بهبود خواص گرافیت با کمک نانوکربن

خواص سطحی گرافیت، از جمله خاصیت ترشوندگی و توزیع‌پذیری آن در آب به کمک فناوری نانو، با همت و تلاش متخصصین ایرانی، بهبود یافت.

خواص سطحی گرافیت، از جمله خاصیت ترشوندگی و توزیع‌پذیری آن در آب به کمک فناوری نانو، با همت و تلاش متخصصین ایرانی، بهبود یافت.

گرافیت به دلیل ویژگی‌های منحصر به‌فرد خود، همچون مقاومت در برابر شوک حرارتی و خوردگی، دانسیته کم، نسبت استحکام به وزن بسیار زیاد در درجه حرارت‌های بالا و فراوانی و ارزانی، جایگاه ویژه‌ای، در صنایع مختلف به‌خصوص در صنایع دیرگداز دارد. اما، پایین بودن خواص ترشوندگی و مقاومت به اکسیداسیون، کاربری این ماده با ارزش را با محدودیت روبرو کرده‌است.

مهندس سیدمحمدعلی شریف ‌شیخ‌الاسلامی، دانشجوی دکتری دانشگاه علم و صنعت ایران، روشی نوین و در حین حال ساده‌ای را برای پوشش‌دهی گرافیت به وسیله نانوکربن ارائه داده است و توانسته تا حد مطلوبی، خواص سطحی از جمله خاصیت ترشوندگی سطح را بهبود دهد.

وی برای این انجام کار، ابتدا سوسپانسیونی از نانوکربن را در محیط مایع تهیه کرده است. سپس این سوسپانسیون را با گرافیت مخلوط نموده و فرایند خشک کردن را به منظور حذف آب، انجام داده است. در نهایت گرافیت را در محدوده دمایی ۲۵۰ درجه سانتیگراد، برای حذف مواد آلی موجود مورد عملیات حرارتی قرار داده است. گفتنی‌است که این مرحله به عنوان مرحله تثبیت پوشش در روش حاضر، بسیار حائز اهمیت است.

نکته قابل توجه در این پژوهش، انتخاب جوهر به عنوان محیط مایع، برای تهیه سوسپانیون نانوکربن است که ایده نوینی به شمار می‌رود و از نظر علمی بسیار اهمیت دارد. زیرا جوهر، علاوه بر یک محیط مناسب برای پراکنده شدن نانوکربن، دارای ترکیبات آلی و رزینی است که به اتصال نانوکربن به سطح گرافیت، کمک می‌نماید.

مهندس شیخ‌الاسلامی و همکارانش موفق شده‌اند علاوه بر گرافیت، مواد سرامیکی دیگری همچون آلومینا، منیزیا، اسپینل، کرومیت و کاربید سیلیسیم را با موفقیت به کمک این روش با نانوکربن پوشش‌دهی کنند.

این طرح در آزمایشگاه سنتز و دیرگداز دانشگاه علم و صنعت ایران و با راهنمایی دکتر فرهاد گلستانی‌فرد و دکتر حسین سرپولکی انجام و جزئیات آن در مجله Journal of Alloys and Compounds (جلد۴۸۲، صفحات ۳۶۵-۳۶۱، سال ۲۰۰۹) منتشر شده است.