به گزارش خبرگزاری مهر به نقل از ستاد ویژه توسعه فناوری نانو، علیرغم خواص مناسب و صرفه اقتصادی پوششهای کروم سخت، استفاده از آن‌ها در سال‌های اخیر به شدت تحت کنترل قرار گرفته است. علت اصلی این موضوع خطرات بالقوه این پوشش و اثرات زیانبار روش‌های تهیه آن بر سلامت انسان و محیط زیست است. به همین دلیل صنایع مختلف در سال‌های اخیر به دنبال یافتن جایگزینی مناسب برای این پوشش بوده‌اند.
سارا خمسه، مجری طرح عنوان کرد: موضوع کار تحقیقاتی حاضر، امکان سنجی جایگزینی لایه‌های نازک سرامیکی نیترید کروم (CrN) و نیترید کروم زیرکونیوم (CrZrN) با پوششهای کروم سخت بوده است.
وی ادامه داد: از آنجا که خواص مکانیکی مناسب و مقاومت اکسایش خوب از خصوصیات مهم مورد نیاز برای این پوشش‌هاست، در این تحقیق اثرات مقدار Zr بر ریزساختار و مقاومت اکسایش لایه‌های نازک سرامیکی مورد بررسی قرار گرفته است.
خمسه در ادامه به نتایج این تحقیقات اشاره کرد و افزود: نتایج مطالعه حاضر نشان داده که اضافه کردن مقدار کمی از Zr باعث بهبود مقاومت اکسایش لایه‌های نازک سرامیکی، افزایش سختی و افزایش دمای اکسایش آن از ۶۰۰ درجه‌ی سانتیگراد به ۸۰۰ درجه‌ی سانتیگراد می‌شود؛ این در حالی است که در لایه‌های نازک CrZrN، با حضور مقادیر زیاد Zr، مقاومت اکسایش و سختی پوشش‌ها افت می‌کند.
وی اظهار داشت: این پوشش‌ها با مقاومت اکسایش بالا، قابلیت کاربرد به عنوان پوششهای سخت در دماهای بالا در صنایعی از جمله صنایع هوا و فضا و نفت و گاز را دارند.
به گفته این محقق، این پوشش‌ها به روش کندوپاش تهیه شده‌اند؛ همچنین توجه به قابلیت دستگاه کندوپاش، امکان تهیه پوششهای بسیار نازک با مقادیر کنترل شده از Zr فراهم می شود. لذا با کنترل ریزساختار این نانو پوشش‌ها خواص مکانیکی و مقاومت اکسایش بسیار خوب جهت کاربرد این پوشش‌ها در دمای بالا فراهم خواهد آمد.
خمسه خاطر نشان کرد: این پوشش‌ها در حال حاضر در مقیاس آزمایشگاهی تولید شده است، اما در صورت تکمیل مطالعات و دستیابی به تولید انبوه، استفاده از آن‌ها منجر به حذف اثرات زیانبار پوششهای کروم سخت بر محیط زیست و سلامتی انسان‌ها خواهد شد.
دکتر سارا خمسه، عضو هیأت علمی مؤسسه پژوهشی علوم و فناوری رنگ و پوشش و حسام الدین عراقی در انجام این پژوهش همکاری داشته‌اند که نتایج آن در مجله Ceramics International (جلد ۴۲، سال ۲۰۱۶، صفحات ۹۹۸۸ تا ۹۹۹۴) چاپ شده است.
نظر شما