تولید قطعات آلومینیومی مقاوم به سایش و خوردگی با نانو کامپوزیت

محققان دانش گاه صنعتی شریف با ایجاد یک ساختار نانو کامپوزیتی بر روی قطعات آلومینیومی چیره به ایجاد قطعات مقاوم به سایش و خوردگی برای صنعت های دریایی شدند . نسبت استحکام به وزن بالا و چگالی زیر آلومینیوم و آلیاژهای آن باعث گردیده می باشد کاربردهای فراوانی در صنعت های مختلف داشته باشد . اگرچه، بعضی از معایب این آلیاژها مانند مشقت پایین، ضریب اصطکاک بالا و مقاومت به خوردگی پایین، استفاده از آن ها را محدود می نماید . علیرغم این شرایط، قرارگیری آلومینیوم در حالت اتمسفری موجب ایجاد یک لایه اکسیدی سطحی بر روی آن گردیده که خواص سایشی و خوردگی آلومینیوم را به صورت قابل ملاحظه ای بهبود میبخشد . بهبود هر چه عمده این لایه اکسیدی از لحاظ سختی، سایش و خوردگی، یک عدد از اهداف ورود فناوری نانو به این میدان میباشد . مهندس ایمان محمدی قریه چشمه از محققان این طرح از اجرای پروژه تحقیقاتی در این زمینه خبر بخشید و گفت: هدف از انجام این طرح، بهبود همزمان مشقت پوشش و نیز مقاومت به سایش پوشش آندایزینگ آلومینیوم با اضافه کردن نانو ذرات نیترید سیلیسیم به لایه اکسیدی و کامپوزیتی کردن پوشش بوده میباشد . 

پوشش ضد خوردگی

وی افزود: در راه زمینه به کارگیری در این پژوهش، سرعت ساخت پوشش افزایش و هزینه تولید پوشش کاهش پیدا کرده میباشد . به علاوه، اعمال ذرات روان ساز به پوشش در روش های سنتی سختی پوشش را کاهش می دهد . محمدی با ابلاغ این که در شیوه حاضر نه فقط کاهش رنج رخداد نمی افتد، بلکه ارتقاء مشقت را در پی دارد، ادامه داد: روش های سنتی و معمول برای کامپوزیتی کردن پوشش آندایزینگ آلومینیوم به شکل یک مراحل دو مرحله ای است . فرایند به این صورت هست که ابتدا یک لایه اکسیدی توسط پروسه آندایزینگ بر مرحله آلومینیوم تولید می شود و در ادامه حفرات لایه آندایز به وسیله مواد جامد روان ساز مالامال می شود . این محقق این فرآیند را مالامال هزینه و زمان بر دانست و خاطرنشان کرد: ما در این پژوهش رسوب نانو ذرات نیترید سیلیسیم به درون حفرات آندایزینگ در حین فرایند پوشش دهی را دنبال کردیم که سبب ساز به ارتقا سرعت ساخت پوشش و کاهش هزینه ایجاد پوشش شده می باشد . اضافه کردن ذرات جامد روان ساز در رویکرد پوشش دهی سنتی باعث به کاهش رنج مرحله می شود، لیکن در پوشش کامپوزیتی که ما تولید کردیم آنگاه از فرایند کامپوزیتی کردن روبه پایین اتفاق نمی افتد و حتی مشقت پوشش ارتقا مییابد . 

وی با تاکید بر این که پروسه کامپوزیتی کردن پوشش آندایزینگ یک فرایند سه مرحله ای است، توضیح داد: در مرحله اول مهیا سازی سطحی آلیاژ آلومینیوم فیس گرفته میباشد و سپس نانو ذرات نیترید سیلیسیوم به وسیله عوامل فعال سطحی آنیونی حامله گردیده و محلول آندایزینگ در غلظت های متعدد نیترید سیلیسیوم ایجاد گردیده است . در مرحله آخری روند پوشش دهی صورت گرفته و خواص مربوط قضیه نظارت قرار گرفته میباشد . وی با اشاره به نتایج به دست آمده، یادآور شد: نتایج رنج سنجی صورت گرفته بر روی پوشش نانو کامپوزیتی و پوشش معمولی نشان داده میباشد که رنج از ۳۸۰ ویکرز به ۷۱۲ ویکرز ارتقاء یافته می باشد . همچنین ضریب اصطکاک از ۳۵٫۰ به ۲٫۰ کاهش یافته میباشد که نشان دهنده بهبود خواص سایشی پوشش است . او بیشتر کرد: در این طرح مطالعاتی با تولید یک ساختار نانو کامپوزیتی بر روی قطعات آلومینیومی توانستیم قطعاتی مقاوم به سایش و خوردگی ساخت کنیم که این پوشش ها در صنایع دریایی و به طور کلی در تمامی قطعاتی که به نحوی در معرض نیروهای سایشی و مکانیکی قرار دارند، قابل استعمال میباشد و این در حالی می باشد که مقاومت به خوردگی بالای پوشش به دست آمده، نویدبخش به کار گیری از این جور پوشش در بقیه صنایع میباشد . این پژوهش ها حاصل تلاش های مهندس ایمان محمدی روستا چشمه و مهندس شهاب احمدی علم آموختگان برهه زمانی کارشناسی ارشد دانشکده صنعتی شریف و دکتر معالج عبدالله افشار عضو هیأت علمی دانش کده صنعتی شریف و نتایج این عمل در خبرنامه Ceramics Inteational به چاپ رسیده هست . 

پوشش ضد خوردگی...