، HCl ، NaCl ، NH4Cl و آب آشامیدنی نیز مورد مطالعه قرار گرفت. نشان داده شد که در محلول های NaOH و HCl سطح نانوکریستالی از نظر شیمیایی پایدارتر از سطح پوشش داده شده از طریق جریان مستقیم است. نتایج نشان داده است که افزایش پایداری، مربوط به تشکیل لایه مستحکم تر و به مراتب چسبنده تر بر روی مس نانوکریستالی می باشد که با آزمایش پلاریزاسیون نیز قابل تایید است. نتایج حاصل از امپدانس الکتروشیمیایی نیز موید این مطلب بودند. آزمایش امپدانس حالت جامد نیز به منظور تعیین مقاومت الکتریکی پوشش ها انجام شد و مشاهده گردید کاهش اندازه دانه دارای تاثیر معکوس بر هدایت الکتریکی پوشش ها می باشد. همچنین آزمایش اکسیداسیون نمونه نانو و میکرو حاصل نشان داد که مقاومت به اکسیداسیون پوشش نانو به مراتب بیشتر از پوشش میکرو بوده و مکانسیم اکسیداسیون از قانون لگاریتمی پیروی می کند. کلمات کلیدی: پالایش الکتریکی - پوشش دهی پالسی- مس - نانو - مقاومت به خوردگی - مقاومت الکتریکی - اکسیداسیون
- Abstract
- Nanocrystalline metals and alloys have been the subject of considerable research in recent years due to the improved mechanical, physical and chemical properties. Pulse electrodeposition was used to produce nanocrystalline (nc) copper from copper sulphate electrolyte with saccharin as an additive and microcrystalline copper was obtained using direct current electrodeposition processes respectively. In this work, nanocrystalline deposits were produced by pulse plating and effect of deposition parameters, such as the potential, current-on time and current-off time, duty cycle, temperature, base and etc, on the grain size were also investigated for the purpose of process optimization. The average grain size obtained was about 27nm. The corrosion resistance of the coatings in NaOH, HCl, NaCl and NH4Cl solutions and also potable water was investigated. It was shown that in NaOH and HCl solutions, nanocrystalline surface is more electrochemically stable than the DC-plated one. This increased stability is attributed to the formation of a stronger and more adherent passive film on the nanocrystalline copper, confirmed by potentiostatic polarization. However, the microstructure coating showed better corrosion resistance in comparison with nanostructure one in other solutions. The solid state impedance measurement was also carried out in order to determine the electrical resistance of the coatings. The results showed the inverse influence of grain size decrease on electrical conductivity. Oxidation test results depicted the much better corrosion resistance of nano copper in comparison with micro one, while its mechanism follows the logarithmic law. Keywords: Pulse plating, Copper, Nano, Corrosion Resistance, Electrical resistance, Oxidation
