تبدیل آلومینیم خالص تجارتی به نوع نانوساختار آن

در روش‌های “پایین به بالا” مواد نانوساختار را از کنار هم قرار دادن و چیدمان
اتم‌‌ها یا مولکول‌ها و یا تجمع ذرات نانوپودری تولید می‌کنند ولی در روش‌های “بالا
به پایین” با اعمال فرایندهای خاص، ساختار یک قطعه‌ی نسبتاً بزرگ را به ساختار
نانو تبدیل می‌کنند”.

دکتر ریحانیان، ایجاد ساختار نانو در آلومینیم خالص تجارتی با استفاده از
فرایند اکستروژن در کانال‌های هم مقطع زاویه‌دار(ECAE) و مدل‌سازی ریاضی فرایند
به کمک تئوری “حد بالایی”را از اهداف اصلی انجام این پژوهش عنوان کرد.

گفتنی است که بخش اول این پژوهش در ایران و بخش دیگر آن طی یک دوره‌ی شش‌ماهه
در دانشگاه اوزاکای ژاپن انجام شده است. در بخش اول، ابتدا قالب ECAE طراحی و
ساخته شد. سپس آلومینیم خالص تجارتی تا ۸ مرحله تحت فرایند ECAE قرار گرفت.
علاوه بر این به کمک تئوری “حد بالایی” فرایند ECAE نیز بصورت ریاضی آنالیز شد.
در بخش دوم، ریزساختار ماده به کمک آنالیز پراش الکترون‌های تفرق یافته (EBSD)
و آنالیز میکروسکپ الکترونی عبوری (TEM) به صورت کیفی و کمی آنالیز گردید.

ریحانیان در گفتگو با بخش خبری سایت ستاد ویژه توسعه فناوری‌نانو، گفت: “در این
پژوهش استحکام آلومینیم پس از ایجاد ساختار نانو با دانه‌بندی بسیار ریز تقریباً
تا چهار برابر افزایش یافت. همچنین قابلیت سوپر پلاستیک این مواد در نرخ کرنش‌های
بیشتر و دماهای کمتر تا حد قابل قبولی رشد یافت. بنابراین این مواد در صنایعی
که به قطعاتی با استحکام بالا نیاز دارند، همانند هوا فضا و همچنین تولید قطعات
سوپر پلاستیک کاربرد دارند”.

جزئیات این پژوهش که با همکاری دکتر محمدمحسن مشکسار استاد دانشکده مهندسی
دانشگاه شیراز و دکتر رامین ابراهیمی استادیار دانشکده مهندسی دانشگاه شیراز
انجام گرفته،
در مجلاتMaterial Characterization (جلد۵۹، صفحات۱۳۲۳-۱۳۱۲،
سال۲۰۰۸)،
Materials Science and Engineering (جلد۴۷۳، صفحات۱۹۴-۱۸۹،
سال۲۰۰۸)،Journal of Materials Processing and Technology (جلد۱۹۸، صفحات۵۳-۴۸،
سال۲۰۰۸) و Materials and Design(جلد۳۰، صفحات۳۴-۲۸، سال۲۰۰۹ ) منتشر شده است.