پوشش های سرامیکی با فناوری نانو تولید شد

علیرغم خواص مناسب و صرفه اقتصادی پوشش های کروم سخت، استفاده از آن ها در سال های اخیر به شدت تحت کنترل قرار گرفته است. علت اصلی این موضوع خطرات بالقوه این پوشش و اثرات زیانبار روش های تهیه آن بر سلامت انسان و محیط زیست است.

علیرغم خواص مناسب و صرفه اقتصادی پوشش های کروم سخت، استفاده از آن ها در سال های اخیر به شدت تحت کنترل قرار گرفته است. علت اصلی این موضوع خطرات بالقوه این پوشش و اثرات زیانبار روش های تهیه آن بر سلامت انسان و محیط زیست است. به همین دلیل صنایع مختلف در سال های اخیر به دنبال یافتن جایگزینی مناسب برای این پوشش بوده اند.

سارا خمسه، مجری طرح عنوان کرد: موضوع کار تحقیقاتی حاضر، امکان سنجی جایگزینی لایه های نازک سرامیکی نیترید کروم (CrN) و نیترید کروم زیرکونیوم (CrZrN) با پوشش های کروم سخت بوده است.

وی ادامه داد: از آنجا که خواص مکانیکی مناسب و مقاومت اکسایش خوب از خصوصیات مهم مورد نیاز برای این پوشش هاست، در این تحقیق اثرات مقدار Zr بر ریزساختار و مقاومت اکسایش لایه های نازک سرامیکی مورد بررسی قرار گرفته است.

خمسه در ادامه به نتایج این تحقیقات اشاره کرد و افزود: نتایج مطالعه حاضر نشان داده که اضافه کردن مقدار کمی از Zr باعث بهبود مقاومت اکسایش لایه های نازک سرامیکی، افزایش سختی و افزایش دمای اکسایش آن از ۶۰۰ درجه ی سانتیگراد به ۸۰۰ درجه ی سانتیگراد می شود؛ این در حالی است که در لایه های نازک CrZrN، با حضور مقادیر زیاد Zr، مقاومت اکسایش و سختی پوشش ها افت می کند.

وی اظهار داشت: این پوشش ها با مقاومت اکسایش بالا، قابلیت کاربرد به عنوان پوشش های سخت در دماهای بالا در صنایعی از جمله صنایع هوا و فضا و نفت و گاز را دارند.

به گفته این محقق، این پوشش ها به روش کندوپاش تهیه شده اند؛ همچنین توجه به قابلیت دستگاه کندوپاش، امکان تهیه پوشش های بسیار نازک با مقادیر کنترل شده از Zr فراهم می شود. لذا با کنترل ریزساختار این نانو پوشش ها خواص مکانیکی و مقاومت اکسایش بسیار خوب جهت کاربرد این پوشش ها در دمای بالا فراهم خواهد آمد.

خمسه خاطر نشان کرد: این پوشش ها در حال حاضر در مقیاس آزمایشگاهی تولید شده است، اما در صورت تکمیل مطالعات و دستیابی به تولید انبوه، استفاده از آن ها منجر به حذف اثرات زیانبار پوشش های کروم سخت بر محیط زیست و سلامتی انسان ها خواهد شد.

دکتر سارا خمسه، عضو هیأت علمی مؤسسه پژوهشی علوم و فناوری رنگ و پوشش و حسام الدین عراقی در انجام این پژوهش همکاری داشته اند که نتایج آن در مجله Ceramics International (جلد ۴۲، سال ۲۰۱۶، صفحات ۹۹۸۸ تا ۹۹۹۴) چاپ شده است.

منبع:خبرگزاری مهر