Index
ورود کاربر
Telegram RSS ارسال به دوستان نسخه چاپی ذخیره خروجی XML خروجی متنی خروجی PDF
کد خبر : 177608
تاریخ انتشار : 19 اسفند 1393 0:0
تعداد مشاهدات : 66

تولید صنعتی محصولات پی وی سی با فناوری نانو در دانشگاه امیرکبیر

پژوهشگران دانشگاه امیرکبیر با همکاری محققان اسپانیایی، فرایند جدیدی را برای رسیدن به مواد نانوساختار/فوق ریزدانه و با استحکام بالا ارائه داده اند. به گزارش خبرگزای مهر، سجاد امیرخانلو یکی از محققان این طرح گفت: این روش به گونه‬ ای طراحی شده که قابلیت تولید نانوکامپوزیت و فلز نانوساختار را به طور هم زمان دارد که نتایج این طرح مورد توجه صنایع هوافضا، خودروسازی و کلیه ی صنایع مرتبط با آلومینیم و فلزات سبک قرار می گیرد. وی با بیان اینکه به کمک این فرایند، تولید آلیاژهایی با استحکام چندین برابر نمونه های متداول، کاهش هزینه های تولیدی و مصرف انرژی و همچنین افزایش راندمان محصول نهایی امکان پذیر شده است، افزود:نتایج این پژوهش نشان داده که آلومینیم و کامپوزیت های آن، توسط فرایند APB، بدون ترک و لایه ای شدن تولید شده است و نمونه های نهایی، محصولی یکپارچه و با کیفیت مناسب است. به گفته ی امیرخانلو، ترکیب هم زمان ساختار فوق ریزدانه با اندازه ی متوسط ۲۸۰ نانومتر و ذرات تقویت کننده ی کاربید سیلیسیم با اندازه ی متوسط ۵۵ نانومتر، منجر به تولید نانوکامپوزیت زمینه آلومینیمی با استحکام ۲۸۴ مگاپاسکال شده است. این مقدار بالاترین مقدار استحکام گزارش شده در آلیاژ آلومینیم خالص تجاری در سرتاسر جهان است. وی با بیان اینکه فرایند پرس تجمعی-پیوندی شامل مراحل آماده سازی سطحی دو نمونه، روی هم قرار دادن آن ها، پرس دو نمونه با کاهش ضخامت ۵۰ درصد در یک قالب ساده و برش پس از پرس است، افزود: به دلیل عدم تغییر ضخامت نمونه های اولیه، تکرار مراحل تا رسیدن به کرنش های بسیار بالا و دست یابی به ساختار نانو امکان پذیر است. همچنین جهت تولید کامپوزیت در این روش، ذرات تقویت کننده به صورت تقریباً یکنواخت روی یکی از نمونه ها افشانه می شود. امیرخانلو گفت: با انجام فرایند پرس تجمعی پیوندی، ذرات تقویت کننده در کل زمینه ی آلومینیم با استفاده از سیلان فلز به شکل یکنواخت توزیع می شود وی اظهار داشت: تغییرات ریزساختاری نمونه های تولید شده توسط میکروسکوپ های الکترونی روبشی (SEM)، عبوری (TEM) و عبوری-روبشی (STEM)، پراش الکترون برگشتی (EBSD)، طیف سنجی پراکندگی انرژی (EDS) و پراش پرتو ایکس (XRD) ارزیابی و همچنین به منظور بررسی خواص مکانیکی نمونه های ساخته شده، از آزمون های کشش و سختی استفاده شده است. براساس اعلام ستاد نانو؛ فناوری نوین به سمت تولید آلیاژهای مستحکم تر و سبک تر پیش می رود تا از این طریق در مصرف انرژی صرفه جویی شود. اغلب فرایندهای تغییر شکل پلاستیکی شدید (SPD)، جهت تولید فلزات با استحکام بالا، دارای سه محدودیت اصلی است. در این فرایندها، دستگاه های شکل دهی با ظرفیت بار بالا و قالب های گران قیمت ضروری است. پایین بودن میزان تولید و محدود بودن ابعاد محصول نهایی یکی دیگر از مشکلات آن هاست. همچنین عدم امکان تولید کامپوزیت در روش های تغییر شکل پلاستیک موجود، از دیگر محدودیت های موجود در این فرایندها به شمار می رود. با توجه به این محدودیت ها و همچنین نیاز به ابداع فرایندهای جدید، محققان فرایند تغییرشکل پلاستیک شدید جدیدی به نام پرس تجمعی پیوندی (APB) را پیشنهاد کرده اند. در این پژوهش از آلومینیم خالص تجاری ۱۰۵۰ به عنوان آلیاژ زمینه و نانوذرات کاربید سیلیسیم به عنوان تقویت کننده استفاده شده است. نتایج این کار در مجله ی Scripta Materialia (جلد ۱۰۰، شماره ۱، سال ۲۰۱۵، صفحات ۴۰ تا ۴۳) انتشار یافته و حاصل همکاری سجاد امیرخانلو، دکترای مهندسی متالورژی و مواد از دانشگاه صنعتی امیرکبیر، دکتر مصطفی کتابچی، دکتر نادر پروین، اعضای هیأت علمی دانشگاه صنعتی امیرکبیر، و همکاران اسپانیایی آن ها از مؤسسه CENIM-CSIC اسپانیا است.