SiO2, Al2O3, TiO2 ve CuO nanoparçacık takviyeli elektriksiz Ni-B kaplamaların yapısal özelliklerinin araştırılması

Abstract

Elektriksiz kaplama işlemi delikli, pürüzlü ve karmaşık geometriye sahip parçalar üzerinde üniform bir film yüzeyi oluşturabilmekte ve kaplama işleminden sonra ayrıca bir yüzey işlemi gerektirmemektedir. Birçok elektriksiz kaplama türü arasında elektriksiz Ni-B kaplama sert, aşınma ve korozyona dirençli bir yüzey sunduğu için büyük bir rağbet görmüştür. Son yıllarda bu kaplamaların özelliklerini daha da iyileştirmek amacıyla nano parçacıklar ile katkılı halde üretilen elektriksiz nanokompozit Ni-B kaplamalar dikkat çekmektedir.Bu çalışmada AISI 304 paslanmaz çelik taban malzeme üzerine sırasıyla takviyesiz elektriksiz Ni-B kaplama, SiO2 nano parçacık takviyeli, Al2O3 nano parçacık takviyeli, TiO2 nano parçacık takviyeli ve CuO nano parçacık takviyeli elektriksiz Ni-B kaplamalar üretildi. Ayrıca elektriksiz Ni-B kaplamalar için bazı literatür çalışmalarında mekanik ve tribolojik özelliklerin geliştiği ifade edilen ısıl işlemler dikkate alınarak ürettiğimiz kaplamalara 450°C'de ısıl işlem uygulandı. Isıl işlemsiz ve ısıl işlem uygulanan kaplamaların hepsi yapısal özellikler açısından irdelendi. Mikroyapı özellikler, taramalı elektron mikroskop (SEM) ile ve kristalografik özellikler de X ışını kırınım ölçer (XRD) ile araştırıldı.Elektriksiz Ni-B kaplama çözeltisine ilave edilen nanoparçacık türüne bağlı olarak uygulanan ısıl işlem, kaplama yoğunluklarını artırarak kaplamaların kristalleşmesini destekler yönde bir etki yaptı.

Electroless plating process generates the surface of a uniform film on the parts with hollow, rough and complex geometry and after deposition it doesn?t require a surface treatment. Electroless Ni-B deposition among various types of electroless platings has seen great demand because it provides a hard, wear and corrosion resistant surface. Recently, electroless nanocomposite Ni-B coatings incorporated with nano particles produced in order to further improve the properties of these coatings attract attention.In this study, non-reinforced electroless Ni-B coating and SiO2, Al2O3, TiO2, CuO-nano particle reinforced electroless Ni-B coatings were produced on AISI 304 stainless steel substrate. In addition, a heat treatment process was applied at 450°C for the produced coatings taking into account some literature studies in which are discussed, that the heat treatment develops the mechanical and tribological properties of electroless Ni-B coatings. All of coatings non-heat treatment and applied heat treatment were discussed in terms of structural properties. Microstructural and crystallographic properties were investigated by scanning electron microscope (SEM) and X-ray diffraction meter (XRD), respectively.The heat treatment applied depending on the type of nanoparticle added into the electroless Ni-B coating solution supported the crystallization of coatings by improving the density of the coatings.