تولید پوشش‌های سد حرارتی نانوساختار با خواص برتر

به گزارش خبرگزاری مهر به نقل از ستاد ویژه توسعه فناوری نانو، اجزا و قطعات تجهیزاتی که در دمای بالا مورد استفاده قرار می‌گیرند همواره در معرض تخریب ناشی از اکسیداسیون و سایش قرار دارند. از این‌ رو جهت محافظت از آن‌ها از پوشش‌هایی موسوم به پوشش‌های سد حرارتی استفاده می‌شود.

این پوشش‌ها از موادی با ضریب هدایت حرارتی کم ساخته شده‌اند که از انتقال حرارت محیط داغ به قطعه جلوگیری می‌کند. امروزه استفاده از فناوری نانو به‌منظور بهبود خواص حرارتی و چسبندگی این پوشش‌ها توسعه ‌یافته است. 

مرتضی حاجی‌زاده اوغاز مجری طرح، از محصولات پایه زیرکنیایی به‌عنوان محصولات پرکاربرد در صنایع مختلف یاد کرد و هدف از انجام این پژوهش را تولید پوشش‌های سد حرارتی پایه زیرکنیایی نانوساختار با خواص حرارتی بهینه شده عنوان کرد.

وی افزود: هدایت حرارتی پایین، استحکام مکانیکی و چسبندگی بالای پوشش به زیرلایه و قابلیت بالای این پوشش در تحمل شوک‌های حرارتی از مزایای عمده‌ی این پوشش‌های نانوساختار به شمار می‌روند. خصوصیات مذکور در نهایت منجر به افزایش عمر و بازدهی توربین خواهد شد.

حاجی زاده خاطر نشان کرد: در طرح حاضر از نانوپودری از جنس زیرکنیا که توسط ایتریم و سریم پایدار شده به عنوان ماده‌ پوشش استفاده شده است. این نانوپودر به‌وسیله‌ فرایند پاشش پلاسمایی بر روی زیر لایه‌ از جنس سوپرآلیاژ نیکل اعمال شده و سپس ارزیابی‌های کیفی و کمی از قبیل چسبندگی، مقاومت به خوردگی داغ، ریزساختار و خواص مکانیکی بر روی پوشش صورت گرفته است.

وی با اشاره به واردات محصولات پایه زیرکنیایی از کشورهای دیگر و هزینه‌ بالای آن خاطرنشان کرد: با استفاده از دست آوردهای این پژوهش می‌توان به‌راحتی و با هزینه‌های به‌مراتب کمتر این محصول را در داخل کشور و با امکانات داخلی تولید کرد و علاوه بر رفع نیازهای داخلی صادرات آن را نیز مدنظر قرار داد.

به گفته وی، در حال حاضر سرمایه‌گذاری‌های اولیه جهت تولید انبوه این محصول و حمایت‌های مالی از سوی نهادهای دولتی از جمله ستاد فناوری نانو می‌تواند تا حدود زیادی مسیر بومی‌سازی فناوری تولید این محصول را هموار کند.

حاجی زاده گفت: این طرح آزمایشگاهی با همکاری شرکت «توربو کمپرسور تک خاورمیانه» انجام شده و از نتایج آن می‌توان در صنایعی همچون صنایع هوافضا و تولید انرژی بهره برد.

این طرح در قالب رساله دکتری مرتضی حاجی‌زاده اوغاز و با راهنمایی دکتر رضا شجاع رضوی از دانشگاه صنعتی مالک اشتر انجام‌شده است.