در این ثبت اختراع، ایجاد ساختار نانوبلوری سطحی به روش بمباران با ذرات با سرعت ماورای صوت شرح داده شده است.
معرفی پتنت هفته با عنوان: روشی برای خود نانوبلوری کردن مواد فلزی
| عنوان فارسی: روشی برای خود نانوبلوری کردن مواد فلزی عنوان انگلیسی:Method of surface self-nanocrystallization of metallic materials شماره پتنت: ۶,۹۲۶,۷۸۰ نام پدیدآورندگان: Xiong; Tianying, Li; Tiefan, Wu; Jie, Jin; Huazi, Wu; Minjie, Chen; Jinsheng, Li; Ming تاریخ ثبت: August 9, 2005 چکیده: سطح خارجی فلزات یکی از آسیب پذیرترین قسمت‌های آن است که در اثر خوردگی، فرسایش و عوامل خارجی متحمل مشکلاتی می‌گردد. کیفیت سطحی از جمله خواصی است که در فلزات از اهمیت بسیار زیادی برخوردار است و علل بسیاری از نواقص مانند خوردگی، خستگی، سایش و موارد مشابه، به دلیل نامطلوب بودن شرایط سطحی است. به دلیل اهمیت شرایط سطحی در صنعت، فرایندهایی را تحت قالب عملیات تکمیلی روی سطح فلز انجام می‌دهند. کاهش اندازه بلورهای فلزی سطح، می‌تواند در استحکام فلز تاثیرگذار باشد. دانشمندان سعی در تبدیل دانه‌بندی بلورهای فلزی به نانوبلورها داشتند، و به روش‌های مختلف مانند USSP ، توانستند نانوبلورهای فلزی(SNC) را در سطح فلز ایجاد کنند و دریافتند بدون تغییر خواص شیمیایی فلز، خواص سطحی آن بهبود چشمگیری داشت. این ساختارهای نانوبلورهای فلزی دارای قابلیت جذب نور مناسبی نیز هستند. در این ثبت اختراع، ایجاد ساختار نانوبلوری سطحی به روش بمباران با ذرات با سرعت ماورای صوت شرح داده شده است. این ذرات توسط یک گاز حامل به سطح فلز پرتاب می‌شوند .می‌توان به روش‌های مختلفی مانندCVD ،PVD و روش‌های پاشش به این نوع دانه‌بندی رسید. ولی تفاوت این روش با روش‌های دیگر، ایجاد پیوند بسیار قوی‌تر بین پوشش و زمینه می‌باشد . با در نظر گرفتن خواص بسیار مناسب نانومواد، می‌توان با ایجاد نانولایه‌ها در سطح فلزات، خواص آنها را به طور قابل توجهی بهبود بخشید . بیشتر عملیات سطحی در این روش مانند ساچمه‌زنی ماوراء صوتی نیز قابل انجام هستند و در این ثبت اختراع از این روش استفاده شده است. سرعت مورد استفاده ماوراء صوت بوده و برابر۳۰۰ تا ۱۲۰۰ متر بر ثانیه می‌باشد. زمینه مورد استفاده در این روش می‌تواند فلزات گوناگونی باشد ولی ترجیحاً باید فولاد ساده کربنی و فولاد زنگ نزن ۳۱۶L مورد استفاده قرار گیرد. انواع گازهای ایمن مورد استفاده قرار می‌گیرند، ولی بیشتر از هوای فشرده و یا نیتروژن استفاده می‌شود. فاصله بمباران می‌تواند از ۵ تا ۵۰ میلی‌متر تغییر کند. فشار گاز بین ۱ تا ۳ مگاپاسکال بوده، و دبی‌گاز بین ۱۰ تا ۳۰ گرم بر ثانیه و ولتاژ مورد نظر بین ۰ تا ۳۰ ولت متغیر می باشد. در مرحله اولیه کار تمیزکاری، پولیش و آماده‌سازی سطح فلز، شستشو با الکل و یا استون باید صورت پذیرد. مکانیزم تشکیل دانه‌های نانومقیاس به این صورت است که بر اثر تغییر شکل پلاستیک شدید و ایجاد نابجایی‌ها و ساختار دوقلویی مرزهای فرعی تشکیل می‌شوند، که در ادامه به دانه‌های نانومقیاس تبدیل می‌شوند
مزایای این روش عبارتند از:
|
