بررسی تاثیر مدت زمان رسوب دهی بر خواص لایه های نازک تیتانیم ایجاد شده با روش PVD

هدف از تحقیق حاضر بررسی تاثیر افزایش مدت زمان رسوب دهی و در نتیجه افزایش ضخامت بر خواص لایه های نازک تیتانیم ایجاد شده روی زیرلایه فولاد زنگ نزن ۳۱۶L با استفاده از روش رسوب دهی فیزیکی بخار (PVD) است. به این منظور، عملیات رسوب دهی در مدت زمان های مختلف ۵، ۱۰، ۱۵ و ۲۰  دقیقه انجام شد تا لایه هایی با ضخامت های مختلف ایجاد شود. سپس ضخامت لایه های نازک تیتانیم با استفاده از دستگاه پروفیل سنج اندازه گیری و ترکیب شیمیایی آنها توسط روش توزیع انرژی پرتو X (EDX) تعیین شد. همچنین مورفولوژی لایه ها با استفاده از میکروسکوپ الکترونی روبشی گسیل میدانی (FESEM) و توپوگرافی آنها توسط میکروسکوپ نیروی اتمی (AFM) بررسی شد. ساختار لایه های نازک تیتانیم نیز با استفاده از روش پراش پرتو X (XRD) تعیین و استحکام چسبندگی آنها به زیرلایه توسط آزمون کیفی Heat & Quench بررسی شد. نتایج حاصل از این آزمون ها نشان داد که با افزایش مدت زمان رسوب دهی، ضخامت لایه های نازک تیتانیم از حداقل nm ۸۸ به حداکثر      nm ۲۹۸ افزایش می یابد. همچنین اندازه دانه میانگین تیتانیم از حداقل nm ۱۲ به حداکثر nm ۶۵ افزایش یافته و ساختار متراکم تر و یکنواخت تر       می شود. مقدار زبری میانگین سطح لایه های نازک تیتانیم نیز از حداقل nm ۱۰۸/۲ به حداکثر nm ۷۶۷/۳ افزایش می یابد. به علاوه لایه های نازک تیتانیم دارای جهت ترجیحی (۰۰۲) هستند و استحکام چسبندگی خوبی را به زیرلایه نشان می دهند.

کلیدواژه ها:

: لایه های نازک تیتانیم ، رسوب دهی فیزیکی بخار ، مدت زمان رسوب دهی ، خواص