ورود به حساب ثبت نام جدید فراموشی کلمه عبور
برای ورود به حساب کاربری خود، نام کاربری و کلمه عبورتان را در زیر وارد کرده و روی “ ورود به حساب” کلیک کنید.





اگر فرم ثبت نام برای شما نمایش داده نمیشود، اینجا را کلیک کنید.









اگر فرم بازیابی کلمه عبور برای شما نمایش داده نمیشود، اینجا را کلیک کنید.





نمایش نتایج: از 1 به 3 از 3
  1. #1
    samane.metal
    مدیـــر بازنشسته
    تاریخ عضویت
    2013/12/03
    محل سکونت
    Tehr@n
    نوشته ها
    455
    195
    882

    آشنایی با نانوپوشش ها

    اغلب مواد و محصولات مورد استفاده ي ما نياز به پوشش دارند؛ چون نبايد در طي مراحل توليد، بسته بندي، ورود به بازار و مهمتر از همه در موقع مصرف، خواص و ويژگيهاي خود را از دست بدهند. پوشش عبارت است از يک "لايه" با ضخامتي کمتر از ماده ي پايه. پوشش ها داراي کاربردهاي متنوعي از صنايع اتومبيل گرفته تا صنايع لوزام خانگي هستند. اين پوشش ها سطوحي را که در معرض آسيب هاي محيطي مانند باران، برف، نمک ها، رسوب هاي اسيدي، اشعه ماوراء بنفش، نور آفتاب و رطوبت مي باشند را محافظت مي نمايد. از طرفي پوشش ها قابليت خش برداشتن، تکه تکه شدن و يا آسيب ديدگي در زمان استفاده، ساخت و حمل و نقل را دارند. با يافتن راه هايي مي توان از آسيب ديدن روکش ها جلوگيري کرد. فناوري نانو ايجاد نانو پوشش ها را پيشنهاد مي کند.
    در حقيقت نانوپوشش ها گونه اي از لايه هاي نازک هستند که يا ابعاد آن ها در حد نانو مي باشد، و يا زمينه اي (سُل) دارند که ذرات ريز در ابعاد نانو در آن پراکنده شده اند و خواص ويژه اي را به آن مي بخشند.
    يکي از مواردي که در حال حاضر فناوري نانو در آن به طور گسترده و مؤثري مورد استفاده قرار گرفته است، فرآيندهاي پوشش دهي و به دنبال آن توليد مواد نانوساختار است. بررسي هاي انجام گرفته بر روي نانوپوشش ها نشان مي دهد که خواص آن ها در بسياري موارد نسبت به پوشش هاي معمولي بهبود چشمگيري دارد. نانوپوشش ها در مقايسه با پوشش هاي ميکرومتري از ضريب انبساط حرارتي، سختي و چقرمگي بالاتر و مقاومت بيشتر در برابر خوردگي، سايش و فرسايش برخوردار هستند.
    تاکنون عمده تحقيقات انجام شده بر روي نانوپوشش ها مربوط به پوشش هاي با سختي بالا و فوق سخت(Super hard) است. پوشش هاي فوق سخت پوشش هايي هستند که سختي آن ها بيشتر از 40 گيگا پاسکال است.

    انواع نانوپوشش ها


    چهار گروه مهم از نانوپوشش ها عبارتند از:
    1. پوشش هاي دانه اي (nano grade)
    2. پوشش هاي شبکه اي و چند لايه اي (super lattic)
    3. پوشش هاي لايه نازک (Thin films)
    4. پوشش هاي نانوکامپوزيتي
    در ادامه ضمن بررسي خواص هر يک از اين پوشش ها به برخي کاربردهاي آن ها اشاره مي شود.

    1. پوشش هاي دانه اي

    براي توليد پوشش هاي دانه اي از نانوذراتي استفاده مي شود که ابعاد آن ها کمتر از 50 نانومتر باشد. با چسباندن نانوذرات روي يک ماده ي زمينه ما پوشش هاي دانه اي خواهيم داشت. نانوذراتي همچون دي اکسيد تيتانيم، اکسيد مس، اکسيد روي و آلومينا از اين دسته اند. به طور مثال از نانوذرات آلومينا با خلوص 99.5% و اندازه متوسط 36 نانومتر مي توان در پوشش هاي مقاوم به خراشيدگي، پوشش هاي نيمه رسانا و پوشش هاي محافظ در برابر پرتو ماوراء بنفش استفاده کرد. به علاوه مي توان ذرات آلومينا را بدون تغيير در ترکيب شيميايي آن در رنگ هاي مختلف استفاده کرد. استفاده از پوشش دهي نانومتري موجب مي شود که قطعات نياز به رنگ مجدد نداشته باشند و علاوه بر آن، سبک تر و داراي طول عمر بيشتري باشند.


    از نانوذرات آلومينا و تيتانا در پوشش دهي ادوات نظامي نيز استفاده مي شود. استفاده از اين نانوپوشش ها در ادوات دريايي، هزينه ها و صدمات ناشي از خوردگي را به شدت کاهش مي دهد. همچنين با استفاده از نانوذارت اکسيد روي، اکسيد تيتانيوم و يا اکسيد مس مي توان لايه هاي محافظ در برابر پرتو ماوراء بنفش ايجاد نمود. از مزاياي اين پوشش ها مقاومت بالاي آن ها در برابر ترک خوردگي و سايش است، ضمن آن که از شفافيت لازم برخوردار هستند.
    با استفاده از الکترودهاي نيکلي در خازن هاي چندلايه مي توان در حجم کم، ظرفيت هاي بالا به دست آورد. تنها مشکل اين الکترودها اکسيد شدن آن ها در دماي بالا است. با پوشش دهي الکترودهاي نيکلي توسط اکسيدهاي پايداري نظير BaTiO3، مي توان اين الکترودها را از اکسيد شدن حفظ نمود. در اين ميان نکته قابل توجه آن است که اين پوشش ها بايد ضخامت نانومتري داشته باشند چرا که در غير اين صورت خواص دي الکتريک لايه را تحت تأثير قرار مي دهند. براي رسيدن به اين ضخامت، پوشش BaTiO3 به روش سل – ژل بر روي الکترودهاي نيکلي رسوب داده مي شود.


    2. پوشش هاي شبکه اي و چند لايه اي

    اين پوشش ها از هزاران لايه و هر لايه با ضخامتي در حدود 1 تا 5 نانومتر ساخته مي شوند. هر لايه ساختار کريستالي خاصي دارد و از عناصر مختلفي نظير نيکل، تيتانيم، واناديم و آلومينيم ساخته مي شوند. اين پوشش ها بسيار متراکم بوده و چگالي بالايي دارند و به عنوان پوشش هاي چندلايه با دانسيته بالا نيز شناخته مي شوند. استفاده از اين نوع پوشش ها روي قطعات صنعتي باعث بهبود خواص فيزيکي و شيميايي آن ها و همچنين دوام قطعات شده است. از مهمترين پوشش هاي شبکه اي مي توان به پوشش هاي AlN/ZrN، CrN/AlN و TiN/CrN اشاره کرد.


    3. پوشش هاي لايه نازک

    پوشش هاي لايه نازک از لايه هاي متناوب با فازهاي مختلف تشکيل شده اند. اين لايه ها سختي و مدول الاستيک بالا و خواص سايشي خوبي دارند. دليل افزايش سختي پوشش هاي نازک چندلايه، قرار گرفتن لايه هاي خيلي نازک با طول خط نابجايي متفاوت روي هم و در نتيجه نزديک شدن استحکام به حد تئوري آن است. به دليل متفاوت بودن طول خط نابجايي ها در هر لايه، نابجايي ها نمي توانند از يک لايه به لايه ديگر حرکت کنند چرا که طول خط نابجايي ها متفاوت است. همچنين لايه ها به قدري نازک هستند که منابع نابجايي به طور مستقل وارد عمل نمي شوند. بنابراين سختي اين پوشش ها افزايش چشمگيري مي يابد.
    روش هاي مرسوم رسوب پوشش هاي لايه نازک شامل روش هاي رسوب فيزيکي بخار، رسوب شيميايي بخار و رسوب الکتروشيميايي هستند. روش ديگري که براي پوشش دهي لايه نازک استفاده مي شود، روش لايه به لايه نام دارد. اين روش بر اساس ايجاد چندلايه روي يک ماده ي زيرلايه استوار است. به طوري که هر دو لايه باردار و داراي بار الکتريکي مخالف هستند. اين رسوب دهي به شکل متناوب انجام مي شود تا اينکه ضخامت مورد نياز حاصل گردد. در سال هاي اخير اين روش توجه زيادي را به خود جلب کرده است. اين نوع پوشش دهي را براي قطعات هوايي و استخوان مصنوعي مي توان به کار گرفت.
    شمايي از روش توليد لايه نازک را در [Only Registered and Activated Users Can See Links. Click Here To Register...] ببينيد.



    4. پوشش هاي نانوکامپوزيتي

    در بين چهار نوع از پوشش هاي نانوساختار، پوشش هاي نانوکامپوزيتي بيشترين کاربرد را دارند، زيرا با استفاده از آن ها مي توان خواص منحصر به فرد شيميايي و فيزيکي را بر روي سطح قطعات ايجاد نمود. در اين پوشش ها که از دو فاز زمينه و تقويت کننده تشکيل شده اند، فاز نانوکريستالي (تقويت کننده) در فاز آمورف (ماده ي زمينه) جاسازي شده است. فاز آمورف مي تواند پوشش هاي شبه الماسي(Diamond like carbon) ، کربونتيريد يا برخي ترکيبات ديگر با سختي و مدول الاستيک مناسب باشد. به عنوان فاز تقويت کننده و نانوکريستالي نيز از AlN، TiN و Si3N4 مي توان استفاده کرد. به عنوان مثال با جاسازي ذرات TiN با اندازه هاي 8 تا 11 نانومتر در پايه DLC مي توان سختي در حدود 50 تا 70 گيگا پاسکال به دست آورد.
    در اين دسته از نانوپوشش ها اندازه ي فاز نانوکريستال و نحوه ي توزيع آن به درون فاز آمورف بسيار حائز اهميت مي باشد. هرچه اندازه مواد نانوکريستالي کاهش يابد، تشکيل نابجايي ها به تأخير افتاده و تغيير شکل پلاستيکي کمتر رخ مي دهد. توزيع ذرات نيز بايست به نحوي باشد که فاصله بين دو ذره نانوکريستالي در حدود نانومتر باشد. چنانچه اين فاصله زياد باشد باعث ايجاد ترک و گسترش آن در ماده زيرلايه مي گردد. فاصله بيش از حد کم بين اين ذرات نيز امکان ايجاد واکنش بين صفحات اتمي دانه هاي نانوکريستال را به وجود مي آورد. لذا در طراحي و ساخت اين پوشش هاي نانوکامپوزيتي، اندازه، درصد حجمي و توزيع اين ذرات فاکتورهاي مهمي هستند و تغيير هر يک از اين موارد روي چقرمگي و سختي پوشش تأثير خواهد گذاشت.روش هاي مختلفي براي پوشش دهي نانوکامپوزيت ها وجود دارد اما اغلب از روش کندوپاش مغناطيسي
    (Magnetrun sputtering) ، پاشش حرارتي و رسوب شيميايي بخار استفاده مي شود.
    سرعت رسوب دهي بالا و يکنواختي پوشش ايجاد شده در رسوب شيميايي بخار از مزيت هاي اين روش است. براي ايجاد اين نوع پوشش ها اغلب از روش پاشش حرارتي و کندوپاش استفاده مي شود، زيرا اين روش ها در دماهاي پايين قابل اجرا هستند. ضمن آن که بافت و اندازه دانه ها به وسيله اين روش ها قابل کنترل است.
    به وسيله روش پاشش حرارتي، مي توان پوشش هاي سراميکي تک فاز و پوشش هاي کامپوزيتي با زمينه سراميکي را بر روي قطعات رسوب داد. يکي از اين پوشش ها، پوشش مرکب Al2O3/13TiO2 است که در حال حاضر روي بدنه کشتي ها و زير دريايي ها با اين روش رسوب داده مي شود.



    گردآوري و تدوين: مريم ملک دار
    ویرایش توسط samane.metal : 2014/09/30 در ساعت 21:09
    خدایا!

    من اگر بد کنم تو را بنده ی دیگر بسیار است...

    تو اگر مدارا نکنی مرا خدای دیگر کجاست؟؟؟

    [Only Registered and Activated Users Can See Links. Click Here To Register...][Only Registered and Activated Users Can See Links. Click Here To Register...]
  2. 3
  3. #2
    samane.metal
    مدیـــر بازنشسته
    تاریخ عضویت
    2013/12/03
    محل سکونت
    Tehr@n
    نوشته ها
    455
    195
    882
    [Only Registered and Activated Users Can See Links. Click Here To Register...]


    1-
    مقدمه

    در اواخر دهه 1960 ماده ای تحت عنوان TiN معرفی شد که به خاطر دارا بودن خواص منحصر به فرد به سرعت جای خود را در مهندسی سطح پیدا کرد. از این ماده در مصارف هوافضا، تجهیزات پزشکی و دندان پزشکی، وسایل جراحی، قالبهای پلاستیکی، قالبهای اکستروژن، صنایع بسته بندی مواد غذایی، تجهیزات داروسازی، تیغها و چاقوها، قالبها و سنبه ها، تجهیزات دوار، خودروسازی، صنایع دریایی، اسلحه سازی، شافتها و درزگیرها، ابزارهای برشی و صنایع تزیینی استفاده می شود.
    2- ویژگیهای TiN
    پوششهای TiN در صنعت کاربردهای زیادی دارند. ویژگیهای این پوشش عبارتند از: 1- سختی بالا 2- قابل اعمال بر روی گستره وسیعی از زیر لایه ها 3- ماده ای خنثی و پایدار 4- استحکام چسبندگی بسیار قوی (بسته به فرآیند پوششدهی) 5- قابل اعمال با ضخامتهای متنوع (معمولا ضخامت 3 میکرومتر) 6- پوشش یکنواخت بدون هیچ برآمدگی روی لبه ها 7- قدرت تحمل دماهای نسبتا بالا 8- غیر سمی بودن (قابل استفاده برای تجهیزات پزشکی) 9- مقاومت به خستگی مطلوب (دارای تنشهای فشاری خیلی بالا)
    [Only Registered and Activated Users Can See Links. Click Here To Register...]
    حجم: 40.9 کیلوبایت

    به دلیل خواص و ویژگیهای منحصر به فردی نیترید تیتانیم (TiN)، این ماده کاربردهای گسترده ای در صنعت یافته است. مثلا در صنعت میکروالکترونیک به عنوان سد الکتریکی استفاده می شود یا به سبب مقاومت بالا در برابر سایش در قطعات آن، بهره گرفته می شود. از دیگر ویژگیهای آن خواص زینتی است که به قطعات می بخشد. کاربردهای دیگری از جمله سلولهای خورشیدی نیز دارد. به بیان دیگر، خواص فیزیکی نیترید تیتانیم (TiN) ویژه این ماده، سبب کاربردهای گستره آن می شود. در جدول 1 برخی خواص فیزیکی نیترید تیتانیم (TiN) در حالت توده ای آورده شده است.


    جدول 1 برخی خواص فیزیکی نیترید تیتانیم (TiN) در حالت تودهای
    ویژگی
    مقدار
    دمای ذوب
    3200 درجه سلسیوس
    انبساط حرارتی
    6-10*8 بر درجه سلسیوس
    سختی
    1770 کیلوگرم بر میلیمتر مربع

    چگالی
    4/5 گرم بر سانتیمتر مربع
    مقاومت الکتریکی
    6-10*30 اهم در سانتیمتر


    به طور خلاصه با داشتن خواص فیزیکی منحصر به فرد در نیترید تیتانیم (
    TiN) و اعمال آن به عنوان پوشش بر روی سطح قطعات، انتظار داریم خواص ذیل
    را داشته باشیم:


    • ضریب اصطکاک پایین
    • سختی بالا
    • مقاومت به درجه حرارت بالا
    • چسبندگی خوب با ماده زیرلایه
    • مناسب برای ابزارهای فولادی برش سریع
    • مقاومت به خوردگی بالا.

    3- روشهای تولید پوشش TiN
    به طور کلی می توان روشهای مرسوم تولید لایه های نازک را که به گروههای زیر تقسیم می شوند برای ایجاد پوشش TiN به کار برد. 1- رسوب فیزیکی از فاز بخار (PVD) شامل تبخیر، کند و پاش و برآرایی باریکه مولکولی 2- رسوب شیمیایی از فاز بخار (CVD) و روشهای بهبود یافته آن (PACVD-LPCVD-LECVD) 3- آبکاری الکتریکی و غیرالکتریکی (فرایندهای الکتروشیمیایی و شیمیایی) 4- فرآیندهای پاششی (تفنگهای احتراقی، پلاسمایی و انفجاری)

    4- ایجاد پوشش TiN به روش PACVD
    همانطور که گفته شد در بین روشهای تولید لایه های نازک روش
    PACVD به دلیل پایین بودن دمای انجام فرآیند، چسبندگی بسیار عالی پوشش در سرعتهای رسوبگذاری بالا، یکنواختی پوشش و غیرجهت دار بودن فرآیند از اولویت برخوردار است. برای پوشش دهی TiN بر روی سطح نمونه ها بعد از آماده سازی و صیقلی نمودن سطح نمونه ها، آنها را درون محفظه دستگاه PACVD قرار می دهند. با اعمال خلاء درون محفظه گازهای مضر و اضافی از درون منبع حذف می شود. سپس گازهای نیتروژن، هیدروژن و آرگون با مقدار معین وارد محفظه شده و با اعمال اختلاف پتانسیلی در حدود 600 ولت پلاسما بر روی سطح نمونه ها تشکیل می شود. در این شرایط این گازها به صورت یونیزه در آمده و به سطح نمونه که کاتد می باشد برخورد می کنند. در اثر برخورد این ذرات با سطح نمونه هم آلودگیهای سطح نمونه ها با استفاده از روش کند و پاش از بین رفته و هم دمای نمونه افزایش می یابد تا نمونه به دمای مورد نظر برسد. بعد از رسیدن نمونه به دمای انجام واکنش به مدت یک ساعت همین گازها به درون محفظه وارد می شوند تا سطح نمونه در اثر برخورد یونهای نیتروژن، نیتروژندهی شود. با اتمام فرآیند نیتروژن دهی مقدار گازهای نیتروژن و هیدروژن در ترکیب گاز کم شده و به جای آن گاز TiCl4 که تامین کننده تیتانیم می باشد به درون محفظه وارد می شود. این گاز درون پلاسما یونیزه شده و با یونهای نیتروژن درون محفظه واکنش می دهد و بر روی سطح نمونه رسوب می کند. با مجتمع شدن این ذرات سطح نمونه از ماده TiN پوشیده شده و لایه مورد نظر ایجاد می شود. 5- خواص

    خوردگی و سایشی پوششهای
    TiN
    اغلب پوششها معمولا به منظور ایجاد لایه ای از مواد با خواص فیزیکی، شیمیایی و مکانیکی مناسب بر روی سطح فلزات و آلیاژها استفاده می شوند. هدف از ایجاد اینگونه پوششها ایجاد و یا ارتقای خصوصیات سطح با کارایی و کیفیت مناسب می باشد. یکی از کاربردهای پوششها این است که به عنوان لایه ای محافظ از ماده زیر لایه محافظت می کنند. به این نوع از پوششها، پوششهای محافظتی گویند. بیشتر این پوششها جهت مصارف مقاومت سایشی و استحکام الاسیتکی بالا و همچنین مصارف محافظت شیمیایی در برابر خوردگی و حل شدن، ایجاد می شوند.
    به طور کلی ابزارها و قطعات در هنگام سایش در معرض نیروهای حرارتی و مکانیکی قرار می گیرند که باعث سایش، اکسیداسیون و خستگی سطح شده و منجر به کاهش طول عمر ابزار می شوند. هنگامی که ابزار در شرایط خشک با مواد دیگر تماس لغزشی داشته باشند، تولید گرمای اصطکاک در منطقه تماس می تواند تغییرات عمده ای در سرعت و مکانیزم سایش به وجود آورد. ضریب اصطکاک کم می تواند دمای تماس در طی لغزش را کاهش داده و بنابراین رفتار تریبولوژیکی را بهبود بخشد.
    در آینده نزدیک به پوششهای با مقاومت سایشی و خوردگی بالا نیاز بیشتری داریم تا قطعات مورد استفاده در صنعت طول عمر طولانی تری را در حین کار داشته باشند. پیشرفتهای اخیر در فناوریهای رسوبگذاری لایه های نازک منجر به ساخت نسل جدیدی از پوششهای سازگار و خودروانساز شده است.

    پوششهای سخت نیترید تیتانیم به وسیله رسوبدهی فیزیکی از فاز بخار[Only Registered and Activated Users Can See Links. Click Here To Register...] یا رسوب دهی شیمیایی از فاز بخار[Only Registered and Activated Users Can See Links. Click Here To Register...] در مقیاس صنعتی در سه دهه اخیر انجام داده شده اند. امروزه پوششهای TiN، به خاطر داشتن ویژگیهای منحصر به فردی مانند سختی بسیار بالای آنها، مقاومت به خوردگی و سایش عالی و همچنین ظاهر طلایی پوشش، به طور بسیار گسترده ای در کاربردهای صنعتی برای محافظت کردن ابزارهای برش و شکل دادن و کاربردهای زینتی مورد استفاده قرار داده می شوند. پوششهای TiN رسوب داده شده به وسیله PVD و CVD ضریب اصطکاکی در گستره 6/0 تا 8/0 از خود نشان می دهند. با استفاده از روش رسوبدهی شیمیایی از فاز بخار به کمک پلاسما[Only Registered and Activated Users Can See Links. Click Here To Register...] ضریب اصطکاک پوشش TiN تا مقدار 17/0 کاهش داده می شود. علت کاهش در مقدار ضریب اصطکاک به مقدار درصد کلر در پوشش مربوط می شود که از طریق TiCl4 وارد پوشش می شود.



    منبع: بخشی از پایان نامه کارشناسی ارشد "ایجاد پوششهای نانوساختار نیترید تیتانیوم و بررسی خواص آن". حسن علم خواه، دانشگاه تربیت مدرس، 1388.





    [Only Registered and Activated Users Can See Links. Click Here To Register...] Physical Vapor Deposition (PVD)

    [Only Registered and Activated Users Can See Links. Click Here To Register...] Chemical Vapor Deposition (CVD)

    [Only Registered and Activated Users Can See Links. Click Here To Register...] Plasma Assisted Chemical Vapor Deposition (PACVD)


    ویرایش توسط samane.metal : 2014/10/02 در ساعت 10:35
    خدایا!

    من اگر بد کنم تو را بنده ی دیگر بسیار است...

    تو اگر مدارا نکنی مرا خدای دیگر کجاست؟؟؟

    [Only Registered and Activated Users Can See Links. Click Here To Register...][Only Registered and Activated Users Can See Links. Click Here To Register...]
  4. 4
  5. #3
    samane.metal
    مدیـــر بازنشسته
    تاریخ عضویت
    2013/12/03
    محل سکونت
    Tehr@n
    نوشته ها
    455
    195
    882

    Eh S

    نانو پوشش های هوشمند

    چکيده
    [Only Registered and Activated Users Can See Links. Click Here To Register...]ي هوشمند، از جمله مهم ترين دستاوردهاي بهره گيري از [Only Registered and Activated Users Can See Links. Click Here To Register...]در عرصه ساخت و توليد پوشش ها به شمار مي روند که علاوه بر کارکردهاي گوناگون و چند منظوره، انتظارات مصرف کنند را در زمينه صرفه جويي در هزينه و انرژي برآورده مي سازند. مواد نانو ساختار در پوشش هاي هوشمند ضد خوردگي، ضد رادار، تصفيه کننده هوا، تميز کننده سطوح و پوشش هاي زيست فعال(1) بکار مي روند. اين مواد با بهره گيري از برخي عوامل محيطي از جمله نور، گرما و يا با حساسيت به برخي تغييرات شيميايي همچون وقوع واکنش خوردگي، عکس العمل مناسب و کارکردهاي مورد انتظار را بروز مي دهند. در اين مقاله نقش نانوذرات در عملکرد هوشمندانه هر يک از پوشش هاي فوق مورد بررسي قرار مي گيرد.



    1- مقدمه:
    اگرچه فناوري نانو تاکنون توانسته است در بسياري از زمينه هاي توليد و کاربرد پوشش هاي هوشمند نقش مؤثر را ايفا نمايد، با اين حال لزوم بهره گيري بيشتر از خواص ويژه و بي نظير مواد نانو ساختار در اين عرصه بسيار ضروري به نظر مي رسد. نانو پوشش هاي هوشمند با بهره گيري از نانوذرات فعال و گروه هاي عاملي مناسب در ساختار مَحمل(2)، قادرند تا در مقابل محرک هاي محيطي عکس العمل هاي هوشمندانه محافظتي، ترميمي، جذبي، دفعي و يا خنثي کننده نشان دهند. از کاربردي ترين نانوپوشش هاي هوشمند در صنايع نظامي، هوافضا دريايي مي توان به پوشش هاي هوشمند ضدخوردگي اشاره کرد که قادر به تشخيص زودهنگام و جلوگيري از خوردگي تجهيزات فلزي هستند. همچنين از نانوپوشش هاي زيست فعال نظير پوشش هاي ضدباکتري و ضدخزه، براي جلوگيري از تخريب ناشي از تجمع ميکروارگانيسم ها بر روي سازه هاي فلزي و پيشگيري از افزايش وزن تجهيزات دريايي استفاده مي شود. بر روي نماي بيروني ساختمان ها و يا سطح جاده هاي پرتردد در نقاط بسيار آلوده، انواعي از نانوپوشش هاي هوشمند با کارکرد ضدآلودگي هوا اعمال مي شوند که آلودگي هايي نظير اکسيدهاي ازت و مواد فرار آلي محيط را جذب و خنثي مي کنند. با استفاده از نانو پوشش هاي آب گريز و يا آب دوست نيز مي توان در هزينه هاي شستشو و تميزکاري برخي قطعات ساختماني نظير شيشه ها و يا نماي خارجي ساختمان ها صرفه جويي کرد. نانوپوشش هاي هيبريدي آب گريز حتي در جلوگيري از خوردگي سطوح فلزي، بسيار کارآمد عمل مي کنند. در اين مقاله سعي مي شود تا با بررسي نحوه عملکرد و کاربردهاي برخي از نانوپوشش هاي هوشمند، ضرورت بهره گيري از فناوري نانو در ساخت و توليد پوشش هاي هوشمند آشکارتر گردد.

    2- نانوپوشش هاي هوشمند ضدخوردگي
    به کارگيري نانوذرات در ساخت پوشش هاي ضدخوردگي، از جمله مهم ترين دستاوردهاي فناوري نانو است. از کارکردهاي مهم نانوذرات در پوشش هاي حفاظتي مي توان به بهبود خواص سدکنندگي، محافظت آندي، کاتدي و افزايش خواص چسبندگي اشاره کرده. استفاده از نانوذرات به عنوان حامل بازدارنده هاي خوردگي نيز از کارکردهاي غيرمستقيم حفاظتي نانوذرات در ساخت پوشش هاي هوشمند است.
    نانوذرات با توجه به برخورداري از ويژگي هايي نظير سطح جانبي و واکنش پذيري شيميايي بالا قادرند درصد بالايي از ذرات بازدارنده خوردگي را بر روي خود حمل کنند. اصل مهم در استفاده از [Only Registered and Activated Users Can See Links. Click Here To Register...] براي پوشش هاي هوشمند، انتخاب نوعي از نانوذره است که بتواند گونه اي از اتصالات موقت يا بازدارنده ها را ايجاد کند که به محض آزاد شدن محصولات جانبي خوردگي، اين اتصالات شکسته شده و آزادسازي بازدارنده در محيط ممکن گردد.
    در دسته اي از نانوپوشش هاي هوشمند ضدخوردگي، اتصالات ايجاد شده ميان نانوذره و بازدارنده نسبت به يون هاي هيدروکسيد که از محصولات جانبي عمده در فرايندهاي خوردگي فلزات هستند حساس بوده و به محض آزاد شدن آن در محيط، اتصالات شکسته شده و بازدارنده به طرف محل آسيب ديده حرکت مي کند. بازدارنده به طرف آسيب ديده حرکت مي کند. بازدارنده در واکنش با عوامل خورنده احيا شده، اکسيدهاي نامحلولي ايجاد مي کند که بر روي سطح فلز رسوب و از نفوذ الکتروليت به سطح فلز جلوگيري مي کند و موجب غيرفعالي شدن آن مي گردند. (شکل 1)


    [Only Registered and Activated Users Can See Links. Click Here To Register...]
    از مهم ترين مزاياي اين دسته از پوشش ها عدم بکارگيري برخي بازدارنده هاي شيميايي نظير کرومات هاست که به شدت سرطان زا هستند. استفاده از بازدارنده هايي نظير کرومات ها در پوشش هاي غيرهوشمند به دليل آزادسازي مداوم آنها حتي هنگام ايجاد نشدن واکنش خوردگي، موجب مصرف مقادير بسيار زياد و بي رويه مي شد که خطرات زيست محيطي بسياري را به دنبال داشت.
    در انتخاب نوع نانوذره، در نظر گرفتن مساحت جانبي بالا، قيمت کم و ايجاد يک سطح قابل دسترس از طريق پخش خوب نانوذره(4) بسيار حائز اهميت است. نانوپوشش هاي هوشمند توليد شده با استفاده از درصد ناچيزي بازدارنده (کمتر از 5 درصد) قادرند با پوشش هاي حاوي مقادير بالايي از بازدارنده (40 – 30 درصد) به خوبي رقابت کنند و حتي مقاومت خوردگي بهتري را نشان دهند. نانوپوشش هاي ضدخوردگي هوشمند به ويژه براي اعمال بر داخل مخازن ذخيره سوخت هواپيماها - که دسترسي به سطح داخلي آنها دشوار است – بسيار کاربردي هستند.

    3- نانوپوشش هاي ضد رادار
    يکي از راه هاي نامرئي کردن تجهيزات نظامي مانند هواپيماها، کشتي ها و زيردريايي ها از ديد رادارها، استفاده از پوشش هاي هوشمند است. اساس کار رادارها بر توليد و انتشار امواج الکترومغناطيسي با يک فرستنده و دريافت پژواک(5) احتمالي از طريق گيرنده است. در صورت وجود پژواک، صفحه نمايش رادار آن را به صورت يک نقطه نوراني نشان مي دهد، همچنين رادارها با محاسبه مدت رفت و برگشت امواج قادر به تشخيص فاصله و سرعت هدف هستند. فلزات، امواج رادار را به خوبي منعکس مي کنند؛ لذا بدنه فلزي يک هواپيما جسمي ايده آل براي انعکاس سيگنال هاي منتشر شده از سوي يک رادار است. براي نامرئي کردن اهداف نظامي مانند هواپيماها و کشتي ها دو روش به کار مي رود:

    1- تغيير شکل بدنه اهداف نظامي:
    با تغيير شکل بدنه اهداف نظامي مي توان انعکاس امواج انتشار يافته از رادار را به سمتي غير از تجهيزات رادار هدايت کرد. بيشتر از هواپيماهاي موجود شکلي منحني دارند. اين نوع طراحي در ضمن اينکه آنها را [Only Registered and Activated Users Can See Links. Click Here To Register...]مي کند، سبب مي شود امواج رادار با برخورد به هر جاي هواپيما، به طرف تجهيزات رادار منعکس گردد، در حالي که با تغيير شکل سازه از حالت منحني به سطوح با لبه هاي تيز مي توان موجب پخش امواج رادار در جهاتي غير از جهات قابل تشخيص توسط رادار شد (شکل 2):



    2- پوشش دادن اهداف نظامي با مواد جذاب امواج الکترومغناطيسي:
    پوشش هاي جاذب امواج رادار، حاوي موادي هستند که انرژي موج را به طور متناوب جذب و در داخل خود به حرارت تبديل مي کند. اين حرارت پس از انتقال به بدنه هواپيما دفع مي گردد (شکل 3). در انواع پوشش هاي جاذب امواج رادار، از دو دسته مواد يکي ذرات مغناطيسي فريت و ديگري ترکيبات کربن، نظير کربن سياه استفاده مي شود .

    [Only Registered and Activated Users Can See Links. Click Here To Register...]

    استفاده از نانوذرات در ساخت پوشش هاي هوشمند ضدرادار با اهدافي همچون دستيابي همزمان به پوششي با خواص مکانيکي بي نظير مانند استحکام و چسبندگي بالا و کاهش وزن پوشش تا حد امکان صورت مي گيرد. از مهمترين اشکالات پوشش هاي ضدرادار سابق مي توان به اعمال وزن اضافي ناشي از پوشش بر روي بدنه هواپيماها و ساير تجهيزات اشاره کرد که به ويژه در صنايع هوايي از نقطه نظر مصرف سوخت و مشکلات نشست و برخاست هواپيما بسيار حائز اهميت است.
    مطالعات انجام شده نشان مي دهد که نانو ذرات فريت نسبت به ذرات فريت ميکرو مقياس خواص مغناطيسي بيشتري را از خود نشان مي دهند و استفاده از آنها حتي در مقادير کم نتايج عالي در پي داشته است. در يک نمونه نانوپوشش ضدرادار از نانوذرات فريت به ميزان 5 درصد در يک ماتريس پليمري اکريليک استفاده شده است .
    همچنين نانولوله ها و نانوذرات کربن سياه با توجه به ايجاد خواص مکانيکي بهينه جايگزين خوبي براي ذرات کربن معمولي محسوب مي شوند. در نوع ديگري ازاين دسته پوشش ها، از نانوذرات کربن سياه در ماتريس پليمري به ميزان 5 درصد وزني استفاده شده است .
    روي سطوح داخلي و خارجي خطوط لوله هاي انتقال نفت و گاز، تانک ها، مخازن و پوشش داخل مخازن ذخيره سوخت هواپيماها - که دسترسي به سطح داخلي آنها دشوار است – بسيار کاربردي هستند.


    پانوشت:
    1. Bioactive
    2. Binder
    3. منظور توانايي ايجاد سد و مانع در برابر ورود عوامل خورنده نظير آب، يون ها و غيره است.
    4. استفاده از خاصيت مساحت جانبي بالا به عنوان مزيت اصلي نانوذرات در سات نانوپوشش ها زماني ميسر مي گردد که سطح ذره کاملاً در اختيار محمل مورد نظر قرار گيرد؛ بدين معني که تا جاي ممکن ذرات بايد از حالت چسبيده يا اگلومره خارج شوند.
    5. Echo


    منبع: مجله فضاي نانو
    ویرایش توسط samane.metal : 2014/10/03 در ساعت 20:35
    خدایا!

    من اگر بد کنم تو را بنده ی دیگر بسیار است...

    تو اگر مدارا نکنی مرا خدای دیگر کجاست؟؟؟

    [Only Registered and Activated Users Can See Links. Click Here To Register...][Only Registered and Activated Users Can See Links. Click Here To Register...]
  6. 3
نمایش نتایج: از 1 به 3 از 3

اطلاعات موضوع

کاربرانی که در حال مشاهده این موضوع هستند

در حال حاضر 1 کاربر در حال مشاهده این موضوع است. (0 کاربران و 1 مهمان ها)

کلمات کلیدی این موضوع

مجوز های ارسال و ویرایش

  • شما نمیتوانید موضوع جدیدی ارسال کنید
  • شما امکان ارسال پاسخ را ندارید
  • شما نمیتوانید فایل پیوست کنید.
  • شما نمیتوانید پست های خود را ویرایش کنید
  •