پژوهشگران كشور روشی برای ایجاد پوشش‌ سخت نانوساختار ارائه كردند
محققان مركز تحقیقات آلومینیوم ایران، موفق به ارایه‌ی روشی جدید برای لایه‌نشانی نیترید تیتانیم نانوساختار به‌ منظور بهبود مقاومت به سایش فلزات شدند.

محققان مركز تحقیقات آلومینیوم ایران، موفق به ارایه‌ی روشی جدید برای لایه‌نشانی نیترید تیتانیم نانوساختار به‌ منظور بهبود مقاومت به سایش فلزات شدند.

به گزارش سرویس پژوهشی ایسنا، مهندس آرش یزدانی، كارشناس ارشد گرایش شناسایی و انتخاب مواد فلزی دانشگاه علم و صنعت ایران، اظهار كرد: نیتروژن‌دهی پلاسمایی با استفاده از توری فعال، یكی از روش‌های نسبتا نوین سخت‌كاری سطحی است كه معمولا برای ایجاد پوشش نیترید آهن به ‌كار می‌رود. در این پژوهش، سعی كردیم با اعمال تغییراتی، از این روش برای لایه‌نشانی نیترید تیتانیم نانوساختار استفاده كنیم.

وی درباره‌ی هدف این پژوهش گفت: امروزه اغلب از روش‌هایی مانند CVD، PACVD و PVD برای ایجاد پوشش نانونیترید تیتانیم استفاده می‌شود. هر یك از این روش‌ها دارای محدودیت‌هایی هستند. بر این اساس، هدف از انجام این تحقیق، امكان‌سنجی استفاده از روش نیتروژن‌دهی پلاسمایی با استفاده از توری فعال به ‌عنوان روشی جایگزین برای ایجاد پوشش نانونیترید تیتانیم (به ‌عنوان روشی كه هیچ‌ یك از محدودیت‌های روش‌های متداول كنونی را ندارد) و تجاری‌سازی آن، قرار داده شد. یكی از مزایای مهم این روش، قابلیت لایه‌نشانی پوشش‌های نانوساختار است كه خواص منحصر به‌ فردی را به‌ وجود می‌آورد، برای مثال می‌توان به ‌سختی بالا و خواص سایشی مناسب پوشش‌های نانوساختار اشاره كرد.

یزدانی در مورد چگونگی ایجاد این نانوپوشش‌ها خاطرنشان كرد: در ابتدا آماده‌سازی اولیه‌ی نمونه‌های فولادی خام انجام شد. در مرحله‌ی دوم، شاموت متخلخل به ‌عنوان ماده‌ی عایق مناسب كه با قرارگیری برای مدت طولانی در محیط پلاسما، خاصیت عایق بودن الكتریكی خود را از دست نداد، انتخاب شد. سپس نمونه و عایق را درون یك توری مشبك تیتانیومی قرار داده و كل این مجموعه را وارد محفظه‌ی دستگاه كردیم. با اعمال اختلاف پتانسیل بالا بین آند (توری) و كاتد (دیواره‌ی دستگاه)، گازهای داخل محفظه، یونیزه و تحت میدان الكتریكی، به ‌سمت توری (آند) شتاب داده شدند. گازهای یونیزه شده طبق مكانیزم كندوپاش، باعث كنده شدن اتم‌های تیتانیوم از توری شدند. این اتم‌ها با نیتروژن یونیزه شده، در محیط پلاسما، واكنش انجام داده و تركیبات TiNx را به‌ وجود آوردند كه در نهایت روی سطح نمونه، رسوب كرده و پوشش مورد نظر به‌ وجود آمد.

كارشناس ارشد مركز تحقیقات آلومینیوم ایران، گام بعدی تحقیقات خود را بهینه كردن خواص نانوپوشش روی زیرلایه‌هایی با جنس‌های مختلف، با تغییر شرایط پوشش‌دهی عنوان كرد، به طوری كه بتوان این روش را به ‌عنوان یك روش جدید، مقرون ‌به ‌صرفه و با مزایای بیشتر نسبت به‌ روش‌های متداول كنونی، به صنعت معرفی كرد.

یزدانی خاطرنشان كرد: در تمام صنایعی كه نیازمند ایجاد پوشش‌های سخت روی فلزات برای بهبود سختی و مقاومت به سایش آنها هستند، می‌توان از این روش و پوشش استفاده كرد. برای مثال می‌توان به صنایع ریخته‌گری و یا تزریق پلاستیك اشاره كرد.

وی تجاری‌سازی این روش را از اهداف اصلی این تحقیق عنوان و تصریح كرد: تا كنون نیز موفقیت‌هایی در این زمینه مانند عقد قرارداد با چندین كارگاه و كارخانه‌ی تولیدكننده‌ی قطعات ریخته‌گری حاصل شده ‌است.

به گزارش ایسنا، این پژوهش با همكاری دكتر منصور سلطانیه، دانشیار دانشگاه علم و صنعت ایران، دكتر حسین آقاجانی، استادیار دانشگاه تبریز و دكتر سعید رستگاری، استادیار دانشگاه علم و صنعت ایران در مركز تحقیقات آلومینیوم دانشگاه علم و صنعت ایران انجام شده ‌است.

جزئیات این تحقیق در مجله‌ی Vacuum (جلد 86، صفحات 139-131، سال 2011) منتشر شده‌ است.

نوشته شده در تاریخ پنجشنبه 21 مهر 1390    | توسط: سیدمحمدامین شاهمرادی    |    | نظرات()