تن نحیف یک دانه برنج، استحکام می‌بخشد

به گزارش خبرگزاری مهر به نقل از ستاد ویژه توسعه فناوری نانو، مواد مرکب زمینه سرامیکی، دسته‌ای از مواد هستند که در فاز دوم به‌منظور تغییر خواص زمینه یا فاز تقویت‌کننده به آن‌ها افزوده می‌شود.

در مواد مرکب، خصوصیات زمینـه و فاز تقویت‌کننده با هم ترکیب می شود تـا خواص جدیـد و متفـاوتی ایجاد کند.

سرامیک‌های مهندسی دمابالا به آن دسته از سرامیک‌هایی گفته می‌شود که امکان استفاده در دمای متوسط تا دماهای بالا، (بیش از۲۰۰۰ درجه سانتی گراد) تنش‌های کم تا زیاد و محیط‌های به‌شدت اکسیدکننده و خورنده  ای  داشته باشند.

در این میان، آن دسته از سرامیک‌هایی که دمای ذوب بیش از ۳۰۰۰ درجه سانتی گراد داشته باشند، به‌عنوان سرامیک‌های فوق دمابالا شناخته می‌شوند.

بلال جاهد، محقق این طرح، ضمن اشاره به خواص مناسب حرارتی و مکانیکی «دی بورید زیرکونیوم» به بیان اهداف دنبال شده در این طرح پرداخت و گفت: «دی بورید زیرکونیوم» خواص مناسبی از نظر حرارتی، مکانیکی و نقطه ذوب دارد.

ضمنا این مـاده‌ سرامیکی دارای استحکـام گـرم و مقاومت بالا در برابـر محیـط‌هـای خـورنـده اسـت؛ بنابـراین ماده‌ مناسبی بـرای بسیـاری از کاربردهای سازه‌ای دمابالاست.

به گفته محقق این طرح، یکی از معایب این ماده که کاربرد آن‌ها را با محدودیت مواجـه کرده، پایین بودن استحکام و شکست آن است که در ایـن پژوهش سعی شده با افزودن یک فاز ثانویه‌ مناسب، خصوصیـات مذکور بهبود داده شود.

این محقق ادامه داد: با توجه به این که فاز ثانویه این سرامیک کامپوزیتی، یعنی نانو ویسکر و نانوذرات کاربید سیلیکون از سبوس برنج گرفته شده است، بنابراین تولید این سرامیک مهندسی با هزینه و آلودگی زیست‌محیطی کمتری انجام خواهد شد.

وی ادامه داد: به‌علاوه افزودن نانو ویسکرهای کاربید سیلیکون موجب بهبود استحکام شکست این سرامیک پرکاربرد خواهد شد.

جاهد در رابطه با مراحل انجام این طرح گفت: در مرحله اول نانو ویسکر و نانوذرات از سبوس برنج سنتز شده و سپس سنتز آن‌ها توسط آزمون‌های XRD و XRF و همچنین میکروسکوپ الکترونی بررسی و تایید شد، در مرحله‌ بعد نانو ویسکر و نانو ذرات با درصدهای متفاوت به زمینه بورید زیرکونیوم اضافه شده و نانوکامپوزیت تولید شده پرس و پیرولیز و زینتر شد.

به گفتـه وی، در نهایـت خـواص قطعـات تولیـد شده از نانوکامپوزیـت حاصل، از جملـه دانسیته نسبـی، سختـی ویسکـر (ویکرز) و چقرمگـی شکست، مورد ارزیابـی قرار گرفت.

این طرح در قالب پایان‌نامه‌ کارشناسی ارشد بلال جاهد و با راهنمایی دکتر مهری مشهدی از دانشگاه علم و صنعت (دانشگاه صنعتی مالک اشتر تهران) ایران و با همکاری سازمان هوا فضا انجام ‌شده است.