اختراع پژوهشگران سامانه های حمل و نقل فضایی گواهی ثبت گرفت - مجله گیلاسفا

دکتر رحیم احسانی رئیس پژوهشکده سامانه های حمل و نقل فضایی در این باره گفت: در سال های اخیر احتیاج به مواد جدیدی که علاوه بر قابلیت کارکرد در اتمسفرهای اکسیدی و خورنده، توانایی تحمل دماهای بالاتر از دو هزار درجه سانتی گراد را به مدت زمان طولانی داشته باشند، در صنایع مختلف به ویژه صنعت هوافضا به شدت احساس شده است.

وی ادامه داد: هافنیم کاربید (HfC) از جمله سرامیک های مهندسی دیرگدازی است که به علت خواص فیزیکی و شیمیایی عالی، بسیار مورد توجه واقع شده است. این ترکیب با نقطه ذوب 3890 درجه سانتی گراد، خاصیت دیرگدازی عالی دارد و حتی نقطه ذوب آن از ترکیبات آلیاژی دوتایی متداول هم بالاتر است.

احسانی در مورد اهمیت و کاربرد هافنیم کاربید اضافه نمود: مجموعه خواص فیزیکی، شیمیایی و مکانیکی منحصر به فرد این ماده، آن را به اسم یک کاندیدای مناسب برای کاربرد در صنایع هوافضا و کاربردهای سایشی، ابزار برش و توربین ها، بوته های ذوب و نگهداری مذاب فلزات مطرح می نماید.

رئیس پژوهشکده سامانه های حمل و نقل فضایی درباره روش تهیه نانوالیاف ها هم گفت: کوشش های بسیاری برای طراحی و سنتز نانو مواد تک بعدی، مثل نانو میله ها، نانو سیم ها، نانو لوله ها و نانو الیاف انجام می گردد. روش الکتروریسی یکی از مهم ترین روش های فراوری نانوالیاف بوده و به علت نرخ کشش بسیار زیاد و سرعت بالای کرنش در حین سنتز موجب می گردد تا این الیاف از جهت گیری مولکولی بسیار بالایی در راستای محور طولی لیف برخوردار شوند.

به گفته وی، به علت تبلور بیشتر و جهت گیری مولکولی بالاترِ ناشی از تأثیر نیروی الکتریکی در امتداد محور طولی نانوالیاف الکتروریسی شده و احتمال حضور نقص سطحی کمتر در واحد طول نانولیف، این نانوالیاف به طور قابل توجهی از خواص مکانیکی بهتر شامل استحکام کششی، مدول و چقرمگی (استحکام) بالاتری نسبت به میکرو الیاف برخوردار هستند.

وی در تشریح این طرح اختراعی اضافه نمود: برای تهیه نانوالیاف هافنیم کاربید، نانوالیاف سرامیکی HfC با خلوص بالا و سطح ویژه زیاد به روش الکتروریسی و سپس احیای کربوترمال سنتز شد. مواد اولیه مقرون به صرفه قیمت و دوستدار محیط زیست شامل هافنیم تتراکلرید، پلی وینیل پیرولیدون و اتانول به ترتیب به اسم منابع هافنیم، کربن و حلال مشترک استفاده شد. نانو الیاف HfC با مورفولوژی مناسب و بدون دانه از طریق عملیات حرارتی دو مرحله ای روی الیاف خام الکتروریسی شده (PVP-Hf) شامل پایدارسازی در هوا، پیش اکسایش در هوا و سپس احیای کربوترمال در دمای 1500 درجه سانتی گراد در اتمسفر آرگون تهیه و نانو الیاف الکتروریسی شده با انجام آنالیزهای EDX، FESEM, BET، TG/DSC XRD مشخصه یابی شدند.