افزایش مقاومت به سایش فلزات با استفاده از نانوذرات

پژوهشگران دانشگاه آزاد اسلامی واحد علوم تحقیقات تهران و دانشگاه تهران با استفاده از نانوذرات سرامیکی در ساختار قطعات آلومینیومی، موفق به بهبود قابل توجه مقاومت سایشی این قطعات شدند. نتایج این طرح آزمایشگاهی را می توان در صنایع هوافضا، خودروسازی و تولید ماشین آلات صنعتی مورد استفاده قرار داد.

کد خبر: ۱۲۰۸۵۶

تاریخ: ۲۶ مرداد ۱۳۹۵ - ۰۸:۴۱

به گزارش ایران اکونومیست به نقل  از ستاد ویژه توسعه فناوری نانو ریاست جمهوری، یکی از مهم ترین خواص مواد، مقاومت سطحی آن ها در برابر پدیده های مخرب سطحی مانند سایش، خراش و محیط خورنده است. به فرسایش یک سطح جامد ناشی از تماس با سطحی دیگر سایش گفته می شود.
این فرایند در اثر تماس مکانیکی دو سطح رخ می دهد. برخورداری قطعات از خواص سایشی مطلوب یکی از مهم ترین شاخص های کیفیت قطعات در بسیاری از صنایع است. امروزه بهره گیری از فناوری نانو در جهت افزایش کیفیت سایشی قطعات بسیار رایج است.
دکتر محمد معظمی گودرزی پژوهشگر دانشگاه آزاد اسلامی واحد علوم تحقیقات تهران، در خصوص اهداف دنبال شده در این طرح گفت: هدف از انجام این طرح بهبود مقاومت به سایش فلز آلومینیوم با استفاده از نانوذرات و همچنین مقایسه آن با قطعات بهبود یافته با میکروذرات بوده است.
معظمی گودرزی افزود: استفاده از قطعات آلومینیومی بهینه شده از دو منظر مفید است.یکی اینکه عمر کاری قطعات به صورت قابل توجهی افزایش یافته و از این طریق موجب کاهش هزینه مربوط به تعمیر یا تعویض قطعات آسیب دیده می شود و دیگر به دلیل استفاده از یک روش ارزان در تولید این قطعات، صرفه اقتصادی در پی دارد.
به گفته وی ایجاد ساختار کامپوزیتی با اعمال ذرات سرامیکی سخت به درون زمینه نرم یکی از رویکردهای اصلی بهبود خواص قطعات است. استفاده از میکروذرات درون زمینه موجب می شود این میکروکامپوزیت ها به تخریب ورقه ای حساس شوند. درحالی که استفاده از ذرات در مقیاس نانومتری و استحکام ذره، افزایش یافته و مکانیزم تخریب ورقه ای غیرفعال می شود و خواص سایشی را بهبود می دهد.
نتایج نشان داده است که میکروکامپوزیت حاوی 10 درصد وزنی میکروذرات کاربید سیلیسیم در تنش 0/3 و 0/6 مگاپاسکال بهترین مقاومت به سایش را از خود بروز داده است. این در حالی است که نمونه های نانوکامپوزیتی مقاومت به سایش فوق العاده ای در تنش 0/9 مگاپاسکال داشته اند.
این تحقیقات حاصل تلاش های دکتر محمد معظمی گودرزی – عضو هیأت علمی دانشگاه آزاد اسلامی واحد علوم تحقیقات تهران- و دکتر فرشاد اخلاقی - عضو هیأت علمی دانشگاه تهران- است.
نتایج این کار در مجله Tribology International (جلد 102، سال 2016، صفحات 28 تا 37) به چاپ رسیده است.