امیدی بر به‌کارگیری نانوکامپوزیت‌های پلیمری در صنایع هواپیماسازی

محققانی از دانشگاه صنعتی اصفهان موفق به سنتز نانوکامپوزیت پلیمری پلی‌اتر اتر کتون/ سیلیکا به‌صورت پودری به‌روش آلیاژسازی مکانیکی شدند.

محققانی از دانشگاه صنعتی اصفهان موفق به سنتز نانوکامپوزیت پلیمری پلی‌اتر اتر
کتون/ سیلیکا به‌صورت پودری به‌روش آلیاژسازی مکانیکی شدند.

مهندس مهدی هدایتی، کارشناس ارشد مهندسی مواد، در گفتگو با بخش خبری سایت ستاد ویژه‌ی
توسعه‌ی فناوری نانو گفت: «پلی‌اتر اتر کتون (“PEEK”)، یکی از پلیمرهای پیشرفته‌ی
مهندسی است. از مهم‌ترین مشخصه‌های این پلیمر می‌توان به مقاومت عالی در برابر محیط‌های
شیمیایی و رفتار سایشی و اصطکاکی بسیار مطلوب آن اشاره کرد. با این‌حال، دمای ذوب
نسبتا بالا (در حدود 340 درجه‌ی سانتی‌گراد) و حلالیت بسیار کم آن در حلال‌های
متداول، ساخت کامپوزیت‌های این پلیمر با روش‌های مرسوم را با مشکل مواجه می‌کند.
تاکنون برای ساخت کامپوزیت‌های این پلیمر از روش مخلوط‌سازی مستقیم به همراه Hot
press استفاده شده‌است. اما در بسیاری از کاربردها (مثلاً پوشش‌دهی به روش‌های
پاششی)، نیازمند به استفاده از پودر کامپوزیتی هستیم. لذا هدف اصلی این پژوهش به‌کارگیری
روش جدیدی در ساخت نانوکامپوزیت‌های زمینه پلیمری است که محصول به صورت پودری
فراوری می‌شود».

وی افزود: «در این پژوهش، نانوذرات تقویت‌کننده با استفاده از فراوری در حالت جامد
و آسیاب‌کاری گلوله‌ای پرانرژی(به مدت 15 ساعت)، درون زمینه‌ی پلیمری توزیع و پخش
شدند. در این روش، نانوذرات در اثر ضربات مکرر و پرانرژی ناشی از گلوله‌ها، به درون
ذرات پلیمر نفوذ می‌کنند».

مهندس هدایتی در مورد نتایج بررسی‌های صورت‌گرفته گفت: «ارزیابی‌ها نشان داد که با
تنظیم پارامترهای فرایند، تخریب مولکولی در ساختار پلیمر ایجاد نمی‌شود. همچنین با
اصلاح مناسب رفتار شیمیایی سطحی نانوذرات سیلیکا، توزیع و پخش مناسبی از نانوذرات
در زمینه‌ی پلیمری به‌دست می‌آید».

وی مرتفع شدن مشکلات و محدودیت‌های مرتبط با ذوب و یا انحلال پلیمر در روش‌های قبلی،
سادگی فرایند و کنترل متغیرهای آن و در نتیجه، سهولت ساخت نانوکامپوزیت، توانایی
ساخت محصول به صورت پودری و استفاده‌ی مستقیم آن در کاربردهای بعدی از جمله پوشش‌دهی
را از مزایای این پژوهش عنوان کرد.

گفتنی است که این محققان از نانوذرات سیلیکای تولید شده به‌وسیله‌ی شرکت شیمیایی
فدک در اصفهان به‌عنوان فاز تقویت‌کننده استفاده کرده‌اند. با توجه به اینکه این
نانوذرات به‌صورت رسوبی تهیه شده‌اند، انجام یک فرایند اصلاح سطح روی آنها لازم است
که این کار به‌همت محققان این پژوهش انجام شده‌است و نتایج آن در سومین کنفرانس
نانوساختارها در کیش ارایه گردیده‌است.

مهندس هدایتی در رابطه با تجاری‌سازی این محصول اظهار کرد: «تاکنون مذاکرات خوبی با
صنایع هواپیماسازی (هسا) انجام شده‌است و در این رابطه، قراردادی نیز با صنایع نوین
وزارت صنایع در مراحل پایانی انعقاد است».

جزئیات این پژوهش -که در قالب بخشی از پایان‌نامه‌ی کارشناسی ارشد آقای مهدی هدایتی
با راهنمایی دکتر مهدی صالحی و دکتر مسعود پنجه‌پور و مشاوره‌ی دکتر روح‌الله باقری
انجام شده‌است- در مجله‌ی Powder Technology (جلد 207، صفحات 303-296، سال 2011)
منتشر شده‌است.