Elektrodepozisyon metoduyla Ni-B/SnO2 kompozit kaplamaların kristal yapısının ve mekanik özelliklerinin incelenmesi

Bu çalışmada, bakır altlık üzerine farklı bor içeriği ve SnO₂ katkı oranlarına sahip Ni-B/SnO₂ nanokompozit kaplamalar elektrodepozisyon yöntemiyle üretilmiş ve mikroyapısal, kristalografik ve tribolojik özellikleri araştırılmıştır. SEM analizleri düşük katkı oranlarında homojen ve kompakt bir yüzey morfolojisi gösterirken, yüksek katkı oranlarında aglomerasyon ve düzensizlikler gözlenmiştir. EDS sonuçları, kaplamaların ana fazının Ni olduğunu doğrulamış ve SnO₂'nin %0,07–0,19 aralığında matrise ko-birikim yaptığını ortaya koymuştur. XRD analizleri, saf nikelde 21,34 nm olan ortalama tane boyutunun N3 serisinde %75 küçülerek 5,30–7,75 nm aralığına düştüğünü, dislokasyon yoğunluğunun ise saf nikele kıyasla 8–16 kat arttığını göstermiştir. Bu yapısal değişimler tribolojik performansa doğrudan yansımıştır. Saf nikelin özgül aşınma hızı 0,002084 mm³/N·m iken, N3B1S numunesinde yaklaşık %89 iyileşme ile 0,000232 mm³/N·m, N6B4S numunesinde ise yaklaşık %84 iyileşme ile 0,000343 mm³/N·m olarak bulunmuştur. Ayrıca SnO₂ katkısı olmayan N6B numunesi de %79 iyileşme ile öne çıkmıştır. Buna karşın yüksek katkı oranlı numunelerde aşınma hızları saf nikele kıyasla ciddi artış göstermiştir; örneğin N6B8S (0,001707 mm³/N·m) ve N9B1S (0,001775 mm³/N·m) numunelerinde performans yaklaşık 3 kat daha kötü bulunmuştur. Sonuçlar, düşük ve orta SnO₂ katkılarının (özellikle N3B1S, N6B4S ve N9B2S) Ni-B kaplamaların aşınma direncini belirgin şekilde artırdığını, yüksek katkı oranlarında ise aglomerasyon ve yapısal kusurlar nedeniyle performansın zayıfladığını ortaya koymuştur.