توليد پوشش‌هاي سد حرارتي نانوساختار با خواص برتر

به گزارش ايرنا از ستاد ويژه توسعه فناوري نانو معاونت علمي و فناوري رياست جمهوري، اين پوشش‌ها مي‌توانند در توليد قطعات حساس صنعتي از جمله در صنايع هوافضا جهت ساخت عايق‌هاي حرارتي، بدنه‌هاي مورد استفاده در شرايط مافوق صوت و ناپايدار، توربين‌هاي گازي، ابزار برش و بوته‌هاي نگهداري فلز مذاب كاربرد دارند.
پوشش‌ها از ديرباز به‌منظور محافظت از سطح ابزار و قطعات مختلف در برابر آسيب‌هاي مختلف مورد استفاده قرار مي‌گرفته‌اند. پوشش‌هاي سد حرارتي، پوشش‌هايي هستند كه از نفوذ حرارت به زيرلايه جلوگيري مي‌كنند. اين نوع پوشش‌ها بر روي ابزار و قطعاتي از قبيل اجزاي داخلي موتور هواپيما، توربين‌هاي گازي و تجهيزات برش نشانده مي‌شوند. تلاش در جهت بهبود عملكرد اين پوشش‌ها و اعطاي خواص بيشتر از جمله خواص ضد سايش و خوردگي موضوعات تحقيقات بسياري از محققان حوزه‌ي هوافضا در سال‌هاي اخير بوده است.
دكتر زهرا اميرسرداري از رزين فنوليك به‌عنوان يك رزين مورد استفاده به‌عنوان فاز زمينه در توليد پوشش‌هاي نانوكامپوزيتي سد حرارتي ياد كرد و محدوديت‌هاي استفاده از آن را چنين توصيف كرد: «يكي از مواد مورد استفاده به‌عنوان ماتريس پليمري در نانوكامپوزيت‌هاي تحت دماي بالا، رزين فنوليك است. شبكه‌ي فنولي علي‌رغم دارا بودن برخي مزايا، محدوديت‌هايي را نيز داراست. زغال حاصل از آن به‌راحتي دچار خوردگي مكانيكي مي‌شود و پس‌روي سطح عايق سريع‌تر انجام مي‌گيرد. به‌عبارت‌ ديگر با كاهش ضخامت عايق، زمان عملكرد آن دچار كاهش مي‌شود. در طرح حاضر تلاش شده است از نانوذرات غير اكسيدي فوق دما بالا به‌منظور بهبود خواص حرارتي و مكانيكي اين رزين در شرايط عملياتي سازه‌هاي فضايي تحت دماي بالا، به‌عنوان فاز پركننده استفاده شود.
پوشش نانوكامپوزيتي توليد شده در اين پژوهش قادر است دماهاي بسيار بالاتري را نسبت به نمونه‌هاي مشابه كه از پركننده‌هاي ميكروني در آن‌ها استفاده مي‌شود، تحمل كند. به‌علاوه، به دليل استفاده از ذرات نانومتري و در نتيجه بالا بودن نسبت سطح به حجم، مقادير بسيار كمتري از اين ذرات در مقايسه با ذرات ميكروني مورد نياز است كه اين موضوع موجب كاهش هزينه‌ي توليد اين پوشش‌ها مي‌شود.
وي در ادامه در خصوص سازوكار عملكرد اين پوشش افزود: «زيركونيوم دي بوريد نوعي سراميك فوق دماي بالا با نقطه ذوب بيش از 3200 درجه سانتي گراد است. اين سراميك از ويژگي‌هاي بي‌نظيري همچون سختي، هدايت الكتريكي و مقاومت در برابر خوردگي و سايش فوق العاده برخوردار است. بااين‌وجود موانعي بر سر راه توليد اين ماده پركاربرد وجود دارد. در اين پژوهش ذرات زيركونيوم دي بوريد در مقياس نانومتري تهيه شده و به‌عنوان فاز پركننده در پوشش نانوكامپوزيتي با زمينه‌ي رزين فنوليك مورد استفاده قرار گرفته است. اين نانوذرات در دماي بالا و همچنين حضور اكسيژن دچار سوزش مي‌شود. در ادامه تركيبات اكسيدي حاصله ذوب مي‌شوند و خلل و فرج زمينه‌ي پليمري را پر مي‌كنند و از اين طريق مانع نفوذ شعله و اكسيژن به سطح زيرلايه مي‌شوند.»
اين طرح در قالب رساله‌ي دكتراي دكتر زهرا اميرسرداري و با راهنمايي دكتر مسعود صلواتي نياسري از دانشگاه كاشان انجام‌شده است. اين رساله با همكاري پژوهشگاه فضايي ايران و با حمايت مالي پژوهشكده مذكور انجام‌ شده كه تحت عنوان پايان‌نامه‌ي مورد نياز صنعت به تأييد داوران ستاد ويژه‌ي توسعه‌‌ي فناوري نانو نيز رسيده است. آيين‌نامه‌ي حمايت از پايان‌نامه‌هاي مورد نياز صنعت در سايت www.nano.ir/hrdc موجود است.
علمي **1311**1440

انتهای پیام /*

[ منبع این خبر سایت ایرنا-علمی می باشد، برای مشاهده متن اصلی خبر می توانید روی این قسمت کلیک کنید ]

برای نمایش تمام اخبار مرتبط با عنوان «توليد پوشش‌هاي سد حرارتي نانوساختار با خواص برتر» اینجا کلیک کنید. شفاف سازی:
خبر فوق در سایت ایرنا-علمی منتشر شده و صرفا در این سایت بازنشر شده است. چنانچه به خبر فوق اعتراض دارید برای حذف آن روی این قسمت کلیک کنید.

نکته: با توجه به جمع آوری خودکار مطالب از سطح وب در صورت مشاهده هرگونه تخلف و یا اخبار غیر مجاز و یا اعتراض به انتشار مطالب سایت ها با ایمیل khabargroup.info@gmail.com در تماس باشید

تبلیغات





جدیدترین اخبار منتشر شده

تبلیغات