موفقیت محققان ایرانی در تولید مواد هدفمند

ايران اكونوميست :یک پژوهشگر کشورمان موفق به ساخت ماده‌ای هدفمند (FGM) از ترکیب اکسید زیرکونیوم و فولاد شد.

کد خبر: ۱۴۰۸۵

تاریخ: ۱۷ دی ۱۳۹۱ - ۱۰:۲۴

دکتر علی کساییان، سازنده این ماده در گفت‌وگو با (ایسنا) اظهار داشت:

مواد Functionally Graded materials) FGM) موادی هستند که تعیین نوع ومیزان خواص آن در اختیار سازنده است و در واقع نسل جدیدتر کامپوزیت‌ها به شمار می‌آیند.

به گفته این عضو هیات علمی دانشکده علوم و فنون نوین دانشگاه تهران، مواد هدفمند (FGM) خاصیت تغییر پیوسته مواد در فضایی با مقیاس ماکروسکوپیک را دارند و استفاده از آنها به دلیل رفتار مکانیکی مناسب‌تر نسبت به مواد فیبری به ویژه در شرایط حرارتی، ترجیح داده می‌شود.

این استاد دانشگاه با اشاره به این که این مواد از نظر ترکیب با برخی مواد کامپوزیتی شباهت دارند، خاطرنشان کرد: تفاوت اساسی این مواد با کامپوزیت‌ها در تغییر دیفرانسیلی و پیوسته خواص آن است. این امر باعث می‌شود که در ماده تنشی وجود نداشته باشد و خواص در ضخامت ماده به صورت پایه از 100 درصد تا صفر درصد تغییر کند.

کسائیان در توضیح کارکرد مواد هدفمند (FGM) اظهار داشت: به عنوان مثال برای تقویت سازه‌ها نیاز به مصالحی داریم که در لبه‌ها مقاومت شکست بالا و در وسط مقاومت خمش بالا داشته باشند. اگر این مصالح از فلز یا سرامیک ساخته شده باشند یکی از این خواص را نخواهند داشت اما می‌توان ماده هدفمندی ساخت که در لبه دارای مقاومت شکست بالا و در لایه وسط مقاومت خمش بالا داشته باشد بدون این که این ویژگی‌ها در هیچ یک از نقاط ماده به صفر برسد.

وی افزود: FGMها همچنین می‌توانند به عنوان حفاظ حرارتی در سیستم‌هایی که تنش حرارتی بالایی دارند به کار گرفته شوند؛ به عنوان مثال در کاربردهای هوا فضا و یا پره‌های توربین گاز که در طولانی مدت تنش حرارتی بالا بر روی خواص مواد سیستم تاثیر منفی می‌گذارد.

کسائیان درباره ویژگی تغییرات دیفرانسیلی این ماده نیز توضیح داد: در مواد کامپوزیتی، فلز وسرامیک لایه لایه روی یکدیگر قرار می‌گیرند که مرز بین لایه‌های مختلف می‌تواند نقطه تنش و ضعف کامپوزیت در کارکردهای مختلف آن باشد اما این نقاط در FGMها وجود ندارند و خواص به صورت اعشاری از 100 تا صفر درصد در تمام نقاط ماده تغییر می‌کنند.