به گزارش روز يكشنبه گروه علمي ايرنا از ستاد ويژه توسعه فناوري نانو رياست جمهوري،نسبت استحكام به وزن بالا و چگالي پايين آلومينيوم و آلياژهاي آن باعث شده است كاربردهاي فراواني در صنايع مختلف داشته باشد. اگرچه، برخي از معايب اين آلياژها نظير سختي پايين، ضريب اصطكاك بالا و مقاومت به خوردگي پايين، استفاده از آن‌ها را محدود مي‌نمايد.
قرارگيري آلومينيوم در شرايط اتمسفري موجب ايجاد يك لايه اكسيدي سطحي بر روي آن شده كه خواص سايشي و خوردگي آلومينيوم را به‌صورت قابل‌ملاحظه‌اي بهبود مي‌بخشد. بهبود هر چه بيشتر اين لايه اكسيدي از حيث سختي، سايش و خوردگي، يكي از اهداف ورود فناوري نانو به اين عرصه است.
ايمان محمدي ده چشمه محقق دانشگاه صنعتي شريف،در رابطه با اهداف دنبال شده در اين طرح گفت: هدف از انجام اين طرح، در ابتدا بهبود همزمان سختي پوشش و نيز مقاومت به سايش پوشش آندايزينگ آلومينيوم با افزودن نانوذرات نيتريد سيليسيم به لايه اكسيدي و كامپوزيتي كردن پوشش بوده است.
محمدي افزود: در روش مورد استفاده در اين پژوهش، سرعت توليد پوشش افزايش و هزينه ايجاد پوشش كاهش پيدا كرده است. به‌علاوه، اعمال ذرات روان‌ساز به پوشش در روش‌هاي سنتي سختي پوشش را كاهش مي‌دهد. در روش حاضر نه‌تنها كاهش سختي اتفاق نمي‌افتد، بلكه افزايش سختي را در پي دارد.
وي ادامه داد:روش‌هاي سنتي و معمول براي كامپوزيتي كردن پوشش آندايزينگ آلومينيوم به شكل يك فرايند دو مرحله‌اي است. فرايند به اين صورت است كه ابتدا يك لايه اكسيدي توسط فرايند آندايزينگ بر سطح آلومينيوم ايجاد مي‌شود و در ادامه حفرات لايه آندايز به‌وسيله‌ي مواد جامد روان‌ساز پر مي‌شود.
به گفته وي، اين فرايند پرهزينه و زمان‌بر است. ما در اين پژوهش رسوب نانو ذرات نيتريد سيليسيم به درون حفرات آندايزينگ در حين فرايند پوشش‌دهي را دنبال نموديم كه منجر به افزايش سرعت توليد پوشش و كاهش هزينه ايجاد پوشش شده است. به‌علاوه اين نكته ذكر شود كه افزودن ذرات جامد روان‌ساز در روش پوشش‌دهي سنتي منجر به كاهش سختي سطح مي‌شود، ليكن در پوشش كامپوزيتي كه ما توليد كرديم بعد از فرايند كامپوزيتي كردن كاهشي اتفاق نمي‌افتد و حتي سختي پوشش افزايش مي‌يابد.
محقق دانشگاه صنعتي شريف تصريح كرد: فرايند كامپوزيتي كردن پوشش آندايزينگ يك فرايند سه مرحله‌اي است. در مرحله‌ي اول، آماده‌سازي سطحي آلياژ آلومينيوم صورت گرفته است. سپس نانوذرات نيتريد سيليسيوم به‌وسيله عوامل فعال سطحي آنيوني باردار شده و محلول آندايزينگ در غلظت‌هاي متفاوت نيتريد سيليسيوم توليد شده است. در مرحله پاياني فرايند پوشش دهي صورت گرفته و خواص مربوطه مورد بررسي قرار گرفته است.
نتايج سختي سنجي صورت گرفته بر روي پوشش نانوكامپوزيتي و پوشش معمولي نشان داده است كه سختي از 380 ويكرز به 712 ويكرز افزايش يافته است. همچنين ضريب اصطكاك از 0/35 به 0/2 كاهش يافته است كه نشان‌دهنده بهبود خواص سايشي پوشش است.
اين تحقيقات حاصل تلاش‌هاي مهندس ايمان محمدي ده چشمه و مهندس شهاب احمدي- دانش‌آموختگان مقطع كارشناسي ارشد دانشگاه صنعتي شريف- و دكتر عبدالله افشار- عضو هيأت علمي دانشگاه صنعتي شريف- است. نتايج اين كار در مجله‌ي Ceramics International (جلد 42، سال 2016، صفحات 12105 تا 12114) به چاپ رسيده است.
علمي**1023**1440
**خبرنگار:ابوالقاسم تيموري** دبير: معصومه گلشن
براي اطلاع از اخبار متنوع علمي و فناوري، با كانال علمي ايرنا در تلگرام همراه شويد:
irnaelm@
https://telegram.me/irnaelm
تهران-ايرنا-محققان دانشگاه صنعتي شريف با ايجاد يك ساختار نانوكامپوزيتي بر روي قطعات آلومينيومي، موفق شدند قطعاتي مقاوم به سايش و خوردگي توليد كنند. اين پوشش‌هاي آزمايشگاهي را مي‌توان در صنايع دريايي و به‌طوركلي در تمامي قطعاتي كه به نحوي در معرض نيروهاي سايشي و مكانيكي قرار دارند،استفاده كرد.
