بررسی تأثیر میدان مغناطیسی بر آبکاری الکتریکی فلزات مغناطیسی و غیر مغناطیسی نانوساختاری : کارشناسی ارشد نانو مواد

یکی از رشته های زیر مجموعه فنی مهندسی که علاقمندان بسیاری در کشور ما  دارد رشته مهندسی مواد و متالوژی هستش که اتفاقا سایت دیجی لود در حال تکمیل سری جدیدی از پایان نامه های ارشد این رشته تحصیلی در تمامی گرایشهای آن برای کاربران گرانقدر خود میباشد. دیجی لود در ادامه پایان نامه ” بررسی تأثیر میدان مغناطیسی بر آبکاری الکتریکی فلزات مغناطیسی و غیر مغناطیسی نانوساختاری ”   با فرمت Word (قابل ویرایش) در 130 صفحه را معرفی مینماید.

چکیده پایان نامه بررسی تأثیر میدان مغناطیسی بر آبکاری الکتریکی فلزات مغناطیسی و غیر مغناطیسی نانوساختاری

در این تحقیق تأثیر میدان مغناطیسی بر آبکاری الکتریکی فلزات مغناطیسی و غیرمغناطیسی نانوساختاری مورد مطالعه قرارگرفت. برای این منظور ابتدا پوشش­های نانوساختاری نیکل و مس با استفاده از روش آبکاری الکتریکی ضربانی به ­ترتیب بر  ورقه­ های مسی و آلومینیومی پوشش داده ­شد. به منظور مطالعه­ ی ترکیب شیمیایی و مورفولوژی سطح، آنالیزهای X-ray diffraction(XRD) و Scanning Electron Microscopy(SEM) مورد استفاده قرار گرفت و نشان داده شد که با استفاده از روش آبکاری ضربانی می­توان به ساختارهای نانویی مناسب­تری دست پیدا کرد. خواص مغناطیسی پوشش­های نیکل نانوساختاری نیز با استفاده از تست Vibrating Sample Magnetometry(VSM) تعین شد. نتایج نشان داد که با اعمال میدان مغناطیسی مساحت داخل منحنی پسماند مغناطیسی برای فلز نیکل نانوساختاری افزایش می­یابد و این افرایش در حالت اعمال میدان به صورت موازی با سطح الکترودها بیش­تر از اعمال میدان در حالت عمود بر سطح الکترود است.

کلمات کلیدی: فلزات نانوساختاری ، آبکاری الکتریکی ضربانی ، میدان مغناطیسی، ریخت­ شناسی پوشش .

فهرست مطالب

1- فصل اول.. 1

1-1- مقدمه. 2

2- فصل دوم. 6

2-1- تقسیم بندی مواد از لحاظ خاصیت مغناطیسی.. 7

2-1-1- مواد پارامغناطیس…. 7

2-1-2- مواد دیامغناطیس…. 8

2-1-3- مواد فرومغناطیس…. 9

2-1-4- مواد پاد فرومغناطیس…. 10

2-1-5- مواد فری مغناطیس…. 11

2-2- حلقه پسماند. 12

2-3- حوزه مغناطیسی.. 14

2-3-1- دیواره حوزه ­های مغناطیسی.. 15

2-3-2- حرکت و ضخامت دیواره­ های مغناطیسی.. 16

2-4- مغناطش در ابعاد کوچک… 17

2-5- سوپرپارامغناطیس در ذرات کوچک… 19

2-6- وادارندگی در ذرات تک حوزه. 20

2-7- مکانیزم­های مؤثر بر وادارندگی مغناطیسی.. 20

2-8- ناهمسان گردی مغناطیسی.. 21

2-8-1- ناهمسان گردی کریستالی.. 21

2-8-2- ناهمسان گردی تنش…. 22

2-8-3- ناهمسان گردی شکل.. 24

2-9- مواد مغناطیسی سخت و نرم. 26

2-9-1- مواد مغناطیس سخت… 26

2-9-2- مواد مغناطیس نرم. 27

2-10- آبکاری نیکل.. 28

2-10-1- تاریخچه آبکاری الکتریکی.. 28

2-10-2- مشخصات پوشش نیکل.. 29

2-10-3-کاربردهای پوشش نیکل.. 30

2-10-4- حمام­های پوشش­دهی نیکل.. 31

2-11- آبکاری الکتریکی پالسی.. 33

2-11-1- انواع شکل های موج های جریان پالسی.. 34

2-11-2- مکانیزم. 36

2-11-3- مزایای روش­های پالسی و پالسی معکوس… 36

2-11-4- پارامترهای جریان پالسی و پالسی معکوس… 37

2-11-5- تاثیر جریان پالسی بر روی خواص رسوب.. 39

2-11-6- جریان پالسی و چرخه­ی کاری.. 40

2-11-7- جریان پالسی و مصرف انرژی.. 41

2-11-8- بررسی پارامترهای موثر بر خواص پوشش…. 41

2-11-9- انواع جریان (مستقیم، پالسی و معکوس) 41

2-11-10- تأثیر دانسیته جریان.. 43

2-11-11- مدت زمان پوشش دهی.. 44

2-11-12- دمای الکترولیت… 45

2-11-13- جنس کاتد. 46

2-11-14- افزودنی ها 46

2-11-14-1- انواع افزودنی ها 47

2-11-14-2- افزودنی های آنیونی.. 48

2-11-14-3- افزودنی های غیر یونی.. 48

2-11-14-4- افزودنی های کاتیونی.. 49

2-11-14-5- افزودنی های مورد استفاده در الکترولیز نیکل.. 49

2-11-15- تأثیر ترکیب شیمیایی حمام. 51

2-11-16- مکانیزم­های لایه نشانی.. 51

2-12- پوشش­های نانوساختار. 53

2-13- آبکاری الکتریکی در حضور میدان مغناطیسی.. 54

3- فصل سوم. 57

3-1- مقدمه. 58

3-2- تجهیزات و مواد مورد استفاده. 59

3-2-1- تجهیزات مورد استفاده. 59

3-2-1-1- کاتد. 59

3-2-1-2- آند. 60

3-2-1-3- پیل آبکاری.. 60

3-2-1-4- منبع تغذیه تولید جریان پالسی.. 61

3-2-1-5- مولتی متر دیجیتالی.. 61

3-2-1-6- اسیلوسکوپ.. 61

3-2-1-7- pH متر. 62

3-2-1-8- ترازوی دیجیتالی.. 62

3-2-1-9- همزن مغناطیسی.. 62

3-2-1-10- کنترل کننده دما (temperature controller) 62

3-2-1-11- دستگاه خشک کن.. 63

3-2-1-12- وسایل و تجهیزات متالوگرافی.. 63

3-2-1-13- وسایل اولیه آزمایشگاهی.. 63

3-2-2- مواد مورد استفاده. 63

3-3- آماده سازی.. 64

3-3-1- آند. 65

3-4- حمام آبکاری و انتخاب شرایط آبکاری پوشش نانوکریستالی نیکل.. 65

3-5- نحوه­ ی بررسی خواص و ویژگی­ های پوشش نانوساختاری نیکل.. 67

3-6- حمام آبکاری و انتخاب شرایط آبکاری پوشش نانوکریستالی مس…. 68

3-7- نحوه­ی بررسی خواص و ویژگی­های پوشش نانوساختاری مس…. 69

4- فصل چهارم. 70

4-1- پوشش­های نانوساختاری نیکل و مس…. 71

4-2- بررسی تأثیر میدان مغناطیسی بر ساختار بلوری پوشش­های نانوساختاری نیکل و مس     73

4-2-1- اطلاعات به­دست آمده از طیف XRD پوشش نیکل نانوساختاری در حضور میدان عمود بر سطح الکترودها 73

4-2-2- اطلاعات به دست آمده از طیف XRD پوشش نانوساختاری مس…. 75

4-3- مورفولوژی پوشش نانوکریستالی.. 78

4-3-1- بررسی و مقایسه­ی مورفولوژی پوشش نیکل نانوساختار در غیاب و حضور میدان مغناطیسی   78

4-3-2- بررسی و مقایسه­ی مورفولوژی پوشش مس در غیاب و حضور میدان مغناطیسی   89

4-3-3- سختی پوشش­های نانوکریستالی نیکل و مس…. 93

4-3-4- زبری پوشش نانوکریستالی نیکل و مس…. 96

4-4- بررسی خاصیت مغناطیسی.. 98

4-4-1- مقدمه. 98

4-4-2- اندازه­گیری خواص مغناطیسی پوشش نیکل نانوساختار در غیاب میدان مغناطیسی   99

4-4-3- اندازه­گیری خواص پوشش نیکل نانوساختار در حضور میدان مغناطیسی.. 101

5- فصل پنجم.. 105

5-1- نتیجه گیری.. 106

5-1-1- پوشش نانوساختاری نیکل در غیاب و حضور میدان مغناطیسی.. 106

5-1-2- پوشش نانوساختاری مس در غیاب و حضور میدان مغناطیسی.. 107

5-2- پیشهادها 108

6- مراجع.. 109

فهرست جداول

 جدول ‏2‑1 تأثیرپذیری یا پذیرفتاری مغناطیسی تعدادی از مواد پارامغناطیس…. 8

جدول ‏2‑2 تأثیرپذیری یا پذیرفتاری مغناطیسی تعدادی از مواد دیامغناطیس…. 9

جدول‏2‑3 برخی از کاربردهای پوشش نیکل.. 30

جدول ‏2‑4 دو نمونه از حمام ­های واتز. 32

جدول ‏2‑5 پارامترهای مستقل متغیر در الکترولیز پالسی و دانسیته جریان متوسط.. 38

جدول‏3‑1 ترکیب حمام و شرایط آبکاری ضربانی نیکل.. 66

جدول ‏3‑2 ترکیب حمام و شرایط آبکاری ضربانی مس…. 68

فهرست شکل­ها

شکل ‏2‑1 آرایش گشتاورهای مغناطیسی در مواد مغناطیسی. (a فرومغناطیس (b آنتی­فرومغناطیس (c فری­مغناطیس (d پارامغناطیس[15] 12

شکل ‏2‑2 نمایش حلقه پسماند مغناطیسی[13] 13

شکل ‏2‑3 در هر دانه بردارهای مغناطش حوزه ­ها در امتداد جهت آسان قرار دارند[13] 14

شکل ‏2‑4 تصویر دیواره حوزه ­های مغناطیسی [13] 16

شکل ‏2‑5 حرکت دیواره­ های مغناطیسی و چرخش حوزه­ها با اعمال میدان[13] 17

شکل ‏2‑6 ارتباط نیروی وادارندگی مغناطیسی و اندازه ذرات[13] 18

شکل ‏2‑7 نمایشی از تغییر بعد مغناطیسی مثبت روی جسم کریستالی. الف) تغیر بعد مغناطیسی برابر با صفر ب) تغییر بعد مغناطیسی بزرگ مثبت در جهت آسان شبکه[13] 23

شکل ‏2‑8 میدان دیمغناطش و توزیع قطب­های ناهمنام[13] 25

شکل ‏2‑9 منحنی پسماند مواد مغناطیسی [13] 27

شکل ‏2‑10 شکل موج عمومی جریان پالسی [26] 34

شکل ‏2‑11 شکل موج­های جریان غیرساکن برای پالس­های تک قطبی و دو قطبی[26] 35

شکل‏2‑12 طراحی ساده از سیستم نفوذی به دست آمده با جریان پالسی[26] 40

شکل‏3‑1 تصویر شماتیکی از آبکاری الکتریکی در حضور میدان مغناطیسی.. 59

شکل ‏4‑1 تصویر الگوی پراش اشعه ایکس پوشش نانوساختاری  الف) نیکل و ب) مس در غیاب میدان مغناطیسی.. 72

شکل‏4‑2 آنالیز حاصل از پراش اشعه ایکس مربوط به پوشش نیکل در حضور میدان مغناطیسی عمود بر سطح الکترودها 75

شکل ‏4‑3 تصویر حاصل از الگوی پراش اشعه­ی ایکس پوشش مس در حضور میدان مغناطیسی عمود بر سطح الکترودها 77

شکل ‏4‑4 تصویر حاصل از الگوی پراش اشعه­ی ایکس پوشش مس در حضور میدان مغناطیسی موازی بر سطح الکترودها 77

شکل‏4‑5 تصویر میکروسکوپ الکترونی روبشی پوشش به­دست آمده از حمام آبکاری نیکل بدون حضور میدان مغناطیسی.. 79

شکل ‏4‑6 مورفولوژی سطح پوشش نیکل در (a بدون حضور ساخارین و  (b حمام حاوی 5 گرم ساخارین و  (c حمام حاوی 5 گرم ساخارین و [52] 80

شکل ‏4‑7 تصویر میکروسکوپ الکترونی روبشی پوشش حاصل از حمام نیکل در حضور میدان مغناطیسی عمود بر سطح الکترودها 82

شکل‏4‑8 تصویر شماتیک اعمال میدان مغناطیسی عمود بر سطح الکترودها و از آند به سمت کاتد  82

شکل ‏4‑9 تصویر میکروسکوپ الکترونی روبشی پوشش نیکل در حالتی که جهت خطوط میدان مغناطیسی از کاتد به سمت آند باشد. 84

شکل ‏4‑10 چگونگی نحوه­ی اعمال میدان مغناطیسی عمود بر سطح الکترودها و از کاتد به آند  84

شکل ‏4‑11 تصویر میکروسکوپ الکترونی روبشی پوشش نیکل در حضور میدان مغناطیسی موازی سطح الکترودها 86

شکل‏4‑12 تصویر شماتیک اعمال میدان مغناطیسی موازی سطح آند و کاتد. 87

شکل ‏4‑13 تصویر میکروسکوپ الکترونی روبشی پوشش نیکل در حضور میدان مغناطیسی موازی سطح الکترودها 88

شکل ‏4‑14 چگونگی نحوه­ی اعمال میدان مغناطیسی موازی سطح الکترودها 88

شکل ‏4‑15 تصویر میکروسکوپ الکترونی روبشی مربوط به پوشش مس در غیاب میدان مغناطیسی   91

شکل ‏4‑16 تصویر میکروسکوپ الکترونی روبشی پوشش مس در حضور میدان مغناطیسی عمود بر سطح الکترود و از آند به کاتد. 91

شکل ‏4‑17 تصویر میکروسکوپ الکترونی روبشی پوشش مس در حضور میدان مغناطیسی عمود بر سطح الکترود و از کاتد به آند. 92

شکل‏4‑18 تصویر میکروسکوپ الکترونی روبشی پوشش مس در حضور میدان مغناطیسی موازی سطح الکترودها و از A به B. 92

شکل ‏4‑19 تصویر میکروسکوپ الکترونی روبشی پوشش مس در حضور میدان مغناطیسی موازی سطح الکترودها و از B به A. 93

شکل‏4‑20 تأثیر جهت اعمال خطوط میدان مغناطیسی نسبت به خطوط میدان الکتریکی بر سختی پوشش الف) نیکل  ب) مس…. 95

شکل ‏4‑21 تأثیر جهت اعمال خطوط میدان مغناطیسی نسبت به خطوط میدان الکتریکی بر زبری پوشش الف) نیکل  ب) مس…. 98

شکل ‏4‑23 منحنی پسماند پوشش نیکل در حضور میدان مغناطیسی عمود بر سطح الکترودها و در جهت آند به کاتد. 102

شکل ‏4‑24 منحنی هیسترزیس پوشش نیکل در حضور میدان موازی بر سطح الکترودها 103

راهنمای خرید و دانلود فایل

برای پرداخت، میتوانید از کلیه کارتهای عضو شتاب  استفاده نمائید.

بعد از پرداخت آنلاین لینک دانلود فعال و نمایش داده میشود ، همچنین یک نسخه از فایل همان لحظه به ایمیل شما ارسال میگردد.

در صورت بروز  هر مشکلی،میتوانید از طریق تماس با ما  پیغام بگذارید و یا در تلگرام با ما در تماس باشید، تا شکایت شما مورد بررسی قرار گیرد.

برای دانلود فایل روی دکمه خرید و دانلود  کلیک نمایید.