پوشش نانو کامپوزیتی سد حرارتی

به گزارش طفره، یکی از فناوری های مدرنی که توجه شرکت های تولیدی و صنعتی جهان را به خود جلب نموده است فناوری نانو می باشد. فناوری نانو به آنالیز مواد در مقیاس 1 تا 100 نانومتر اشاره دارد و نقش موثری در بهبود خواص و ویژگی های ماده ایفا می نماید. پوشش های نانو ساختار از جمله پوشش هایی هستند که با فناوری نانو و برای حفاظت از ابزارهای مختلف مورد استفاده قرار می گیرند. پوشش ها در صنایع مختلف به منظور ارتقاء کیفیت محصولات کاربرد دارند. مثلاً میزان قابل توجهی از اجزای هواپیما با پوشش هایی از جنس فلز و سرامیک به منظور افزایش کارایی و اطمینان پوشش دهی شده اند. لذا کوشش های بسیاری برای بالا بردن طول عمر ابزارها و قطعات در شرایط نا مناسب مانند اکسیداسیون دمای بالا، خوردگی و سایش از انواع پوشش ها استفاده می گردد. پوشش های سخت برای بهبود خواص سایشی ابزارها، قالب ها، اجزاء ماشین آلات و قطعات کاربردی در صنایع مختلف کاربرد دارند. از جمله مزایای نانو پوشش ها می توان به موارد زیر اشاره کرد:

پوشش نانو کامپوزیتی سد حرارتی
  • ارتقاء کیفیت محصولات
  • افزایش سرعت براده برداری از قطعات بدون داغ شدن ابزار
  • کاهش هزینه های بخش فراوری
  • افزایش طول عمر ابزارها
  • کاهش میزان استفاده از مواد روان کننده

پوشش ها سطوح مختلف را در برابر آسیب های احتمالی محافظت می کنند. یکی از این پوشش ها پوشش نانوکامپوزیتی سد حرارتی است که مانع از نفوذ حرارت به لایه زیرین می گردد. پوشش سد حرارتی برای محافظت از سطح ابزارها و قطعاتی نظیر توربین گازی، تجهیزات برش و اجزای موتور هواپیما مورد استفاده قرار می گیرد. رزین فنولیک یکی از انواع رزین هاست که در فراوری پوشش های نانوکامپوزیتی حرارتی به عنوان فاز زمینه کاربرد دارد. این ماده به عنوان ماتریس پلیمری به پوشش های نانوکامپوزیتی اضافه می گردد. افزودن این ماده علاوه بر مزایای منحصر بفرد، معایبی را نیز در بر دارد. زغال حاصل از شبکه فنولی به آسانی در معرض خوردگی مکانیکی قرار می گیرد که در این صورت ضخامت عایق کاهش یافته، در نتیجه مدت زمان کارایی آن نیز کمتر می گردد. بدین منظور برای بهبود خواص مکانیکی و حرارتی رزین فنولیک سعی می گردد از نانو ذرات غیر اکسیدی فوق دما بالا استفاده گردد.

نانوذرات غیر اکسیدی به عنوان فاز پرکننده مورد استفاده قرار می گیرد و خواص رزین را تقویت می نماید. پوشش های نانوکامپوزیتی که به این روش ساخته می شوند دمای بالاتری را نسبت به پوشش هایی که در آنها از پرکننده های میکرونی استفاده شده, تحمل می کنند. علاوه بر آن به علت استفاده از ذرات نانومتری در مقایسه با ذرات میکرونی هزینه فراوری پوشش های نانوکامپوزیتی کاهش می یابد زیرا احتیاج کمتری به استفاده از ذرات می باشد.

نانوذرات زیرکونیوم دی بورید به عنوان ماده پرکننده در پوشش های نانوکامپوزیتی زمینه رزینی مورد استفاده قرار می گیرد. این ماده نوعی سرامیک فوق دمای بالا محسوب می گردد که نقطه ذوب آن از 3200 درجه سانتی گراد بالاتر است. مقاومت در برابر سایش و خوردگی، سختی، مقاومت بالا و راهنمایی الکتریکی ایده آل از جمله ویژگی های شاخص زیرکونیوم دی بورید می باشد. این نانوذرات وقتی در معرض اکسیژن و دمای بالا قرار گیرند می سوزند و در نتیجه ترکیبات اکسیدی ایجاد شده ذوب می شوند و با پر کردن خلل و فرج زمینه پلیمری از نفوذ شعله و اکسیژن به لایه زیرین جلوگیری می کنند.

پوشش های نانوکامپوزیتی سد حرارتی مانند عایق عمل می کنند. این عایق های حرارتی مقاومت بسیار بالایی در برابر حرارت دارند و میزان رسانایی حرارتی آنها کم است. علاوه بر این موارد، آن ها با وجود ضخامت کم و سهولت در استفاده از پایداری بالایی در برابر خوردگی برخوردار هستند. همچنین این پوشش ها از آلودگی محیط زیست جلوگیری نموده, سلامتی و ایمنی را به ارمغان می آورند.

نانوپوشش ها در صنعت هوا و فضا و مخصوصاً در توربین های هوایی کاربرد دارند. در این توربین ها دما به بالای هزار درجه سانتی گراد می رسد که این امر موجب آسیب میکرو ساختاری آن ها می گردد. در نتیجه خواص مکانیکی و گرمایی توربین تغییر می نماید و کارایی آن پایین می آید. به همین دلیل محققان درصدد فراوری موادی بودند که بتواند ساختار سوپر آلیاژ را محافظت کند و همین امر منجر به فراوری پوشش های نانوکامپوزیتی شد که امروزه در صنایع مختلف کاربرد دارند.

استفاده از نانو پوشش ها چه مزایایی دارد؟

ارتقاء کیفیت محصولات، افزایش سرعت براده برداری از قطعات بدون داغ شدن ابزار، کاهش هزینه های بخش فراوری، افزایش طول عمر ابزارها و کاهش میزان استفاده از مواد روان کننده

پوشش سد حرارتی نانو کامپوزیت در چه قسمت هایی کاربرد دارد؟

پوشش سد حرارتی برای محافظت از سطح ابزارها و قطعاتی نظیر توربین گازی، تجهیزات برش و اجزای موتور هواپیما و... مورد استفاده قرار می گیرد.

ویژگی های پوشش های نانوکامپوزیتی(سد حرارتی) کدام اند؟

این عایق های حرارتی مقاومت بسیار بالایی در برابر حرارت دارند و میزان رسانایی حرارتی آنها کم است. علاوه بر این موارد، آن ها با وجود ضخامت کم و سهولت در استفاده از پایداری بالایی در برابر خوردگی برخوردار هستند. همچنین این پوشش ها از آلودگی محیط زیست جلوگیری نموده, سلامتی و ایمنی را به ارمغان می آورند.

منبع: ساختمانچی
انتشار: 23 فروردین 1399 بروزرسانی: 5 اردیبهشت 1399 گردآورنده: tafreh.ir شناسه مطلب: 7752

به "پوشش نانو کامپوزیتی سد حرارتی" امتیاز دهید

امتیاز دهید:

دیدگاه های مرتبط با "پوشش نانو کامپوزیتی سد حرارتی"

* نظرتان را در مورد این مقاله با ما درمیان بگذارید