آبکاری الکتریکی پوشش ‌های کربن شبه الماس برای کاربرد های فضایی

اجزای متحرک مکانیکی و تماس مستقیم بین سطوح در خلا بکار رفته در کاربردهای فضایی، موجب تحقیقات زیادی برای یافتن پوششهای روان کننده‌ی جامد-جامد با مقاومت به سایش از جمله پوششهای کربن شبه الماس dlc است. روش آبکاری الکتریکی از لحاظ ارزانی تجهیزات و سادگی فرایند برای تهیه فیلم‌های dlc و مواد کربنی مربوطه در حال رقابت با سایر روش‌ها است. در این پژوهش پوشش dlc به روش آبکاری الکتریکی در ولتاژهای بالا سنتز شد. انواع کربن و پیوندهای پوشش‌ بدست آمده به روش طیف‌سنجی رامان مطالعه گردید. خواص تریبولوژیکی و ریزساختاری نمونه‌ها به وسیله آنالیزهای میکروسختی‌سنجی، آزمون سایش و میکروسکوپ الکترونی روبشی متاثر از میدان fesem مطالعه گردید. مقدار قابل قبول پیوندهای sp3 در پوشش‌دهی کربن شبه الماس به روش آبکاری الکتریکی، در ولتاژ 470 ولت حاصل گردید. با بررسی تصاویر fesem مشخص شد که ساختاری مشابه به گل‌کلم ایجاد شده است. سختی پوشش حاصل از روش آبکاری الکتریکی به دلیل مقدار بالای پیوندهایsp3 بالا است، به نحوی که در پوشش بهینه مقدار سختی در حدود 1600 ویکرز اندازه‌گیری گردید. ضریب اصطکاک پوشش dlc در مسافت های کم که مناسب لولا های فضایی با دامنه حرکت پائین است کم و قابل قبول است لیکن با افزایش مسافت، دچار افزایش چشمگیری گردید.

diamond like carbon coatings electroplating for space applications

mechanical moving assemblies and direct contact between surfaces in vacuum used in space applications have led to extensive research to find solid-solid lubricant coatings with high wear resistance, including diamond-like carbon (dlc) coatings. depending on the properties required, different methods of deposition were used for diamond like carbon (dlc) coating. in this research, the dlc coating was synthesized by electroplating method at high voltages on copper substrate. the types of carbon and coating bonds obtained were studied by raman spectroscopy. the tribological and microstructural properties of the samples were studied by means of microhardness analysis, wear test, and fesem. an acceptable amount of sp3 bands was obtained in the coating of dlc by electro plating method at a voltage of 470 volts. examination of fesem images revealed that a structure similar to cauliflower. the hardness of electroplated coatings is high due to the high amount of sp3 bands, the hardness value was measured around 1600 vickers. the coefficient of friction of dlc coating is low and acceptable in short distances, which is suitable for space hinges with low range of motion, but with the increase of the distance, it increased significantly.