ساخت نانوکامپوزیت‌ های نوین پایه نیترید تیتانیم با بهره‌ گیری از فناوری نانو توسط پژوهشگران دانشگاه محقق اردبیلی و همکاران

 | تاریخ ارسال: ۱۳۹۸/۹/۹ - 14:25 | 
نانوکامپوزیت ‌های نوین پایه نیترید تیتانیم با بهره‌ گیری از فناوری نانو توسط پژوهشگران دانشگاه محقق اردبیلی و همکاران ساخته شد.
به گزارش روابط عمومی دانشگاه، دکتر مهدی شاهدی اصل عضو هیات علمی گروه مهندسی مکانیک دانشگاه محقق اردبیلی به همراه مهندس سیدعلی دلبری و دکتر بهزاد نایبی از پژوهشگران مدعو این دانشگاه با همکاری دکتر احسان غسالی از پژوهشگاه مواد و انرژی و دکتر محمدرضا شکوهی ‌مهر از دانشگاه ملی سئول کره جنوبی، موفق به ساخت نانوکامپوزیت ‌های نوین پایه نیترید تیتانیم تقویت شده با نانولوله کربنی و کاربید سیلیسیم شدند.
دکتر مهدی شاهدی اصل نویسنده مسئول این مقاله پراستناد گفت: نیترید تیتانیم خواص ویژه ‌ای همچون سختی بالا، ضریب اصطکاک پایین، نقطه ذوب بالا، پایداری گرمایی عالی و مقاومت به فرسایش و خوردگی خوبی دارد. این ویژگی ‌ها سبب شده است که این ماده سرامیکی در ساخت سرمت‌ ها، پوشش ‌های تزیینی، کاتالیست ‌های دما بالا و روکش‌ های ضد سایش ابزارآلات برشکاری کاربرد داشته باشد.
وی افزود: برای تولید مواد سرامیکی دما بالا به طور معمول از فرآیندهای تفجوشی بدون فشار و پرس گرم بهره گرفته می‌ شود، ولی به دلیل پیدایش فازهای ترد که افت استحکام مکانیکی را در پی دارد، استفاده از روش ‌های سنتی برای ساخت سرامیک ‌های پایه نیترید تیتانیم کارآیی چندانی ندارد. نیاز به دماهای بسیار بالا برای تفجوشی سرامیک ‌ها سبب می ‌شود که ریزساختار ماده دچار رشد افراطی دانه‌ ها گردد و تنش ‌های پسماند بی ‌رویه ‌ای در محصول فرآوری شده باقی بماند. از این رو، بهره ‌گیری از فرآیند پیشرفته تفجوشی پلاسمای جرقه‌ ای کمابیش می ‌تواند به گره‌ گشایی از این مشکل یاری رساند، زیرا زمان مورد نیاز برای ساخت نمونه در این روش، نسبت به فرآیندهای سنتی تفجوشی، بسیار کوتاه‌تر است.
شاهدی اصل خاطرنشان کرد: در این پژوهش، تاثیر افزودن نانولوله کربنی و کاربید سیلیسیم بر چگالش و ریزساختار نانوکامپوزیت ‌های پایه نیترید تیتانیم ساخته شده به روش تفجوشی پلاسمای جرقه ‌ای بررسی شد. بدین منظور چهار نمونه شامل نیترید تیتانیم خالص، نیترید تیتانیم به همراه 5 درصد وزنی نانولوله کربنی، نیترید تیتانیم به همراه 20 درصد حجمی کاربید سیلیسیم و سرانجام نیترید تیتانیم به همراه هر دو افزودنی مذکور ساخته شد. فرآیند تولید به روش تفجوشی پلاسمای جرقه ‌ای در دمای 1900 درجه سانتی گراد به مدت زمان 7 دقیقه با اعمال فشار 40 مگاپاسکال در اتمسفر خلاء انجام گرفت. مشخصه‌ یابی نمونه ‌های کامپوزیتی ساخته شده با آزمون‌ های چگالی سنجی به روش ارشمیدس، بررسی ‌های ریزساختاری به کمک میکروسکوپ الکترونی روبشی و شناسایی فازی به روش پراش پرتو ایکس به انجام رسید. سرانجام، مدل‌های شماتیکی برای تبیین چگونگی پیشبرد فرآیند تفجوشی در این کامپوزیت‌های سرامیکی ارائه و ترسیم شد.
تصویر میکروسکوپ الکترونی روبشی و آنالیز عنصری نانوکامپوزیت نیترید تیتانیم دارای افزودنی نانولوله کربنی


تصویر میکروسکوپ الکترونی روبشی از نانوکامپوزیت نیترید تیتانیم دارای افزودنی ‌های نانولوله کربنی و کاربید سیلیسیم

 
گفتنی است: یافته­ های این پژوهش در جلد چهل و پنجم مجله معتبر Ceramics International با ضریب تاثیر 3.45 در سال 2019 میلادی به چاپ رسید. همچنین به گزارش پایگاه استنادی Web of Science این کار پژوهشی ارزشمند به عنوان مقاله پراستناد (Highly-Cited) در سال 2019 معرفی شده است. برای مشاهده متن کامل مقاله مذکور می‌توان به نشانی زیر مراجعه کرد:


CAPTCHA
دفعات مشاهده: 320 بار   |   دفعات چاپ: 6 بار   |   دفعات ارسال به دیگران: 0 بار   |   0 نظر