Elektronik nano SiC partikül takviyeli nikel kompozitlerinin özellikleri

Abstract

Bu çalışmada; Ni/SiC metal matrisli kompozit kaplamalar, nano-SiC partiküller içeren geliştirilmiş bir watt's tipi kaplama banyosu kullanılarak doğru akım kaplama yöntemiyle elde edilmiştir. SiC nano partikül miktarı ve yüzey aktif madde miktarı parametrelerinin optimize edilerek aglomere olmamış ve yüksek hacim oranlı Ni kaplamaların elde edilmesi hedeflenmiştir. Ni kaplamalar düşük yüzey sertliğine sahip oldukları için, bu uygulamayla; kalıplar, takımlar ve otomobiller ile mikro aygıtların farklı parçalarına yeni malzeme sağlaması hedef alınmıştır. Ortalama boyutu 0,1-1 µm olan SiC partiküller çelik altlıklar üzerine Ni matris ile birlikte biriktirilmiştir. Kaplamaların karakterizasyonu taramalı elektron mikroskobu (SEM) ve X ışını difraksiyonu (XRD) imkanları kullanılarak gerçekleştirilmiştir. Üretilen kaplamaların sertliği Ni matris içerisindeki partikül hacmine bağlı olarak 338-571 Hv arasında ölçülmüştür. Yüzey aktif maddelerin zeta potansiyeline etkisi, Ni matris içerisindeki SiC partiküllerinin biriktirilmesi ve dağılımına etkileri incelenmiştir. Kaplama tabakasında artan SiC partikül miktarı ile aşınma dayanımının arttığı, ancak yüzey aktif madde miktarının 300 mg/l üzerinde olması durumunda düştüğü anlaşılmıştır.

In the present work, Ni/SiC metal matrix composite (MMC) coatings were prepared from a modified Watt's type electrolyte containing nano-SiC particles by direct current (DC) plating method. It was aimed to develop optimum process parameters of SiC content, and surfactant quantity for obtaining non-agglomerated and high volume of ceramic particles in the deposited Ni matrix. Since Ni coatings have low surface hardness, this application is thought to provide new materials for dies, tools and different parts for automobiles and microdevices. SiC nano particles with average particle size of 0,1-1 µm were co-deposited with nickel matrix on the steel substrates. The characterization of the coatings was investigated by scanning electron microscopy (SEM) and X-ray diffraction (XRD) facilities. The hardness of the resultant coatings was also measured and found to be 338 ? 571 Hv depending on the particle volume in the Ni matrix. The effects of the surfactant on the zeta potential, co-deposition and distribution of SiC particles in nickel matrix were investigated. The wear resistance was found to increase with increasing particle content at the deposited layer, however increasing surfactant ratio beyond 300 mg/l was fount to reveal inverse effect.