طرح نوآورانه ساخت نانوپودر های مقام در برابر حرارت و خوردگی ارائه شد - تور کیش

به گزارش گروه فناوری خبرنگاران، پروژه ساخت نانوپودر و نانوالیاف دمابالای زیرکونیوم - هافنیوم دی بورید یکی از طرح هایی است که در غرفه طرح های نوآورانه فناوری نانو (NanoMatch) دوازدهمین نمایشگاه فناوری نانو در معرض دید علاقه مندان قرار گرفته است. این پودر ها مقاومت حرارتی، سایشی و خوردگی بالایی داشته و توسط گروهی از محققان دانشگاه تهران ساخته شده است.

امروزه در صنایع مختلف به ویژه صنعت هوافضا و صنایع نیروگاهی به مواد جدیدی احتیاج است که قابلیت کارکرد در محیط های دما بالا و به شدت خورنده و فرسایشی را داشته باشد. سرامیک های فوق دما بالا از جمله زیرکونیوم دی بورید (ZrB2) و هافنیوم دی بورید (HfB2) دارای خواص مناسبی از نظر حرارتی، اکسایشی، سایشی، الکتریکی، خوردگی و مکانیکی هستند.

در این طرح نانومچ، فناوری ساخت این نانوپودر ها ارائه شده است. نانوپودر ها و نانوالیاف سرامیکی پایه زیرکونیوم و هافنیوم با داشتن خواصی عالی و منحصربه فرد در مقایسه با ساختار های میکرو و ماکرو خانواده مشابه خود، می توانند در ساخت قطعاتی با خواص حرارتی، مکانیکی، الکتریکی و شیمیایی بهینه مورد استفاده قرار گیرند. این نانوساختار ها هم به طور مستقیم در ساخت قطعات و هم به عنوان فاز ثانویه در ساخت بدنه ها برای کاربرد های ذخیره سازی انرژی، فیلتراسیون، کاتالیست، عایق های حرارتی و ابزار برش، پوشش های ضد خوردگی و سایش، تجهیزات ذوب و ریخته گری و خودروسازی به کار گرفته می شوند.

مقاومت حرارتی، سایشی و خوردگی بالا، قیمت کاملا رقابتی در مقایسه با محصولات مشابه، قابلیت توسعه محصولات جدید با استفاده از این روش فراوری و قابلیت فراوری در داخل کشور و صادارت به کشور های منطقه از جمله مزیت های این طرح هستند.

نانوساختار های دمابالای زیرکونیوم و هافنیوم دی بورید با فرمول شیمیایی ZrB2 و HfB2 با ساختار هگزاگونال در دو مورفولوژی الیاف و پودر تهیه شده است. این ترکیبات با نقطه ذوب بیش از3200 درجه سانتیگراد و پایداری شیمیایی و حرارتی کم نظیر در صنایع مختلف از اهمیت زیادی برخوردار هستند. خواص فیزیکی و شیمیایی ذاتی آن ها نظیر سختی بالا، مدول الاستیک بالا، استحکام زیاد در دمای بالا، راهنمایی حرارتی و الکتریکی زیاد، خنثی بودن شیمیایی، مقاومت به اکسایش و خوردگی بالا و نقطه ذوب بالای آن سبب شده که از آن برای انواع کاربرد های پوشش، بدنه و کامپوزیت در شرایط سخت اعم از دما، تنش و سایش بالا استفاده گردد.

تیم مجری این طرح شامل عضو اصلی، راضیه قلیچ، دانشجوی دکترای نانوفناوری دانشگاه تهران و روح الله مهدی نواز اقدم، عضو هیات علمی دانشکده فنی دانشگاه تهران است که بیش از دوازده سال سابقه کار در زمینه سنتز و فراوری نانوپودر و نانوالیاف سرامیکی را دارند. تاکنون پروژه های مختلف نیمه صنعتی در زمینه پوشش های سرامیکی، کامپوزیت های سرامیکی و نانوپودر های دما بالا به مدیریت این تیم با موفقیت اجرا شده است. تیم حاضر از سال 1385 با فراوری نانوذرات دی اکسید تیتانیوم در حوزه فناوری نانو شروع به کار نموده است و از سال 1393 فعالیت های تحقیق و توسعه خود را روی نانومواد دمابالا متمرکز نموده و هم اکنون توانسته است نانوپودر و نانوالیاف فوق دمابالای زیرکونیومی و هافنیومی و کامپوزیت های آن را فراوری کند.

این نانوپودر ها در صنایع هوافضا، صنایع نیروگاهی، صنایع ماشین کاری و صنایع پتروشیمی و نفت کاربرد دارند.