تولید آزمایشگاهی فویل نانوساختار آلیاژ آلومینیوم در دانشگاه صنعتی امیرکبیر

آلیاژ آلومینیوم ۶۰۶۱ به دلیل خواص مکانیکی بسیار مناسب مانند نسبت
استحکام به وزن بالا، چقرمگی خوب، مقاومت بالا در برابر خوردگی و …
به طور گسترده‌ای در صنایع ساختمانی، هوا فضا و خودرو مورد استفاده
قرار می‌گیرد. با نانوساختار شدن این آلیاژ، بهبود چشمگیری در خواص
مکانیکی و فیزیکی آن مشاهده می‌گردد که این امر موجب گسترش کاربری آن
به جای فولاد در صنایع مختلف خواهد شد.

دکتر دهقانی در گفتگو با بخش خبری سایت ستاد ویژه توسعه فناوری‌نانو،
اظهار داشتند: “فویل‌های آلیاژ آلومینیوم را اصطلاحاً near-net-shape
foils می‌گویند که در ساخت ابزار دقیق، محرک‌های الکتریکی و مکانیکی و
نیز تجهیزات پزشکی مورد استفاده قرار می‌گیرند. نمونه نانوساختار این
فویل‌ها، به علت خواص مکانیکی و فیزیکی برتر، از راندمان و کارایی
بسیار بالاتری برخوردار است.

روش سنتی تولید فویل صنعتی شامل مراحل مختلفی است که از آن جمله
می‌توان به تولید شمش‌های حجیم و سنگین اولیه، انجام عملیات نورد گرم و
سرد و چندین عملیات آنیل اشاره نمود. این روش علاوه‌بر زمان‌بر بودن،
بسیار پرهزینه است و مصرف انرژی بسیار بالایی (جهت همگن‌سازی و پیشگرم
کردن شمش‌های ضخیم وسنگین اولیه، نورد گرم و سرد و نیز آنیل) دارد.
شایان ذکر است که دستیابی به فویل نانوساختار از روش سنتی غیرممکن است.
در روشی که ما در این تحقیق انتخاب نموده‌ایم، فویل نانوساختار
مستقیماً از سیال مذاب تولید می‌شود”.

دکتر دهقانی در ادامه گفتگو و در تشریح نحوه انجام کار و نتایج حاصل
افزودند: “پس از بررسی‌های اولیه، روش‌های دستیابی به near-net-shape
foils شناسایی شدند. نتایج بیانگر آن بود که برای این منظور تنها دو تا
سه روش وجود دارد که البته بسیار گران‌قیمت و هزینه‌بر می‌باشند و در
موارد بسیاری نیز منجر به تولید نمونه نانوساختار نمی‌گردند. ما در
ادامه بررسی‌ها به روشmelt spinning برخورد نمودیم و به لحاظ سهولت و
ارزانی، این روش را مبنای کار خود قرار دادیم. پس از انتخاب روش،
پارامترهای کنترل‌کننده فرایند ‌شناسایی شده و مبتنی بر سعی و خطا
بهینه گردیدند. پس از طی مراحل ساخت، در پایان خواص مکانیکی و
ریزساختاری فویل نانوساختار تولیدی با انجام آزمایشات مکانیکی و
بررسی‌های TEM، XRD، SEM و AFM مورد ارزیابی قرار گرفتند. از فویل‌های
تولیدی در این تحقیق می‌توان برای سنتز پودر نانوساختار استفاده نمود”.

جزئیات این پژوهش که از حمایت تشویقی ستاد بهره‌مند گردیده، در
مجلهMaterials Science & Engineering A (جلد ۴۸۹، صفحات ۲۵۲-۲۴۵، سال
۲۰۰۸) منتشر شده است.