آبکاری الکتریکی پوشش‌های چند لایه Zn/Ni: بررسی ارتباط بین چگالی جریان الکتریکی، تعداد لایه‌ها و خواص پوشش

در پژوهش حاضر پوشش‌های چند لایه ی نانوکریستال Zn/Ni با استفاده از روش " تک حمام و تغییر چگالی جریان" ایجاد گردید. اثر چگالی جریان‌های پوشش دهی (1i و 2i) و همچنین تعداد لایه‌ها بر روی ترکیب شیمیایی، مورفولوژی و زبری، سختی، ساختار فازی و مقاومت به خوردگی پوشش‌های چند لایه مورد بررسی قرار گرفته و با پوشش‌های تک لایه مقایسه شد. مدل سازی فرآیند پوشش دهی و بهینه سازی تاثیر پارامترهای مذکور بر روی مقاومت به خوردگی چند لایه‌ها از طریق "روش سطح پاسخ" (Response Surface Methodology) انجام گردید. مدل ارائه شده نشان می دهد اثر "ازدیاد اختلاف بین دو چگالی جریان پوشش دهی" بر روی "بهبود مقاومت به خوردگی چندلایه‌های با تعداد لایه‌های بیشتر"، شدیدتر و موثرتر است. بر اساس آنالیزها، جهت بیشینه ساختن مقاومت به خوردگی، تعداد لایه‌ها باید حدود 200 (در ضخامت کلµm 20) و نسبت 2i/1i باید بیش از 4 باشد. همچنین با گذشتن نسبت دو جریان مذکور از این حد مشخص، این تاثیر از میان می رود. در چنین حالتی چگالی جریان خوردگی به کمتر از 2 µA/cm5/ 0 می رسد. درصد نیکل موجود در چند لایه ی با بیشترین مقاومت به خوردگی از درصد نیکل در نمونه‌های تک لایه کمتر بود. افزایش تعداد لایه‌ها باعث ریز شدن مورفولوژی و همچنین افزایش سختی تا حدود 5/1 برابر و نیز کاهش زبری تا کمتر از نصف نمونه‌های تک لایه گردید. آنالیز‌های فازی ثابت کرد که لایه‌ها ساختارهایی مشابه یکدیگر (11Zn2Ni) داشتند و آنچه که سطح جدایش لایه‌ها را تشکیل می داد تفاوت در ترکیب شیمیایی و تفاوت در اندازه کریستالیت‌ها بود.