مقاومت در برابر خوردگی و سایش قطعات با نانوذرات جدید

به گزارش روز دوشنبه گروه علمی ایرنا از ستاد توسعه فناوری نانو، امروزه بهینه‌سازی خواص سطحی قطعات مهندسی نقش مهمی در افزایش بازدهی قطعه بازی می‌كند. در این راستا، یكی از قابل ‌قبول‌ترین رویكردها استفاده از پوشش‌های فلزی است. تاكنون عملكرد طیف‌های مختلفی از پوشش‌های فلزی از جمله پوشش‌های خالص و پوشش‌های آلیاژی مورد بررسی قرار گرفته‌است.
از سوی دیگر، محققان در سال‌های اخیر با استفاده از نانوذرات مختلف در ساختار پوشش و ایجاد ساختار نانوكامپوزیتی، نسل جدیدی از پوشش‌ها را معرفی كرده‌اند.
دكتر مرتضی علیزاده، عضو هیأت علمی دانشگاه صنعتی شیراز، هدف از انجام این طرح را تلاش برای بهبود خواص ضد خوردگی و ضد سایشی پوشش‌هایی از جنس نیكل عنوان كرد و گفت: در طرح حاضر تلاش شده با وارد كردن عنصر مس و نانوذرات اكسید آلومینیوم به درون پوشش، خواص ضد خوردگی و ضد سایشی پوشش آن ارتقا یابد.
وی ادامه داد: از آنجا‌ كه بسیاری از قطعات در صنعت، از جمله قطعات مورد استفاده در صنایعی همچون خودروسازی، به‌طور هم‌زمان تحت دو پدیده‌ مخرب سایش و خوردگی قرار دارند؛ بنابراین اعمال این پوشش‌ها می‌تواند نقش بازدارنده را در برابر این پدیده‌ها بازی كرده و افزایش عمر و كارایی قطعات را در پی داشته باشد.
علیزاده افزود: نانوذرات اكسیدی از یك‌ سو به دلیل ماهیت سرامیكی و سختشان، خواص مكانیكی زمینه را ارتقا می‌دهند و از سوی دیگر موجب می‌شوند تا پوششی با دانه ‌بندی ریز تشكیل شود و متعاقب آن سختی افزایش یابد.
به گفته‌ این محقق، در طرح حاضر از رسوب‌دهی الكتریكی برای ایجاد پوششی با زمینه نیكل بر روی زیرلایه‌ای از جنس فولاد استفاده شده است. همچنین به‌منظور ارتقای خواص ضد خوردگی و ضدسایشی پوشش، عنصر مس و نانوذرات سرامیكی اكسید آلومینیوم با درصدهای متفاوت مورد استفاده قرار گرفته است؛ پس از اتمام فرایند پوشش‌دهی، ابتدا ساختار پوشش بررسی و سپس آزمون‌های سختی سنجی، سایش و خوردگی بر روی نمونه‌های پوشش‌دهی‌شده انجام شده‌است.
وی افزود: نتایج به‌دست‌آمده بیانگر این مطلب است كه كریستالیت‌های پوشش از 91 نانومتر برای پوشش نیكل خالص به 16 نانومتر برای پوشش تهیه‌شده از حمام حاوی 20 گرم بر لیتر اكسید آلومینیوم تغییر یافته‌است. همچنین مقاومت به سایش پوشش، 4.2 برابر و مقاومت به خوردگی 4.3 برابر شده‌است.
این تحقیقات حاصل تلاش‌های دكتر مرتضی علیزاده- عضو هیأت علمی دانشگاه صنعتی شیراز و حامد صفایی دانشجوی مقطع كارشناسی ارشد دانشگاه شیراز است.
نتایج این كار در مجله‌ی Applied Surface Science با ضریب تأثیر 4.439 (جلد 456، سال 2018، صفحات 195 – 203 ) به چاپ رسیده ‌است.
علمی ** 1836 **1440