تولید پوشش‌های سد حرارتی نانوساختار با خواص برتر، محصول تحقیقات مشترک دانشگاه صنعتی مالک اشتر و شرکتی داخلی

اجزا و قطعات تجهیزاتی که در دمای بالا مورد استفاده قرار می‌گیرند همواره در معرض تخریب ناشی از اکسیداسیون و سایش قرار دارند. ازاین‌رو 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.
دکتر مرتضی حاجی‌زاده اوغاز، 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.
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.
در طرح حاضر از نانوپودری از جنس زیرکنیا که توسط ایتریم و سریم پایدار شده به عنوان ماده‌ی پوشش استفاده شده است. این نانوپودر به‌وسیله‌ی فرایند پاشش پلاسمایی بر روی زیر لایه‌ی 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.
حاجی‌زاده با اشاره به واردات محصولات پایه زیرکنیایی از کشورهای دیگر و هزینه‌ی 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. 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 نماید.»
این طرح در قالب رساله دکتری مرتضی حاجی‌زاده اوغاز و با راهنمایی دکتر رضا شجاع رضوی از دانشگاه صنعتی مالک اشتر انجام‌شده است. این پایان‌نامه که با همکاری توربو کمپرسور تک خاورمیانه انجام‌ شده که تحت عنوان پایان‌نامه‌ مورد نیاز صنعت به تأیید داوران ستاد ویژه‌ی توسعه‌‌ فناوری نانو نیز رسیده است. آیین‌نامه‌ی حمایت از پایان‌نامه‌های مورد نیاز صنعت در سایت www.nano.ir/hrdc موجود است.