مقالات مهندسي سطح و عمليات حرارتي

پلاسماي كانوني دستگاهي با توانايي هاي گسترده در زمينه هاي پژوهشي و كاربردي است كه در آن ستون پلاسماي داغ (چند كيلو الكترون ولت) و چگال (1019-1020 cm-3) با استفاده از گازهاي متنوع خالص و تركيبي، ايجاد مي شود كه امكان بررسي فرآيندهاي گوناگوني مانند عمليات حرارتي، مهندسي سطح، ايجاد لايه نازك را فراهم مي كند. دستگاه PF-Dena با انرژي 90 كيلوژول داراي دو الكترود استوانه اي هم محور از جنس مس است كه توسط يك عايق چيني از يكديگر جدا مي شوند تخليه بانك خازني با ظرفيت 288 ميكرو فاراد منجر به تشكيل لايه پلاسما و در فاز نهايي ايجاد يك ستون پلاسما (پينچ) با طول عمر 100-50 نانوثانيه مي شود. در اين آزمايش ها نمونه هاي آلومينيومي با ضخامت 3 ميلي متر و قطر200 ميليمتر در مركز كاتد قرار گرفته و در معرض پرتوهاي يوني ناشي از پينچ با انرژي 0 تا 100 كيلو الكترون ولت قرار مي گيرند. گازهاي مورد استفاده آرگون و نيتروژن با فشار حدود 0.3-0.5 تور و ولتاژ اعمال شده 12 تا 16 كيلو ولت هستند پرتوهاي يوني موجب پيش گرمايش سطح و در نتيجه افزايش ضريب نفوذ ذرات فرودي در زيرلايه مي شود. به دليل دماي بسيار زياد ستون پلاسما و طول عمر بسيار كم آن، نمونه هاي آلومينيومي متحمل كوئينچ مي شوند كه در نتيجه در خواص آنها تغييرات كمي و كيفي از قبيل تغيير مرفولوژي سطح، محتواي شيميايي، تغييرات فازي، تغيير در ساختار كريستالي در جهت گراديان دما و نيز پارامتر شبكه كريستالي به علت وجود ناخالصي هاي بين نشين ايجاد مي شود. نتايج به دست آمده از آزمونهاي متالورژيكي مختلف مانند HV, ICP, XRD, SEM/EDX روي اين ديسك هاي آلومينيومي ارايه مي شود.