محافظت از خوردگی و سایش به کمک نانوذرات

مهندسان دانشگاه فردوسی مشهد، روشی برای پوشش‌دهی نانومتری روی سطوح داخلی لوله‌ها
و پوسته‌های فولادی و آلومینیومی به منظور محافظت از خوردگی و سایش معرفی کرده
‌است.

مهندس رسول پوریامنش در گفتگو با بخش خبری سایت ستاد ویژه توسعه فناوری نانو در
رابطه با نحوه انجام این کار پژوهشی گفت: «در این تحقیق، سطح فلز آلومینیوم با نیکل
به روش آسیاکاری مکانیکی پوشش داده شده‌است. برای این کار، پودر نیکل به همراه صفحه
فلزی (قطعه مکعبی درون محفظه آسیا با ابعاد ۱×۱×۱سانتی‌متر) که باید پوشش‌دهی شود
در آسیای گلوله‌ای ماهواره‌ای و در زمان‌های مختلف تحت عملیات آسیاکاری قرار گرفته‌اند.
این عملیات تحت شرایط مختلف برای مقادیر متفاوت از ذرات پودری انجام شده که منجر به
اندرکنش‌های شیمیایی- نفوذ، آلیاژسازی و تشکیل فازهای جدید در فصل ‌مشترک هدف و
ذرات پوشش گردیده است. نیکل ترکیبات بین فلزی NiAl،Al3Ni و Ni3Alرا در لایه پوششی
تشکیل داده است. در این آزمایش، واکنش‌های انجام شده (که همگی گرمازا هستند)، باعث
افزایش موضعی دما در نقاط انجام واکنش و اتصال بهتر پوشش به هدف شده‌اند. ذرات لایه
پوششی حاصل، دارای ذرات نانومتری با اندازه‌های متفاوت بوده‌اند. در نهایت، تغییرات
ریزسختی و اندازه دانه‌ها پس از آنیل، بررسی و با مقایسه نتایج حاصل از نمونه‌های
مختلف، شرایط بهینه برای تولید سطوح فلزی پوشش داده به‌دست آمده است.

مهندس پوریامنش، «تشکیل پوشش همگن و یکنواخت و خالی از حفره، ساختار نانومتری در
لایه پوششی (که باعث تسهیل در نفوذ Al و Ni در یکدیگر و تشکیل فازهای بین فلزی
Al-Ni می‌شود) را از نتایج این کار پژوهشی برشمرد».

گفتنی است که بررسی‌های ریزساختاری نمونه‌ها به وسیله میکروسکوپ نوری و الکترونی
SEM ، بررسی تغییرات ریزسختی زمینه و پوشش و بررسی ترکیبات فازی در پوشش به وسیله
XRD و ماهیت پوشش با میکروسکوپ TEM انجام شده است.

این پژوهش که با همکاری پروفسور جلیل وحدتی خاکی و غفار محمدی در دانشگاه فردوسی
مشهد انجام شده، در مجله Alloys and Compounds (جلد۴۸۸، صفحات۴۳۰–۴۳۶، سال۲۰۱۰)
منتشر شده است.