الياف شيشه مشهورترين تقويت كننده مورد استفاده در صنعت كامپوزيت مي‌باشد و انواع مختلفي از آن بصورت تجاري وجود دارند كه برخي از آنها عبارتند از:

 E، S،C،ECR،AR. تركيبات شيميايي اين الياف با هم متفاوت است و هر كدام براي كاربرد خاصي مناسب است.
تقريباَ 90 درصد الياف مورد استفاده در كامپوزيتهاي مهندسي الياف شيشه مي‌باشد. الياف شيشه استحكام و سختي مناسبي دارد، خواص مكانيكي خود را در دماهاي بالا حفظ مي‌كند، مقاومت رطوبت و خوردگي مناسبي دارد و نسبتاَ ارزان است . تقسيم بندي شش نوع الياف شيشه و تركيب درصدهاي آن در زير نشان داده شده است:

glass- Eمصارف عمومي
glass- Rخواص مكانيكي بالاتر
glass-S خواص مكانيكي بالاتر
glass-c مقاومت شيميايي مناسب
glass-ECR مقاومت اسيد و باز خوب
glass-AR مقاومت اسيد و باز خوب
در جدول ذيل تركيب شيميايي انواع الياف شيشه مشاهده مي‌شود.

 

 E

 R

 S

C

 ECR

 AR

 SiO2

 54.2

 60

 64.4

 64.6

 58.4

 61

 Al2O3

14.0

25

25

4.1

11

 0.5

 CaO

 17.2

9

-

13.4

22

  5

 MgO

4.6

6

10.3

3.3

2.2

 0.05

 Na2O, K2O, Li2O

0.8

-

-

9.6

0.9

14

 B2O3

10.6

-

-

4.7

0.09

 -

 BaO

-

-

-

 0.9

-

-

 ZnO

-

-

-

-

 3

-

 ZrO2

-

-

-

-

-

 13

 TiO2

-

-

-

-

2.1

 5.5

 Fe2O3

 0.4

-

-

-

0.26

0.5

 Specific gravity

2.56

2.58

2.49

2.45

2.6

2.74

 Refractive index

 1.55

-

 1.52

 1.52

-

 1.56

 Single fibre tensile strength,  GPa

 3.6

4.4

4.5

-

3.4

2.5

  Single fibre tensile modulus,  GPa

 76

 85

 86

-

 73

 80

 Softening point,  C

 

 990

 1000

 690

 900

 860

فرآيند توليد الياف شيشه را مي‌توان بصورت زير خلاصه نمود:

1- آماده سازي مواد خام: بيش از نيمي از مواد اوليه مورد استفاده ماسه سيليس است و قسمت اصلي هر نوع الياف شيشه را تشكيل مي‌دهد. ساير اجزاء شامل مقادير ناچيز ساير تركيبات شيميايي مي‌باشند.
2- بخش اختلاط (Batch House): در اينجا مواد با هم مخلوط شده براي قسمت كوره آماده مي‌شوند. اصطلاحا به اين توده مخلوط، Batch گفته مي‌شود.
3- كوره: دماي كوره به اندازه كافي زياد است تا ماسه و ساير اجزاء را ذوب كند و بصورت شيشه مذاب در آورد. سطح داخلي كوره با آجرهاي مخصوصي ساخته شده است كه در دوره‌هاي زماني مشخص تعويض مي‌شوند.
4- بخش Bushing: شيشه مذاب روي سيني‌هاي پلاتيني مقاوم حرارتي متعدد، جريان پيدا مي‌كند. در اين سيني‌ها هزاران روزنه وجود دارد كه بوشينگ ناميده مي‌شوند.
5- تشكيل الياف: جريان شيشه مذاب از درون بوشينگ‌ها بيرون كشيده مي‌شود و تا قطر معين نازك مي‌شوند، سپس توسط آب يا هوا خنك مي‌شوند تا الياف تشكيل شوند.
 -آهار زني: الياف مو مانند، با يك مخلوط شيميايي مايع كهSizing ناميده مي‌شود، پوشش داده مي‌شوند. آهار زني به دو علت اصلي انجام مي‌شود:

  1. براي محفوظ ماندن الياف از سايش به يكديگر در طي فرآيند ساخت و كار
  2. به منظور حصول اطمينان از چسبندگي الياف به رزين

دسته (strand): يك دسته از چند تاو (tow) تشكيل شده است و هر تاو بيانگر تعداد ليفهايي (fiber) است كه از يك بوش ريسيده مي‌شوند به عنوان مثال مي‌تواند دويست  ليف باشد. مجموعه‌اي از دسته‌ها، يك رشته (roving) ناميده مي‌شود. يك تاب مختصر به رشته داده مي‌شود تا كار كردن با آن آسانتر شود. براي كامپوزيتهاي الياف پيوسته، انتخاب نوع الياف، بستگي به فرآيند شكل دهي و ميزان آرايش يافتگي الياف دارد.
تعداد تارهاي (filament) يك رشته توسط تكس (tex) بيان مي‌شود. به عنوان مثال 600، 200 1 ، 2400 .(tex 1= 1000m/g )
مي‌توان رشته‌ها را خرد كرد (chopped) و براي توليد نمد شيشه (strand mat chopped) استفاده كرد. در اين حالت از يك بايندر (binder) براي ثابت نگاه شدن الياف در كنار هم استفاده مي كنند. بايندر فوق به هنگام آغشته سازي الياف با رزين خيس خوردگي (wet-out) را كنترل مي‌كند و بنابراين آرايش اتفاقي الياف در نمد حفظ مي‌شود. انتخاب بايندر با توجه به كاربرد مواد انجام مي گيرد و دوام يك قطعه كامپوزيتي مي‌تواند متأثر از نوع بايندر باشد.

نمدهاي الياف پيوسته ( contruous random mat ) شكل ديگري از الياف مورد استفاده مي‌باشند كه در آنها الياف پيوسته با آرايش اتفاقي نمد درست مي‌شود. اين شكل از الياف براي قرار گرفتن در قسمتهاي تيز و كنج قالب مناسبند و در اين حالت الياف آن نمي‌شكنند.

همچنين مي‌توان از الياف شيشه با طولهاي متفاوت براي كاربرد مستقيم در آميزه سازي (BMC) استفاده كرد. طول الياف در نمد (CSM) معمولا بيشتر از mm20 و بلندتر از الياف مورد كاربرد در آميزه سازي است. طول الياف مورد استفاده در رزينهاي گرماسخت نيز بيشتر از گرمانرمهاست. انواع پارچه‌ها با بافتهاي مختلف نيز از رشته‌هاي شيشه بافته مي‌شود. در شكلهاي ذيل اشكال مختلف الياف شيشه مشاهده مي‌شود.


 الياف رشته‌اي (Roving)


تار (Filament)


نمد الياف كوتاه (CSM)


نمد الياف بلند (CRM)


پارچه بافت ريز


پارچه بافت درشت


پودر شيشه (Glass milled)


الياف خرد (Chopped strand)

اشكال مختلف الياف شيشه

 

+ نوشته شده توسط مهدي عسگري وجواد صابري در Sat 7 Mar 2009 و ساعت 10:53 PM |
اگرچه اكثر الياف مورد استفاده در صنعت كامپوزيت از جنس شيشه مي‌باشد ولي مدول آن نسبتا پايين است. در سالهاي پيش تلاشهاي زيادي انجام گرفت تا تقويت كننده‌هاي جديدي با تبديل حرارتي الياف آلي به الياف كربن ساخته شود.

الياف حاصل به سرعت كاربرد وسيعي در كامپوزيتهاي فنوليكي به منظور استفاده در عايقهاي فداشونده در صنايع نظامي پيدا كرد. مشخصه الياف كربن، سبكي، استحكام و سفتي بالا مي‌باشد. همه انواع الياف كربن از پيروليز الياف آلي در يك محيط خنثي بدست مي آيد. سه منبع مهم عمده براي ساخت الياف كربن وجود دارد:

پلي اكريلونيتريل (pan) رايون و قير (

طرز تهيه:

كوپليمر متيل اكريلات و ايتاكونيك اسيد (

اكسيداسيون الياف اكريليك، به منظور تثبيت شكل الياف به هنگام فرآيند كربنيزه كردن است. اين عمل در اتمسفر اكسيژن و دماي

سپس الياف اكسيد شده در يك محيط خنثي كربنيزه مي‌شوند. و در نهايت الياف كربنيزه وارد مرحله گرافيته كردن مي‌شوند. اين مرحله نيز در مرحله خنثي و در دماي حدود 400تا

شرايط مورد بحث در طول فرآيند پليمريزاسيون تا ساختار گرافيتي، به دقت انتخاب و كنترل مي‌شوند. در طول اين فرآيند عناصر غير كربني بصورت گاز خارج شده، اجزاء كربني باقي مي‌مانند. مهمترين شكل الياف كربن، پارچه است كه در بافتهاي مختلف وجود دارد.

+ نوشته شده توسط مهدي عسگري وجواد صابري در Sat 7 Mar 2009 و ساعت 10:48 PM |
پژوهشگران دانشگاه صنعتي اصفهان، طي پژوهشي، موفق به ساخت بيوسراميک فلوئور آپاتيت نانوساختار شدند که مي‌تواند جايگزين مناسبي براي ماده هيدروکسي آپاتيت در جراحي ارتوپدي و دندان‌پزشکي باشد.

احسان محمدي زهراني، کارشناس ارشد مهندسي مواد دانشگاه صنعتي اصفهان، در اين رابطه گفت: ”يکي از نکات موجود در کاربرد پزشکي هيدروکسي آپاتيت، نرخ بالاي انحلال‌پذيري آن در محيط فيزيولوژيکي است که منجر به سست شدن فصل مشترک استخوان با بيوماده ذکر شده، چه به صورت پوشش بر سطح ايمپلنت فلزي و چه به صورت بالک، مي‌شود. اين مسأله باعث مي‌گردد که بيوماده نتواند نقش خود را به خوبي در ترميم بافت آسيب ديده ايفا نمايد. در اين راستا، جايگزيني يون‌هاي هيدروکسيل در ساختار هيدروکسي آپاتيت با يون فلوئور، که منجر به شکل‌گيري فلوئورآپاتيت مي‌شود، از اهميت ويژه‌اي برخوردار است. در اثر اين جايگزيني، افزايش پايداري حرارتي طي فرايند ساخت و کاهش نرخ انحلال پذيري آپاتيت در بدن، خواص ناخواسته هيدروکسي آپاتيت در محيط بدن را بهبود مي‌بخشد“.

وي، ”کاربردهاي پزشکي و درماني، نظير پوشش بر سطح ايمپلنت فلزي دنداني و ارتوپدي، ترميم بافت سخت آسيب ديده، انتقال دارو، مهندسي بافت براي خلق و بازسازي آن“ را از ديگر کاربردهاي اين نانوبيوسراميک، عنوان کرد.

به گزارش بخش خبري سايت ستاد ويژه توسعه فناوري‌نانو، در ساختار بافت معدني استخوان، يون‌هايي چون
Na+، +K، Mg+2، CO3-2و F- حضور دارند که از بين اين يون‌ها، CO3-2 و F- تأثير بيشتري بر رفتار و خواص بخش معدني استخوان دارند و حضور يون F- در حد خيلي کم، در بافت دندان و استخوان ضروري است.

جايگزيني گروه‌هاي
OH- در ساختار هيدروکسي آپاتيت با يون F-، منجر به شکل‌گيري ترکيب جديدي با عنوان فلوئور‌آپاتيت مي‌شود که نسبت به پودر هيدروکسي آپاتيت خالص در محيط بيولوژيکي، داراي مزايايي چون؛ تشکيل سريع‌تر لايه آپاتيت، جذب بهتر پروتئين و سلول‌هاي استخوان‌ساز بر سطح و نرخ انحلال کمتر است. از مزاياي ديگر فلوئورآپاتيت، مي‌توان به پايداري حرارتي بالاي آن طي فرايند توليد اشاره کرد.

مهندس محمدي زهراني، روش مورد استفاده براي ساخت اين نانوپودر را، ”آلياژسازي مکانيکي“ عنوان کرد و افزود: ”براي اين منظور، از دستگاه آسياب گلوله‌اي سياره‌اي، با محفظه و گلوله‌هاي زيرکونيايي استفاده شد. مشخصه‌يابي اين نانوپودر نيز، با روش‌هاي مرسوم مثل پراش پرتو ايکس
و طيف سنجي مادون قرمز و ميكروسكوپ الكتروني انجام شد  

+ نوشته شده توسط مهدي عسگري وجواد صابري در Sat 7 Mar 2009 و ساعت 10:40 PM |

 

مواد مغناطيسي از جمله مواد مهندسي بسيار مهمي هستند كه كاربردهاي مختلفي را به خود اختصاص داده­اند. به طور مثال مي­توان به كاربرد آنها در سيستم­هاي الكترونيكي اشاره كرد كه هر روزه از آنها استفاده مي­كنيم. متن زير كه از خبرنامة انجمن سراميك ايران (شمارة 10) نقل شده است، به معرفي و كاربرد مواد مغناطيسي پرداخته است:
به طور كلي مواد مغناطيسي به دو دسته سخت­مغناطيس (نظير آهنرباهاي دائم) و نرم­مغناطيس (نظير مواد مغناطيسي با پسماند مغناطيسي كم) تقسيم­بندي مي­شوند:

1- آهنرباهاي دائم سراميكي

مواد مغناطيسي دائم به دسته­اي از مواد اطلاق مي­شود كه خاصيت مغناطيسي خود را پس از حذف ميدان مغناطيسي خارجي حفظ مي­كنند و كاربردهاي وسيعي را به خود اختصاص داده­اند. به عنوان مثال مي­توان از كاربرد آنها در يخچال­ها، موتورهاي جريان مستقيم، نگهدارنده­ها، دستگاه­هاي سنجش، بلندگوها و بسياري موارد ديگر نام برد.
اكثر آهنرباهاي دائمي تجارتي، از فريت­هاي سخت­مغناطيس سراميكي تشكيل شده­اند كه حاوي اكسيدهاي مختلفي مي­باشند. البته قيمت مواد اوليه فريت­هاي سخت­مغناطيس، در مقايسه با مواد مورد نياز براي آهنرباهاي فلزي نظير آلياژ AlNiCo و يا تركيبات آلياژهاي كمياب خاكي، كمتر مي­باشد. همچنين لازم به ذكر است كه فريت­هاي سخت­مغناطيس سراميكي، به لحاظ دارا بودن ميدان­هاي پسماندزداي (Hc) قوي­تر در مقايسه با آهنرباهاي فلزي نظيرAlNiCo، مي­توانند در ابعاد كوچكتري، بدون اينكه مواجه با خطر ميدان­هاي آهنربازدا باشند، تهيه شوند.

فريت­هاي سخت­مغناطيس سراميكي از نوع هگزاگونال، يك بخش از خانواده اكسيدهاي كمپلكس با فرمول عمومي MO.6Fe2O3 مي­باشند كه MO معرف اكسيدهاي: باريم، استرانسيم، سرب و يا تركيبي از اين عناصر مي­باشند. از مواد مهم تجارتي در اين گروه مي­توان به فريت­هاي باريم با فرمول BaO.6Fe2O3 و فريت استرانسيم با فرمول SrO.6Fe2O3 اشاره كرد.

در اين راستا از افزودني­هاي مختلفي نظير Sio2 يا AL2O3 بمنظور افزايش ميدان پسماندزداي (Hc) و كمك زينتر، استفاده مي­گردد. سراميك­هاي مغناطيسي همچنين بر مبناي ميزان نظم ريزساختارشان كه در پروسه توليد قابل كنترل مي­­باشد، به دو گروه تقسيم مي­شوند:

نوع اول مگنت­هاي آنيزوتروپ­ (جهت­دار)، كه داراي يك محور ترجيهي مغناطيسي مي­باشند و نوع دوم مگنت­هاي ايزوتروپ (غيرجهت­دار)، كه داراي يك بافت ريزساختاري جهت­دار نمي­باشند و خواص مشابهي را در جهات مختلف از خود نشان مي­دهند. همچنين در مگنت­هاي جهت­دار آنيزوتروپ بخاطر وجود يك محور يكسان، انرژي مغناطيسي ماكزيمم مي­باشد.

كاربرد مواد مغناطيسي دائم بر پاية عملكرد ويژه مغناطيسي­شان مي­باشد و در سيستم­هاي فضانوردي، كامپيوتر، الكترونيك، پزشكي، صنعت خودروسازي، صنايع نظامي، وسايل انتقال اطلاعات و غيره مشاهده مي­شوند. در واقع فريت­هاي سخت مغناطيس سراميكي در بسياري از موارد مورد استفاده قرار مي­گيرند: از اسباب­بازي­هاي ساده و قفل­هاي كابينت گرفته تا موتورهاي الكتريكي DC.

آهنرباهاي بزرگ در سپراتورهاي مغناطيسي براي تغليظ مينرال­ها و فيلترهاي آبي و آهنرباهاي كوچك در صفحات نمايشگر اطلاعات مورد استفاده قرار مي­گيرند. در صنعت، آهنرباهاي دائم سراميكي به چندين گروه تقسيم مي­شوند: سراميك­هاي مغناطيسي مشهور به گروه 1، از مواد ارزان قيمت ساخته مي­شوند و كاربرد­­هايي نظير: قفل­هاي ساده، كوپل­هاي مغناطيسي هم­محور براي كنتور­هاي آب و ياتاقان­هاي بدون اصطكاك در كنتورهاي برق را به خود اختصاص داده­اند.

سراميك­هاي مغناطيسي مشهور به گروه 2، در موتورهاي DC مورد استفاده در خودروها، موتورهاي پله­اي (Stepper Motors ) و كوپل­هاي مغناطيسي هم­محور مورد استفاده قرار مي­گيرند.

سراميك­هاي مغناطيسي مشهور به گروه 5 ، بصورت آهنرباهاي حلقه­اي شكل در بلندگوها و جداكنندهاي مغناطيسي و ديسك­هاي مورد استفاده در كوپل­هاي مغناطيسي، مورد مصرف قرار مي­گيرند.

سراميك­هاي مغناطيسي مشهور به گروه 7 و 8، در موتورهاي DC ، موتورهاي Brushiess DC و ژنراتورها و محرك­هاي القايي خطي استفاده مي­شوند.

2- فريت­هاي نرم­مغناطيس


مواد نرم­مغناطيس بطور كلي با اعمال ميدان­هاي ضعيف مغناطيسي، خاصيت مغناطيسي از خود نشان مي­د­هند. وقتي نيروي اعمالي حذف مي­شود، خاصيت مغناطيسي باقيمانده در آن­ها تضعيف مي­گردد. اهميت نرم­مغناطيس­ها در بسياري از سيستم­هاي الكتريكي و الكترونيكي مشهود است.
مواد نرم­مغناطيس در سيستم­هاي توزيع نيرو، تغيير انرژي الكتريكي به مكانيكي و ارتباطات مايكروويو مورد استفاده قرار مي­گيرند. آنها همچنين به عنوان مبدل­هاي الكتريكي و مواد فعال جهت ذخيره­سازي اطلاعات در بسياري از سيستم­هاي اطلاع­رساني عمل مي­كنند. بسياري از كاربردهاي جديد آنها در اثر بهبود خواص و ويژگي­هاي اين مواد بوده است.

مواد اولية فريت­هاي نرم­مغناطيس، اكسيدهاي سراميكي هموژني هستند كه اكسيد آهن به عنوان جزء اصلي آنها مي­باشد. فريت­ها مي­توانند ساختار­هاي كريستالي متفاوتي را دارا باشند.

بطور كلي 3 ساختار كريستالي براي فريت­هاي تجاري امروزي شناخته شده است:

اولين كلاس داراي ساختار مگنتوپلامبايت هگزاگونالي است (مثل: BaFe12O19). دومين كلاس داراي ساختار گارنت مي­باشد كه به گارنت مغناطيسي يا فريت­هاي مايكروويو نيز شهرت دارد. فرمول عمومي اين گروه بصورت 3M2O3.5FeO3 يا M3Fe5O12 مي­باشد. يون­هاي فلزي در اين تركيب، در مقايسه با دو كلاس ديگر سه ظرفيتي هستند. در گارنت­هاي مغناطيسيM، معمولاً ايتريم (Y)+3 يا يكي از يون­هاي كمياب خاكي­ها نظير Gd+3 بصورت (Gd3Fe5O12) مي­باشد.

سومين كلاس داراي ساختار اسپينلي مي­باشد. در اينجا، اكسيدهاي آهن يا فلزاتي نظير: نيكل، منگنز، روي، منيزيم و كبالت بصورت منفرد يا تركيبي وجود دارند. كلاس اسپينلي نام خود را از مينرال غير مغناطيسي MgAl2o4 يا MgAl2o3 گرفته است و داراي ساختار مكعبي پيچيده­اي مي­باشد. در اسپينل­هاي مغناطيسي، يون دوظرفيتي Mg2+ مي­تواند توسط Cu2+، Co2+، Fe2+، Zn2+، Li2+ ، Mn2+، Ni2+، و يا در بيشتر مواقع با تركيبي از اين يون­ها جايگزين گردد. يون Al3+ نيز مي­تواند جانشين Fe3+ گردد.

اسپينل­هاي مغناطيسي داراي فرمول عمومي MFe2O4 يا MO.Fe2O3 مي­باشند.

نرم­مغناطيس­ها همچنين بر اساس محدوده فركانسي نيز تقسيم بندي مي­شوند:

فريت­هاي غير مايكروويو براي فركانس­هايي از محدوده شنوايي تا 500MHz

فريت­هاي مايكروويو براي فركانس­هايي در محدوده 100MHz-500GHz

فريت­هاي غير مايكروويو خود به دو بخش زير تقسيم مي­شوند:

فريت­ها با حلقه هيستريزيس مستطيلي شكل براي حافظه­هاي كامپيوتري

فريت­هاي خطي(مركب از فريت­هاي منگنز- روي و نيكل- روي) براي مبدل­ها و سلف­ها در فيلترها

فريت­هاي مايكروويو، فراهم كننده يك محيط غيرفعال با تلفات كم مي­باشند كه اجازه انتشار امواج را با تلفات ناچيز فراهم مي­كنند. در حقيقت با توجه به اينكه امواج الكترومغناطيس از دو مولفه الكتريكي و مغناطيسي تشكيل شده­اند، با برهم­كنش مولفه مغناطيسي موج با ممان­هاي مغناطيسي ماده و مولفه الكتريكي موج با مولفه دي الكتريكي فريت، رفتار موج الكترومغناطيس تحت تاثير پارامترهايي نظير قابليت نفوذ مغناطيسي، قابليت نفوذ دي­الكتريكي و آهنربايش ماده قرار مي­گيرد. با به كار بردن يك ميدان مغناطيسي DC خارجي، واكنشي بين سينگال مايكروويو و محيط انتشار موج( فريت) صورت مي­پذيرد كه امكان كنترل آن را فراهم مي­سازد.

بيش از 100 نوع تركيبات فريتي به عنوان فريت­هاي مايكروويو براي توليد تجهيزات مخابراتي معرفي شده­اند. مواد فريتي نرم­مغناطيس در وسايلي نظير: مبدل­ها، موتورها، ژنراتورها، سولونوئيدها، رله­هايDC و حفاظ­هاي مغناطيسي بكار برده مي­شوند. با وجود مقاومت الكتريكي بالا و خواص مغناطيسي خوب، از اين فريت­ها به عنوان يك هسته عالي براي فيلتر­ها در محدوده فركانسي 50 - 450KHz استفاده مي­شود.

با گسترش صنعت توليد تلويزيون در سال 1950، اهميت صنايع توليد فريت­ها بيشتر نمود پيدا كرد. هسته­هاي فريتي در سيستم تقارب اشعه الكترونيكي لامپ تصوير تلويزيون و ترانس­­هاي­ ولتاژ، مورد استفاده قرار گرفتند. همچنين از فريت­هاي نرم در منابع تغذيه از نوع (Switch Mode) كه كاربردهاي وسيعي، در كامپيوتر و مخابرات دارد، استفاده مي­گردد.

در سال 1970 هسته­هاي فريتي بطور گسترده­اي براي فيلتر­ها در وسايل مربوط به سيستم­هاي مخابراتي مورد استفاده قرار گرفتند. در سال 1980 از هسته­هاي فريتي در منابع تغذيه فركانس بالا استفاده گرديد. اكثر فريت­هاي اسپينلي رايج، يكي از انواع فريت­هاي منگنز-روي و نيكل– روي مي­باشند كه در ترانسفورماتورها، سلف­ها و هدهاي ضبط صوت يا ويدئو به كار مي­روند.

عملكرد فريت منگنز- روي ترجيحاً براي فركانس­هايي تا 1MHz مي­باشد. بقيه فريت­هاي اسپينيلي نظير منيزيم- منگنز، نيكل- روي و فريت­هاي ليتيمي در تجهيزات مايكروويو، مورد استفاده قرار مي­گيرند. بقيه كاربردهاي مربوط به فريت­هاي نرم­مغناطيس شامل هسته­هاي حافظه، سنسورهاي دمايي، اجزاء موتورهاي الكتريكي، هسته­هاي ترانسفورماتورها و حذف­كنندهاي نويز الكتريكي مي­باشند.

از ميان فريت­هايي كه به آنها در اين مقوله اشاره شده است، فريت­هاي هگزاگونالي خواص ويژه­اي دارند كه آنها را براي استفاده در فركانس­هاي بالا (>100MHz) مناسب كرده است.

فريت­هاي نيكل- روي براي فركانس­هاي بالاتر از فركانس كاربردي فريت­هاي منگنز- روي ترجيح داده مي­شوند، زيرا داراي هدايت الكتريكي پائين­تري مي­باشند. از فريت­ها معمولاً به عنوان آنتن­هاي گيرنده در راديو­ها استفاده مي­شود و به جر‌‌أت مي­توان گفت تقريباً تمام گيرنده­هاي راديويي AM از اين آنتن­ها استفاده مي­كنند.

نكته قابل ذكر ديگر اينكه، شكل هسته­هاي فريتي با توجه به خواص مكانيكي و مغناطيسي ويژه طراحي مي­شود. به عنوان مثال اشكال مختلفي از هسته براي سلف­هاي داراي ضريب كيفيت بالا (Q-Factor) و اتلاف پايين مورد نياز مي­باشد.

توسعه بازار مربوط به فريت­هاي مايكروويو، وابسته به توسعه سيستم­ها و تجهيزات مخابراتي و نظامي نظير رادار و غيره مي­باشد. فريت­هاي مايكروويو نظير گارنت ايتريم-آهن به عنوان هدايت­كننده­هاي امواج براي انتشار امواج الكترومغناطيس و جابجاكنندهاي فازي (Phase Shiftr) استفاده مي­شوند. از ديگر كاربردهاي فريت­هاي مايكروويو مي­توان به ايزولاتورها، سيركلاتورها، اسيلاتورها، سوئيچ­ها و فيلتر­ها اشاره كرد.
+ نوشته شده توسط مهدي عسگري وجواد صابري در Thu 20 Dec 2007 و ساعت 0:3 AM |

 

( سازمان سنجش ( نتايج کنکور

www.sanjesh.org

( دانشگاه آزاد اسلامي ( نتايج دانشگاه آزاد

www.ana.ir

( دانشگاه آزاد اسلامي ( نتايج دانشگاه آزاد

www.azmoon.org

دانشگاه آزاد اسلامي

www.azmoon.net

دانشکده تربيت دبير فنی شريعتی تهران

www.shariaty.net

دانشكده بهداشت و انستيتو تحقيقات بهداشتي

www.sphtums.com

دانشكده تكنولوژي هواپيمايي كشور

www.catc.ac.ir

دانشكده روابط بين الملل وزارت خارجه

www.sir.ac.ir

دانشكده صنعت آب و برق شهيد عباسپور

www.pwit.ac.ir

دانشكده علوم پزشكي فسا

www.fums.ac.ir

دانشكده مهندسي مكانيك صنعتي شريف

www.sina.sharif.ac.ir/~mechinfo

دانشگاه آزاد اسلامي منطقه يك

www.iauro.ac.ir

دانشگاه آزاد اسلامي واحد اراك

www.iau-arak.ac.ir

دانشگاه آزاد اسلامي واحد تهران جنوب

www.azad.ac.ir

دانشگاه آزاد اسلامي واحد نجف آباد

www.iaun.ac.ir

دانشگاه آزاد اسلامي واحد خوراسگان

www.khuisf.ac.ir

دانشگاه آزاد اسلامي واحد رودهن

www.iaur.org

دانشگاه آزاد اسلامي واحد زنجان

www.azu.ac.ir

دانشگاه آزاد اسلامي واحد علوم پزشكي تهران

www.iautmu.ac.ir

دانشگاه آزاد اسلامي واحد قم

www.azad-qom.ac.ir

دانشگاه آزاد اسلامي واحد كرج

www.kiau.ac.ir

دانشگاه آزاد واحد تهران شمال

www.iaunt.ac.ir

دانشگاه آزاد واحد تهران مركزي

www.iauctb.org

دانشگاه آزاد واحد آستارا www.iau-astara.ac.ir
دانشگاه آزاد واحد آشتيان www.iau-ashtian.ac.ir
دانشگاه آزاد واحد ابهر www.iau-abhar.ac.ir
دانشگاه آزاد واحد ارسنجان www.iaua.ac.ir
دانشگاه آزاد واحد استهبان www.iauestahban.ac.ir
دانشگاه آزاد واحد اقليد www.iaueghlid.ac.ir
دانشگاه آزاد واحد بابل www.iauba.ac.ir
دانشگاه آزاد واحد بافت www.iau-baft.ac.ir
دانشگاه آزاد واحد بجنورد www.bojnourdiau.ac.ir
دانشگاه آزاد واحد بناب www.bonabiau.ac.ir
دانشگاه آزاد واحد بندرعباس www.iauba.ac.ir
دانشگاه آزاد واحد بيرجند www.iau-birjand.ac.ir
دانشگاه آزاد واحد پارس آباد مغان www.iaupmogan.ac.ir
دانشگاه آزاد واحد پزشکی تهران www.iautmu.ac.ir
دانشگاه آزاد واحد تبريز www.iaut.ac.ir
دانشگاه آزاد واحد تربت حيدريه www.torbat-h-iau.com
دانشگاه آزاد واحد خمين www.iaukhomein.ac.ir
دانشگاه آزاد واحد خوی www.iaukhoy.org
دانشگاه آزاد واحد دامغان www.damghaniau.ac.ir
دانشگاه آزاد واحد زرند www.iau-zarand.ac.ir
دانشگاه آزاد واحد زنجان www.azu.ac.ir
دانشگاه آزاد واحد ساوه www.iau-saveh.ac.ir
دانشگاه آزاد واحد سبزوار www.iaus.ac.ir
دانشگاه آزاد واحد شاهرود www.iau-shahrood.ac.ir
دانشگاه آزاد واحد شبستر www.iaushab.ac.ir
دانشگاه آزاد واحد شيروان www.iau-shirvan.ac.ir
دانشگاه آزاد واحد علی آباد کتول www.aliabadiau.ac.ir
دانشگاه آزاد واحد قائمشهر www.ghaemshahriau.ac.ir
دانشگاه آزاد واحد قاينات www.qaen-iau.ac.ir
دانشگاه آزاد واحد قزوين www.qazviniau.ac.ir
دانشگاه آزاد واحد قوچان www.iauq.ac.ir
دانشگاه آزاد واحد کازرون www.iauk.net
دانشگاه آزاد واحد کرج www.kiau.ac.ir
دانشگاه آزاد واحد کرمان www.iauk.ac.ir
دانشگاه آزاد واحد کرمانشاه www.iauksh.ac.ir
دانشگاه آزاد واحد مبارکه www.mauniv.org
دانشگاه آزاد واحد مرودشت www.miau.ac.ir
دانشگاه آزاد واحد مشهد www.mshdiau.ac.ir
دانشگاه آزاد واحد ميبد www.maybod.ac.ir
دانشگاه آزاد واحد نجف آباد www.iaun.ac.ir
دانشگاه آزاد واحد نراق www.iau-naragh.ac.ir
دانشگاه آزاد واحد همدان www.iauh.ac.ir
دانشگاه آزاد واحد ياسوج www.iauyasooj.ac.ir
دانشگاه آزاد واحد يزد www.yazdiau.ac.ir

دانشگاه اراك

www.araku.ac.ir

دانشگاه اروميه

www.urmia.ac.ir

دانشگاه اصفهان

www.ui.ac.ir

دانشگاه الزهرا عليها سلام

www.azzahra.ac.ir

دانشگاه الزهرا عليها سلام

www.alzahra.ac.ir

دانشگاه امام حسين عليه السلام

www.ihu.ac.ir

دانشگاه امام صادق عليه السلام

www.isu.ac.ir

دانشگاه بو علي سينا همدان

www.basu.ac.ir

دانشگاه بيرجند

www.birjand.ac.ir

دانشگاه پيام نور

www.pnu.ac.ir

دانشگاه پيام نور نيشابور

www.neyshabur-pnu.ac.ir

دانشگاه تبريز

www.tabrizu.ac.ir

دانشگاه تربيت مدرس

www.modares.ac.ir

دانشگاه تربيت معلم سبزوار

www.sttu.ac.ir

دانشگاه تهران

www.ut.ac.ir

دانشگاه تهران، دانشكده پزشكي، موسسه سرطان

www.cancer-institute.ac.ir

دانشگاه رازي كرمانشاه

www.razi.ac.ir

دانشگاه زنجان

www.znu.ac.ir

دانشگاه سمنان

www.semnan.ac.ir

دانشگاه سيستان و بلوچستان

www.usb.ac.ir

دانشگاه شاهرود

www.shahrood.ac.ir

دانشگاه شاهد

www.shahed.ac.ir

دانشگاه شهركرد

www.sku.ac.ir

دانشگاه شهيد بهشتي

www.sbu.ac.ir

دانشگاه شهيد چمران اهواز

www.cua.ac.ir

دانشگاه شيراز

www.shirazu.ac.ir

دانشگاه صنعت نفت آبادان

www.put.ac.ir

دانشگاه صنعتي اصفهان

www.iut.ac.ir

دانشگاه صنعتي امير كبير ( پلي تكنيك تهران )

www.aku.ac.ir

دانشگاه صنعتي امير كبير ( پلي تكنيك تهران )

www.aut.ac.ir

دانشگاه صنعتي خواجه نصير طوسي

www.kntu.ac.ir

دانشگاه صنعتي شريف

www.sharif.ac.ir

دانشگاه علامه طباطبايي ( ره )

www.atu.ac.ir

دانشگاه علامه طباطبايي، دانشكده اقتصاد

www.atu-economics.ac.ir

دانشگاه علم و صنعت ايران

www.iust.ac.ir

دانشگاه علم و صنعت ايران واحد اراك

www.iustarak.ac.ir

دانشگاه علم و صنعت بهشهر

www.bust.ac.ir

دانشگاه علوم بهزيستي و توانبخشي

www.uswr.ac.ir

دانشگاه علوم پزشكي اراك

www.arakmu.ac.ir

دانشگاه علوم پزشكي اردبيل

www.arums.ac.ir

دانشگاه علوم پزشكي اروميه

www.umsu.ac.ir

دانشگاه علوم پزشكي اصفهان

www.mui.ac.ir

دانشگاه علوم پزشكي اهواز

www.aums.ac.ir

دانشگاه علوم پزشكي ايران

www.ams.ac.ir

دانشگاه علوم پزشكي ايران

www.iums.ac.ir

دانشگاه علوم پزشكي بابل

www.mubabol.ac.ir

دانشگاه علوم پزشكي بقيه الله

www.bmsu.ac.ir

دانشگاه علوم پزشكي بيرجند

www.bums.ac.ir

دانشگاه علوم پزشكي تبريز

www.tbzmed.ac.ir

دانشگاه علوم پزشكي تهران

www.tums.ac.ir

دانشگاه علوم پزشكي زاهدان

www.zdmu.ac.ir

دانشگاه علوم پزشكي زنجان

www.zums.ac.ir

دانشگاه علوم پزشكي سمنان

www.sem-ums.ac.ir

دانشگاه علوم پزشكي شهيد بهشتي

www.sbmu.ac.ir

دانشگاه علوم پزشكي شيراز

www.sums.ac.ir

دانشگاه علوم پزشكي كاشان

www.kaums.ac.ir

دانشگاه علوم پزشكي كردستان

www.muk.ac.ir

دانشگاه علوم پزشكي كرمان

www.kmu.ac.ir

دانشگاه علوم پزشكي كرمانشاه

www.kums.ac.ir

دانشگاه علوم پزشكي گيلان

www.gums.ac.ir

دانشگاه علوم پزشكي لرستان

www.lums.ac.ir

دانشگاه علوم پزشكي مشهد

www.mums.ac.ir

دانشگاه علوم پزشكي هرمزگان

www.hums.ac.ir

دانشگاه علوم پزشكي همدان

www.umsha.ac.ir

دانشگاه علوم كشاورزي و منابع طبيعي گرگان

www.gau.ac.ir

دانشگاه فردوسي مشهد

www.um.ac.ir

دانشگاه كاشان

www.kashanu.ac.ir

دانشگاه گيلان

www.gu.ac.ir

دانشگاه گيلان

www.guilan.ac.ir

دانشگاه مازندران

www.umz.ac.ir

دانشگاه مازندران

www.umcc.ac.ir

دانشگاه مفيد

www.mofidu.ac.ir

دانشگاه هنر

www.art.ac.ir

دانشگاه يزد

www.yazduni.ac.ir

دانشگاه سهند تبريز

www.sut.ac.ir

+ نوشته شده توسط مهدي عسگري وجواد صابري در Wed 19 Dec 2007 و ساعت 11:55 AM |

پرلیت چیست؟

 آن کسانی که براي ساخت بتن سبک کار مي کنند به خوبي اين سنگ را مي شناسند

وزن مخصوص فضايي بتن سبك بستگي به روش ساخت، مقدار و انواع اجزاي متشكله آن دارد.تمام بتن‌هاي سبك، وزن مخصوص كم خود را مديون وجود هوا در ساختمان داخليشان هستند. بتن سبك، با وزن مخصوص 300 تا 1000 كيلوگرم در متر مكعب را براي سيستمهای عايق بندی و همچنين به عنوان پركننده و همچنين براي تحمل بارها مي‌توان مورد استفاده قرار داد

پرلیت نوعی سنگ آتشفشانی با ترکیب اسیدی تا حد واسط است که در محیط آب و یا مرطوب تشکیل می‌شود. پرلیت دارای بافت شیشه‌ای است و به سبب همراه داشتن آب ، اشکال کروی در آن ایجاد شده است. میزان آب همراه با پرلیت در حدود 2 تا 5 درصد است.

آشنایی

بعضی از دانشمندان معتقدند پرلیت از هیدراسیون اسبیدین عامل گردیده است و آب موجود در آن به صورت مولکولی و هیدروکسیل است. نسبت مقدار این دو نوع آب در پرلیت به میزان فراوانی اکسید کلسیم و منیزیم بستگی دارد. پرلیتها ناپایدارند و با گذشت زمان شروع به تبلور می‌کنند و سپس خاصیت اصلی خود را از دست می‌دهند. بیشتر پرلیتهای مرغوب به دوران سوم و چهارم زمین شناسی تعلق دارند. چنانچه پرلیت آلتره گردد، به مونتموریلونیت ، اوپال و کلسدونی تبدیل می‌گردد.

طرز تهیه و کاربرد پرلیت منبسط شده

تهیه پرلیت منبسط شده

سنگ پرلیت را نخست خرد و سپس دانه بندی می‌نمایند. پرلیت دانه بندی شده ابتدا به بخش پیش گرم و از آنجا به داخل کوره هدایت می‌گردد. دمای داخل کوره میان 700 تا 1100 درجه سانتیگراد و بر پایه ترکیب شیمیایی و میزان آب موجود در پرلیت تنظیم می‌شود. پرلیت در داخل کوره منبسط و به کمک جریان هوا به طرف بالا رسانده می‌شود. مواد زاید به طرف پایین کوره سقوط می‌کنند.

کاربرد پرلیت منبسط شده

مصارف مهم پرلیت منبسط شده عبارت است از تهیه بتن سبک وزن ، پرکنندگی ، عایق حرارتی و صوتی ، کشاورزی و به عنوان صافی و ساینده است. پرلیت را می‌توان به نسبتهای مختلف با سیمان مخلوط کرد و از آن قطعه‌های سبک وزن تهیه کرد. ملات پرلیت از ملات سیمان سبکتر ، هدایت گرمایی آن کم جذب صدای آن بیشتر است.

در رنگ سازی ، پلاستیک ، لاستیک و عایق بندی فضای خالی دیوارهای دو جداره بکار می‌رود. صفحات پرلیتی را به کمک پرلیت و یک ماده چسباننده نظیر گچ می‌توان تهیه نمود. این صفحات وزن کم دارند و به عنوان عایقهای خوب حرارتی و صوتی بکار می‌روند. صفحات جذب صدا ، از مخلوط پرلیت و آزبست پرس شده تهیه می‌گردند.

  • عایق حرارتی : مخلوط پرلیت ، آزبست و یک ماده چسباننده نظیر گچ به صورت عایق حرارتی بسیار خوبی به مصرف می‌رسد که از آن به منظور عایق بندی مخازن و لوله‌ها تا دمای 1000 درجه سانتیگراد استفاده می‌شود.
  • مصارف باغبانی : اضافه کردن پرلیت به خاک مزایای مهمی دارد، از جمله میزان جذب و نگهداری آب آن زیاد است که این موضوع سبب می‌گردد تا از تبخیر آب ، جلوگیری شود و آب به مدت طولانی در خاک باقی بماند. مرطوب بودن خاک ، موجب می‌شود تا نیاز خاک به آب کمتر باشد و بدین ترتیب از شسته شدن مواد غذایی خاک جلوگیری می‌شود. وجود خلل و فرج در پرلیت همراه با خاک ، تبادل مواد و خاک را فزونی می‌بخشد و ریشه گیاهان به سهولت در خاک رشد می‌نمایند.

کاربرد پرلیت خام

پرلیت خام در صنایعی همچون سرامیک ، سانیره‌ها ، ساخت الکترود ، تهیه سیمان ، مواد منفجره ، متالوژی ، تولید زئولیت مصنوعی ، فیلتر و صافی و ساخت فیبر شیشه‌ای کاربرد دارد.

  • سرامیک : برای تهیه عناصر سیلیس ، آلکانی و آلومینیوم مورد نیاز برای سرامیکها می‌توان ترکیب همگن و یکسان پرلیت خام را جایگزین کوارتز و فلدسپارت در تهیه چینی نمود. در تهیه لعابهای رنگی از پرلیت می‌توان استفاده نمود. در کاشی کف و سرویسهای بهداشتی ، پرلیت به میزان 12 تا 35 درصد جایگزین فلدسپارت می شود. سرامیکهای الکتریکی و فیبر شیشه‌ای پرلیتها مناسب تشخیص داده شده‌اند.
  • سیمان : برای تهیه سیمان پوزولان و بتن بکار می‌رود.
  • زئولیت:‌ها  ماده اولیه مناسب برای تهیه انواع زئولیتها با استفاده از محلولهای گرمایی.
  • ساینده‌ها : پرلیت با داشتن سختی 5 الی 6 به عنوان ماده ساینده استفاه می‌شود.
  • متالوژی : پرلیت خام اگر به صورت لایه روی مواد مذاب قرار گیرد مانع اکسیده شدن ماده مذاب ، کاهش لفت دما و جمع آوری سرباره می‌شود.

میزان تولید پرلیت

میزان پرلیت مصرفی جهان در سال 1997 1.8 تا 1.9 میلیون تن گزارش شده است. کشورهای مهم تولید کننده پرلیت عبارتند از : آمریکا ، روسیه ، یونان ، ایتالیا ، ژاپن و ... .

منابع پرلیت ایران

ذخایر بزرگی از پرلیت در شرق جاده میانه - تبریز در ناحیه سفید خانه (46 کیلومتری شمال شرقی میانه) ، اطراف آبادی طارم (در غرب میانه) کشف گردیده است. میزان ذخیره معدن سفید خانه در حدود 50 میلیون تن گزارش گردیده است. با اکتشافات انجام شده توسط اداره کل معادن و فلزات خراسان ، ذخایر با ارزشی در اطراف بیرجند ، فردوس و طبس کشف گردیده است. در دیگر نقاط ایران و از جمله در استان سیستان و بلوچستان و شهرهای نائین و کاشان نیز ذخایر پرلیت کشف شده است.

منبع www.hamkelasy.com

+ نوشته شده توسط مهدي عسگري وجواد صابري در Wed 19 Dec 2007 و ساعت 11:30 AM |

با سلام ..............................

اول از دوستاني هم كه مارا با نظراتشون ياري كردند تشكر مي كنيم

دوم اينكه از اين كه اين همه دير شد بايد مارا ببخشيد

داستان برخورد با ميان ترم ها و خيلي چيزهاي ديگه موجبات اين را فراهم كرد تا كمي ديرتر از موعد مقرر همت كنيم هرچند كه ميانترم هاي خوبي را هم نداديم

اما خوب بگذريم

و اما شايد انتظار به سر رسيده

خوب باز هم روز 4شنبه بود بعد از كلاس مقاومت و قبل از معادلات

مصاحبه از ساعت 11.45 تا  12.5 به طول انجاميد و..........

 

 

 1- معرفي استاد

من ساسان اطرج هستم استاديار دانشكده فني دانشگاه شهركرد رشته مهندسي مواد ،

پس از اخذ مدرك ديپلم ، در سال 70 وارد دانشگاه و در رشته مهندسي مواد سراميك در دانشگاه  علم و صنعت پذيرفته شدم و در سال 75 در پژوهشكده مواد و انرژي در رشته سراميك موفق به دريافت فوق ليسانس شدم و رتبه 2 آن سال را بدست آوردم و با اينكه  رتبه خوبي داشتم بخاطر امكانات خوبي كه در پژوهشكده مواد و انرژي براي پژوهش وجود داشت و چون دردوره فوق ليسانس و دكترا نياز به كارهاي تحقيقاتي داشتم اين پژوهشكده را براي ادامه تحصيل انتخاب كردم  بعد از دو سال يعني در سال 77 در همان پژوهشكده و همان گرايش يعني سراميك در مقطع دكترا پذيرفته شدم و بعد از فرق التحصيلي در سال 83 در دانشگاه شهركرد مشغول تدريس شدم.

 

2 - آيا با آشنايي قبلي اين رشته را انتخاب كرديد ؟

در زمان دبيرستان انسان داراي تخيلات و تصوراتي است و جهتگيري ها آنچنان دقيق و مناسب نيست كه بتوان رشته مناسب را انتخاب كرد . همانگونه كه مي دانيد رشته هاي بسيار متنوع و زيادي وجود دارند كه حتي اشتراكات زيادي نيز با يكديگر دارند ولي با توجه به چيزهايي كه در دوره دبيرستان به آنها علاقه مند بودم مثلا بحث نيمه هاديها و روش هاي ساختشان و يا سلول هاي خورشيدي رشته خوبي قبول شدم و متناسب با چيزهايي كه بدنبال آنها بودم و سوالاتي كه درباره انهادر ذهنم وجود داشت ، بوده است

قطعا مي دانيد كه سراميك يك رشته بسيار وسيعي است و خيلي از مسائل را پوشش مي دهد ، بويژه نميه هاديها (البته نيمه  هاديها بحث مشترك بين فيزيك و مواد مي باشد ) و يكي از زمينه هاي جديدي است كه در رشته سراميك به ان پرداخته مي شود

 

3 - اگر امكان اين را داشتيد كه دوباره انتخاب رشته كنيد انتخابتان غير از مهندسي مواد بود ؟

استاد : اين سوالتون در چه مقطع زماني است حال مورد نظرشماست يا همان موقع انتخاب رشته ؟

منظورم اين است كه استاد با تجربه اي كه در اين چندين سال كسب كرده ايد اگر به عقب باز ميگشتيد چه تصميمي مي گرفتيد ؟

با توجه به اين چند سالي كه من ر اين رشته تحصيل كردم علاقه زيادي به اين رشته پيدا كردم يعني هرچه تجربه و علمم در اين رشته زياد مي شد علاقه من نيز افزونتر مي شد.

100 درصد همين رشته را انتخاب ميكنم اما با ديد بهتر ؛

آنموقع در يك شك و ترديد بودم و دقيقا  جهتگيير مشخصي نداشتم ولي الان مي دانم اين رشته مطابق با چيزهايي بوده كه من  به انها علاقه مندو بدنبالشان بودم .

 

اطلاعات بيشتري در مورد گرايشي كه انتخاب كرده ايد بيان كنيد ؟

تمام گرايشات رشته مواد با هم پذيرش مي شوند ؛ مواد يك بحث كلي مي باشد كه هم مواد فلزي  و غيره فلزي را شامل مي شود ؛ مواد غيرفلزي به دو بخش آلي و غيرآلي تقسيم مي شوند و مهندسي مواد سراميك به گروه غيرآلي اختصاص دارد .

من رشته سراميك را انتخاب كردم به اين دليل كه خيلي متنوع بود ؛ حتي زمان فوق ليسانس هم ترديد به ادامه تحصيل در اين رشته نداشتم . رشته سراميك اشتراكات زيادي با رشته هاي ديگر همچون فيزيك ، شيمي ؛ زيست شناسي دارد .

امروزه كابردهاي جالب و جديدي براي رشته سراميك وجود دارد از جمله بحث امواج ماكروويو و فيلتر هايي كه براي جذب اين امواج بكار برده مي شود كه باعث توسعه خطوط ارتباطي بي سيم و موبايل شده است .

 

4 - در دنياي كنوني به نظر مي رسد كه به نانو اهميت خاصي داده نسبت به عوم ديگر داده مي شود علت و ارتباط آن با سراميك را چگونه مي دانيد ؟

 قطعادر اين چند سال دنيا به اهميت نانو و استفاده آن در بسياري از زمينه پي برده است آنهم بخاطر خواص جالبي است كه ذرات در حد نانو از خود نشان مي دهند

چون ذرات نانو سطح ويژه بسيار زيادي پيدا مي كنند تاثيرات خاصي بر روي محيط مي گذارند كه مي توان از اين خاصيت  در بسياري از زمينه استفاده كرد و نتايج خوبي بدست آورد

كلمه نانو هميشه با مواد به كار مي رود و ريشه نانو به مواد بازمي گردد و روش هاي توليد مواد نانو و فناوي توليد نانو قطعات مقوله اي است كه در مهندسي مواد به آن پرداخته مي شود .

در رشته فيزيك از ديدگاه تئوري نانومواد بررسي مي شوند ولي رشته مهندسي مواد به فرآيند ساخت نانو مواد و كاربرد آنها در زمينه هاي گوناگون مي پردازد.

 

5 - ايا مواد سراميكي در فيزيك هسته اي و تجهيزات بكار رفته در رآكتورهاي هسته اي كاربرد دارد ؟

البته ؛ سوخت هاي هسته اي اكسيدهاي اورانيوم هستند كه با روشهاي خاص سراميكي  به صورت قرصهايي تهيه مي شوند . اين قرص ها اكسيد هاي فلزي هستند كه سراميك محسوب مي شوند . مواد و تجهيزاتي كه در نيروگاههاي هسته اي استفاده مي شوند مانند پوشش هاي ضد تشعشع برنايتها B4C همه سراميكي هستند ولي فيزيك هسته اي  بطور مستقل عمل كرده به همين خاطر كمتر اسمي از مهندسي مواد در اين فعاليتها برده مي شود و مجموعه اي از علوم مهندسي ها  در كنار هم اين فعاليتها را انجام مي دهند  امروزه پروژه ها به صورت گروهي انجام مي شوند و گروهي از مهندسين و متخصصين رشته هاي مختلف در كنار هم پروژه را به ثمر مي رسانند .

 

6 - نياز به مهندسي مواد در صنعت تا چه اندازه احساس مي شود ؟

  كلا رشته مواد مهندسي مواد از رشته هاي مادر محسوب مي شود. چون اگر نتونيم مواد اوليه لازم را تهيه كنيم اصلا بحث كاربرد و رشته هايي چون ميكانيك و الكترونيك مطرح نمي شوند  . در رشته الكترونيك به طراحي مدار پرداخته مي شود نه طراحي قطعات و ساخت آنها.

بنابراين نياز كشور ما رد وحله اول طراحي و ساخت قطعه و دست يابي به فناوري ساخت قطعات مورد نياز ساير رشته ها مي باشد .اما آنجور كه بايد و شايد در كشور ما به اين رشته اهمين داده نميشود و كمتر برروي اين رشته سرمايه گذاري شده است مثلا دربخش سراميكهاي سنتي كه بيشتر در زمينه ساخت كاشي بوده است در حاليكه نياز صنعت كاشي و سيمان را در آينده مشخص نكرده ايم و سرمايه گذاري ها به حدر رفته است .

 زمينه هاي ديگر اين رشته دچار يك عقب ماندگي و افت در كشور شده است ؛ چه بهتر بود كه در همه زمينه ها با همكاري و همفكري اساتيد و متخصصيني كه در اين رشته هستند سرمايه گذاري ها انجام مي شد

 

 

7 – در مورد ايان نامه ها و مقااتي كه تا كنون ارائه كرده ايد بيشتر توضيح دهيد؟

تز كار شناسي من در مورد ساخت لعاب هاي فلز بوده كه ب پايه آلومينيوم مي باشد و در مقطع كارشناسي ارشد هم در مورد وريستورهاي مبناي اكسيد روي كار كردم ( وريستورها قطعات الكتروسراميك هستند كه در مدارات الكترونيكي مسئول حفاظت مدار در مقابل شك هاي جرياني بالا هستند اين قطعه در همه مدارات الكترونيكي علاوه بر فيوز استفاده مي شود و در صنعت برق و خطوط انتقال برق كاربرد زيادي دارد ولي در ايران به انها توجه كمي به انها شده است و ما قادر به توليد آنها نيستيم ) در مقطع دكترا روي مواد دير گداز يا موادي كه در حقيقت ذوب بالايي دارند كار كردم بطور تخصصي روي دير گدازهاي ريختني خود جاري كه در كوره بلند ذوب اهن استفاده مي شود و در همين ارتباط دو سه مقاله در مجلات ISIچاپ رسانده ام و در كنفرانس هايي نيز  شركت كرده ام      

 

آيا موفق به عملي كردن طرحهايتان بوده ايد ؟ آيا طرحهاي شما به توليد انبوه رسيده است؟

در حال حاضر من مشاور صنعتي يك شركت هستم و  با انها در حال كار برروي پروژ ه هاي صنعتي هستم. اين پروژه ها برخاسته از تز دكتراي من مي باشد و مسائلي كه بطور تئوري و آزمايشگاهي برروي انها كار كردم در حال تبديل به پروژه هاي صنعتي است و به نتايج خوبي هم رسيده ايم و حتي محصولات جديدي نيز از آنها در شركت توليد و به بازار معرفي شده است.

   

 

 

ايا الان در زمينه خاصي فعاليت و تحقيق مي كنيد ؟

طبعا من بنوعي تحقيق بر روي پروژه ي دكترا كه در مورد دير گدازهاي ريختني بويژه سيستم هاي خود جاري بود را ادامه مي دهم

 

 

 

در دانشگاه تجهيزات و اتمكانات كمي در آزمايشگاهها در اختيار داريم و فعلا امكان كار برروي چنين پروژه هاي مقدور نمي باشد . ان شاءالله در آينده كه تجهيزات مورد نياز خريداري شوند همين جا كار را ادامه مي دهم.در حال حاضر از امكانات شركتهاو بعضا دانشگاههاي ديگر استفاده مي كنم

 

 

 

كجاها را براي در اختيار گذاشتن اين امكانات مي شناسيد؟

چون ما به مواد اوليه مناسب نياز داريم نياز به مخلوط كن هاي مناسب مي باشد كه شركت هاي خاصي اين وسائل را دارا مي باشند و ميتوانند دير گدازهاي ريختني را توليد كنند . ساختن اين مواد بصورت آزمايشگاهي مقرون به صرفه نيست و بايد تست هاي صنعتي و نيم ه صنعتي روي آنها انجام شود . بالاخره شركت هايي در ايراتن هستند كه اين مواد را توليد كنند اما كيفيت آنها بالا نمي باشد برخي ازز اين شركت ها تصميم گرفته اند براي بالا بردن كيفيت محصولاتشان از محققان و متخصصان ايراني كمك بگيرند .

 

 

 

 

آيا به غير از تدريس كار ديگري انجام مي دهيد؟

اگر منظور شما كارهاي تفريحي و سرگرم كننده مي باشد ، نه اصلا فرصتي براي ين كارها ندارم . نهايتا به تماشاي تلويزيون در خانه مي پردازم ولي همانگونه كه اشاره كردم علاوه بر تدريس چون به كار هاي صنعتي علاقه مندم با صنايه بصورت پروژه هاي صنعتي همكاري مي كنم .

 

 

 

 

دليل انتخاب اين دانشگاه براي تدريس چه مي باشد ؟

زماني قرار بود اين گرايش در دانشگاه صنعتي اصفهان داير شود اما به دلايلي صورت نگرفت و در اينجا اين گرايش ايجاد شد من به آمدم به اين دليل كه اين دانشگاه نزديك به محل سكونت (اصفهان) بود

هزينه هاي تجهيز كردن آزمايشگاهي سراميك تا چه حد مي باشد ؟

گران بودن هزينه مجهز كردن آزمايشگاهها مربوط به دو يا سه دستگاه خاص مثلا ميكروسكوپ الكتروني و دستگاه XRD مي باشد كه مثلا ميكروسكوپ االكتروني فقط مخصوص رشته ما نيست . خيلي از رسته هاي مهندسي و حتي رشته هايي مانند دامپزشكي و رشته هايي كه با مسائل ژنتيكي و سلولي كار مي كنند به اين دستگاه نيازمندند يادستگاه XRD  كه در واقع دستگاه پراش اشعه ايكس مي باشد و ميتوان بكمك آن فازهايي كه در يك بدنه تشكيل مي شود به مواد اوليه اي كه در بدنه موجود است را تشخيص داد.

اگر تمام گروههايي كه به اين دستگاهها نياز دارند با هم همكارري كنند خريداري اين دستگاهها براي كل دانشگاه هزينه ي بالايي ندارد ولي براي يك گروه تحمل خريد چنين دستگاههايي سنگين است .

 

 

 

نظرتان در مورد انجمن علمي مواد و فعاليت هايي كه انجام مي دهد چيست ؟

بچه ها با توجه به وقتي كه دارند تلاش هاي خوبي انجام داده اند اما مشكل بزرگ آنها كمبود بودجه مي باشد .آنها با من هماهنگي هايي را دارند و جلساتي را برگذار كرديم و مسائل و شكلاتي كه داشتند را مطرح كرده و تا آنجاي كه با بحث بودجه روبرو نبوديم مشكلات را حل كرديم .

 

 

ما از اساتيد انتظار داريم كه چنانچه CDهاي اموزشي و يا مجلاتي در اختيار دارند با در نظر گرفتن وقتي آنها را به ما ارائه دهند ؛ نظر شما چيست ؟

پيشنهاد جالبي است .

من فيلم هاي يدر ارتباط با تكنولوژي نانو در اختيار دارمو در پي يك فرصت مناسب هستم تاآنها را براي دانشجويان علاقه مند پخش كنم .

 

 

 

از نظر شما دانشجوي نمونه بايد داراي چه ويژگي هايي باشد و چه انتظاري از آنان داريد؟

انتظار من از دانشجويان مواد اين است كه فعلا صبر و تحمل داشته باشند.

سري اول دانشجويان مواد هنوز فارق التحصيل نشده اند (يعني رشته تازه كار است ) و مشكلات زيادي را تا اينجا متحمل شده ايم . اعضاي گروه نه تنها افزايش نيافته بلكه از تعداد آنها كاسته شده است و بار زيادي از نظر مسئوليتي و كاري روي تك تك اعضاي گروه وارد مي شود به همبن خاطر دانشجويان بايد به ما كمك كرده و با اعتراضات كمتر و منصفانه تر مارا ياري دهند . بنظر من وظيفه اصلي يك دانشجو درس خواندن مي باشد ولي متاسفانه دانشجويان ما درس خواندن را جزء اولويت هاي چهارم و پنجم قرار داده اند .

قطعا دانشجويي كه اولوليت اولش درس و دانشگاه باشد موفق بوده و وضعيت تحصيلي بهتري هم خواهد داشت

 

 

 

به چه درس هايي بايد بيشتر اهميت داد؟

همانگونه كه يك دانشجو قدم به ترم هاي بالاترمي گذارد با واحدهاي تخصصي مواجه مي شود كه حكم پايه را براي درس هاي ديگر دارد و از اهميت بالايي برخوردار مي باشد .

دانشجوبايد از همان واحدهاي اول با اين رشته و مسائل مختلف آن بطور اساسي آشنا شود . اگر در اين درس ها  به مشكلات برخورد كند و نتواند بخوبي از عهده يادگيري انها برآيد در دروس بعدي نيز دچار مشكل مي شود . مثلا كريستالوگرافي و سينتيك درس هاي مهمي مي باشند و البته در كنار اينها زبان نيز درس مهمي محسوب مي شود. اما زبان به تلاش خود دانشجو بستگي دارد و وقتي كه براي آن صرف مي كند. چون زبان مربوط به ترم و درس خاصي نيست و در همه دورس بايد زبان خود را تقويت كنيم .

 

 

 

آيا آرزويي بوده كه بدان نرسيده باشيد ؟

خوشبختانه در زندگي به همه آرزوهايي كه داشته ام و يا مي خواسته ام ؛ رسيده ام

منظورم اين بود كه در زندگي هدفي بوده كه جنابعالي آرزوي رسيدن به آن را داشته باشيد ؟

قطعا انسان بايد هدفمند زندگي كند و انسان بدون هدف انگيزه اي نيز نخواهد داشت و به هيچ وجه فرد مهمي براي جامعه نمي باشد . هدفهاي  من يكي اين است كه بتوانم دانشجويان خوبي را تربيت و به جامعه معرفي كنم و ديگري اينكه در زمينه هاي علمي كه وارد هستم تا حدودي نيازهاي صنعت را برطرف كنم كه حتي به جايي برسيم كه بتوانيم محصولات جديدي بدنيا معرفي كنيم.

 

 

 دليل موفقيت خود و اينكه به همه برنامه هاي مورد نظر خود رسيديد چه بود ؟

من از گذشته تنا كنونم سختي هاي زيادي را تحمل كرده ام تا بتوانم راحت زندگي كنم و در رسيدن به اهداف خود هيچ گاه دچار خستگي و نااميدي نشدم و در جا نزده ام و تا حدي كه در توانم بوده تلاش كرده ام تا به اهدافم برسم و كسي هم كه تلاش داشته باشد البته بصورت هدفمندو با برنامه قطعا موفق مي شود. خاطرم هست در دروه ليسانس شب قبل از امتحان يكي از آزمايشگاهها بشدت مريض بودم و بايد تا فردا گزارش آزمايشگاه را تحويل مي دادم ، با تب و لرزي كه داشتم چند خطي از آزمايش را مي نوشتم و دوباره استراحت مي كردم و باز دوباره چند خطي ديگر مي نوشتم و با اين وضعيت هر طور بود گزارش را كامل كردم و اجازه ندادم كارم ناقص بماند همواره تلاش كردم كه جزء دانشچويان خوب باشم و در هرصورت بهمين خاطر فكر مي كنم موفق بوده ام.

 همواره نسبت به آينده خوش بين بودم با اين كه از آن بي اطلاع بودمو تلاش كردم به آينده اي كه براي خود متصور بودم برسم  . اين خوش بيني براي من بسيار رضاين بخش بوده و در آينده نيز از آن استفاده مي كنم

 

 

شيرين ترين و تلخترين خاطره از دوران دانشجويي ؟

دوران دانشجويي تماما" دوران خاطره انگيزي است دوراني است كه خاطرات تلخ و شيرين زيادي دارد اما شيرينترين و تلخترين آنها خاطرم نيست . چون مدت زمان نسبتا زيادي است . قريب به 13 سال از ليسانس تا دكترا .

اما به عنوان تلخترين خاطره : ترم اول دوره ليسانس چون ما هنوز با نحوه اخذ و حذف واحدها آشنا نبوديم و هر گاه به مشكل بر مي خورديم مجبور به مراجعه به آموزش بوديم 40 نفر از ما واحد كارگاه عمومي را اخذ كرده بوديم در هنگام مراجعه به كارگاه متوجه شديم كارگاه بيش از 20 نفر ظرفيت ندارد و من نمي دانستم كه بايد حذف كنم يا آن واحد را بگذرانم . براي همين به آموزش مراجعه نمودم . مسئول آموزش به ما اين اطمينان را داد كه خود اين مشكل را حل مي كنند و من با اين اميد كه اين واحد حذف مي شود ديگر به كارگاه مراجعه ننمودم .

در پايان ترم بهنگام دريافت كارنامه متوجه درج نمره صفر براي كارگاه شدم و دانستم كه من جزء افرادي بوده ام كه باديد به كارگاه مي رفتم ولي نرفتم 

 

 

الگو هايي كه در زندگي و تحصيل برگزيديد چه كساني بوده اند ؟

در واقع همواره انسان به بالاتر از خود نگاه مي كند . من هم در زمان تحصيل به اساتيد خود نگاه مي كردم كه در واقع افرادي بوده اند كه براي اولين باراين رشته را در ايران داير كرده بودند و همگي در خارج از كشور دوران تحصيل را سپري كرده بودند . اينها الگوهاي من بوده اندو حتي اكنون نيز به انها بعنوان يك الگو نگاه مي كنم  . به نظر من انسان در زندگي بايد الگوهايي را انتخاب كنند كه بتوانند در مسائل زندگي راهگشاي او باشند چون انسان به خودي خود نمي تواند راهش را پيدا كند و نياز به الگو و معلم دارد . براي تحصيا اساتيد الگوي بسيار خوبي هستند ولي در زندگي شيوه و روش زندگي پيامبران و ائمه الگوهاي بسيار خوبي هستند كه مي توانند انسان را درزندگي به موفقيت برسانند .

 

مي توانيد نام چند تن از اساتيد خود را ذكر كنيد ؟

از اساتيدي كه در خاطرم هست جناب آقاي دكتر مارقوسيان كه استادي بسيار با شخصيت و كوشا و 100درصد علمي بودند . ايشان تنها به دنبال مسائل علمي بودند و به اين مسائل بسيار توجه داشتند و جناب آقاي دكتر بهره ور كه ايشان از اساتيد خوب من دردوره كارشناسي ارشد و دكترا بوده اند

 

 

 گله من از دانشجويان است چراكه تعدادي از دانشجويان كمتر به درسشان بها مي دهند و درس در اولويت اول كارشان قرار ندارد و ديگر ااينكه اساتيد را درك نمي كنند بطور مثال استادي كه با مسائل و. مشكلات زياد رفت و آمد به اميد دانشجو مي آيد از اصفهان مي آيد انتظار رفتار بهتري از انان دارد .

بالاخره اول كار و تاسيس رشته ااست ؛ مشكلات متعددي است ولي دانشجويان اين مسائل را در نظر نمي گيرند و متاسفانه اين سو وان سو اعتراضاتي مي كنند كه نه به نفع خوشان است و نه گروه .

به نظر من بايد دانشجويان بايد مسائل و مشكلات را با اساتيد ومدير گروه مطرح كنند وبا آنها  همكاري كنندو واقيعيت ها را در يابند .

 

 

تعدادي كلمه است كه دوست داريم بدانيم كه استاد با شنيدن آنها چه واژه اي به ذهنش  خطور مي كند ؟

 

استاد اطرج : خودم

استاد نيلفروشان : دوست و همكار

استاد لطفي : دوست و همكار

استاد سائري : دوست و همكار

دير آمدگي : تنبلي 

تقلب : قالتاق بازي

شهركرد : برف

مصاحبه : دردسر

دانشجو: كار و گرفتاري براي استاد

سراميك : پيشرفت و سنت

مهندس : فقط يك عنوان

نانو : بزرگنمايي

عشق : ايشان در مقابل اين كلمه سكوت كردند!!!!

مرگ: شروعي ديگر

نمره 20:ايده آل

كپ زدن : تقلب

سپاهان : خوب كار ميكند

مدير گروه : مظلوم

شهيد : عاشق

تلفن همراه: وسيله اي ضروري و براي دانشجو وسيله اي زائد

 

توصيه و سفارشي دانشجوياني كه در رشته مواد ادامه تحصيل مي دهند بايد به يك نكته مهم توجه كنند كه آموزش عالي كشور به سمتي حركت مي كند اطلاعات افراد جامعه را در زمينه اي مختلف افزايش دهد و قطعا اين مسئله تضميني براي كار نيست . چون همانگونه كه مي دانيد رشته هاي بسيار زيادي  وجود دارد و تعداد دانشجويان با نياز هها هم خواني ندارد بنا براين دانشجواياني كه وارد اين رشته مي شوند مانند همه دانشجويان بايد بدانند كه هيچ تضميني در كار آنها نيست اما كسي مي تواند موفق باشد كه علاوه بر اين كه اطلاعات خودش را افزايش دهد در زمينه كاري نيز موفق باشد و در اين چند سال كه ما در خدمت او هستيم بتواند بار خود راا از لحاظ علمي و كاربردي بالا ببرد . يعني وقتي كه از دانشگاه فارق التحصيل مي شود بتواند در صنعت نيز جوابگو باشدو انتظارات را برآورده كند پس پيشرفت شخص در هر رشته بستگي به خودش دارد .

شايد انتخاب و ويا ورود به هر رشته اي دست خود او نباشد اما وقتي وارد رشته اي شد بايد با جديت تمام در آن تلاش كند و سعي كند همواره در آن نفر اول باشد تا در آينده كاري نيز موفق باشد .

 

 

 

خبري از دوستان دوران دانشجويي خود داريد ؟

خيلي كم ؛ چون معمولا افراد پراكنده مي شوندو هر يك در زمينه خاصي فعاليت مي كنند و حتي برخي زمينه كاري خود را تغيير مي دهند .

از زمان ليسانس تا كنون بيش از 10 سال مي گذرد و در اين مدت خيلي از چيزها تغيير كرده اند مانند شماره تلفن و.... . ولي بالاخره افرادي از دوران مختلف هستند كه هنوز با آنها در ارتباطم.

 

 

 

تا چه اندازه مطالبي كه ما كنون در دانشگاه فرا مي گيريم بروز هستند؟

مطالب دو دسته هستند يكي پايه اي و تئوري و ديگري مطالب مربوط به تكنولوژي روز .

مطالب پايه را كه ما اساتيدي كه عضو هئيت علمي هستيم ارائه مي دهيم، قابل تغيير نيستند و مسائل شناخته شده اي هستندو در كل بعنوان متريال ساينس و در مسايلي كه به تكنولوژي بر مي گردد چون ما كمتر در صنعت بوده ايم سعي كرديم از اساتيد و متخصصيني كه در صنعت هستند براي ارائه مطالب استفاده كنيم مانند آقاي مهندس كرداريان و مهندس نعيمي .

رشته سراميك مانند ديگر رشته ها نيست و نياز به اساتيدي دارد كه در صنعت فعال هستند .

 

 

 

 

در دوران جنگ كجا بوديد ؟

من در زمان جنگ مشغول تحصيل بودم

 

 

 

حرف آخر :

من فقط مي خواستم در مورد اينكه ايا ما مي توانيم گرايش كار شناسي ارشد را بياوريم صحبت كنم :ما تمايل به آوردن كارشناسي ارشد را داريم اما از طرف مسئولين دانشگاه با مخالفت روبروييم . مخالفت ايشان بدليل كم بودن اعضاي هيئت علمي مي باشد .

متاسفانه تعداد كمي از  اساتيد براي تدريس به اينجا مي آيند و درخواستها بويژه افراد متخصص رشته مواد كم است .

اساتيدي هم كه به اينجا مي آْيند با بي مهريو مشكلاتي از نظر رفت و آمد مواجه هستندو......

 

 

مصاحبه را چگونه ديديد و فكر مي كنيد مصاحبه بعدي بايد داراي چه ويژه گيهايي باشد ؟

خوب بود ؛ يعني عالي بود بويژه آنكه سوالات مشخص بود

قطعا" در مصاحبه بعدي بايد به سراغ افرادي رفت كه در صنعت فعال هستند چون ما هميشه ما با دانشجويان در ارتباط هستيم بهتر است بحث هاو حرفهاي جديدي را از افرادي كه در صنعت هستند بشنويد و با آنها آشنا شويد

 

 

و اين بود پاياني ديگر بر مصاحبه اي ديگر

در پايان از استاد اطرج بخاطر همكاري خوب و شايستشان تشكر نموده و اميدواريم همواره در پناه حق تعالي موفق و پيروز باشند و نيز به پاس زحمات ايشان لوح سپاسي از جانب دانشجويان مواد ورودي  به ۸۵  استاد تقديم نموديم.

 

 

  

    

  

 

 

  

    

 

 

 

 

 

+ نوشته شده توسط مهدي عسگري وجواد صابري در Mon 17 Dec 2007 و ساعت 10:23 PM |
مصاحبه با دکتر سائری

 

اگه حافظم یاری کنه و دستام درست بنویسند 10 آبان ماه بود که روی فکر قبلی که داشتم به جواد گفتم بیا بریم و برنامه یه مصاحبه از اساتید رو انجام بدیم ؛ استقبالش بد نبود وتصمیم گرفتیم این موضوع پیش خودمون بمونه تا اینکه ببینیم  اساتید استقبالشون چگونست ؛ برای اول کار فکر کردیم که استاد سائری گزینه بهتری به نظر می رسه  . موضوع را با دکتر در میان گذاشتیم دکتر موافقت کردند ولی خوب همین جور که در ادامه خواهی خواند وقت زیادی نداشتند لذا نتونستند که بهمون وقت بدهند تا اینکه شنبه همون شنبه ای که شایعه کردند من سرکلاس معادلات بودم و اون مسائل دبیرستانی ........ زمان مصاحبه برامون تعیین شد

عملا وارد راهی شده بودیم که برگشت ناپذیر بود؛ اولش برای تجهیز وبلاگ خودمنون رفته بودیم ؛ یه کم فکرشو می کردید شما هم مث ما به این نتیجه می رسیدید که درستش نیست یکساعت از وقت استاد را برای کار شخصی بگیریم و اصولا ما در مقامی نبودیم که واسه کار شخصی مصاحبه کنیم .

شانسی از طریق یکی از دختران انجمن از نشریه جدیدشون مطلع شدم که فکر کردم این مصاحبه شاید بدرد درج در نشریه هم بخورده که با مصاحبه جالبی که کردیم؛ فکر کنم شما هم قطعا تایید می کنید که این شایستگی را داره, تا ببینیم چی میشه!!

خوب بماند که با دبیر انجمن هماهنگی کردیم و سر دوربین فیلمبرداری چیا کشیدیم ؛ حالا که فکرشو می کنم می بینم گل کاشتیم:

خوب مصاحبه بعد از جلسه ای که با حضور تمامی اساتید موجود گروهمون در دفتر استاد اطرج برگزارشد . اجرا شدکه یادمون رفت از محتویاتش سوال کنیم در ساعت45/10 مصاحبه رو شروع کردیم :

و این آغاز ماجرا.........

    

در ابتدا از استاد خواستیم که خود را در چند جمله معرفی کنند  و ایشان  اینگونه گفتند:

من محمد رضا سائری هستم و دکتری خوردگی متالورژی از دانشگاه صنعتی شریف

قبول کنید که توضیحات کم بودند و ماهم مثل شما دوست داشتیم که استاد بیشتر از اینها خودشون را معرفی کنند این شد که جواد خواست که بیشتر خودشون را معرفی کنند:

دکتر: متولد 1346 در اصفهان؛لیسانس را در دانشگاه صنعتی اصفهان در رشته مواد خواندم و بلافاصله در کنکور کارشناسی ارشد شرکت کردم و موفق شدم که رتبه 9 کشوری را کسب کنم و به طبع قبول شدم ودر همان دانشگاه ادامه تحصیل دادم و در سال 1382 بعنوان اولین فارغ التحصیل خوردگی دوره دکترای دانشگاه صنعتی شریف فارغ التحصیل شدم.

 

 چرا از بین گرایش های مختلف سرامیک خوردگی را انتخاب کردید؟

درواقع درسته که گرایش دکتری من خوردگی بود ولی رساله دکتری من در واقع کار بین رشته ای بود که در آن خوردگی پوشش های سرامیکی که اصطلاحا به آنها بیوسرامیک هیدروکسی آپاتیت می گویند بررسی گردید. این بیوسرامیک مینرال سازنده استخوان است و به همین دلیل به آن علاقه مند شدم و این مقدمه ای بود برای اینکه بین رشته های مواد گرایش خوردگی و سرامیک , رشته شیمی و رشته پزشکی و حتی دندانپزشگی کارکنم .لذا مقالاتی را هم که چاپ کرده ام در همه ی این کنفرانس ها و سمینارها و یا مجلات؛ مربوط به این رشته ها بوده اند .

 

پرسیدم از انتخاب رشته ای که کردید پشیمان نشدید؟

دکتر گفتند که شاید در اوایل سال 64 یعنی سال اول قبوتی در این رشته ,همین طور بود. چون من در بین دانشجویان کلاسمان بهترین رتبه را داشتم ومی توانستم رشته های بهتری را انتخاب کنم. اون موقع رتبه ی من 800 بود وبچه هایی که توی کلاس نشسته بودند رتبشون از 2000 به بالا بود.بنابراین تصمیم داشتم رشته ام عوض کنم که بعد از گذشت چند ترم احساس کردم این رشته  هم می تونه منو از نظر علمی ارضاء کنه. واین بود که ادامه اش دادم .

 

دوستم جواد پرسید یعنی با آشنایی قبلی وارد این رشته نشدید ؟

بله؛ شاید چیزی که باعث شده بود که این رشته را انتخاب کنم ؛ این بود که یکی از اقوام ما رشته مواد دانشگاه صنعتی شریف ؛ درس می خواندند که ایشون یه کتابی رونوشته بودند و به برادم یک نسخه اش را تقدیم کرده بودند که توی اون در مورد رشته متالورژی نوشته بود ؛ من از این کتاب خیلی خوشم آمده بود. اگرچه فقط در آن فرمولهای ریاضی و فیزیک بود که در دبیرستان از آن استفاده میشد بهمین دلیل بود که نام رشته متالورژی در ذهنم بود و این رشته را  انتخاب کردم . اما به این لحاظ که بدون اطلاع کافی قبلی بوده شاید شما درست می گویید که  من از محتویات دقیقش  اطلاع نداشتم ولی بعدا بهش علاقه مند شدم و خوب ادامه هم دادم. 

 

چرادانشگاه شهرکرد را برای تدریس انتخاب کردید؟

دکتر : خوب هر کس در زندگی ماجرایی داره اما برای من بحث قسمت بود چونکه من اصلا "بورسیه دانشگاه صنعتی اصفهان بودم و بعداٌ این دانشگاه را انتخاب کردم و اینجا اومدم. به نظر می رسه نوپا بودنش و جوان بودن نیروها و پرسنلش منو بیشتر  جذب کرد

 

پرسیدم پس استاد به چیزهایی که کلا" جدید باشه علاقه دارند؟ اگه اینجوره می تونیم نتیجه بگیریم که شاید همین دلیل برای اینکه دکتر از بین شاخه های مختلف متالورژی ؛ سرامیک را انتخاب کنند کافیه؟

دکتر: بله درسته؛ من به علوم جدید بیشتر علاقه دارم,

البته نام سرامیک علارقم اسمش که  آدم فکر می کنه یه چیز قدیمیه و زیاد سطح بالا نباشه ولی جزء شاخه های بسیار پیشرفته علوم هست. که حتما" این رو اطلاع دارید و من بعنوان یک جمله که شاید بتونه گوشه ای از اهمیت این رشته و شاخه را بیان کنه میگم که : شاید بیشتر از  70 تا 80 درصد تحقیقاتی که در رشته مواد صورت می گیرد در زمینه سرامیکهاست که بخش اعظمش در مورد سرامیک های الکتریکی است و بیو متریال یا بیو سرامیکها که کاربرد داخل بدنی دارند.

 

عنوان پایاننامه ها و مقالاتی که ارائه دادید هرچند که عرض کردید اما اگه میشه بیشتر توضیح بدید؟

دکتر: بله من در لیسانس بخاطر تحریم ایران روی جایگزینی موادی که در داخل ایران استفاده میشد و برای پوشش سطح فولاد استفاده می شد کار  کردم این پوشش قرار بود که عنصر بور را نفوذ بدهد در روی سطح فلز فولاد که باعث میشد که این عنصرمقاومت سایش و سطح فولاد افزایش دهد به این پورسه برونایزینگ یا برکاری  باصطلاح می گویند. این موادش داخل لیست تحریم ایران بود یعنی یکی از موادی که کاربرد نظامی داره کاربید بور است. ما به این صورت کار کردیم  که تمام موادی که بور داشتند و قابل دسترس در ایران بودند را با  اکتیواتورهای متفاوت و به صورت سعی و خطا یه ترکیب را پیدا کردیم که می تونست عنصر بور را نفوذ بده و این اولین بار بود در ایران که کسی چنین کاری را انجام می داد. البته باز این ادامه پیدا کرد یعنی در دوره لیسانس شروع شد و در فوق لیسانس ادامه پیدا کرد و به انجام رسید و بصورت یه نقطه عطفی شد که پس از اون حدود 4 تا5 رساله کارشناسی ارشد تعریف شد؛  یعنی با اون ترکیبی که من موفق شدم بهش برسم چندین نفر دانشجو بعد از ما آمدند پارامترها  را عوض کردند تا اینکه استفاده از مواد اولیه پیشنهادی ما ادامه پیدا کرد.و من بخاطر دارم که در یک کنفرانسی در سال 1378 (حدود 5 سال بعد از تاریخ فارغ التحصیل شدنم) تحت عنوان متالورژی سطح ایران که در آن چندین نفر سخنران آمدند وقبل از من در مورد تحقیقات خود که در آن از ترکیبات پیشنهادی من ؛ با کمی تغییر صحبت کردند. و این برای من باعث خوشحالی و غرور است که کار من خیلی نقطه شروع خوبی بود و اینکه میدیدم کار علمی گسترده ای برای پیشرفت مملکت داره انجام میگیرد. در دوره دکترا باز به همین صورت بود و نیاز بود رفتار خوردگی یک بیوسرامیک را رو در محیط فیزیولوژیک بررسی کنیم؛ برای این کار نیاز هست که پوشش را داشته باشیم یعنی اول پوشش را داشته باشیم و بعد خوردگی را بررسی کنیم؛ بعدا دیدم که حتی پودر سرامیکی که قرار هست با ان پوشش ایجاد بشه داخل ایران نیست و باید با هزینه های بسیار گران قیمت تهیه کرد. اگر چه می توانستم عنوان رساله را عوض کنم اما راه سخت تر را انتخاب کردم و به این نتیجه رسیدیم که باید این پودر را سنتز کنم و بعد با روش پاشش پلاسمایی اونرو روی سطح بپاشیم و بعد مرحله سوم که مرحله اصلی هم بمد بررسی خوردگی پوشش بود. در واقع هر کدام از این مراحل باندازه یک رساله کار داشت. بهرحال آستین را بالا زدیم و شروع کردیم و رفتیم سراغ سنتزش که کاری کاملا" سرامیکی بود. لذا مجبور شدم که چیزی حدود دو سال و نیم برای سنتزش کتابهای زیادی را پیدا کنم و بخونم و تحقیق را پیگیری کنم و در نهایت موفق شدم با انواع مختلف رآکتور کار را ادامه بدم؛ چون رآکتورهای  قبلی جواب نمی داند و ما مرتب اونها را بهینه می کردیم تا بالخره توانستیم به نتیجه برسیم که در ادامش باعث شد  فرصتی پیدا کنیم که به خارج از کشور برم و یک ترم  بعنوان مهمان در یکی از دانشگاههای استرالیا باشم. توانستم همان آخرین رآکتور 3 لیتری که در ایران ساخته بودم رو بصورت ده لیتری  را پیاده کنم و باز برگشتیم به ایران و رآکتور چهارم رو که یک رآکتور 30 لیتری بود را ساختم که در واقع میشد گفت یه رآکتور در اشل نیمه صنعتی بود. که این رو در سازمان ثبت اختراعات و مالکیت صنعتی به ثبت رسانده ام و االان به سازمان پزوهشهای علمی و صنعتی ایران وا قع در تهران برای بررسی بیشتر و تایید فرستادیم. حاصل این بخش چاپ چندین مقاله بین المللی در مجلات و کنفرانسها بود.

در مرحله بعد باز آمدیم روی پوشش دادن با این پودر کار کنیم که باز به مشکل برخوردیم چون پودری  را که ما داشتیم خواص پوشش دادن به روش پلاسما را نداشت , روشی که ما استفاده کردیم ؛ روشی  هستش که با پاشش پلاسما پوشش داده می شود و این پودر را روی سطح می شونند و لذا یه مقداری باعث شدش که بیشتر روش کار کنیم وحدود 6 الی 8 ماه کار طول کشید و در نهایت توانستنم با این پودر پوشش را ایجاد کنیم که این خودش یه کار خیلی جدید و خوبی بود .این نمونه ها را هم همزمان در خارج و داخل ایران توانستیم پوشش بدیم و لذا خواصش را خیلی خوب با استفاده از دستگاهها و تجهیزات گرانقیمت در خارج کشور بررسی کردیم و مرحله سوم (که در واقع کار از این به بعد شروع می شد) این بود که ما باید تازه این پوشش را در محیط فیزیولوژی قرار می دادیم و رفتارش را بررسی می کردیم

حاصل کار خیلی گسترده بود و میشود گفت هر بخشی از آن را میتوان یک رساله دکترا بحساب آورد. حدود 11 مقاله بین المللی مجلات خارجی و داخلی که 5 مقاله اونها بین المللی بوده (شامل 3 مقاله ISI )   که 6 مقاله هم در مچموعه مقالات کنفرانسها به چاپ رسیده و خوب طبیعتا" نقطه شروعی شد برای تعدادی دیگه از دانشجویان در دانشگاه شریف و سایر دانشگاه های کشور. دکتر در ادامه گفت الان که من با شما صحبت می کنم در چندین دانشگاه با توجه به روشی که من ابداع کردم داره تحقیقات ادامه پیدا می کنه و من خودم همیشه خوشحال بودم. چون درسته که شروع یه کار در ابتدا سخته ولی چون من هم در کارشناسی ارشد و هم دکتری شروع کننده یک موضوع جدید علمی بودم احساس ادای دینی را در قبال مردم و کشورم  در من ایجاد می کند.

 

 پرسیدم آیا تا حالا فکر کرده اید که می تونید طرحاتون در عملی کنیم و اونها را به تولید انبوه و صنعتی برسونید؟

دکتر: بله در مورد تولید پودر هیدروکسی آپاتیت تلاشهایی در حال انجام است و امیدوارم آنرابه تولید صنعتی برسانم. اگرچه به هر حال بدلیل نوپابودن دانشگاه اجبارا بیشتر بدنبال تدریس و کارهای اجرایی و آموزشی هستم ولی بدلیل بکر بودن شهرکرد جا داره که بعنوان کاری اجرایی و تولیدی روی این کار سرمایه و وقت گذاشت .

 

در رابطه با تحقیقاتتان در داخل بیشتر حمایت کردند یا خارج از کشور؟

دکتر: میشه گفت هر دوطرف خوب بوده اما دانشگاههای ایران در مقایسه با دانشگاههای خارجی جوانتر هستند . ولی خوب انتظاری که ما داشتیم را شاید برآورده نکردند ولی از طرفی  تمام سعی و تلاش دانشگاههای ایران به نتیجه رساندن آنها بود ودر واقع پایه و اساس طرحها در ایران ریخته شده بودند و قسمت آنالیز که معمولا" دستگاههای گرانقیمتی را داره باعث شد بخش اعظمیش از کار در خارج از کشور انجام بشه. بهرصورت هر کدام بنوعی نقش داشتند.

 

 پرسیدم ببخشید آیا تحقیقاتتون هنوز هم  ادامه دارد ؟

دکتر: در ادامه زمینه رساله دکتری قصد داشتم طرحی را بنویسم در دانشگاه شهرکرد  ولی با توجه به سیستم امتیاز دهی مقالات بنفعمون هست که روی موضوع دقیق رساله امان کار نکنیم و یه مقداری اونو تغییر جهت بدهیم؛ به این علت من الان روی شیشه سرامیکها تحقیقات رو شروع کردم و الان درس تئوری شیشه را دارم تدریس می کنم. و سعی دارم که در سری اول فارغ التحصیلان بچه های رشته مواد  این بعنوان یک  زمینه ای جدید باشه برای کارهایی که بعدا" می خواهیم برای کارشناسی ارشد ادامه دهیم.

 

 

آیا دانشگاه از نظر آزمایشگاهی و جاهای دیگر مشکل و کمبود دارد اگه دارد ؛ کجاهاست و چه تدابیری در این زمینه دارید؟

دکتر : چون این رشته در دانشگاه تا حدودی نوپاست این طبیعی است که در برخی از جاها ضعف وجود داشته باشد و جا دارد که سرمایه گذاری درآن شود . اما دانشگاه شهرکرد در این زمان کم توانسته خود را خوب تجهیز کند . وشاید سیر تکاملی که دانشگاه در این دوره 3 ساله داشته از لحاظ تجهیزات آزمایشگاهی , دانشگاههای دیگر در ده سال آن را طی کرده اند. ولی خوب با توجه به اینکه خلا های زیادی داریم  چیزهایی که بیشتر مهمند فضاهای آزمایشگاهی و کارگاهی هست و دستگاههایی که هنوز خریداری نشده است و امیدواریم که به اهداف تعیین شده خود برسیم و تمام دستگاههایی که لازم هست را بیشترش را خریداری کنیم .

نکته مهمی که هست چون در شهرکرد همین دانشگاه فقط این دانشکده فتی وجود دارد و در واقع در استان بی رقیب است بهتر می تونیم تمرکز بیشتری در جذب بودجه داشته باشیم و از این لحاظ شانس خوبی هستش که بتونیم نیاز های خود را از جهت تامین تجیزات برآورده کنیم .

 

پرسیدم دکتر چند ساعت در روز مطالعه می کنم ؟

دکتر :بستگی داره ولی  بیشتر ساعات روز من صرف تدریس و رسیدگی به سوالات و مشکلات دانشجویان است ولی بطور متوسط 2 تا 3 ساعت در روز مطالعه می کنم.

 

پرسیدم آیا تا به حال خودتون را نکوهش کنید که چرا توی این دانشگاه تدریس می کنید ؟

دکتر : شاید ما یه سری از مشکلاتی را که داشتیم تاحدودی این انگیزه را می تونست در من ایجاد کنه که این کار را بکنم اما الان به نظر می رسه که هرچه زمان پیش می ره احساس رضایت بیشتنری از محیط کارم پیدا میکنم و پارامترهای مثبتش داره بیشتر از پارامترهای منفیش میشه.

 

 

پرسیدم آیا می توان گفت دکتر سائری یکی از پایه گذاران  رشته مواد در دانشگاه بوده اند؟

دکتر : شاید نشه این رو گفت چون بیشتر آقای دکتر نیلفروشان نقش داشتند ودر واقع گروه سرامیک را در دانشگاه به تصویب  رساندند ولی خوب ما سعی کردیم که پا هامون را جای پای ایشون بگذاریم و راه ایشان را ادامه دهیم

 

در مورد اهمیتی که به رشته مواد در ایران یا دنیا میدهد بیشتر صحبت کنید ؟

دکتر : به نظر من با توجه به طیف جهانی , الان روی رشته مواد سرمایه گذاری بیشتری می شود  و با توجه به بحث های جدید نانو مواد و نانو متریال و تکنولوژیهای وابسته که در واقع علوم باب روز شده اند؛ به آن بهای بیشتری در جهان و به طبع در ایران داده شده است  و میشه گفت که این رشته مواد است که سردمدار علوم جدیدی مانند نانو مواد است .

از طرف دیگه فکر می کنم باتوجه به گسترش رایانه هاواستفاده از  سیستم های کامپیوتری  برای محاسبات ؛ مقداری از نقش طراحها وکسانیکه از نتایج مواد استفاده می کنندکمرنگ شده است؛

اگه بخوام ساده تر بگم مهندسین می دانند که چه موادی را برای علوم جدید نیاز دارند؛ مانند هوافضا و ماشین های پر سرعت یا ترنن های مغتاطیسی که سرعت بالایی دارند یعنی  می دونند در جداول انتخاب مواد چه خواصی مورد نیاز است ولی نمی دانند چگونه این مواد را تهیه کنند.  لذا مهندسین طراح برای حل این مشکل به رشته مواد بر می گردند لذا همه نگاه هها به رشته مواد است و ما باید موادی را بسازیم که خواص و ویژگی های موادی را که آنها نیاز دارند را تامین کند.

لذا در ایران نیز نگاه عمومی بهتری نسبت به رشته مواد در سالهای اخیر می شود بعنوان مثال راجع به فن آوری نانو: ستاد فن آوری نانو که جدیدا در دفتر ریاست جمهوری تشکیل شده بودجه خیلی کلانی را در اختیار دانشگاهها قرار می دهد که روی مواد نانو کار کنند که این کار خاص ایران نیست و در کشورهای دیگر که من اطلاع موثق دارم مانندژاپن , امریکا و کشورهای اروپایی خیلی سرمایه گذاری می کنند. اما معمولا" در همگی سردمدار جذب این بودجه ها رشته مواد است. اگرچه ما در بسیاری از اینها ما بین رشته ای هستیم مانند مکانیک جامدات , فیزیک , شیمی و....اما محور اصلی و سکان اصلی دست رشته مواد است .

 

شیرین ترین خاطره ای که در دوران دانشجویی داشتید چه بود؟

دکتر : بعنوان یک ایرانی خاطره ی خوبی که در ذهنم است:در رابطه با همان فرصت تحقیقاتی - خداوند لطف کرد تا بتوانم در دانشگاه نیو سالت ولز استرالیا در شهر سیدنی کشور استرالیا باشم -  است؛ که شاید یه مقداری غرور ملی همه ما اجازه می دهد که در مورد این مسائل بیشتر تامل کنیم:

من موقعی که بعنوان یک دانشجو وارد دانشگاه نیوسالت ولز شدم و شروع به استفاده از فرصتی که آموزش عالی در اختیار من قرار داده بودکردم  به فاصله 20تا 21 روز از ورودم به استرالیا یک رآکتور 10 لیتری با تمام تجهیزاتش در دانشگاه فراهم کرده بودم و در حال سنتز پودر بیوسرامیک بودم که بدستور سوپروایزر دانشگاه یک نفر از مسئولین آزمایشگاه سرامیک در دانشگاه بنام آقای جان شارپ قرار بود که چند تا عکس از آن سیستم بگیرند ؛

ایشان موقعی که وارد اتاق تحقیقاتی که در اختیار من قرار داده شده بود؛ شدند تا چند لحظه نمیتوانستند وارد اتاق شوند و به اندازه ای شگفت زده شده بودند که باور نمی کردند در این مدت کوتاه من توانسته باشم  این سیستم را پیاده و راه اندازی کنم. و اولین سوالی که از من کرد این بود که شما چند روزه وارد این دانشگاه شده ای ؟ و بعد که با هم حساب کردیم شد 21 روز!؟

و آقای جان شارپ گفت من در این27 سال که بسیاری از کشورها دانشجو در این دانشگاه بوده این اولین بار است که می بینم کسی میاد و چنین سیستمی را در این زمان کوتاه راه انداز ی می کند. بعد من بلافاصله خندیدم و نمونه های تیتانیم یوشش داده شده را بهشون نشان دادم و ایشان با دست زدن به شونه هام مرا تحسین کرد و گفت : شما جنگی داشتید که احتمالا" نیاز داشته اید که مجوهان و معلولانتان و کسانیکه مجروحیت اعضا دارند از این قطعات پوشیده شده از استخوان استفاده کنندو چندین عکس از من ونمونهام گرفتند و از اون روز به بعد هر جای دانشگاه که می رفتم من را می شناختند.

در سال گذشته من در سایت دانشگاه نیو سالت وزگزارشی دیدم که 50 مقاله بعنوان افتخارات دانشگاه زده شده بود که دو مقاله من در بین آنها بودند.

 

تلخترین خاطره ای که تا کنون داشتید ؟

دکتر: من مجبور بودم در دوران دکترای خودم بین دوشهر اصفهان و تهران رفت و آمد کنم . در آن زمان خداوند دختر 2-3 ساله به من داده بود که همیشه لحظه خداحافظی با او برای من سخت و درد آور بود.

 

بچه های مواد فکر میکنند که در بین اساتید مواد با شما راحترند. نظر شما در این رابطه چیست؟

دکتر: این لطف بچه ها را می رسونه , بهر حال ما سعی کرده ایم که همواره در کنار بچه ها باشیم و به اونها کمک کنیم . در هرصورت ما خومان هم روزی دانشجو بوده ایم ؛ اساتید دیگر هم به نوعی همین طور هستند ولی خوب این نظر لطف بچه هاست.

 

نظرتون در مورد عملکرد انجمن مواد و فعالیتهایی که انجام میدهد چیست؟

بنظرم چون دوره دوم اون داره فعالیت می کنه نسبتا" بهتر کار می کنندو نسبت به دوره اول فعالیت های چشمگیرتری داشته است و یا لااقل به چشم ما بیشتر آمده است و من نیز سعی کرده ام همواره کمکشون کن حتی یه زمانی من مجلات و مقالتم را در اختیارشون قرار دادم و اگر سعی کنند بخش نگهداری کتاب را هم داشته باشند کتابهام رو هم در اختیارشون قرار می دهم ولی خوب سی دی های علمی خودمو  در اختیارشون قرار داده ام و امیدوارم که این روند ادامه داشته باشد .

 

آیا فرزندانتون راه پدر را ادامه می دهند یا اینکه رشته دیگه ای تحصیل می کنند؟

دکتر: نه اونها هنوز کوچکند .اما معمولا" ما سعی کرده ایم بعنوان یک الگو ایجاد اشتیاق را در مورد مطالب علمی درآنها کنیم اما خوب بستگی به این داره که آینده چه چیزی را پیش بینی کرده باشه.

 

پرسیدم آیا آنها را ترقیب می کنید که این رشته را انتخاب کنند یا خیر؟

دکتر: البته. اما چون الان بچه های در حد دبستان هستند یه کم زوده که این مطالب را براشون بیان کنم وچنین تبلیغی رو کرد.

 

الگویی که استاد سائری در زندگیش داشته چه کسی یا کسانی بودند ؟

دکتر : خوب بستگی داره هرزمانی یکی بوده , مثلا خاطرم هستش که موقعی که در دانشگاه صنعتی اصفهان بودیم یکی از اساتید بنام محمدحسن عباسی که درس ترمودینامیک را ارائه می کردند بودند که من همواره سعی می کردم که ایشون را الگوی خودم قرار بدهم . وشاید بشه گفت که یکی از دلایل علاقه من به ارائه درس شیمی فیزیک و ترمودینامیک در رشته مواد هم تا مقداری مرهون شخصیت خوب ایشون بوده.

 

پرسیدم آیا قصد دارید برای ادامه تحقیقاتتون به خارج از کشور بروید ؟

بستگی داره اگه نشه اون کار را در ایران انجام داد و نیاز باشه که اون کار درایران عملی بشه ؛ چرا؛ بدم نمی یاد که برم ولی تنها بعنوان استفاده از اون منابع باشه ونتیجش این باشه که تحقیقی انجام بدم و که بعدا" به درد آینده  خودم وکشور و مردمم بخوره.

 

دوستم پرسید که شایعاتی کردند که استاد لطفی که ما چندتا درس هم با ایشون داریم نیستند و دیگه نمی یاند واقعیت داره ؟

دکتر : شاید این یک مسئله خصوصی باشه ؛ اما خوب چون خانوم ایشون دانشجوی دکترا هستند بخاطر فرصت تحقیقاتی به آلمان رفته اند که ما نمی دونیم که مدتش تاکی هست اما قطعا" بیشتر از یکساله . بخاطر دو همراه خانوادگی به اونجا رفته که خوب شاید برنامه تحقیقاتی هم دارند ؛ به هرحال علت نبودن ایشون از این بابت هستش.

 

آیا غیر از تدریس کار دیگری هم انجام میدهید ؟

دکتر :فعلا" نه. ولی  بله کاری های صنعتی انجام می داده ام . اما خوب توی چند سالی که اینجا بودم بیشتر درگیر تدریس و..... بوده ام که وقت آنچنانی نداشته ام که به کار بپردازم .اما اگر در فرصت های آتی شد ؛ خوبه که  آدم در کنار  کار علمی یه کار اقتصادی وتولیدی هم داشته باشه و این در واقع کمک خواهد کرد حداقل از نظر اقتصادی به یه  استاد ؛  اما به شرطیکه به جنبه علمی آن لطمه نزند.

 

جواد پرسیدکار هایی که انجام دادید در رابطه با طزهای دکتراتون بود ؟

دکتر: نه در مورد اونها نبود ولی مربوط به مواد می شدند.

 

رابطتون با هنر و ورزش چگونست؟

دکتر: راستش من همیشه هنر را دوست داشتم اما هیچ وقت فرصت کار کردن دراونو نداشتم. اما ورزش در دبیرستان و در دانشگاه, میشه گفت تا قبل از دانشگاه فعالیتهایی داشته ام .

 

 

نظرتون در مورد ویژگی های یک دانشجوی نمونه چیه؟

یه دانشجوی نمونه به نظر می رسهجدای از اون کارهای علمی که انتظار میره درشون خیلی شاخص باشه,باید در مسائی اخلاقی ومسائلی که بنوعی مربوط به دانشجو وخانوادش می شه را پوشش بده . از نظر من یه دانشجوی نمونه علاوه برآن که باید درسشو خوب بخونه باید خانوادش هم ازش راضی باشند و یه شخصیتی باشه که قابل احترام از طرف اساتید و دانشجویان دانشکدش باشه.

 

 

 

آیا آرزویی بوده که بخواهید بهش برسید ولی تا کنون نتونستید؟

دکتر : حالا به نوعی اگه این رو اقرار نمی دونید این طور نبوده؛ یعنی اگه آرزویی هم بوده که بعدا بهش نرسیدم  بعدا به ایننتیجه رسیدم که چه خوب شد که اون موقع بهش نرسیدم

همه چیز هاییکه واسم مهم بوده را بهش رسیدم

 

الان آرزویی دارید که دوست دارید در آینده به اون برسید؟

بله آرزوهای زیادی دارم مثلا اینکه در این دانشگاه شهرکرد که همون کاری را که دانشگاه شهید بهشتی کرده

و در رشته مهندسی بتونیم مجله ای را به چاپ برسونیم که در سطح کشور و حالا بعدا جهان مجله ی خیلی 0خوبی باشه و می تونیم بدین صوررتارتباط بسیار خوبی با نجامع علمی داشته باشیم و بتونیم بصورت مرتب سخنران از خارج دعوت کنیم  یا برعکس که بتونیم در واقع یه پل عینی در مجامع علمی بزنیم که هدفمون هم پیش رفت کشور و مردم کشورمان است

 

بین ورودی های مواد کدوم ورودی را پویا تر می دیدید؟

فکر نمی کنم مقایسه ای بدین صورت تا حالا کرده باشم ولی خوب بنظر می رسه که هرچی جلوتر میره دانشجویان مشکلاتشون بیشتر می شه در واقع حلم اسمش را بذاریم صبر و حوصلشون کمتر میشه. احساس می کنم که اون دقت و حوصله ای که ما انتظار داریم سربه هوا نباشند کمتر می شه. و این در بین ورودی های جدیدی که می یایند بیشتر به پشم میخوره و این نظر شخصی من است .

 

دوران جنگ کجا بودید؟

دوران جننگ را میشه گفت از اسرار زندگی من بوده که تا حالا کسی از من نپرسیده بود و من هم جواب نداده بودم: خوب ا یه بحثی داریم بعنوان ریا که دوست نداریم که این جور مسائل صحبت کنیم.

ولی خوب حالا چون شما پرسیدید و اگه ریا بحساب نیاددوبار به جبهه رفتم که یکیش در سال 65 در منطقه فاو و یکبار م در آخر جنگ  در سال 67 امام خمینی فرمان جهاد دادند که به شهر شوشتر رفتیم و عاضم جبهه های جنگ بودیم که با پذیرش صلح به اجبار ما را مرخص کردند

 

خاطره ای از آن دوران؟

خاطره از آن دوران که زیاد هست. خوب شما صبح از خواب بلند می شدی و می دیدی که  صبحانه می آوردند و بسته نونی را باز می کردی و میدیدی که یه برگه کوچک زیر نان ها بود که حتی من ان را برای چند سال هم نگه داشتم  و  روش نوشته شده بود که این نانی که شما می خورید رزمنده عزیز؛ توسط زنان مسلمان در دمای بالای 40 درجه مناطق جنوب برای شما آماده شده امیدواریم که موفق باشید و یه دعایی هم اخرش نوشته بود که خیلی برای من جالب بود که اینقدر مردم برای این کار ملی مشارکت می کنند.

.

 

 

تعدادی کلمه هستش که دوست داریم بدونیم اولین کلمه ای که از شنیدنش به ذهن استاد خطور می کنه چیه؟

استاد سائری : دوست دانشجو

استاد اطرج  : حمایت کننده گروه مواد

استاد لطفی : فعلا نیستند

استاد نیلفروشان: آدم جدی

دیر آمدگی: متوجه نشدم !!!  دانشجویی که دیر میاد کار خوبی نمی کنه

تقلب: نشاندهنده عدم اعتماد به نفس دانشجو

شهرکرد:شهری با فرصتهای اقتصادی بزرگ

مصاحبه: چیزی که باعث میشه شما یه سری از درددلهاتو بگی

دانشجو: آدمی که می تونه خیلی در این کشور رشد کنه و شاید روزی یه جایی برسه که فکر کنه اگه دانشجو نمیشد بهتر بود

سپاهان : تیم مورد علاقه منه   شما از کجا پیداش کردید( فکر میکنید امروز سپاهان چکار می کنه ؟ مطمئن نیستم ولی امید وارم ببره)

نمره بیست: چیزی که من در دوره لیسانس بهش افتخار می کردم که بیارمش

کپ زدن: چیزی که بچه ها رااز نظر علمی عقب می ندازه

مدیر گروه :  مسئول هماهنگ کننده دانشویان و رسیدگی به مشکلات دانشجویان است

شهید : کسی که راه خودشو پیدا کرده

عشق : نمک زندگی

مرگ: چیزی که باید مث تولد قبولش کرد

حرف آخر : امیدوارم که همه ما بگونه ای رفتار کنیم که فقط خدا از اینکه پیشش می ریم خوشحال باشه و مردم ناراحت

 

نظرتون در مورد مصاحبه چی بود؟

دکتر: خوب مصاحبه خوبی بود, خیلی خوبه که این فرصت را در اختیار اساتید دیگر هم قرار بدید که درددلهاشون را بشنویید ما در اینجا اساتید خوب خیلی داریم. تاکید کنم که شاید دلیل ایستادن و ادامه کار بسیاری از اساتید مواد در این دانشگاه همین جو خوب ودوستانه و نیروهای جدیدوپر استعداد است . اکثرا با رتبه های خوب از دانشگاه ههای خوبی بودند و این نبوده که ما بخاطراجبار و بورسیه بودن وارد این دانشگاه شده باشیم . الان در گروه مواد هیچ کدام از آن چهار استاد بورسیه ی دانشگاه شهرکرد نیستند. آمدن ما به این دانشگاه به منزله ی این نبوده است که ما نمی تواسته ایم به دانشگاههای دیگر برویم ؛ نه اینها نبوده و ما خودمان اینجا را انتخاب کرده ایم.و اکثرا در رشته های دیگه همین طور بوده امیدواریم که بتونیم که اون مشکلاتی را که داریم؛ منظورم در مورد تجهیزات آزمایشگاهی و محیط مستعد برای پروژه های تحقیقاتی حل کنیم و از این بحران رد شده و دستمون باز بشه برای کارهای تحقیقاتی گسترده .

 

 

حرف آخر و هر چیز دیگه ای که فکر می کردید باشد سوال می شد ولی متاسفانه نشد؟

 من فقط تاکیدم اینه که ما اگر بخاطر مشکلات خانوادگی یا مشکلات دیگه ای که یه دانشجو داره ؛انتظار داشته باشیم که دانشجو یه سری از اصول را رعایت نکنه این درست نیست و بنوعی باعث دلسرد شدن استاد میشه , یعنی اگه استاد ببینه که دانشجو به یه اصولی معتقد هست و به خوبی اونها را رعایت می کنه خیلی میتونه بازده بهتری را داشته باشه تا اینکه خداینکرده بواسطه عملکرد برخی از دانشجویان احساس کنه که همه اون چیز هایی که داره واسش زحمت می کشه مث یه کفه رو آب بوده و این خیلی روحیه بدی را ایجاد می کنه و معتقدم بنوعی باید حس مسولیت پذیری و وجدان یک شخصیت خوب بودن ولو اینکه مشکلات زیادی را داشته باشند را در یک دانشجو تقویت کرد .

 

در آخر منو دوستم از طرف دانشجویان ورودی 85 تقدیر نامه ای به پاس زحمات به دکتر تقدیم کردیم که امیدواریم تونسته باشیم متن شایسته ای رو درست کرده باشیم.

میدونم که شاید دلخور بشید که چرا از قبل باتمام بچه های کلاس هماهنگی نشده ولی خوب بهرحال دلایلی داشتیم که شاید بتونه شما را تاحدودی قانع کنه. حالا که فکر می کنیم این موانع و دلایل  برطرف شده از تمام دوستان خوش ذوق کلاسمون می خواهیم یه قول بگیریم و که مارودر متن تقدیر نامه ای که قرار است به جناب آقای دکتر اطرج تقدیم کنند؛ یاری کنند ؛این یک و دوم اینکه سوالاتی که فکر می کنید باید پرسیده  می شد ولی به ذهن کوچک ما نرسید چیند؟  اونها را به ایمیل ما ارسال کنید تا ان شاء الله روز چهارشنبه همین هفته در مصاحبه با جناب آقای دکتر اطرج در میان بگذاریم (اگه فکر می کنید که میتونید در مصاحبه هم حضورداشته باشید خوشحال می شیم )

 

در پایان یک بار دیگه از جناب آقای دکترسائری به واسطه همکاری خوب و استادگونشون کمال تشکر و قدردانی را می کنیم و امیدواریم همانگونه که در لوح تقدیر نامه از صمیم قلبمون آرزو کردیم  همیشه موفق و پیروز باشند.

 

یادتون نره قول دادید؟؟؟

 تا مصاحبه ای دیگر..............

  

کارگردان: مهدی عسگری و جواد صابری

فیلمبرداران : خانمها کیانی و لطفی

طراح متن : بهنام گرجی

 

 

با تشکر از همه کسانیکه مارو در این برنامه یاری نمودند

 

 

+ نوشته شده توسط مهدي عسگري وجواد صابري در Thu 29 Nov 2007 و ساعت 2:3 PM |

مواد نو و سراميك‌هاي پيشرفته

به نقل از خبرنامه انجمن سراميك ,پروفسور واهاگ مارقوسيان


سراميك‌هاي پيشرفته به دليل برخورداري از ويژگيهايي چون پايداري در دماهاي بالا، استحكام زياد و مقاومت بالا در برابر خوردگي، خواص مغناطيسي و الكتريكي خاص و منحصربه‌فرد (چون پيزوالكتريسيته، ابررسانايي، عايق‌بودن يا نيمه‌هادي‌بودن و …) و ساير خواص در بسياري از صنايع در ليست اجزاي بسيار مهم و استراتژيك قرار گرفته‌اند. مثلا" در ماشين‌سازي و ساخت قطعات صنعتي، خواصي چون استحكام و مقاومت در برابر سايش و خوردگي آنها، بسيار اهميت دارد.
در صنايع شيميايي، مقاومت خوب اين مواد در برابر اسيدها و ساير مواد خوردنده بسيار مورد توجه مي‌باشد. در صنايع هوا-فضا مقاومت اين مواد در برابر حرارت اهميت دارد، و در صنايع الكترونيك و ارتباطات به علت خواص نوري و الكتريكي خوبي كه دارند، از اجزاي مهم محسوب مي‌شوند. امروزه سراميك‌ها در قسمتهاي مختلف صنايع اتومبيل‌سازي نيز روزبه‌روز كاربرد بيشتري مي‌يابند. چه در سيستم ترمزها و چه در موتورها و ساير اجزاء.
در 60 سال اخير در مورد 25 گروه مختلف از سراميك‌هاي پيشرفته، تحقيقات وسيعي صورت گرفته و بسياري از آنها به توليد رسيده‌اند. در سالهاي اخير، شكوفايي و گسترش صنايع الكترونيك و همچنين كاربرد وسيع سراميك‌هاي پيشرفته در صنايع مربوط به تكنولوژي پزشكي و اتومبيل‌سازي، موجب رشد چشمگير بازار سراميك‌هاي پيشرفته گرديده‌است و اكنون اين سراميك‌ها رقمي حدود 50 ميليارددلار را به خود اختصاص داده‌اند (بدون احتساب سراميك‌هاي سنتي، شيشه و مواد نسوز معمولي). اين بازار از نرخ رشد سالانه‌ا‌ي در حدود 7-6 درصد برخوردار بوده و پيش‌بيني مي‌شود كه نرخ رشد آن در سالهاي آينده همچنان افزايش يابد.
موادي كه در سالهاي آينده از اهميت روزافزون برخوردار خواهندبود، موادي چون شيشه‌هاي پيشرفته، كربن و كامپوزيت‌ها مي‌باشند. بطور مثال در سالهاي اخير توجه زيادي به كامپوزيت‌هاي زمينة سراميكي معطوف شده‌است (به‌خصوص به انواعي از اين مواد كه در دماهاي بالا قابل استفاده هستند). مواد كربني و تكنولوژي‌هاي مربوطه نيز مورد توجه زيادي قرار دارند. سراميك‌هاي پيشرفته در سالهاي آينده احتمالا" كاربردهاي بسيار حساس و دقيق‌تري در زمينه‌هاي مختلف پيدا خواهندكرد كه برخي از آنها به قرار زير مي‌باشند :
ابررساناهاي سراميكي كه اخيرا" نمونه‌هايي از آنها در كابلها و مبدلهاي الكتريكي بكار گرفته شده‌است و احتمالا" سال آينده وارد بازار خواهندشد.
مغناطيس‌هاي فريتي كه امروزه بازاري به ارزش حدود يك ميليارد دلار را به خود اختصاص داده‌اند، همچنان به گسترش پيشرفت خود ادامه داده و با خواص نوين و بهينة خود، پاسخگوي نيازهاي جديد بازار در بخشهاي مختلفي چون الكترونيك و اتومبيل‌سازي خواهندبود. در صنايع تلفن‌سازي نيز سراميك‌هاي پيشرفته، ساخت تلفنهاي همراه كوچك را امكان‌پذير مي‌سازند.
در تكنولوژي زيستي (بيوتكنولوژي) در مورد كاشت‌هاي ميكروني‌ا‌ي تحقيق مي‌شود كه قرار است به صورت ميكرو رآكتور در بدن كار كنند. پس به حسگرهاي سراميكي در مقياس نانومتري نياز خواهيم‌داشت.
ساختارهاي گياهي با سيستمهاي بهينه‌شدة الياف وكانالهاي خود عينا" در مورد ساختارهاي سراميكي شبيه‌سازي شده‌اند و قرار است بعنوان سيستمهاي بسيار مؤثر كاتاليزوري بكار گرفته‌شوند.
درتكنولوژي ساخت كامپيوترها نيز امكان وقوع تحولاتي در راستاي استفاده ازتراشه‌هاي si-sic بجاي تراشه‌هاي فعلي سيليكوني وجود دارد. اين موضوع امروزه شديدا" مورد پژوهش و تحقيق قرار گرفته‌است. در صنايع اتومبيل‌سازي روزبه‌روز از قطعات الكتريكي بهرة بيشتري گرفته مي‌شود و استفاده از قطعات سراميكي مينياتوري در اين زمينه بسيار حياتي است.
امروزه شركتهاي بزرگ صنعتي در جستجوي روشهايي هستند كه محصولات خود را هرچه كوچك‌تر، سبك‌تر، هوشمندتر و چندمنظوره‌تر سازند. حركت به سوي چنين محصولاتي به ياري تكنولوژي‌هايي مانند نانوتكنولوژي امكان‌پذير خواهدبود.
به ياري نانوتكنولوژي، امكان تأثيرگذاري بر ساختار اتمي مواد وجود دارد. در آن صورت، مواد را مي‌توان كاملا" بر اساس خواص مورد انتظار به گونه‌ا‌ي كاملا" آزادانه طراحي نمود و به خواص و كيفيت‌هاي كاملا" نويني دست يافت. در اين راستا مواد سراميكي نيز نقش اساسي خواهندداشت.
به‌طور خلاصه مي‌توان گفت كه در آغاز قرن 21، حوزه‌هايي چون فوتونيك، علوم زيستي و فن‌آوري مواد در مقياس نانو بعنوان مهمترين قلمروهاي پيشرفت علمي و صنعتي معرفي شده‌اند و سراميك‌ها در تمامي اين حوزه‌ها، نقش راهبردي خواهندداشت.
اما در كشور ما تا چه حد به اين حوزه‌هاي نوين كاربرد سراميك‌ها و مواد نو توجه شده‌است؟ حوزه‌هايي كه محصولات آنها بسيار استراتژيك بوده و ارزش افزوده‌ا‌ي تا 100 برابر بيشتر از محصولات معمولي سراميكي دارند. متأسفانه عليرغم صحبتهاي زياد و برقراري جلسات متعدد در مكانهاي مختلف و برگزاري كنفرانس‌ها، در اين زمينه هنوز گامهاي عملي برداشته نشده‌است. به‌نظر مي‌رسد كه نخستين گام در اين راستا، تعيين استراتژي گسترش صنعت سراميك (يا به‌طور كلي مواد مهندسي) براي سالهاي آينده و برنامه‌ريزي براي دستيابي و گسترش برخي از فن‌آوريهاي فوق‌الذكر مي‌باشد. آنگاه جهت هدايت تحقيقات در زمينه‌هاي داراي اولويت و دستيابي به تكنولوژيهاي مربوطه و حمايت جدي از سرمايه‌گذاران براي ورود به برخي از اين عرصه‌هـا، بايـد از سوي دولت گامهاي اساسي برداشته‌شود؛ چرا كه اگر امروز در اين زمينه‌ها فكر اساسي نشود و برنامه‌ريزي اصولي انجام نگيرد، فردا بسيار دير خواهدبود.

+ نوشته شده توسط مهدي عسگري وجواد صابري در Wed 28 Nov 2007 و ساعت 9:42 AM |

كاني هاي سيليكاته:

در مورد سيليكاتها بيشتر ساختمان آنها و نحوه اتصال و استقرار تتراهدرها كه بنيان اصلي آنها را تشكيل مي دهد مبناي تقسيم بندي آنها قرار گرفته است.

ساختمان تتراهدرها بدين گونه است كه درمركز آن سيليسيم قرار گرفته و چهار گوشه آن به وسيله اكسيژن اشغال شده است. يون اكسيژن كه داراي دو ظرفيت مي باشد يك ظرفيت آن به وسيله سيليسيم و ظرفيت ديگر آن كه آزاد است معمولا به وسيله يونهاي فلزي احاطه مي شود.چهار وجهي هاي بكار رفته در ساختمان سيليكاتها ممكن است منفرد و جدا باشند و يا به طريق هاي مختلف به يكديگر متصل گردند. بر مبناي نوع استقرار و اتصال چهار وجهي ها به يكديگر، سيليكاتها را به دسته هاي زير تقسيم مي نمايند:

1- نزو سيليكات ها:

در اين دسته از سيليكات ها تتراهدرهاي چهاروجهي بصورت منفرد و مستقل مي باشند و از چهار وجهي هاي ديگر به وسيله يون هاي فلزي جدا مي شوند.فرمول عمومي مي باشد.كاني هاي اليوين از اين دسته محسوب مي شوند.

2- سوروسيليكات ها:

در اين دسته از سيليكات ها چهار وجهي ها با بنيان دو به دو به يكديگر متصل شده اند. سوروسيليكات ها شش ظرفيت آزاد دارند كه به وسيله يونهاي فلزي گرفته مي شود. كاني هاي گرومليليت كه از كاني هاي وابسته به فلدسپاتوئيدها مي باشند از اين دسته هستند.

3- سيكلوسيليكات ها:

در سيليكات هاي حلقوي تتراهدرهاي آنها به وسيله دو گوشه به يكديگر متصل شده اند و چهار وجهي ها زنجيره هاي بسته اي بين خود تشكيل داده اند كه به صورت حلقه مانند است. تعداد چهاروجهي هاي يك حلقه ممكن است 3 يا 4 و يا 6 باشد و هيچوقت۵ نيست چون تقارن مربوط به درجه پنج ندارد.از كاني هاي اين دسته مي توان بنيتوئيت، بريل و تورمالين را نام برد.

4- اينو سيليكات ها:

در اينو سيليكات ها تترا هدرها يا چهار وجهي هاي آنها به صورت زنجير باز يا روبان مانند پشت سر هم واقع شده اند كه هر چهار وجهي بوسيله دو گوشه با تتراهدرهاي ماقبل و ما بعد خود مربوط مي گردد.از نظر ماكزوسكوپي اينو يسليكات ها ساختمان سوزني، منشوري، رشته و غيره...  دارند.

اينو سيليكات ها به دو دسته تقسيم مي شوند:

الف- اينو سيليكات هايي كه چهاروجهي هاي آنها بصورت زنجيره ساده به دنبال هم قرار دارند مانند پيروكسن 

ب- اينوسيليكات هايي كه زنجيره مضاعف دارند يعني چهار وجهي هاي آنها بصورت زنجيره مضاعف پشت سرهم واقع شده است و در آنها دو رشته چهار وجهي با پلهاي اكسيژن به يكديگر متصل شده اند. كاني هاي اين گروه، در نمونه هاي ماكروسكوپي ، بعضي موارد بصورت رشته هاي طويل ديده مي شود. مانند كاني ترموليت.

5- فيلو سيليكات ها يا سيليكات هاي ورقه اي :

 در فيلو سيليكات ها چهار وجهي هاي تشكيل دهنده آنها بصورت ورقه هايي در يك سطح قرار دارند.هر چهار وجهي به وسيله سه گوشه به چهار وجهي مجاور خود

متصل شده است.به اين ترتيب لايه هاي چهار وجهي بصورت شش گوش طوري پهلوي هم قرار گرفته اند كه نوك تيز آنها در يك امتداد است.سطح لايه ها از قاعده هاي مثلثي، كه از نظر الكتريكي خنثي است تشكيل مي شود و به همين جهت آنها را سيليكات هاي ورقه اي يا فيلو سيليكات ها مي نامند. كاني هاي عمده آن: تالك، ميكا، سرپانتين و كاني هاي گروه آرژيل مي باشند.

6- تكتو سيليكات ها: 

در تكتو سيليكات ها چهار وجهي هاي (SiO4) بوسيله هر چهار گوش با چهار وجهي مجاور خود متصل شده است. در نتيجه ساختمان سه بعدي دارند. بعضي تترا هدرها در سه امتداد فضايي به يكديگر متصل مي باشند. بنابراين هر اتم اكسيژن به دو چهار وجهي مجاور تعلق دارد. كاني هاي مهم اين گروه عبارت است از: سيليس،  فلدسپات ها، فلدسپاتوئيد ها ، ‌زئوليت ها، اسكاپوليت ها و...

+ نوشته شده توسط مهدي عسگري وجواد صابري در Mon 26 Nov 2007 و ساعت 1:58 PM |

 

شرح مقاله:

ریزساختارهای یوتکتیک و هیپریوتکتیک آلیاژ(Al-Ge)تحت فشارهای مختلف
منبع:
www.elsevier.com

چکیده:

در این مقاله ریزساختارهای یوتکتیک و هیپریوتکتیک آلیاژAl-Ge))تحت فشارهای مختلف توسط میکروسکوپهای نوری  والکترونی روبشی برای آنالیز اثرفشار روی ساختار یوتکتیکی دراین آلیاژهای فلزی مشاهده شدند.مشاهده شدکه با افزایش فشاراز4تا5گیگا پاسکال بطور مشخصی ریز ساختارآلیازGe(w t53%)Al-  بهسازی شد.   مشاهده شد که شاخه های فرعی ریزساختاریوتکتیکی که در این آلیاژتحت فشارطبیعی منجمدشده اندتحت فشار بالایGPa5تمایل به محو شدن دارندبوسیلهTEM      میکروسکوپ نوری تغییرات شکل رشدژرمانیم ازواضح تا غیر واضح در آلیاژهای جامد شده تحت فشار GPa 5مشاهده شدند.

 

مقدمه:

آلومینیوم وژرمانیم میتوانند یک سیستم یوتکتیکی دوتایی ساده ای تشکیل دهند.دیاگرام فازتعادلی آلیاژAl-Geحداقل حلالیتGe 5/0% رادر دمای0k450نشان  میدهندکه تا 2/7%در دمایok697(دمای یوتکتیک) قابل افزایش است. فاز میانی ای در آلیاژها Al-Geمنجمد شده  تحت  فشار طبیعی وجود ندارد. با وجود این فشار بالا میتواند تغییراتی در دیاگرام فاز این آلیاژ ایجاد کند(1).

حلالیت GeدرAlتا18%با فشارGpa7قابل افزایش است و دو فاز بلوری میانی با مقدار 50- 45و68 درصدGe تحت فشارهای بالا برای این آلیاژها قابل مشاهده اند(2).

تحت فشارGPa9 در دمایok320فاز میانی(گاما)γبا ساختار هگزاگونالی با پارامتر شبکهnm2830/.= aوnm2622/0= cدرآلیاژ70Ge30Alپیدا میشود(2).

در سال 1998منحنی سالیدوس تحت فشارهای مختلف برای آلیاژهای Al-Geبوسیله کاگایا و همکارانش(3) با قانون ذوب لیندمن بدست آمد.مشاهده شد که با افزایش فشار منحنی سالیدوس در دیاگرام فازی(Al-Ge) بالا می آید و به سمت Geحرکت میکند. اخیرا"تحقیقات بسیار وبسیاری در آلیاژهایAl-Geمشخصا"با سرعت های سرد شدن زیاد برای پیدا کردن فاز های نیمه پایدارصورت گرفته است. اما تحقیقات روی تاثیر فشار در ریز ساختارهای انجمادی آلیاژهای Al-Geخیلی محدودند.

در این تحقیق اثرفشار روی فرایند انجماد این آلیاژها ابتدائا"مورد توجه قرار گرفته سپس اثر فشار روی ریزساختارهای آلیاژهای هیپریوتکتیک با میکروسکوپ های نوری(OM)الکترونی روبشی, (SEM)الکترونی عبوری و تشخیص فاز توسط پراش اشعهX (XRD)صورت گرفته است.

روش آزمایش:

الیاژهای یوتکتیک وهیپر یوتکتیک (53%و60%و70% وزنی ژرمانیم) با کوره ذوب الکترود ثابت سرد شونده با لوله های آبگرد مسی با استفاده ازآلومینیوم با خلوص 99/99 وژرمانیم با خلوص 999/99 ذوب وتهیه شده است.سپس نمونه های آلیاژی در سایزهایmm4 x4x4 درفلاکس) (BN flux تا دمای oC 1400به مدت 7-5 دقیقه برای تشکیل ذوب نمونه تحت فشارGPa4و5 و6در محیط دماغه شش وجهی CS-IBحرارت داده شدند نمونه با سرعت تقریبی1KS-200 تا دمای اتاق تحت فشار مربوطه سرد شده اند. میکروسکوپ نوری و روبشی وعبوری برای نمایش ریز ساختار و آنالیز پراش اشعه xبرای حصول فازهای تشکیل دهنده در این آلیاژها مورد استفاده قرار گرفتند.

نتایج آزمایش و بحث :

شکل(1) نتایج پراش اشعهx  Ge 60%-  Alکه تحت فشارGPa5 منجمد شده را نشان میدهد.مشاهده شده است که وقتی این آلیاژ تحت

 

فشار بالا منجمد میشود فاز هایی ازAl(α)وGe(β)  بصورت محلول جامد وبدون هیچ فاز دیگری مشاهده میشوند.

کاهش اندکی در پارامتر شبکه کریستالی فاز ازnm 5662/.تا nm 5428/.از تغییر فشار طبیعی تا فشار بالای GPa5 بدست میآید.شکل (2) ریز ساختار از آلیاژ یوتکتیک Ge53%-Al که تحت فشارهای مختلف منجمد شده را نشان میدهد. ساختار نمونه در آلیاژ یوتکتیکی منجمد شده تحت فشار طبیعی مشتمل بر فازهای لایه ای) β+α) و دو فاز   Al(α)وGe(β) که رشد های زوجی دارند در شکل (a)2 مشاهده میشود .همچنین از شکل (2) فهمیده میشود که ساختار یوتکتبکیبا افزایش فشار بصورت مشخصی بهسازی شده است. در یک رنج مشخص فشار میتواند ضریب نفوذ را کاهش داده و سرعت نفوذ را پایین آورد ومسافت کوتاه عناصر در فاز مایع این آلیاژ میتواند ساختار یوتکتیکی را بطور مشخصی بهسازی کند.در زمان مشابهی مشاهده شده است که شاخه های فرعی ساختار یوتکتیکی تمایل به نا پدید شدن دارند شاید به این دلیل که مادون انجماد در نوک منطقه دندریتی کاهش پیدا میکند و در نتیجه رشد نوک (دماغه) افزایش می یابد. شکل (3)ریز ساختار آلیاژ هیپر یوتکتیکwt Ge70 % Al-که در تحت فشارهای مختلف منجمد شده اندرا نشان میدهند. در شکل(a)3   فهمیده میشود که فاز اولیه هیپر یوتکتیک βمیباشد. که در الیاژهای تحت فشارهای بالای GPa5 منجمد میشوند.همانطور که در شکل (3)bفاز اولیه αدر آلیاژهای منجمدشده تحت فشار بالای GPa6 مشاهده میشود. از رابطه کلاسیوس- کلاپیرون در معادله(1) فهمیده میشود که نقطه ذوب آلومینیوم تاOC 4/6 وقتی که فشار بالای Mpa100 میرود افزایش می یابد.(6)

                    

 

 

 

 

 

که در این معادله p فشار- dT  تغییرات نقطه ذوب -Tm نقطه ذوب  -1V حجم جامد 2Vحجم مایع وΔHmگرما ی نهان ذوب میباشند. بدلیل اینکه حجم آلومینیوم خالص و ژرمانیم خالص در تماس با هم وقتیکه تحت فشارهای بالا ذوب میشوند منبسط میگردد. از معادله (1) حاصل میشود که نقطه ذوب Alخالص تا 1304کلوین بالا میرود و نقطه ذوب Geخالص از 1210به 1015کلوین تحت فشار GPa5

وتا 988کلوین تحت فشار GPa6 کاهش می یابد.

 

بنابراین نتیجه میشود که تحت فشارGPa6  نقطه ذوب برای فاز(β) Ge پایین تر از فاز(α)  Al میباشد.

 

بر طبق تحقیقات کاگایا و همکارانش (3) تاثیر فشار روی دیاگرام فازی Al-Ge با قانون ذوب Lindman قابل بررسی است.با افزایش فشار حلالیت Ge در Al افزایش می یابد اما دمای یوتکتیک تغییر زیادی نمی کند بنا بر ایننقطه یوتکتیک در جهت Ge در دیاگرام فازی Al-Ge حرکت میکند و دیاگرام فازی تقریبی شکل 4 حاصل میشود.شکل 5 مورفولوژی یوتکتیک آلیاژGe53% Al- که تحت قشار بالا منجمد شده را نشان میدهد از این شکل فهمیده میشود که گوشه ها و لبه های Ge گرد و روان میشوند وقتیکه تحت فشار بالا منجمد میشوند . این مساله نشان میدهد که شکل رشد Ge به تدریج از واضح به سمت غیر واضح تحت فشار بالا تغییر میکند . بنابراین انجماد آلیاژهای یوتکتیک و هیپر یوتکتیک Al-Ge تحت فشارهای بالا شاخه های فرعی لایه های یوتکتیک را از بین می برد وریز ساختار بهسازی شده ای از یوتکتیک و بنا براین با این تکنیک کامپوزیتیاز یوتکتیک لایه ای فلز نیمه هادی قابل حصول است .

 نتیجه گیری :

انجماد آلیاژهای یوتکتیک و هیپر یوتکتیک Al-Ge تحت فشارهای مختلف انجام گرفت ونتایجی حاصل شد . فاز جدید دیگری وقتیکه آلیاژ Al-Ge تحت فشار بالای 4 تا 6 منجمد میشود دیده نشد با افزایش فشار ریز ساختار یوتکتیکی با شاخه های فرعی خشن به تدریج نا پدید شده و ریز ساختار یوتکتیکیبه طور مشخصی بهسازی شد . نقطه یوتکتیک با افزایش فشار به تدریج به سمت Ge حرکت میکند ونقشه ای از دیاگرام آلیاژ Al-Ge تحت فشارهای مختلف را مطرح میکند .

بازگشت


 

Copyrights @ 2005 www.felezat.com, All rights reserved

+ نوشته شده توسط مهدي عسگري وجواد صابري در Mon 26 Nov 2007 و ساعت 1:46 PM |
محققان دانشگاه کوئينزلند در حال توسعه يک فناوري جديد نانو براي به دام انداختن وسيع گازهاي گلخانه‌اي ناشي از معادن زغال سنگ و توليد انرژي مي‌باشند.

دکتر جان ژو استاد دانشکده مهندسي در حال توسعه يک غشاي مبتني بر نانولوله‌هاي کربني براي جداسازي گاز مي‌باشد که همانند يک غربال عمل نموده و حجم‌هاي بالايي از ماتن يا دي‌‌اکسيد کربن را از گازهاي ديگر جدا مي‌کند.

دکتر ژو بيان داشت فناوري نانولوله‌هاي کربني بسيار هيجان‌انگيز مي‌باشند زيرا مي‌توانند گازها را با سرعت 100 برابر بيشتر از ساير فناوري‌هاي جداسازي گاز به دام انداخته و در نتيجه مي‌توانند در جاهايي که جداسازي در مقياس وسيع مورد نياز مي‌باشد، همانند ايستگاه‌هاي توليد انرژي، مورد استفاده قرار بگيرند.

او اظهار داشت: «در غشاهاي معمولي همانند غشاهاي پليمري و فلزي، سيليس حفره‌اي و غربال مولکولي کربن رابطه‌اي معکوس ميان کيفيت جداسازي گاز و مقدار گازي که مورد جداسازي قرار مي‌گيرد، وجود دارد. غشاهاي نانولوله‌اي کربني مي‌توانند جداسازي را هم به صورت موثر و هم در مقياس وسيع انجام دهند و اين برتري اين غشاها نسبت به غشاهاي معمول در کاربردهاي با مقياس وسيع همچون مراکز توليد انرژي از زغال سنگ يا فراوري گاز طبيعي مي‌باشد. اگر اين فناوري با موفقيت توسعه يابد، مي‌تواند به طور عمده‌اي ميزان نشر گاز گلخانه‌اي ناشي از توليد انرژي را کاهش دهد. اين امر به خصوص در کوئينزلند بسيار مهم است، زيرا منبع اصلي توليد انرژي در اينجا زغال سنگ مي‌باشد».

فناوري نانولوله کربني از طريق غربال کردن گازها در حين عبور از اين غشا عمل نموده و مي‌تواند در مراحل مختلف توليد انرژي از جمله در طول فرايند معدن‌کاري و يا پس از سوزاندن سوخت مورد استفاده قرار بگيرد.

در طول فرايند معدن‌کاري در زيرزمين، متان (گازي انفجاري که در زغال وجود دارد) بايد قبل از استخراج زغال از آن جدا شود. در فرايندهاي موجود، متان آنقدر توسط هوا رقيق شده است که غلظت آن بسيار پايين بوده و قابل استفاده نيست و در نتيجه در جو رها مي‌شود. غشاهاي نانولوله‌اي کربني مي‌توانند امکان جداسازي متان و استفاده از آن را به عنوان يک گاز ارزشمند فراهم بياورند.

در مراکز توليد انرژي پس از آنکه زغال يا گاز سوزانده شدند، مي‌توان از اين غشاها براي جداسازي دي‌اکسيد کربن از ساي گازها بهره برد. پس از آن مي‌توان اين گاز را به طرز موثر و ثابتي با روش‌هايي همچون مصادره از چرخه خارج کرد.

اگر توسعه اين فناوري موفقيت‌آميز باشد، احتمال دارد در عرض 10 تا 15 سال آينده تجاري شده و مورد استفاده قرار بگيرد.
+ نوشته شده توسط مهدي عسگري وجواد صابري در Wed 21 Nov 2007 و ساعت 10:32 AM |

 

nanomaterials


1. مقدمه

 

نانوفناوری، توانمندی تولید و ساخت مواد، ابزار و سیستم های جدید با در دست گرفتن کنترل در مقیاس نانومتری یا همان سطوح اتمی و مولکولی، و استفاده از خواصی است که در این سطوح ظاهر می شوند. یک نانومتر برابر با یک میلیاردم متر (10-9 متر) می باشد. این اندازه 18000 بار کوچکتر از قطر یک تار موی انسان است. به طور میانگین 3 تا 6 اتم در کنار یکدیگر طولی معادل یک نانومتر را می سازند که این خود به نوع اتم بستگی دارد. به طور کلی، فناوری نانو، گسترش، تولید و استفاده از ابزار و موادی است که ابعادشان در حدود 1-100 نانومتر می باشد.

فناوری نانو به سه سطح قابل تقسیم است: مواد، ابزارها و سیستم ها. موادی که در سطح نانو در این فناوری به کار می رود، را نانو مواد می گویند. ماده ی نانو ساختار، به هر ماده ای که حداقل یکی از ابعاد آن در مقیاس نانومتری (زیر 100 نانومتر) باشد اطلاق می شود. این تعریف به وضوح انواع بسیار زیادی از ساختارها، اعم از ساخته دست بشر یا طبیعت را شامل می شود. منظور از یک ماده ی نانو ساختار، جامدی است که در سراسر بدنه آن انتظام اتمی، کریستال های تشکیل دهنده و ترکیب شیمیایی در مقیاس چند نانومتری گسترده شده باشند. در حقیقت این مواد متشکل از کریستال ها یا دانه های نانومتری هستند که هر کدام از آنها ممکن است از لحاظ ساختار اتمی، جهات کریستالوگرافی یا ترکیب شیمیایی با یکدیگر متفاوت باشند. همه مواد از جمله فلزات، نیمه هادی ها، شیشه ها، سرامیک ها و پلیمرها در ابعاد نانو می توانند وجود داشته باشند. همچنین محدوده فناوری نانو می تواند به صورت ذرات بی شکل(آمورف)، کریستالی، آلی، غیرآلی و یا به صورت منفرد، مجتمع، پودر، کلوئیدی، سوسپانسیونی یا امولسیونی باشد.

2. خواص نانو مواد

با گذر از مقیاس میکرو به نانو، با تغییر بر خی از خواص فیزیکی و شیمیایی روبه رو می شویم که دو مورد مهم از آنها عبارتند از: افزایش نسبت مساحت سطحی به حجم و ورود اندازه ذره به قلمرو اثرات کوانتومی.

افزایش نسبت مساحت سطحی به حجم که به تدریج با کاهش اندازه ی ذره رخ می دهد، باعث غلبه یافتن رفتار اتم های واقع در سطح ذره به رفتار اتم های درونی می شود. این پدیده بر خصوصیات ذره در حالت انزوا و بر تعاملات آن با دیگر مواد اثر می گذارد. افزایش سطح، واکنش پذیری نانو مواد را به شدت افزایش می دهد زیرا تعداد مولکولها یا اتمهای موجود در سطح در مقایسه با تعداد اتمها یا مولکولهای موجود در توده ی نمونه بسیار زیاد است، به گونه ای که این ذرات به شدت تمایل به آگلومره(agglomeration) یا کلوخه ای شدن دارند. به عنوان مثال در مورد نانوذرات فلزی، به محض قرار گیری در هوا، به سرعت اکسید می شوند. در بعضی مواقع برای حفظ خواص مطلوب نانومواد، جهت پیشگیری از واکنش بیشتر، یک پایدار کننده را بایستی به آنها اضافه کرد که آنها را قادر می سازد تا در برابر سایش، فرسودگی و خوردگی مقاوم باشند.

البته این خاصیت مزایایی هم در بر دارد. مساحت سطحی زیاد، عاملی کلیدی در کارکرد کاتالیزوها و ساختارهایی همچون الکترودها می باشد. به عنوان مثال با استفاده از این خاصیت می توان کارایی کاتالیزورهای شیمیایی را به نحو مؤثری بهبود بخشید و یا در تولید نانوکامپوزیت ها با استفاده از این مواد، پیوندهای شیمیایی مستحکم تری بین ماده زمینه و ذرات برقرار شده و استحکام آن به شدت افزایش می یابد. علاوه بر این، افزایش سطح ذرات، فشار سطحی را کاهش داده و منجر به تغییر فاصله بین ذرات یا فاصله بین اتم های ذرات می شود. تغییر در فاصله بین اتم های ذرات و نسبت سطح به حجم بالا در نانوذرات، تأثیر متقابلی در خواص ماده دارد. تغییر در انرژی آزاد سطح، پتانسیل شیمیایی را تغییر می دهد. این امر در خواص ترمودینامیکی ماده (مثل نقطه ذوب) تأثیر گذار است.

به محض آنکه ذرات به اندازه کافی کوچک شوند، شروع به رفتار مکانیک کوانتومی می کنند. خواص نقاط کوانتومی مثالی از این دست است. نقاط کوانتومی کریستال هایی در اندازه نانو می باشد که از خود نور ساطع می کنند. انتشار نور توسط این نقاط در تشخیص پزشکی کاربرد های فراوانی دارد. این نقاط گاهی اتم های مصنوعی نامیده می شوند؛ چون الکترونهای آزاد آنها مشابه الکترونهای محبوس در اتمها، حالات گسسته و مجازی از انرژی را اشغال می کنند.

علاوه بر این، کوچک تر بودن ابعاد نانوذرات از طول موج بحرانی نور، آنها را نامرئی و شفاف می نماید. این خاصیت باعث شده است تا نانو مواد برای مصارفی چون بسته بندی، مواد آرایشی و روکش ها مناسب باشند.

مواد در مقیاس نانو، رفتار کاملاً متفاوت، نامنظم و کنترل نشده ای از خود بروز می دهند. با کوچکتر شدن ذرات خواص نیز تغییر خواهد کرد. مثلاً فلزات، سخت تر و سرامیک نرم تر می شود.

 

بر خی از ویژگیهای نانو مواد در جدول 1 به طور خلاصه آمده است:

 
خصوصیات مثال ها
کاتالیستی اثر کاتالیستی بهتر، به دلیل نسبت سطح به حجم بالاتر
الکتریکی افزایش هدایت الکتریکی در سرامیک ها

و نانو کامپوزیت های مغناطیسی،

افزایش مقاومت الکتریکی در فلزات

مغناطیسی افزایش مغناطیسیته با اندازه بحرانی دانه ها،

رفتار سوپر پارامعناطیسیته ذرات

نوری خصوصیات فلوئورسنتی، افزایش اثر کوانتومی

 کریستال های نیمه هادی

بیولوژیکی افزایش نفوذ پذیری از بین حصارهای بیولوژیکی

(غشاء و سد مغز خون و غیره)

و بهبود زیست سازگاری

 

3. دسته بندی نانو مواد

 

مواد در مقیاس نانو به دسته های زیر قابل تقسیم می باشد:

1. نانو لایه ها

2. نانو پوشش ها

3. نانو خوشه ها

4. نانو سیم ها

5. نانو لوله ها

6. نانو حفره ها

7. نانو ذرات

 

در قسمت بعدی این مقاله  به معرفی هر یک از موارد بالا پرداخته می شود. 
 

نانومواد

دسته بندی نانو مواد

 

همانطور که در قسمت قبل ذکر شد مواد در مقیاس نانو به دسته های زیر قابل تقسیم می باشد:

1. نانو لایه ها

2. نانو پوشش ها

3. نانو خوشه ها

4. نانو سیم ها

5. نانو لوله ها

6. نانو حفره ها

7. نانو ذرات

 

 اکنون به معرفی موارد بالا می پردازیم:

 

1.  نانولایه ها:

در دنیای کنونی تغییرات سطحی به یک فرایند مهم و اساسی تبدیل شده است. در این مورد روش هایی شامل ایجاد لایه های نازک یا پوشش ها بر روی سطوح، افزایش کارآیی و محافظت سطوح را به دنبال دارد. رسوب یک لایه نازک (نانولایه) برای پوشش دهی در اکثر صنایع جایگاه مهمی یافته است. نانولایه ها دارای یک ساختار نانو ذره ای می باشند که این ساختار یا از توزیع نانوذرات در لایه ایجاد می شود و یا به وسیله یک فرایند کنترل شده، یک نانو ساختار در حین رسوب ایجاد می شود.  فیلم های نانویی لایه نازک، که بر روی سطح یک زیر پایه نشانده می شوند کاربردهای عمدتاً الکترونیکی دارند. همانند زیرلایه ها، خازن ها، قطعات حافظه، آشکارسازهای مادون قرمز و راهنماهای موجی.

2.  نانو پوشش ها:

پوشش ها دارای کاربردهای متنوعی از صنایع اتومبیل گرفته تا صنایع لوزام خانگی هستند. این پوشش ها سطوحی را که در معرض آسیب های محیطی مانند باران، برف، نمک ها، رسوب های اسیدی، اشعه ماوراء بنفش، نور آفتاب و رطوبت می باشند را محافظت می نماید. ضمناً پوشش ها قابلیت خش برداشتن، تکه تکه شدن و یا آسیب دیدگی در زمان استفاده، ساخت و حمل و نقل را دارند. با یافتن راه هایی می توان از آسیب دیدن روکش ها جلوگیری کرد. فناوری نانو ایجاد نانو پوشش ها را پیشنهاد می کند.

نانو پوشش های حفاظتی برای افزایش مقاومت در مقابل خوردگی، افزایش سختی سطوح و حفاظت در مقابل عوامل مخرب محیطی می باشند. علاوه بر آن، فناوری نانو از خش برداشتن، تکه تکه شدن و خورده شدن روکش ها جلوگیری می کند. از موارد استفاده نانو پوشش ها می توان به روکش های ضد انعکاس در مصارف خودرو سازی و سازه ای، روکش های محافظ ( ضد خش، غیر قابل رنگ آمیزی، و قابل شستشوی آسان ) و روکش های تزئینی اشاره کرد.

3.  نانو خوشه ها:

در اوایل دهه 80 میلادی، دانشمندان فیزیک کشف کردند که اتم های گازی فلزی به شکل حباب هایی پایدار و با تعداد اتم های مشخصی، مجتمع می شوند. در دهه 90، آنها اثر مشابهی را در کار بر روی سطوح مشاهده کرده اند که اتم های گازی می توانند به شکل خوشه هایی با اندازه های ویژه روی سطح بچسبند. با توجه به تحقیقات و محاسبات، محققین به این نتیجه رسیدند که اتم ها، سطح را برای پیدا کردن مکانی که به کمترین مقدار انرژی برسند جست و جو می کنند.  آرایش های 1 تا 2 نانومتری از این خوشه ها برای وسایل پیشرفته ی نوری و الکترونیکی مناسب هستند؛ چون الکترون های محبوس شده در این فضاها مجبورند که فوتون هایی با طول موج سفید ایجاد کنند. اگر خوشه ها، دارای خاصیت مغناطیسی شوند، می توانند برای وسایل ذخیره اطلاعات که بسیار فشرده هستند و کاتالیست ها برای واکنش های شیمیایی، استفاده شوند. تصویر شماتیکی از یک نانو خوشه در شکل 1 مشاهده می شود.

نانو خوشه
شکل1

 

4. نانو سیم ها

شاید هنوز ساخت تراشه های کامپیوتری که برای ایجاد سرعت محاسباتی بالا به جای جریان الکتریسیته از نور استفاده می کنند، تشخیص انواع سرطان و سایر بیماریهای پیچیده فقط با گرفتن یک قطره خون، بهبود و اصلاح کارت های هوشمند و نمایشگرهای LCD؛ تنها یک رؤیا برایمان باشد و این مسائل را غیر واقعی جلوه دهد اما محققین آینده قادر خواهند بود تمام این رؤیاها را به واقعیت تبدیل کنند و دنیایی جدید از ارتباطات و فناوری را  بواسطه معجزه نانوسیم ها به ارمغان آورند.

عموماً سیم به ساختاری گفته می شود که در یک جهت (جهت طولی) گسترش داده شده باشد و در دو جهت دیگر بسیار محدود شده باشد. یک خصوصیت اساسی از این ساختارها که دارای دو خروجی می باشند رسانایی الکتریکی می باشد. با اعمال اختلاف پتانسیل الکتریکی در دو انتهای این ساختارها و در امتداد طولی شان انتقال بار الکتریکی اتفاق می افتد.

ساخت سیمهایی در ابعاد نانومتری، هم از جهت تکنولوژیکی و هم از جهت علمی بسیار مورد علاقه می باشد، زیرا در ابعاد نانومتری خواص غیر معمولی از خود بروز می دهند. نسبت طول به قطر نانوسیم ها بسیار بالا می باشد. ( L>>D )

مثال هایی از کاربرد نانوسیم ها عبارتند از: وسایل مغناطیسی، سنسورهای شیمیایی و بیولوژیکی، نشانگرهای بیولوژیکی و اتصالات داخلی در نانوالکترونیک مانند اتصال دو قطعه ابر رسانای آلومینیومی که توسط نانوسیم نقره صورت می گیرد.

نانومواد

4. نانولوله ها

لفظ نانو لوله در حالت عادی در مورد نانولوله های کربنی به کار می رود، هر چند که اشکال دیگری از نانولوله همچون انواع ساخته شده از نیترید بور یا حتی نانولوله های خودآرای آلی نیز وجود دارد. نانولوله ها با خواص مکانیکی، الکتریکی و اپتیکی برجسته، در مصارف الکترونیکی با بیشترین توجه روبه رو شده اند. همچنین نانولوله ها برای نگهداری هیدروژن و هیدروکربن ها جهت استفاده در پیل های سوختی نیز مورد مطالعه قرار گرفته اند. در شکل 2 انواع نانولوله های کربنی تک دیواره و چند دیواره را مشاهده می کنید.

نانومواد

 

5.  نانو حفره ها:

مواد با اندازه های حفره ای در محدوده نانومتری، کاربردهای صنعتی جالبی را نشان می دهند. به علت ویژگی برجسته آنها با توجه به عایق حرارتی بودن، رهایش مواد کنترل شده و کاربردشان، آنها به عنوان پرکننده هایی برای کاتالیزورها در علم شیمی، مورد توجه زیادی می باشد. یک مثال از مواد نانو متخلخل، آثروسل ها  می باشند که از روش شیمیایی سل – ژل تولید می شوند.

این گروه از مواد، پتانسیل بالایی در کاتالیست ها، عایق های حرارتی، مواد الکترودی، فیلترهای محیطی و غشاها، به عنوان محل های رهایش داروی کنترل شده دارا می باشند.

6. نانو ذرات:

نانوذرات از ده ها یا صدها اتم یا مولکول و با اندازه ها و مورفولوژی های مختلف (آمورف، کریستالی، کروی شکل، سوزنی شکل و غیره) ساخته شده است. اغلب نانوذرات که به طور تجاری مورد استفاده قرار می گیرند، به شکل پودر خشک و یا به صورت بخش مایع می باشند. البته نانوذرات ترکیب شده (آمیخته شده) در یک محلول آلی یا آبی که به شکل سوسپانسیون یا خمیری شکل است نیز مورد توجه می باشد. این ذرات در شکل ها و مورفولوژی های گوناگونی یافت می شوند، ساختارهایی از کروی گرفته تا فلسی، ورقه ای، شاخه ای، لوله ای و میله ای.

منابع:

1. Brock, J.R, in. nanostructured materials: science. 8 technology, pub. By Kluwer Acad, ISBN, 0-7923-5071-5, 1997.

2. Michael Kohler & Wolfgang Fritzsche, Nanotechnology (An Introduction to Nanostructuring techniques), Wiley-VHC, ISBN: 978-3-527-30750-0, 2004.

+ نوشته شده توسط مهدي عسگري وجواد صابري در Fri 9 Nov 2007 و ساعت 8:36 PM |

چكيده:

قرار است نانوتکنولوژي يکي از فن‎آوري‎هاي کليدي و کارآمد قرن بيست و يکم شود. قابليت اقتصادي آن حاکي از وجود بازاري بالغ بر چند صد ميليارد يورو براي اين فن‎آوري در دهه آينده است. بنابراين نانوتکنولوژي موجب جهت‎دهي بسياري از فعاليت‎هاي شرکت‎ها براي آماده سازي در اين رقابت جديد شده است. در همين حال دولتمردان در سراسر دنيا در حال اجراي برنامه هاي تحقيقاتي خاص در زمينه نانوتکنولوژي هستند تا آينده‎ي کشورهاي خود را به وضعيت مطلوبي برسانند.

بيش از 40 سال پيش بود كه ريچارد فينمن، تكنولوژي‌اي را تجسم كرد كه با استفاده از جعبه ابزار طبيعت، اجسام را اتم به اتم يا مولكول به مولكول مي توان ‌ساخت. نانو يك پيشوند علمي است كه به معني "يك ميلياردم" است و حوزه‎ي نانوتكنولوژي در حدود ميلياردم متر است. ابعادي كه در آن اتم ها با هم تركيب شده و مولكولها روي هم اثر متقابل دارند. فرآيندهاي توليد، كاركرد و كاربرد اين مواد را نانوتكنولوژي گويند. نانوتکنولوژي مجموعه¬اي از شيمي و مهندسي است. شيميدانان مي‎خواهند از پايين به بالا، با کنار هم قرار دادن ملکول¬ها و اتم‎ها، سازه¬هاي بزرگ بسازند. مهندسان از بالا به پايين با کوچک کردن دائمي سازه¬ها مايلند به اندازه¬هايي در حد نانو دست يابند. توجه داشته باشيد که نانوتکنولوژيست¬هاي امروز جهان معتقد هستند که هر ماده¬اي از نوع چوب، فلز، غذا وDNA را مي¬توانند بسازند. در واقع سوال اساسي امروز توانستن نيست؛ بلکه چه موقع ساختن است.

در آغاز قرن بيستم تصور کامپيوتر، درمان بيماري‎هايي همچون سل، وباو مالاريا، خودروها و هواپيماهاي فعلي،  سفر به فضا، مکان‎هاي بسيار دوردست و زير درياها براي مردم عادي بسيار سخت بود. عبور از ديوار صوتي غيرممکن و بهره¬گيري از انرژي اتمي، فقط در تئوري وجود داشت. در قرن بيست و يکم هم براي عده¬اي اين مطلب که انسان روبوت‎هاي ميکروسکپي را براي از بين بردن بيماري‎ها کاهش مرگ ومير و افزايش طول عمر بشر خواهد ساخت، غير قابل باور به نظر مي‎رسد. شايد نتوان تصور کرد که فولاد و مواد ديگر در کارخانجات امروزي توليد نخواهد شد. حتي نمي‎توان تصويري را در ذهن ساخت که در يک خط مونتاژ ميکروسکپي، مکعب¬هايي از DNA بر روي يک تسمه نقاله از جنس سيليکون به اندازه ضخامت يک موي انسان، در حال حرکت است و در کنار تسمه، روبوت¬ها ،  ملکول¬هاي جداگانه¬اي را بر روي مکعب¬ها، مونتاژ مي¬نمايند و سازه¬هاي بزرگ مي¬سازند . در دو دهه‎ي اخير شاهد اولين جرقه‌هاي اين تجسّم بوده‌ايم و برخي نوآوري‌ها و كشفيات كليدي در اين مدّت مشاهده شده‌اند، مثلاً ميكروسكوپ تونلي روبشي (Scanning Tunneling Microscope) كه مي‌تواند تصويري از يك اتم واحد به ما دهد و با مهارت آن را كنترل كند، و يا خانواده‌اي از مولكول‌ها نظير باكي‌بال‌ها و نانوتيوب ‌هاي كربني را كه خواص منحصر به فردي كه در مواد بالك يافت نمي‌شود را دارند تصوير‌سازي كند و خواصشان را كنترل نمايد.

بنابراين نانوتكنولوژي، امکان ساخت هر چيز قابل تصور را از كوچكترين جرثقيل‎ها و موتورها گرفته تا لايه‎هاي خرد اسمبل پلاستيكي يا فلزي فراهم مي‎کند. نانوتکتولوژي برکليه شئون زندگي تاثير گذاشته، به نحوي که زندگي در سال 2015 از هر منظري كه به آن نگاه كنيم با امروز تفاوت اساسي خواهد داشت و اين تفاوت از تأثير فزاينده‎ي "تكنولوژي چندرشته‌اي" ناشي مي‌شود. هر چند آهنگ شتابناك توسعه و خط شكني‌هاي تكنولوژيك، پيش‌بيني آينده را بي‎نهايت دشوار مي‌سازد، امّا به نظر مي‌رسد كه وقوع انقلاب تكنولوژي در جهان، قطعي است.

واژگان كليدي: نانوتكنولوژي، انقلاب صنعتي، تحقيقات شيميدانان

مقدمه:

 تاريخچه نانو تکنولوژي

در قرن پنجم پيش از ميلاد، فلاسفه‎ي يونان معتقد بودند که تمام مواد از ذرات بسيار ريز غير قابل تقسيم به نام اتم تشکيل شده اند. بين اتم ها فضاي خالي وجود دارد، اتم ها بسيار سخت و يک پارچه اند، و هيچ گونه ساختمان داخلي ندارند. اتم ها از نظر اندازه، شکل و وزن با هم تفاوت دارند. در سال 1803 جان دالتون عنوان کرد که عناصر شيميايي از اتم ساخته شده اند(1). اتم‎هاي يک عنصر از نظر جرم با يکديگر مساويند، اما اتم‎هاي عناصر متفاوت جرم‎هاي متفاوتي دارند. اتم‎ها تنها به صورت اعداد طبيعي و کامل يعني مثلاً به صورت 1 به يک و يا يک به 2 و يا يک به 3 يا دو به 3 با هم ترکيب مي‎شوند. اتم‎ها به وجود نمي‎آيند و از بين هم نمي‎روند. در سال 1908 ارنست راترفورد از اشعه‎ي ايکس براي مشاهده‎ي کريستال‎ها و تعيين ساختمان بلورها استفاده نمود(6). در سال 1915 مدل اتمي بوهر پيشنهاد گرديد. بر اساس اين مدل، اتم‎ها خود از اجزا کوچکتر شامل پروتون و نوترون در هسته‎ي اتم و الکترون در مدارهايي به دور هسته تشکيل شده‎اند(2). در اواسط قرن بيستم انيشتين ، بوس، هايزنبرگ و ديگران نظريات متفاوتي در مورد اجزاء تشکيل دهنده‎ي اتم و رفتار و ساختمان آنها ارائه نمودند. در سال 1931 ميکروسکوپ الکتروني اختراع گرديد(8).

در سال 1959 ريچارد فين من که بعدها پدر علم نانوتکتولوژي ناميده شـد در يک سمينار براي اولين بار ايده‎ي نانوتکنولوژي را مطرح نمود(3). ريچارد فين من اظهار داشت که اتاقک‎هاي بسيار زيادي در حد بسيار کوچک وجود دارند. کارکرد و کنترل اشياء در مقياس بسيار کوچک قابل انجام است. مي‎توان دائره‎المعارف انگلستان را در جاي بسيار کوچکي به اندازه‎ي نوک يک قلم ذخيره نمود. در سال 1981 درکسلر اظهار داشت که توسعه‎ي توانايي طراحي ملکولهاي پروتئيني راهي براي ساخت ابزار پيچيده را فراهم مي‎سازد (4). در سال 1985 اين دانشمند کتابي تحت عنوان موتورهاي آفرينش ، ظهور عصر نانوتکنولوژي را به رشته تحرير در آورد. در سال 1985 تا 1996 کارهاي بسيار زيادي روي نانولوله ها و فولرين ها توسط دانشمندان مختلف صورت گرفت. در سال 1985 دانشمندان موفق شدند کلمهIBM  رابا اتمهاي گزنون برروي طلا حک نمايند (5). با توجه به اين مطالب مي‎توان دريافت که نانوتکنولوژي از سابقه‎ي بسيار ديرينه‎اي برخوردار بوده و از بنيان تئوريک محکمي برخوردار است.

اين تکنولوژي طي سي سال اخير دچار تحولات اساسي شده و بنابر پيش‎بيني دانشمندان به نظر مي‎رسد طي 30 تا 50 سال آينده تحولاتي شگرف و بسيار بيشتر از انقلاب صنعتي، منتهي با دوستي بيشتر با طبيعت در زندگي بشر به وجود آورد.

 تعريف نانو تکنولوژي

نانومتر يك ميلياردم متر است( پهناي معادل با 3 تا 4 اتم). براي درک بهتر مقياس نانو بايد دانست که قطر يک تار مو به اندازه 10000 نانومتر ميباشد. مواد نانو، مولكول‎هاي صناعي پيچيده اي هستند كه صدها بار كوچكتر از سلولهاي بدن ما مي‎باشند? آنها از نظر اندازه شبيه اجزاء ماكروملكولار سلولها هستند. نانوتکنولوژي به  فرآيندهاي توليد، كاركرد و كاربرد مواد با اندازه هاي 1/0 تا 100 نانومتر اطلاق ميشود(6). کار کردن در مقياس کوچک داراي خواصي است که در مقياس هاي حتي تا هزار برابر بزرگتر وجود ندارد. اين خواص منحصر به فرد در اندازه هاي نانو است که توجه همه را به خود جلب نموده است.

خداوند نيز در خلقت آسمانها و زمين و موجودات زنده از اين تکنولوژي استفاده کرده است. به گونه اي که برخي اين تکنولوژي را تکنولوژي آفرينش مي‎نامند. پيوند علم مواد ، شيمي و علوم مهندسي كه نانوتكنولوژي ناميده مي‎شود عرصه هايي را به وجود مي‎آورد كه ماشين‎آلات خود تكثيركننده و محصولات خود اسمبل از اتمهاي اوليه ارزان ساخته شوند. نانوتكنولوژي توليد مولكولي يا به زبان ساده‌تر ، ساخت اشياء اتم به اتم، مولكول به مولكول توسط بازوهاي روبات برنامه‌ريزي شده در مقياس نانومتريك است. نانوتكنولوژي ساخت ابزارهاي نوين مولكولي منحصر به فرد با بكارگيري خواص شيميايي كاملا" شناخته‌شده‎ي اتمها و مولكولها ( نحوه‎ي پيوند آنها به يكديگر) را ارائه مي‌دهد(7).

چرا نانو تکنولوژي؟

براي‎ پاسخ به اين‎سؤال، مشکلات اساسي بشرطي پنجاه سال‎آينده را که ازطرف سازمان بهداشت جهاني مطرح شده و شامل موارد زير است مورد بررسي قرارمي‎دهيم (8):

آب، غذا، انرژي، محيط زيست، جنگ، بيماري، تحصيل، دمكراسي و جمعيت

بيش از دو سوم سطح کره‎ي زمين را آب اشغال نموده است . ولي آب مناسب در بيش از دوسوم سطح خشکيهاي زمين وجود ندارد و با توجه به آلودگيهاي مختلف، بسياري از آبهاي موجود به شکل دست نخورده قابل مصرف نمي‎باشند. از طرف ديگر هزينه فرآوري آبهاي موجود به آب مناسب آنقدر بالاست که براي بسياري از دولتها فرآيند بهينه سازي آب مقرون به صرفه نمي‎باشد. اگر انسان بتواند بدون آنکه آسيبي به اکوسيستم برساند، آب مورد نياز خود را از آبهاي موجود و يا، فاضلابها تهيه نمايد قطعاً به موفقيت بزرگي دست يافته است. نانولوله ها و نانوفيلتر ها و يا استفاده از نانوبيو تکنولوژي شايد در اين مورد نويد بخش باشد(9).

در حال حاضر توليد غذا در بسياري از کشورهاي جهان با هزينه هاي بالا صورت مي‎گيرد و بسياري از مردم دنيا حتي در کشورهاي توسعه يافته، با گرسنگي دست و پنجه نرم مي‎کنند. با افزايش روز افزون جمعيت طبيعتاً يکي از معضلات اساسي طي سالهاي آتي تأمين غذا براي مردم دنيا مي‎باشد. توليد سريع و ارزان و همچنين سالم غذا از آرمانهاي انسان طي سالهاي آينده است که اميد مي‎رود نانوتکنولوژي با در اختيار قرار دادن مواد هوشمند موردنياز گياهان و يا تأمين آب و مواد معدني در موقع نياز و از بين بردن اختصاصي آفتها و نيز توسعه‎ي مهندسي ژنتيک به حل اين معضل، کمک نمايد(10). 

در حال حاضر، بسياري ،از صنايع در دنيا از انرژي حاصل از سوختهاي فسيلي استفاده نموده و براي تأمين ارزان اين انرژي‎ها حتّي در کشورهايي که خود صاحب بزرگترين ذخاير نفتي مي‎باشند، هر ساله شاهد برنامه ريزي و توطئه هاي مختلف براي راه اندازي جنگ مي‎باشيم. اگر انرژي مورد نياز صنايع با استفاده از منابع در دسترس همچون انرژي خورشيدي و يا انرژي اتمي صل ح‎آميزتأمين شود، بسياري از مشکلات امروزي برطرف مي‎شود و طبيعتاً صنايع با قيمت هاي بسيار پايين‎تر موادّ با کيفيت بالاتر توليد مي‎نمايند(11).

هر کشوري براي تأمين امنيّت شهروندان خود، نياز به برنامه ريزي اصولي براي مبارزه با تجاوز دارد. طبيعي است در آينده نيروي انساني نقش چنداني در برد و باخت نظامي نداشته وتکنولوژي نظامي حرف اول و آخر را مي‎زند. در آينده با استفاده از ابزار نانو، سلاح‎هايي طراحي خواهند شد که با دقّت بسيار بالا، تنها اهداف نظامي را هدف قرار داده و با کمترين تلفات، به بيشترين تصرفات نايل خواهند شد. طبيعي است هر کشوري که از اين قافله عقب باشد، ديگر توان مقابله با اين تکنولوژي را نخواهد داشت(12).

امروزه بيماري‎هايي همچون سرطان و ايدز کابوس‎هاي اصلي بشر در زمينه‎ي سلامتي هستند. با ابزار نانو مي‎توان بدون اينکه به سلول‎هاي سالم بدن آسيبي برسد سلول‎هاي سرطاني و يا سلول‎هاي آلوده را ازبين برد. بسياري از بيماري‎ها بدون استفاده از تيغ جراحي، تنها با ارسال جراحان روبوتيک به داخل بدن قابل درمان مي‎باشند(13).

تکنولوژي اطّلاعات و انتقال آن با ابزار نانو، به سرعت گسترش يافته و اطّلاعات بسيار زياد مثلاً کتابخانه مرکزي انگليس را مي‎توان در يک نوت بوک جاي داد. تکنولوژي آموزشي‎ومخابرات به کمک هم آمده وانسان بدون‎نيازبه صرف هزينه‎هاي‎زياد براي‎تحصيل و رفت و آمد و تأمين لوازم التحرير مي‎تواند  به راحتي آموزش‎هاي لازم را دريافت کند.

با توجّه به گسترش روز افزون وسايل ارتباطي همچون ماهواره و اينترنت انسانها با هم به راحتي به تبادل افکار و اطّلاعات پرداخته و طبيعتا براي تفکر انساني و يا دست‎يابي به اطلاعات خاص مرزي وجود ندارد و دمکراسي به خودي خود به وجود مي آيد.

با افزايش سطح آگاهي مردم و آموزش‎هاي لازم، مسلماً روند رشد جمعيت کاهش يافته و مسئله‎ي کنترل جمعيت با تکنولوژي نانو، حل خواهد شد.

مزاياي نانو ساختار ها

شخص ممكن است بپرسد: نانوساختار چه مزايايي براي سيستم‌ دارد؟ در مقياس نانو چه چيز منحصر به فردي وجود دارد؟ بياييد با ذكر چند مثال به اين مسئله بپردازيم.

قابليت تبديل انرژي به انواع مختلف آن نظير: حرارتي، مكانيكي، الكتريكي، نوري و شيميايي، با راندمان بالا قسمت مهمّي از هر زير ساختار يك جامعه‎ي مدرن است. اهميّت مصرف انرژي ايجاب مي‌كند كه حتي بهبود‌هاي ناچيز در راندمان تبديل و روش‌هاي تبديل بتواند تأثير بسياري بر اقتصاد، ذخاير انرژي و محيط زيست بگذارد.

بدن انسان از ساختارهاي مولكولي فعّال و پيچيده اي ساخته شده است و زماني كه اين ساختارها دچار آسيب شوند، سلامتي انسان تهديد مي‎شود. روش‎هاي متفاوتي براي تشخيص بيماري‎ها وجود دارند. به عنوان مثال يك پزشك  مي‎تواند از طريق سئوالاتي كه از بيمار مي پرسد يا عكس گرفته شده با اشعه‎ي x و يا جراحي ، به علل  يك بيماري پي ببرد. پزشكان قادر به تشخيص بيماري‎هاي مختلفي هستند، ولي تاكنون بيماري‎هاي بسياري نيز ناشناخته و مرموز باقي مانده اند. شناخت يك بيماري به معناي داشتن اطّلاعاتي كامل راجع به آن نيست. مثلاً پزشكان مي توانند قبل از اينكه در مورد نوع ميكروب اطّلاعاتي داشته باشند، عفونت را تشخيص دهند. بدون در نظر گرفتن درمان‎هايي از قبيل ماساژ دادن و پرتوافكني، جراحي و مصرف داروها، دو نوع اصلي درمان هستند . جراحي روشي مستقيم براي برطرف كردن ناراحتي‎هاي بدن است كه امروزه توسط متخصصان مجرّب و آموزش ديده، انجام مي شود .جراحان به منظور درمان ، براي برداشتن غدد سرطاني ، برطرف كردن انسداد رگ‎ها و حتّي جايگزين كردن اعضاي مختلف، پوست و بافت بدن را برش مي دهند .اين روش مي تواند خطرات بسياري در برداشته باشد. به هوش نيامدن، مقاومت بدن در برابر عضو جديد و از بين رفتن سلول‎ها، نمونه‎اي از اين خطرات هستند .جراحان كنترل دقيق بر عمل جراحي ندارند. بدن  انسان توسط ماشين‎هاي مولكولي كه اكثراً داخل سلولها هستند، فعّاليت مي كند. جرّاحان قادر به ديدن مولكول‎ها و در نهايت ترميم آنها نيستند.

بنابراين علم  كنوني قادر به درمان كامل بيماريها و يا حتّي تشخيص بسياري از بيماري‎ها نيست. پزشكان همواره سعي كرده اند كه به بدن كمك كنند تا خود، عمل درمان و التيام بخشي را انجام دهد. در ابتدا اين عمل، روند كندي داشت ولي با به‎كارگيري متدها و تجهيزات جديدي كه امروزه، وارد عرصه‎ي پزشكي شده اند، سرعت زيادي به خود گرفته است.

در آينده‎اي نه چندان دور، بيماريهاي مهلكي چون ايدز و سرطان ، قابل پيشگيري و درمان خواهند شد .اگر تصور چنين مساله اي برايتان غير ممكن است ، به پيشرفت‎هاي جهان پزشكي توجّه كنيد .در زمان قديم تصور بريدن بدن انسان به وسيله‎ي كارد، آن هم بدون احساس هيچ گونه دردي، ناممكن بود. وجود بيماري‎هاي لاعلاج بسياري كه در دوران قديم وجود داشته‎اند و اكنون داروهايي براي درمان آنها كشف شده است ، اين اميد را براي ما زنده نگه مي دارد كه در آينده‎اي نزديك، تمام بيماري‎ها قابل پيشگيري و درمان خواهند بود .

قابليت‎ها وتوانمندي‎هاي نانوپزشكي، اين نكته را گوشزد مي‎كند كه مي‎توان به زندگي و زنده بودن اميدوار بود. امروزه ممكن است در عنفوان جواني، حمله‎ي قلبي يا سرطان ناگهاني و غير منتظره به سراغمان بيايند .اما به راستي بيماران در حال مرگ چگونه مي‎توانند از فوايد تكنولوژي‎هاي آتي پزشكي بهره جويند، چگونه مي توان از ساختار فيزيكي بدن محافظت كرد تا پيشرفتهاي تكنولوژي پزشكي در آينده، سلامتي را به بيماران باز گرداند؟

موضوعي خارق العاده در علم پزشكي مطرح شده است، مبني بر اينكه بيماران در حال مرگ را مي توان منجمد كرد و سپس به مّدت چندين دهه يا حتّي چندين قرن در نيتروژن مايع نگهداري كرد تا زماني كه تكنولوژي پزشكي به حدي پيشرفت كند كه قادر به بازگرداندن سلامتي آنها شود. نانوتكنولوژي ، تكنولوژي برتر  قرن بيست و يكم است كه امكان ساخت ماشين هاي مولكولي پيچيده را در اختيار ما قرار مي‎دهد. نانوپزشكي فن به كارگيري تدابير نانوتكنولوژي است و راه حلي است براي پايان دادن به بحران‎هاي جهاني مراقبت‎هاي پزشكي .

نانوتكنولوژي قادر به پيشگيري و معالجه‎ي بيماري‎هاست  .البته اين مبحث هنوز در حال گذراندن مراحل اوليه‎ي خود است ولي توان متغير ساختن علم پزشكي قرن بيست و يكم را داراست. ابتدايي‎ترين تجهيزات نانو پزشكي را مي‎توان در تشخيص بيماري‎ها به كار گرفت. در كنار تمام داروها و تجهيزات پزشكي كه نانوتكنولوژي براي علم پزشكي به ارمغان آورده است، نانوروبات‎هاي ساخته شده، مي‎توانند تا بدانجا توسعه داده شوند كه بدون هيچ آسيب و ناراحتي وارد بدن شوند و به تشخيص بيماريها و درمان آنها بپردازند. نانو روباتها قادر به ترميم سلول‎ها، بافت‎ها و اعضاء هستند. بيماري‎هايي چون سرطان، هموفيلي، آرتروز، رماتيسم ، ايدز و برخي از بيماري‎هاي ذهني توسط آنها كنترل مي‎شوند و در نهايت از بين مي‎روند .نانوروباتها به قدري كوچكند كه مي توانند به راحتي از ميان رگ‎ها عبور كنند. اين روباتها طوري طراحي شده‎اند كه توسط سرنگ به بدن انسان تزريق مي‎شوند و سپس از طريق رگ‎ها و ديگر مسيرهاي سلولي در بدن انسان، گردش مي‎كنند. نانوروباتها يا نانوماشين ها مي توانند اعضاي داخلي بدن و چگونگي كاركرد آنها را تنظيم كنند و به قدري پيشرفته اند كه در جراحي پلاستيك نيز به كار گرفته مي شوند. با وجود نانوروباتها، انسانها قادرند فرم بدن خود را از نو بسازند و حتّي جنسيت خود را تغيير دهند. اين نانوروبات ها در زمينه هاي پزشكي همچون موارد زير نيز كاربردهاي فراوني دارند:

مستحكم كردن استخوان‎هاي شكسته  تغيير رنگ مو، چشم و پوست. با تزريق نانوماشين‎ها به ماهيچه مي‎توان توانايي انسان را افزايش داد. نانوماشين‎ها مي‎توانند جايگزين گلبول‎هاي خون نيز شوند و خوني بسازند كه قابليت نقل و انتقال  وترميم سلول‎هاي مختلف بدن را داشته باشد و موجب حيات ابدي شود. خون ساخته شده، ارزان قيمت خواهد بود و از لحاظ كارآيي همانند خون معمولي است و بدون در نظر گرفتن گروه خوني، قابل تزريق به همه‎ي انسان‎ها نيز هست. نانوماشين‎هاي نانوپزشكي، به وجود آورنده‎ي مرحله‎ي جديدي از تكامل انساني هستندكه سبب  بقاء بشر مي‎شوند.

نانو ماشين‎ها طوري طراحي شده اند كه قادر به ساخت اتم ها و در نتيجه درمان بسياري از بيماري‎هاي مزمن امروزي هستند. تصلب شرائين يكي از اين بيماري‎هاست. در اثر اين بيماري، كلسترول در ديواره‎هاي داخلي رگها رسوب مي كند و سبب  تنگ شدن رگها مي‎شود. زماني كه شاهرگ‎هاي قلب نيز بر اثر اين بيماري تنگ شدند، آن گاه خطر احساس مي‎شود. هنگامي كه جريان خون محدود مي شود، بافت‎هايي كه توسط رگ‎ها تغذيه مي‎شوند، خواهند مرد. اوّلين نشانه‎هاي گرفتن رگ‎ها در قلب، بروز آنژين است. اگر بيماري پيشرفته شود، ماهيچه‎هاي قلب مي‎ميرند و سبب حمله‎ي قلبي مي‎شوند. بدين‎منظور نانوماشين هايي طراحي و برنامه ريزي شده اند كه قادر به جستجو، يافتن و برطرف كردن رسوبات كلسترول و در نتيجه باز كردن مجدّد رگها هستند. با كمك نانو ماشين هاي ترميم كننده سلولها، مي توان مشكلات مربوط به سلولها و بافتها را برطرف كرد .  بدين منظور ماشين‎هاي ترميم كننده سلولها به ابزارها و گيرنده هاي حسي در ابعاد مولكولي احتياج دارند. اندازه‎ي اين ماشين‎ها با اندازه باكتري‎ها و ويروس‎ها برابر است. ماشين‎هاي ترميم‎كننده‎ي سلول‎ها مي‎توانند در مسير جريان خون حركت كنند و همان‎گونه كه ويروس‎ها داخل سلولها مي‎شوند، به سلول‎ها وارد شوند. نانوماشين‎ها با تست‎كردن محتوا و فعاليت سلول‎ها، مشكلات موجود را مشخص مي‎كنند. نانوماشين‎ها برحسب مشكل تشخيص داده شده،  تعيين مي‎كنند كه آيا سلول بايد ترميم شود و يا اينكه از بين برود. براي درمان سرطان نيز از اين روش استفاده مي‎شود. در ضمن، كنترل اين نانوماشين‎ها، توسط نانوكامپيوتر صورت مي‎گيرد.

از آنجايي كه تمام ناراحتي ها و مشكلات فيزيكي انسان در اثر تغيير آرايش اتم‎ها صورت مي‎پذيرد، ماشين هاي ترميم‎كننده‎ي سلولها، اتم‎ها را به محلّ صحيح خود باز مي‎گردانند و مشكل را برطرف مي كنند. با وجود جالب بودن اين موضوع، بايد در نظر داشت كه برطرف كردن ناراحتي هاي فيزيكي به تنهايي نمي تواند مشكل اصلي را رفع كند. به عنوان مثال اگر فردي دچار ضربه‎ي مغزي شود، بافتهاي آسيب ديده او ترميم مي‎شوند اما اطّلاعاتي كه در سلول‎هاي مغز ذخيره شده بودند، از بين مي رود.

يكي از مواردي كه توسط نانوتكنولوژي قابل درمان نيست مربوط به سلامتي ذهن است. با اين وجود برخي از توانايي‎هاي ذهني از طريق بازيابي سطوح هورموني و شيميايي مغز، درمان مي‎شوند . مشكل كهولت نيزتوسط نانوماشين ها برطرف مي شود. ناتوان شدن استخوان‎ها، چروك شدن پوست، كاهش فعاليت آنزيم‎ها، التيام كند و آهسته زخمها، ضعيف شدن حافظه و تمامي مشكلات ناشي از كهولت در اثر آسيب مولكول‎ها، موجب عدم توازن شيميايي و تغيير ساختارهاي مولكولي مي‎شوند. اگر ماشين‎هاي ترميم‎كننده‎ي سلول‎ها بتوانند سلول‎ها و ساختارهاي آسيب ديده را ترميم  كنند، روند كهولت خيلي آرامتر طي خواهد شد.

درنتيجه، پيشرفت نانوتكنولوژي و نانوپزشكي ، ممكن است ميانگين عمر انسان،  زماني به صدها تا هزاران سال برسد. توانايي چيدن و نوآرايي ساختار هاي مولكولي در بيشتر موارد با قوانين فيزيكي مرتبط است. اين مسئله از اهميّت زيادي برخوردار است كه آيا ما قادر هستيم تقريبا هر چيزي را با آرايش و چيدن اتم‎ها در كنار يكديگر بسازيم؟ اگر ما قادر باشيم اتم‎ها را با دقّتي بيشتر، هزينه اي كمتر و انعطاف پذيري بيشتر در كنار هم قرار دهيم، در اين صورت تقريباً همه‎ي محصولات امروزي متحول خواهند گرديد. براي مثال، ما مواد ساختاري ارزان قيمتي توليد خواهيم نمود كه به شفافيت و استحكام الماس باشند (اين مورد كاربرد زيادي در صنايع هوا فضا دارد) و نيز ابزارها و وسايل جراحي خواهيم ساخت كه اندازه و دقّتي در سطح مولكول خواهند داشت و قادر هستند مستقيما در سطح پايه‎ي بيماري‎ها مداخله نمايند. در حالي كه اتم‎ها، تقريباً در موقعيت‎هاي نامحدودي مي‎توانند آرايش يابند، امروزه ما تنها قادر به ساخت بخش بسيار كوچكي از آنچه كه احتمال مي‎رود، هستيم. به طور خيلي سرانگشتي اگر ما بتوانيم صد اتم را درون يك نانومتر مكعب قرار داده و هر اتم يكي از 100 عنصر طبيعي باشد، در اين صورت اتم ها در يك نانومتر مكعب مي توانند 100100 حالت مختلف در كنار يكديگر قرار گيرند. در يك ميكرون مكعب اين حالات به 100100000000000 خواهد رسيد. ريچارد فين من در سال 1959عنوان نمود، اصول فيزيک تا آنجا که من توانايي فهم آن را دارم برخلاف امکان حرکت دادن اشياء به صورت اتم به اتم حرفي نمي زند. اخيرا، درکسلر  گفته است: جالب‎ترين ساختار هايي كه كمترين جا را براي يك سطح انرژي پتانسيل فراهم مي‎كنند، مي‎توانند به اين روش و يا روشي ديگر ايجاد گردند.

مدير بنياد ملي علوم ايالات متحده گزارش داد كه كاربرد هاي احتمالي نانوتكنولوژي نامحدود است. انواع كاملاً جديد از موادّ بي‎نهايت مستحكم و سبك و در عين حال بي خطر براي محيط زيست مي‎تواند ايجاد شود و نيز بحث ابر رساناهاي ارزان و كاربردهاي پزشكي مطرح مي‎شود. بنياد ملي علوم براي انجام طرح در موضوعات بديع از علم نانوتكنولوژي، امتيازاتي را اعطاء مي نمايد. سازمان يك گروه تحقيق نانوتكنولوژي مولكولي محاسبه اي دارد كه در حال بررسي روش‎هايي هستند كه بتوان از اين تكنولوژي در جهت اكتشافات فضايي و سكونت انسان در فضا پيشرفت‎هايي حاصل نمود (12).

موقعيت جهاني نانوتکنولوژي

 بازار نانوتکنولوژي در حد تريليون دلار برآورد مي‎شود. در حال حاضر در بين تمام کشور هاي دنيا، آمريكا از نظر پژوهش در زمينه نانوتکنولوژي و سر مايه‎گذاري و نيز توجّه دولت، درصدر قرار دارد. كشورهاي روسيه, ژاپن, آلمان و چين به ترتيب در مكان‎هاي بعدي قرار دارند. در ايران كميته‎ي سياست نانوتكنولوژي در مركز فن‎آوري دفتر رياست جمهوري تشكيل شده است. از آنجا که اين تکنولوژي نوپا است و ما هنوز چندان از آن فاصله نداريم، در صورتي که سياست‎گذاري‎هاي درست در اين زمينه انجام شود ميتوان اميدوار بود که ايران نيز در اين زمينه صاحب فن شود (13).

کاربردهاي نانوتکنولوژي

قابليتهاي محتمل تكنيكي نانوتكنولوژي عبارتند از :

الف- محصولات خوداسمبل

ب - كامپيوترهايي با سرعت ميلياردها برابر كامپيوترهاي امروزي

ج- اختراعات بسيار جديد ( كه امروزه ناممكن است)

د- سفرهاي فضايي امن و مقرون به صرفه

ه- نانو تكنولوژي پزشكي كه در واقع باعث ختم تقريبي بيماريهــا، سالخوردگي و مرگ و مير خواهد شد.

و- دستيابي به تحصيلات عالي براي همه بچه‌هاي دنيا

ز- احياي مجدد بسياري از حيوانات و گياهان منقرض‌شده

ح- احياء و سازماندهي اراضي

ط-  نانوتكنولوژي روند زيانبار ناشي از انقلاب صنعتي را معكوس خواهد كرد".

تصور كنيد قادر باشيد با نوشيدن دارو كه در آب ميوه مورد علاقه‌تان حل شده است، سرطان را معالجه كنيد. يك ابر كامپيوتر را كه به اندازه‎ي يك سلول انسان است در نظر بگيريد. يك سفينه‎ي فضايي 4 نفره را كه به دور مدار زمين مي‌گردد، با هزينه‌اي در حدود هزينه‎ي يك خودروي خانوادگي تجسم كنيد.

موارد فوق، فقط تعداد محدودي از محصولات مورد انتظار از نانوتكنولوژي هستند. انسان در معرض يك انقلاب اجتماعي تسريع شده و قدرتمند ناشي از علم نانوتكنولوژي است. در آينده‎ي نزديك گروهي از دانشمندان قادر به ساخت اوّلين آدم آهني با مقياس نانومتري مي‌گردند كه قادر به همانندسازي است. طي چند سال با توليد پنج ميليارد تريليون نانوروبات ، تقريبا" تمامي فرايندهاي صنعتي و نيروي كار كنوني از رده خارج خواهند شد. كالاهاي مصرفي به وفور يافت‌شده ، ارزان، شيك و با دوام خواهند شد. دارو، يك جهش سريع و كوانتومي را به جلو تجربه خواهد نمود. سفرهاي فضايي و همانندسازي امن و مقرون به صرفه خواهند شد. به اين دلايل و دلائلي ديگر، سبك‎هاي زندگي روزمره در جهان به طور زيربنايي متحول خواهد شد و الگوي رفتاري انسان‎ها، تحت‌الشعاع اين روند قرار خواهد گرفت. مقياس نانو تجربه‎ي جديدي مي‌باشد، امّا تبديل كشفيات تازه به تكنولوژي هنوز هم به روش سنتي آن انجام مي‌گيرد. تصور كنيد يك ميليارد مرتبه كوچك‌تر شويد و بتوانيد در محيط گازي، مايع و يا جامد شنا كنيد. در اين سفر، چيزهايي كه شما با آن‌ها مواجه مي‌شويد، مدنظر ما نيست، بلكه عدم پيوستگي (گسستگي) اتم‌ها و مولكول‌هايي كه اركان طبيعت را تشكيل مي‌دهند، اهميّت دارد. همچنين مقياس‌هاي نانومتري اندازه‎ي مولكول‌هاي بيولوژيكي نظير پروتيين‌ها و مواد غيرآلي شامل نيمه‌هادي‌ها، سراميك‌ها و فلزات نانوساختاري را پوشش مي‌دهد. اين هم‌پوشاني اخيراً تشكيل مواد هيبريدي نانومتري را كه خواص و عملكرد‌هاي منحصر به فردي دارند، امكان‌پذير ساخته است.

عرصه هاي کاربرد نانوتکنولوژي بسيار گسترده است، در زير به پاره اي از آنها اشاره مي‎شود:

الكترونيك و ارتباطات، سيستم هاي دارورساني، وسايل پزشكي و مهندسي بافت، حس‏‎گرها و هشدار دهنده‎ها، ابزار سازي لوازم اندازه‎گيري، صنايع هوا فضا، صنايع دفاعي و نظامي، صنايع شيميايي و سنتز مواد، تعيين مقدار داروها، خالص سازي مواد، بهينه‎سازي روش‎هاي سنتز، ژن درماني، ترميم بافت‎ها - مواد آرايشي بهداشتي (14)

نتيجه گيري

يك ايده‎ي اساسي در نانوتكنولوژي، كنترل مكاني است؛ كه با ابزارهاي رباتيك كاملا" استاندارد قابل حصول است. تفاوت عمده‎ي ابزارهاي رباتيك مرسوم با انواع مولكولي، مسأله‎ي نويز حرارتي است. در مقياس مولكولي، ذرّات به دليل حركت براوني در حال جست ‌و خيز هستند. براي كنترل اين مسأله، ذرّات را بايستي محكم نگهداشت، يعني يك نيروي برگرداننده بايد وجود داشته باشد كه براي بازگرداندن ذرّات به موقعيت تعادلي، در صورت انحراف عمل كند. انديشه‎ي اساسي دوّم در نانوتكنولوژي، خودهمانندسازي است. دانشجو بايد صفحه‎ي وبي را به عنوان مقدمه‎ي خود همانندسازي خوانده و چند مرجع موجود در آن را براي مطالعه‎ي بيشتر انتخاب كند. تئوري دور و تكرار، مبناي سيستم‎هاي خودهمانندساز است.

منابع

1. Glenn Fishbine, The investor’s guide to nanotechnology and micro-machines, basic concepts, 2003(www.glennfishbine.com).

+ نوشته شده توسط مهدي عسگري وجواد صابري در Thu 8 Nov 2007 و ساعت 10:25 PM |
بيوسراميك‌ها به عنوان يك زيرمجموعه از مواد سراميكي، به طور مستقيم به سلامتي انسانها مربوط هستند؛ لذا صرفنظر از منافع اقتصادي، به توجهي ويژه نياز دارند. دكتر صولتي، رئيس پژوهشكده سراميك پژوهشگاه مواد و انرژي، ضمن معرفي مواد سراميكي و بيوسراميكي، آنها را مناسب‌ترين مواد جهت كاربرد در محيط فيزيولوژيك بدن دانست و دليل اين امر را زيست‌سازگاري مطلوب اين مواد در كنار خواص مكانيكي مناسب آنها ذكر كرد. متن زير حاصل‌ گفتگوي شبكه تحليلگران تكنولوژي ايران (ايتان) با وي در رابطه با اين مواد است:
سوال: آقاي دكتر ضمن تشكر از وقتي كه در اختيار ما قرار داديد، لطفاً در ابتدا يك تعريف و تقسيم‌بندي كلي از سراميك‌ها و حوزه‌هاي كاربرد اين مواد داشته باشيد. دكتر صولتي: سراميك‌ها را مي‌توان به صورت مواد غيرآلي و غيرفلزي تعريف نمود كه اين يك تعريف بسيار اجمالي است و براي بعضي مقاصد كافي نيست ولي جايگاه سراميك‌ها را نسبت به ساير مواد مهندسي مشخص مي‌سازد. با توجه به اين تعريف، تعدادي از تركيبات را از حوزه بسيار وسيع مواد خارج كرده و بدين ترتيب، حجم عمده‌اي از مواد جامد باقيمانده را سراميك مي‌نامند.

عموماً سراميك‌هاي مهندسي را از نظر تركيبي به دو دسته كلي تقسيم‌بندي مي‌نمايند:

1) سراميك‌‌هاي اكسيدي

2) سراميك‌هاي غيراكسيدي

سراميك‌هاي اكسيدي به اين علت كه حجم عمده‌اي از مواد سراميكي را تشكيل مي‌دهند در يك گروه مستقل قرار گرفته‌اند و سراميك‌هاي غيراكسيدي نيز مي‌توانند خود شامل تركيبات كاربيدي، نيتريدي، سيليسيدي، بوريدي، فسفيدي و موارد ديگر باشند.

مواد سراميكي چون دامنه بسيار وسيعي از تركيبات را از لحاظ خواص و حوزه كاربرد شامل مي‌شوند، لذا خواص و كاربردهاي بسيار گسترده‌اي دارند. به عنوان مثال براي خواص الكتريكي، سراميك‌هايي با خواص عايق كامل تا رساناي نستباً كامل و ابررسانا وجود دارند. به همين صورت براي خواص مغناطيسي مي­توان خصوصيات مغناطيسي كامل تا پارامغناطيس را از اين مواد انتظار داشت. محدوده خواص نوري مواد سراميكي نيز از كدر بودن كامل تا شفافيت كامل را در برمي‌گيرد و همچنين در مورد سختي، سراميك‌‌هايي به نرمي گرافيت تا سختي الماس وجود دارند. در موارد ديگر خواص و كاربردها نيز وضعيت مشابهي براي سراميك‌ها وجود دارد.

سوال: به نظر شما بيوسراميك‌ها به عنوان زيرمجموعه‌اي از حوزه بسيار وسيع مواد سراميكي بايد چه خصوصيات و ويژگي­هايي داشته باشند؟ دكتر صولتي: بيوسراميك‌ها را مي‌توان آن بخش از مواد سراميكي دانست كه كاربرد آنها در حوزه محيط‌هاي فيزيولوژيك مثل بدن انسان است.

محيط بدن نسبت به مواد بيگانه، محيطي بسيار سخت‌گير مي‌باشد به گونه‌اي كه ورود يك ماده به محيط فيزيولوژيك يا محيط زنده با چالش‌هاي بزرگي روبرو است و بنابراين مسائل بسيار دشواري جهت طراحي و كاربرد بيومواد بر سر راه يك مهندس بيومواد وجود خواهد داشت.

وظايف دشوار زير را مي­توان از يك بيوسراميك در حين كاركرد در محيط زنده انتظار داشت:

1) در محيط زنده بدن خود را حفظ نمايد و از بين نرود.

2) به بافت‌هاي زنده اطراف خود آسيبي نرساند.

3) عملكرد خاصي را در محيط بدن از خود نشان دهد.

4) عملكرد ماده مورد نظر با سازوكارهاي طبيعي بدن هماهنگ باشد.

اتفاقات بسياري در حين استفاده از ماده خارجي در بدن ممكن است رخ دهد كه بهترين آنها وقتي است كه تنها خود ماده آسيب ببيند و بدترين اتفاق آن است كه ماده به بافت اطراف خود آسيب برساند كه اغلب مجموعه‌اي از اين دو حالت اتفاق مي‌افتد.

حالت ايده‌آل و مطلوب براي كاربرد بيومواد در بدن زماني است كه ماده كاملاً زيست­سازگار بوده و بدون اينكه خود از بين برود، ضمن عملكرد مطلوب، به بافت اطراف خود نيز آسيبي نرساند.

سوال: عموماً چه تقسيم­بندي­هايي براي بيوسراميك‌ها به عنوان يك زيرمجموعه مهم از بيومواد مرسوم است؟ دكتر صولتي: بيوسراميك‌ها را معمولاً از چند زاويه مي‌توان دسته‌بندي نمود. يكي از مهمترين روش­هاي تقسيم‌بندي بيوسراميك‌ها صرفنظر از ماهيت و جنس آنها، بر اساس واكنشي است كه محيط فيزيولوژيك بدن با آنها انجام مي‌دهد كه اين يك پارامتر بسيار مهم است. بر اين اساس بيوسراميك‌ها را به سه دسته تقسيم‌بندي مي‌كنند:

1) بيوسراميك‌هاي تقريباً خنثي: موادي هستند كه با محيط بدن واكنشي نمي‌دهند و از لحاظ شيميايي خنثي هستند. مثل اكسيدآلومينيوم، اكسيدزيركونيوم و كربن كه اين سراميك‌ها به دليل خنثي بودن شيميايي، زيست­سازگار مي‌باشند.

2) بيوسراميك‌هاي فعال: موادي هستند كه با بدن واكنش مي‌دهند كه اين واكنش‌ها مخرب نيست، بلكه مثبت بوده و سازگار با بدن مي‌باشد. به عنوان مثال مي‌توان به كلسيم­فسفات‌ها و در راس آنها به هيدروكسي آپاتيت اشاره نمود كه مهمترين كلسيم­فسفات زيست­سازگار و شايد به نوعي مهمترين بيوسراميك باشد.

3) بيوسراميك‌هاي جذب­شونده: اين دسته از مواد كه بيشتر براي تعميرات و پشتيباني‌هاي موقت مورد استفاده قرار مي‌گيرند به دليل تركيب شيميايي خاص خود، مي‌توانند در محيط‌هاي آبي مثل محيط بدن به اجزاي تشكيل دهنده خود تجزيه شوند ضمن اينكه مواد حاصل از تجزيه آنها در بدن خنثي و بي­اثر هستند. به عنوان مثال مي‌توان تري­كلسيم­فسفات را نام برد كه اين بيوسراميك مي‌تواند به عنوان يك داربست موقت براي زمان مشخصي در بدن مورد استفاده قرار گيرد.
از ديدگاه نحوه تثبيت قطعات كاشتني مورد استفاده در بدن نيز مي‌توان بيوسراميك‌ها‌ را به دو دسته تقسيم‌بندي نمود:

الف) بيوسراميك‌ با تثبيت شكل­شناختي يا مورفولوژيكال: اين دسته از بيوسراميك‌ها با محيط اطراف خود واكنشي نمي‌دهند و تثبيت آنها در بدن بر اساس اصطكاك و در هم فرورفتگي خواهد بود.

ب) بيوسراميك با تثبيت بيولوژيك: اين گروه از بيوسراميك‌ها با محيط اطراف خود واكنش مي‌دهند و به بافت اطراف خود مي‌چسبند كه ممكن است پيوند شيميايي صورت گيرد و يا تخلخل‌ها پر شود كه به اين صورت داخل بدن تثبيت مي­شوند.

سوال: به عنوان آخرين سوال اگر بخواهيم مقايسه‌اي بين مواد مختلفي كه به عنوان بيومتريال مورد استفاده قرار مي‌گيرند انجام دهيم، بيوسراميك‌ها چه جايگاهي دارند؟ دكتر صولتي: تجربه و بررسي‌هاي علمي و فني نشان داده است كه سراميك­ها به طور ذاتي زيست­سازگارترين مواد موجود مي‌باشند كه دليل اين امر را بايد در ماهيت تركيبات سراميكي نسبت به دو دسته ديگر مواد يعني فلزات و پليمرها جستجو كرد.

بيشتر پليمرها صرفنظر از خواص مكانيكي ضعيف، با بدن سازگار نبوده و در محيط‌هاي فيزيولوژيك، پايداري شيميايي مطلوبي ندارند.

فلزات علي‌رغم اينكه خواص مكانيكي مطلوبي دارند ولي در تماس با بافت‌هاي زنده بدن دچار خوردگي الكتروشيميايي مي‌شوند كه اين به دليل ماهيت اين دسته از مواد است كه داراي الكترون آزاد مي‌باشند. حتي فلزاتي كه خنثي به نظر مي‌رسند اثرات نامطلوبي در داخل بدن دارند و بدين ترتيب بيشتر فلزات از ديدگاه زيست­سازگاري گزينه­هاي مناسبي جهت استفاده در بدن نيستند.

در مورد سراميك‌ها داستان به گونه‌اي ديگر است. بعضي از مزاياي سراميك‌ها از ديد زيست­سازگاري نسبت به مواد ديگر عبارتند از:

1) عموماً سراميك‌ها از عناصري تشكيل مي‌شوند كه آن عناصر به صورت طبيعي در محيط بدن وجود دارند كه از آن جمله مي‌توان به كلسيم و فسفر اشاره نمود.

2) پيوندهاي تشكيل­دهنده تركيبات سراميكي نوعاً كوالانسي و يوني مي‌باشند و به جز موارد بسيار اندكي مثل گرافيت، در اين تركيبات الكترون آزادي وجود ندارد و بنابراين اغلب اين مواد ضعف خوردگي الكتروشيميايي ندارند.

3) وقتي سراميك‌ها در معرض تخريبات بيولوژيك از جانب بدن قرار مي‌گيرند مي‌توانند از لحاظ شيميايي تا مدتهاي زيادي دوام بياورند كه اين زمان مي‌تواند در حد مدت عمر يك انسان باشد.

4) اگر بدن بتواند بنا به دلايلي بيوسراميك را تخريب كند، خطر محصولات ناشي از تخريب سراميك‌ها به مراتب كمتر از خطر فلزات و پليمرها در بدن است.

بنابراين از مجموع اين دلايل مي‌توان گفت سراميك­ها سازگارترين و مناسب‌ترين مواد براي استفاده در بدن و محيط فيزيولوژيك مي‌باشند.
+ نوشته شده توسط مهدي عسگري وجواد صابري در Thu 8 Nov 2007 و ساعت 10:1 PM |
علوم و فناوري‌نانو موجب تحول در علم مواد شده و توسعة گستره‌اي از مواد جديد و بهبود يافته به‌وسيله نانوساختارها را به دنبال دارد. اين پيشرفت‌ها براي صنعت كاغذ مي‌تواند از اهميت حياتي برخوردار باشد.
با كاهش ابعاد نانومواد به پايين‌تر از طول بحراني، رفتارهاي كاملاً متفاوتي از آنها مشاهده مي‌شود.
استفاده از خواص مواد در مقياس نانو، امكان ساخت مواد و ابزار با كارآيي و خواصي كه دسترسي به آنها قبلاً ممكن نبوده است را فراهم مي‌سازد.
نانوساختارها در اشكال مختلفي از جمله پوشش، پودر، كامپوزيت و ديگر شكل‌ها باعث ايجاد تحول در شماري از بخش‌هاي صنعتي از جمله موارد زير مي‌شوند:
  پوشش‌ها و رنگ؛
  حفاظت در برابر خوردگي؛
  حفاظت زيست‌محيطي؛
  چسب و پليمرهاي رسانا؛
  دارورساني؛
  مواد زيست‌سازگار؛
  حفاظ‌هاي كاركردي؛
  سطوح هوشمند خود تميزكننده؛
  چاپ كاركردي؛
  مخابرات نوري؛
  جوهر و كاغذهاي الكترونيكي؛
  منابع انرژي قابل حمل؛
  تصفيه آب؛
نانو مواد شامل موارد زير هستند:
 
خوشه‌هاي اتمي (نقاط كوانتومي، ماكرومولكول‌هاي معدني، نقاط نانومتري)؛
  گلوله‌هايي با ابعاد كمتر از 100 نانومتر (مواد نانوبلوري، نانوفازي و نانوساختاري)؛
  اليافي با قطر كمتر از 100 نانومتر (نانوميله‌ها، نانوصفحه‌ها، نانولوله‌ها، نانوالياف و سيم‌هاي كوانتومي)؛
  فيلم‌هايي با ضخامت كمتر از 100 نانومتر؛
  نانوحفره‌ها؛
  نانوكامپوزيت‌ها
تركيب نانومواد مي‌تواند شامل هر عنصر طبيعي باشد كه مهمترين آن عبارتند از:
 
سيليكات‌ها، ‌ كاربيدها، ‌ نيتريدها، اكسيدها، بوريدها، ‌ سلنيدها، تلوريدها، ‌ سولفيدها، ‌ هاليدها، آلياژها، ‌ فلزها و پليمرهاي آلي
هم‌اكنون فناوري نانوذرات در حال تأثيرگذاري بر تعدادي از محصولات و خدمات، ‌ از جمله صنعت كاغذ است. پيشرفت‌هاي اخير موجب كاهش نياز به مواد براي ساخت محصولات و افزايش كارآيي سوخت در خودروها و هواپيماها شده است. همچنين كنترل ساختار مواد در مقياس نانو در بهبود كارآيي مواد مغناطيسي مورد استفاده قرار مي‌گيرد و اين روند موجب افزايش كارآيي موتورها و ژنراتورهاي الكتريكي خواهد شد. ديگر انواع مواد، ‌ به خصوص آنهايي كه در باتري‌ها و پيل‌هاي سوختي به كار مي‌روند نيز به روش‌هاي مشابهي در حال بهبود و ترقي هستند و نتيجة اين‌تلاش‌ها به صورت منابع توليد نيروي سبك و قابل حمل در تلفن‌هاي همراه، رايانه‌هاي كيفي و موارد ديگر ديده مي‌شود. در زمينة‌ كنترل خواص سطحي مواد در منسوجات، رنگ‌ها و پوشش‌ها نيز‌ خواصي همچون قابليت نفوذ هوا در مواد، ضدآب و ضد لك بودن لباس‌ها و فرش‌ها ديده مي‌شود.
نانوذرات، به علت سطح ويژة بسيار بالا كاتاليست‌هاي بسيار فعالي هستند و به منظور بهبود خواص و تنوع پلاستيك‌ها، مورد استفاده قرار گرفته‌اند. نيز در كلوئيدها و در صفحات خورشيدي، جوهر چاپگرها و رنگ‌ها مورد استفاده قرار گرفته‌اند.
رنگدانه براي جوهر
پيشرفت‌هاي اخير در فناوري‌نانو، ‌ در حال ايجاد فرصت‌هاي جديدي است كه از سوي سازندگان و مصرف‌كنندگان جوهر مورد توجه قرار گرفته است تا خواص و كارآيي جوهرها را افزايش دهد.
به عنوان مثال BASF تخمين مي‌زند كه اين دسته از محصولات فناوري‌نانو ده درصد از فروش اخيرشان را شامل ‌شود. يكي از محصولات فناوري‌نانو در اين عرصه، رنگدانه‌هاي نانومتري است كه شامل دي‌اكسيد تيتانيوم است و ظرفيت بالايي در جذب نور دارد.
هم‌اكنون محققان در تلاشند تا با استفاده از نانومواد و بدون استفاده از رنگدانه‌هاي متعارف، ‌ به رنگ‌هاي متفاوت دست يابند.
اين رنگ‌ها كه با توزيع نانوذرات هم اندازه ايجاد مي‌شوند، ‌ درست به همان شكلي كه رنگ بخش‌هاي مختلف بال پروانه‌ها با هم تفاوت مي‌كند، مي‌باشند.
همچنين محققان در حال توسعة پليمرهاي چندشاخه (hyperbranched) از پلي‌يورتان‌ها هستند تا از اين طريق مشكلات چاپگرهاي استفاده‌كننده از سيستم‌هاي جوهر متفاوت براي چاپ بر روي پليمرهاي قطبي مثل پلي‌استر و پلي‌آميد، نيز پلاستيك‌هاي غيرقطبي مثل پلي‌اتيلن و پلي پروپيلن را حل نمايند. تعداد بسيار فراوان گروه‌هاي عاملي بر روي پليمرهاي چند شاخه، گروه‌هاي پيوندي كافي براي اتصال جوهر به نقاط چسبنده بر سطح پليمر را ايجاد مي‌كند.
چاپگرهاي جوهرافشان، ‌ زمينة‌ديگري براي كاربرد فناوري نانوذرات هستند. براي مثال، ‌ شركت ديگوسا (Degussa) از فناوري نانوذرات خود به منظور توسعة محدوده‌اي از رنگدانه‌هاي كوچك استفاده كرده است تا پايداري رنگ بر روي سطوح را افزايش دهد. چندي پيش شركت بزرگ Nano Products در آمريكا نيز خبر از راه‌اندازي خطوط توليد جديد با استفاده از نانوذرات PureNano به عنوان جوهر را داده است. تركيبات، ‌ رنگدانه‌ها و پوشش‌هاي دي‌الكتريك، هادي و مغناطيسي، نمونه‌هايي از جوهر و فازهاي پراكندة نانومتري هستند.
سيستم‌هاي نگهداري
صنعت كاغذ، سال‌هاي زيادي است كه از اصول علوم و فناوري‌نانو به‌ويژه در زمينة شيمي‌ تَر، براي توسعة سيستم‌هاي نگهداري بهره گرفته است. يك سيستم نانوذرة اوليه -كه هنوز هم مورد استفاده قرار مي‌گيرد- يك نانوذرة آنيوني (سيليكاي كلوئيدي) و نشاستة كاتيوني را با هم تركيب مي‌كرد. نسل بعدي اين سيستم كه در سال 1992 به‌وجود آمد شامل ذرات سيليكاي ساختاري با طراحي خاص است كه به منظور تركيب با پلي‌اكريلاميد كاتيوني (C-PAM) سنتزي به‌وجود آمده‌اند و مشخص شده است كه ساختار بسيار مرتب اين نانوذرات موجب واكنش بسيار بهتر آنها با C-PAM مي‌شود. كره‌هاي سيليكا در نانوذرة ساختاري، ‌ پيوندهاي كوالانسي بسيار قوي سيلوكسان را به وجود مي‌آورند كه تنش‌هاي‌ ماشين نمي‌توانند به‌راحتي آنها را بشكنند.
در سال 2000 شركت Eka Chemicals سيستم Compozil Select را ارائه كرد، كه يك سيستم نانوذره‌اي مبتني بر مولكول‌هاي كلوئيدي سيليكاي آنيوني و تركيبات پليمري كاتيوني مثل صمغ، گوار، پلي‌اكريلاميدها، ‌ نشاسته كاتيوني و آشغال‌گيرهاي آنيوني است. مولكول‌هاي بسيار كوچك، سطح ويژه و دانستية بار بسيار بالايي ايجاد مي‌كنند. اين خواص كليدي موجب بهبود لخته‌شدن و بهبود سيستم نگهدارنده مي‌شوند.
پوشش‌ها
پوشش‌‌ها يكي از نانومواد بسيار مهم هستند، که در موارد بسياري، ‌ از پوشش‌هاي مقاوم نسبت به خش در شيشه‌ها گرفته تا وسايل خود تميز كن كاربرد دارند. يك نمونه از اين موارد، پوشش كامپوزيت نانوسراميكي از جنس آلومينا و تيتانيا با نام تجاري Nanox2613 است كه شركت Inframat آن‌را ساخته است.
دوام اين نانوسراميك آلومينا/تيتانيا در مقايسه با مشابه سراميكي، بين چهار تا شش برابر است و در عين حال، فاكتور سختي آن نيز دو برابر بيشتر از نوع غير نانومتري است. علي‌رغم قيمت بالاي اين محصول (30 تا50 دلار به ازاي هر پوند) استفاده از آن از نظر اقتصادي به صرفه است.
به عنوان مثال، نيروي دريايي آمريكا اكنون با استفاده از پوشش نانوساختاري در موارد زيادي از جمله شيرهاي ورود و خروج هوا در زيردريايي‌ها حدود 400 هزار دلار در هر كشتي و به طور تقريبي 20 ميليون دلار در ده سال آينده صرفه‌جويي خواهد كرد.
Nanox به عنوان يكي از پوشش‌هاي مناسب براي تانك‌هاي شني، شفت‌هاي پريسكوپ، شيرها و بسياري از ادوات مورد استفاده در محيط‌هاي دريايي ارزيابي مي‌شود. يكي از شركت‌هاي معدني كه نيكل و كبالت را از سنگ‌هاي معدني به دست مي‌آورد، از پوشش Nanox در شيرهاي موسوم به ball valve استفاده كرده است. چنين شيرهايي بايد در مقابل عبور دوغابي از سنگ‌ريزه در محيط بسيار اسيدي و فشار بالا مقاومت كنند. شيرهاي معمولي در چنين شرايطي فقط چند ساعت پس از جلادهي دوام مي‌آورند، ‌ در حالي كه دورة كار شيرهاي پوشش‌دار به دو روز مي‌رسد.
Nanox در صنعت خودروسازي نيز در مواردي همچون سيستم اگزوز مورد آزمايش قرار گرفته است. شركت‌هاي نفت و گاز نيز در حال ارزيابي اين پوشش براي پمپ‌هاي چرخشي هستند.
ديگر كاربردهاي پيشنهاد شده براي Nanox صنايع چاپ و كاغذسازي مي‌باشد.

+ نوشته شده توسط مهدي عسگري وجواد صابري در Sun 28 Oct 2007 و ساعت 8:38 AM |

/www.azom.com

imsc.blogfa.com

www.metallurgist.wordpress.com
http://www.imsc.blogfa.com/
http://metallurg.mihanblog.com/
http://linkbanks.blogspot.com/
http://www.felezat.com/


حالا چند تا سایت را معرفی می کنم که تو اونها میتونید کتابهای مواد را دانلود کنید
http://gigapedia.org
من برای شروع چند لینک از چند کتاب مختلف رو که از این سایت پیدا کردم براتون اینجا می نویسم بقیه اش به عهده خود دوستان

Crystallography

By Dieter Schwarzenbach


لینک اول
http://rapidshare.com/files/54220295/0044080907.rar
Password: physicsbooks.info
لینک دوم
http://gigapedia.org/redirect.id:846...a96d826bca.url
pass: Golden Land Myanmar

***************************
Metallurgy Fundamentals
Daniel A. Brandt J. C. Warner
http://mihd.net/ndya6e

link 2
http://gigapedia.org/redirect.id:295...48b4089a18.url
-----------------------------

Handbook of Extractive Metallurgy
By Fathi Habashi (Editor)
2part
http://rapidshare.com/files/13898521/20062007.part1.rar
http://rapidshare.com/files/13945593/20062007.part2.rar
**********************
+ نوشته شده توسط مهدي عسگري وجواد صابري در Sat 27 Oct 2007 و ساعت 4:38 PM |
با حرکت وسیله پرنده در سرعت های بالا در جو پوسته متحمل شدید ترین شارهای حرارتی می شود که حاصل گرم شدن ایروترمودینامیکی همه ی سطوح بیرونی با دمایی نزدیک به دمای سطح خورشید است بنابراین برای جلوگیری از اسیب دیدن سازه و دیگر سامانه های پروازی به یک سازو کار حفاظت حرارتی نیازمندیم.
در هنگام طراحی و ساخت شاتل فضایی ناسا توسعه ی قابل توجهی در مواد عایق حرارتی صورت گرفت.با ورود شاتل به جو دمای ان به 1260 درجه سانتیگراد می رسد .در محل های که به این دما می رسد باید از کاشی های سرامیکی استفاده کرد دما در نوک دماغه و ایر فویل از این هم بالاتر می رود که در این نواحی باید از کامپوزیت های گرافیتی استفاده شود .سازو کار حفاظت های حرارتی مورد استفاده در شاتل های فضایی برای چندین بار (تا 100بار)استفاده طراحی شده اند و سازه ی الومینیمی فضاپیما را از حرارتی معادل چندین برابر نقطه ی ذوب سازه محافظت می کنند. این مواد از نوع بازتابنده محسوب می شوند .این مواد علاوه بر انکه حفاظت حرارتی سازه را به عهده دارند به عنوان یک عایق صوتی جهت ممانعت از انتقال ارتعاشات صوتی حاصل از سرعت های بالا به سازه های درونی نیز عمل می کنند و شکل ایرو دینامیکی مدار پیما را به وجود می اورند .
در هنگام ورود سفینه فضایی به جو زمین کامپوزیت های کربنی اکسید می شوند حال انکه کاشی های سرامیکی فقط افزایش دما پیدا می کند و هرگز اتلاف دما در ان دیده نمیشود .


انواع مواد عایق برای سفینه های فضایی

ماده اصلی مورد استفاده در عایق های فضایی الیاف شیشه ای بسیار ریزی هستند که درصد بالای از ان را سیلیس تشکیل داده است.اجزاساز وکارهای حفاظت حرارتی بازتابنده شامل موارد زیر است :

1ـ کربن تقویت شده با کربن که برای تحمل دماهای بالاتر از 2300 درجه فارنهایت طراحی شده است .
2ـ کاشی های عایق دما بالای چند بار مصرف سطحی که برای دمای زیر 2300 درجه فارنهایت طراحی می شوند
3ـ کاشی های عایق دیر گداز کامپوزیت های رشته ای
4ـ کاشی های عایق دما پایین چند بار مصرف سطحی که برای دمای زیر 1200 درجه فارنهایت استفاده میشود
5ـ عایق پیشرفته انعطاف پذیر چند بار مصرف سطحی طراحی شده برای دمای زیر 1200 درجه فارنهایت
عایق بندی با استفاده از نومکس روکش شده چند بار مصرف سطحی که برای دمای زیر 700 درجه فارنهایت مصرف میشود
7ـمواد اضافی که به صورت فلز و شیشه استفاده می شود

سازو کار های حفاظت حرارتی شاتل
این سازو کار سازو کاریست غیر فعال و شامل موادی است که برای پایداری در مقابل دماهای بالا انتخاب شده اند . در هر یک از بخش های شاتل به تناسب یکی از عایق ها استفاده شده اند.پیش تر به گستره ی تحمل دمایی انها اشاره شد .فهرست این مواد عبارتند از :

1ـ (ار سی سی )یا کربن تقویت شده با کربن
2ـ (اچ ار سی ای )یا کاشی های عایق سیاه رنگ چند بار مصرف
3ـ (اف ار سی ای )یا کاشی های سیاه رنگی که به نام (عایق دیر گداز کامپوزیت رشته ای )معروفند
4ـ (ال ار سی ای )یا کاشی های عایق سفید رنگ دما پایین که دارای پوشش سفید رنگی برای بهبود ویژگی های حرارتی پوسته در مدار می باشند
5ـ (ای اف ار اس ای) که پس از پرواز شاتل کلمبیا به عنوان عایق پیشرفته ی انعطاف پذیر چند بار مصرف تولید شد . این ساختار شامل عایق های پارچه ای ضربه گیری هستند که بین دو لایه پارچه ی سفید و بافتنی به هم دوخته شده قرار گرفته اند تا یک پوشش پتو مانند را به وجود اورند در این عایق به جای نمد نومکس از نمد سلیکا استفاده شد این امر دوام و پایداری حرارتی ان را تا دو برابر افزایش داد. این عایق به دلیل مزایای فراوان به صورت وسیعی جایگزین (ال ار اس ای )شد
6ـ روکش های پتو مانند سفید ساخته از نومکس که به عنوان عایق های نمدی چند بار مصرف استفاده میشوند
هر کاشی که بر روی سازو کار های حفاظت حرارتی شاتل فضایی نصب میشود کد شناسایی ویژه ای دارد که به رنگ زرد کمرنگ روی ان نوشته شده است این رنگ تحت نام تجاری اسپیر کس ساخته می شود و حین ورود به جو از بین نمی رود این کد سابقه کاشی را در بردارد و بررسی و پیگیری هر گونه مشکل احتمالی را اسان می سازد
در زدن نقش پرچم ها و حروف روی فضاپیما از سیلیکون ویژه ای با نام (دی او دبلیو کورنینگ 3140)استفاده می شود که با افزودن رنگدانه به ان رنگی می گردد. این رنگ از نظر ساختار مانند رنگی است که برای موتور اتومبیل به کار می رود و در دمایی بین 800 تا 1000 درجه فارنهایت از بین می رود.

منبع :ماهنامه هوافضا نوشته امیر فرهاد زاده
+ نوشته شده توسط مهدي عسگري وجواد صابري در Sat 27 Oct 2007 و ساعت 4:10 PM |

کاربرد سرامیک ها درهوافضا

سرامیک ها در صنایع مختلف کابردهای فراوانی دارند که اغلب این کاربردها مربوط به خواص فیزیکی برجسته آنها از جمله تحمل دمای زیاد و مقاومت در مقابل سایش است . در صنایع هوافضا نیز به واسطه خواص و صفات مذکور سرامیک ها دارای کاربردهای زیادی هستند که از جمله انها میتوان به شیشه های ضد مه وضد یخ و پنجره هواپیماها اجزای مختلف موتور جت کاشی های شاتل فضایی قطعات با مقاومت داماهای زیاد اجزای الکتریکی – الکترونیکی فضایی و ناوبری و لنزهای تلسکوپ ها فضایی اشاره کرد . در این مقاله کاربرد سرامیک ها در سیستم های محافظت حرارتی شاتل بررسی کرد .

 

 

کلید واژه:

رانش – فیبر –سیلیکا-کامپوزیت –الاستمومرو ایزولاسیون

 

 مقدمه :

فرض کنید برروی یک قله یک کوه با یک توپ جنگی , گلوله ای را پرتاپ می کنید . بدون درنظر گرفتن مقاومت هوا هر چه نیروی پرتاپ کننده بیشتر باشد  سرعت گلوله در هنگام خارج شدن از لوله بیشترخواهد بود و گلوله مسافت بیشتری را طی خواهد کرد تا زمانیکه تحت نیروی جاذبه زمین سقوط کند . حال اگر سرعت پرتاپ به 9/7 متر بر ثانیه (حدود 28000 متر بر ساعت)برسد,  گلوله دیگر به زمین سقوط نخواهد کرد و با همان سرعت دور زمین (در مدار دایره ای شکل )خواهد چرخید. در این حالت گلوله تبدیل به یک ماهواره می شود و اگر نیروی اصطحکاک هوا نباشدو گلوله تاابد در مدار زمین باقی میماند به دلیل وجود اصطحکاک هوا در ارتفاعات کم سرعت گلوله عملا کم میشود و در نهایت سقوط خواهد کرد . اگر سرعت پرتابه را افزایش دهیم مدار حرکت گلوله از حالت دایره  ای به خالت بیضوی شکل تغییر خواهدکرد و با افزایش سرعت مدار حرکت بیضوی خاوده شد. مکانزییم قرارگرفتن ماهواره ها در مدار نیز دقیقا به همین شکل است. باکاهش سرعت ماهواره پس از پایان ماموریت ارتفاع آن کم می شود تا وارد جو زمین شود. از آنجا که سرعت گردش ماهواره در هنگام برخورد به مولکولهای هوای جو هنوز بسیار زیاد است , دمای سطح ماهواره آنقدربالا می رود که قطعات آن آتش میگیرند و می سوزند . در این جا نقش عایق حرارتی بسیار مهم است .

 

 کاربرد سرامیک ها در شاتل فضایی

سیستم حمل ونقل شاتل فضایی بمنظور فراهم کردن روشی برای حمل بار وسرنشین در مدار کم ارتفاع زمین بوجود آمد .این سیستم شاتل شامل چهار عنصر اساسی است. راکت های بوسترسوخت جامد _ موتورهای اصلی شاتل فضایی _ تانکر و فضاهای خالی شاتل فضایی . این سیستم طوری طراحی شده است که میتواند با  29500 کیلوگرم به مدار برود و با 14500 کیلوگرم بازگردد.

زمان ورود فضاپیما به جو دمای زیر بدنه به 1260 درجه سانتیگراد و در لبه های فرار و نوک دماغه به 1490 درجه سانتیگراد می رسدودر ارتفاع تقریبا 47 هزار متری سرعت فضاپیما تا هشت برابر سرعت صوت کاهش می یابد و از بیشترین بازدهی حرارتی عبور می کند .در 156 هزار متری فضاپیما به محدوده پروازوارد می شود و می تواند بصورت آیرودینامیکی برای نشستن مانند گلایدر مانور دهد. برای رسیدن به کمترین وزن هواپیما 75 هزار کیلوگرم وزن خالص لازم است که برای این منظور از مواد سازه ای با بالاترین بازدهی استفاده می شود . همچنین برای رسیدن به حداقل وزن و هزینه ساخت سازه ی اصلی فضاپیما از آلومینیوم ساخته میشود. در بسیاری از قسمتها مانند درها و قسمتهایی از سیستم های مانوربمنظور دستیابی به کمترین وزن سازه از اپوکسی گرافیت استفاده میشود در این خالت آلومینیوم و گرافیت محدود به 175درجه سانتیگراد هستند تا کیفیت انها پایین نیاید .

  حضورسرامیکهاباعث دراختیار داشتن سطوح صاف و صیقلی می شود         که این موضوع برآی بسیار بالایی راتولید می کند.

 

 

 

 

 

بواسطه سرعت زیاد شاتل در هنگام پرواز وورد به جو بدنه شاتل باید دمای زیادی را تحمل کند . در طراحی شاتلها از تکنیک های گوناگونی برای محافظت از سوختن یک قطعه استفاده میشود. برخی از این تکنیک ها شامل استفاده از یک چاه گرمایی و برخی هم شامل استفاده از فلزهای کاهنده ای بودندکه می سوختند و تبخیر        می شدند. در نتیجه هیچ کدام از شاتل ها قابل استفاده مجدد نبودند . برای رفع این مشکل متخصصان توانستند از مواد وتکنیک هایی استفاده کنند که شاتل را محافظت کنند. حضور سرامیک ها در شاتل باعث تحمل دمای زیاد ودر عین حال به حداقل رساندن وزن شاتل میشوند. همچنین بر اثر رانش فراوان درهنگام پرتاپ شاتل و سرعت بسیار زیاد در هنگام ورود و خروج ازجو, ارتعاشات صوتی فراوان بوجود می آید, که عایق بندی سرامیک های مخصوصی این ارتعاشات را میرا می کند.از طرفی بخش زیادی از نیروی بالا برنده (برآ)در شاتل توسط اختلاف فشارسطوح آیرودینامیکی تامین میشود و حضورسرامیک هاباعث دراختیار داشتن سطوح صاف و صیقلی می شودکه این موضوع برآی بسیار بالایی راتولید می کند.بارگذاری حرارتی درسطوح مختلف بدنه شاتل متفاوت است و از اینرو میزان حرارتی که درهرقسمت تولید میشودعایق بندی های مخصوص همان دامنه دمایی طراحی میشوند که از جمله ان میتوان به کربن تقویت شده  باکربن (برای دماهای بالاتر از 1260درجه سانتیگراد ) کاشی های عایق دما بالای چند برابر مصرف سطحی(برای دماهای پایینمتر از 1260درجه سانتی گراد) کاشی های عایق دیرگذار کامپوزیت رشته ای عایق پیشرفته انعطاف پذیر چندبرابرمصرف سطحی(برای دمای پایینتراز650درجه سانتی گراد)کاشی های عایق دمای پایین چندبار مصرف سطحی(برای دمای پایینتر از650درجه سانتیگراد) عایق نمدی بااستفاده ا ز نامکس روکش سده چندبار مصرف اشاره کرد .

سیستم محافظت حرارتی شامل مواد گوناگونکاربردی برای حفاظت پوسته در دماهای قابل قبول است. بعلاوه آنها قابلیت استفاده مجدد در 100 ماموریت را نیز در صورتی کهمجددا بازسازس شوند را دارا میباشند . همچنین این چنین مواد در محدوده دمایی 155-درجه  تا دمای بازگشت به جوکه حدود 1650 درجه سانتیکراد است قابل استفاده هستند .به طور کلی tps از یک پوشش عایق تشکلیل شده است . ممکن است عایق ها از یم پوشش قابل انعطاف یا کاشی های قالب بندی شده باشند. بهر حال در برخی قسمتهای وسیله (مخصوصا  لبه حمله) ممکن است گرما و فشار بسیار شدید باشد . بطوری که کاشی ها نتوانند محافظت کافی را فراهم اورند. در این قسمتها کامپوزیت های مقاوم دما بالا و محکم مستقیما با سازه های آیرودینامیکی بکار رفته انداین سطوح داغ نیروهای بالابرنده ای را به بدنه و بالها مانند یک نیروی عمود بر لبه حمله انتقال میدهدو بعلاوه از ضربه شدید هنگام ورود به جو جلوگیری می کند همچنان که ذکر شد tps سیستمی است که شامل مواد ویژای جهت پایداری در دماهای بالاست که این مواد بشرح زیرند:

عایق سطح قابل استفاده مجدد: این گروه شامل سه مادهو دورنگ هستند و بیشتر در قسمت بالها وچرخ های شاتل را پوشش می دهند. این سه ماده کامپوزیتهای هستند که که اکثرا از الیاف سیلیکا همراه با مواد افزودنی گوناگون دیگری ساخته شده اند.عملیات حرارتی در  این روش شبیهبه پخت سرامیک هاستکه میتواند باشیش های سفید یا سیاه پوشانده شود.این کاشیها در دونوع lrsiو hrsi بشرح زیر می باند :

کاشی دمای پایین برای عایق کاری سطح : این کاشی ها برنگ سفید هستند و در قسمتهای معینی از جلو و وسطو عقب بنه,

اطراف اطاق خلبان] دم قائم,بالای بالها و پوسته استفاده میشوند. این کاشی ها مناطقی را که دما در انها زیر 650درجه سانتیگراد است پوشش می دهند و نور خورشید را نیز منعکس میکنند.این کاشی ها از ساختمان سیلیکا با درجه خلوص 8/99 درصد هستند که ضخامت آنهاتوسط برخورد بار گرمایی طی واردشدن به جو معین میگردد

 

پرتاپ شاتل فضایی گاهی باعث از دست رفتن کاشیها در مدت زمان بلندشدن میشود.این مسئله بوسیله تولید صدای شدید موتور شاتل در اثرنیروی آیرودینامیکی در مدت بالا رفتن است.

یک پوشش سفید نوری و مقاوم به رطوبت با اضخامت 10 میل , در بالا و اطراف بدنه فضاپیما بکار می رود که این پوشش از ترکیبات سیلیکا همراه با اکسید آلومینیوم ساخته شده است .

کاهش ما برالی عایق کاری سطح: این کاشی  ها برنگگ سیاه هستند و مناطقی را که حداکثر دما 650 درجه سانتیگراد تا 1260درجه سانتیگراد است پوشش می دهند و همچنین کمک می کند که دما در مدت بازگشت به جو ساطح شوند. این به کارگیری در مناطقی بررویقسمت بالایی بدنه جلوی فضاپیما و در اطراف پنجره های بدنه جلویی فضاپیما (درست در قسمت پایین وسیله که rccاستفاده نمیشود.) سرت می گیردHRSI از سیلیکات چگالی پایین و با درصد خلوص بالا و8/99 درصد فیبر آمورف (فیبر از ماسه معمولی با ضخامت یک تا دو میل نتیجه میشود) عایق بوسیله یک اتصال سرامیکی به جسم صلب تشکیل شده است .90درصد کاشی ها توخالی هستند وده درصد باقیمانده ماده است .

باید دانست این کاشی ها در ضخامت 2/5 تا 12/5 سانتی متر تغییر می کنند و ضخامتهای متغیر بوسیله بارحرارتی در هنگام ورود به جو بوجود می آیند . بطورکلی کاشی های HRSI در سطوح جلویی فضاپیما ضخیم تر و درقسمت های انتهایی باریکتر هستند.

این کاشی ها در اندازه ها و اشکال مختلفی در قسمتهای بیرونی فضاپیما وجود دارند و در شرایط سرد و معلق در مدار, شوک های گرم وسرد مکرر حرارتی ومحیط های آکوستیک درحین پرواز دوام می آورند.برای مثال کاشی های درکوره 1260درجه سانتی گراد شکل داده میشوند و میتواند در آب سرد بدون آنکه گرمای سطح بسرعت از بین برود فرو روند. یک کاشی روکش دار میتواند با دست بدون دستکش فقط چند ثانیه بعد از بیرون آوردن ازدرون کوره و در حالیکه هنوزقرمز است گرفته شود . دقت کنید که این کاشی ها نمی تواند در زیر تغییر شکل بار بدنه مقاومت کنند بنابراین ایزولاسیون تنش بین کاشی ها و سازه هواپیما ضروری است .این ازولاسیون بوسیله یک لایه ایزولاسیون کرنشی (SIP) فراهم میشود.

Sipها کاشی ها را از تغییر شکلهای ساختاری هواپیما, تحریک صوتی و انبساط وشکست ناشی از تنش بدور نگه می دارند sipها عایق های ساخته شده از ماده نمد نامکس هستند که در ضخامت های 225/0 3/0یا 4/0 سانتی متر فراهم میشوند. آناه به کاشی ها متصل میشوند و چجموع کاشی ها به ساختمان فضاپیما متصل میشوند.

 

 

 

 

 

تا زمانیکه انبساط و انقباض حرارتی در مقایسه با سازه ی فضاپیما , بسیار کم باشد لازم است که شکاف ها 25 تا 65 میل که بین آنها قرار دارند برای جلوگیری از تماس کاشی به کاشی از بین بروند.عایق بندی مواد نمدنامکس باید در کف شکاف هعای بین کاشی ها قرار گیرد که بعنوان یک میله پرکننده از ان استفاده میشود مواد در یک ضخامت مناسب برای فراهم میشود و بصورت نوارهای 875/1 سانتیمتر بریده می شوند و به سازه می چسبند. میله پرکننده مقاومت حرارتی حدود 425 درجه سانتیگراد در قسمت بالا دارد . دیگر کاشی ها با عناوین عایق کامپوزیتی شکست فیبری frci)) و عایق فیبری پارچه مستحکم شدهTUFI)) شناخته می شوند که سطوح را دردرجه حرارتی بین 650تا 1260 درجه سانتی گراد محافظت می کنندو در میزان کمی استفاده میشوند .TRCI در قسمت های معدودی و tufi بیشتر در قسمتهای عقب فضاپیما نزیک موتور استفاده میشوند. کاشی های frci بوسیله مرکزتحقیقات ایمزناسا توسعه یافته است.

FRCI-12 HRSI کاشی هایی هستند که از یک کاشی با استحکام بالا با افزودن AB312  (الیاف برید سیلیکات آلومینیوم یا نکستل) بدست می آیند. با افزودن این الیاف کاشی FRCI-12 HRSI به کاشی سیلیکاتی خالص آبدار تبدیل میشود . الیاف سیلیکاتی خالص را در طول سینتریک در دمای بالا جوش میدهند. مواد مقاوم الیاف کامپوزیتی حاصله , شامل 20% نکستل و80% الیاف سیلیکا هستند که کلا خواص فیزیکی متفاوتی از کاشی سیلیکا با درصد خلوص 8/99%دارند.

 

 

فعلا تااینجا را داشته باشید قول ادامه ی ادامه ی داستان با من . نوشته شده در تاریخ 02/7/1386  

««««««««««  

پس بطور کلی میتوان کاربرد سرامیک هادر صنعت هوافضا را بسیار مهم تلقی وعدم وجود آنها را غیره ممکن دانست و تاثیرات بکارگیری سرامیکها در فضاپیما شاتل به قرار زیر می باشد:

1.       در عین استحکام فوق العاده وزن شاتل را کاهش میدهند

2.       مقاومت دمایی بالا در مقابل برخورد با مولکولهای وجود درجو وجلوگیری از ذوب شدن قطعات

3.       بین بردن ارتعاشات صوتی بوجود آمده از پرتاپ شاتل فضایی

4.       تامین نیروی بالابرنده شاتل فضایی درقالب نیروی برآ

5.       قابلیت انعطاف پذیری شاتل بااستفاده از کاشیهای قابل انعطاف

««««««««««  

 

  

 

 

 

 -------------------------------------------------------------------------------- سرامیک‌های با عملکرد بالا جزئی از سلاح‌ها و سیستم‌های دفاعی مدرن می‌باشند. سرامیک‌های الکترونیکی و اپتیکی در سیستم‌های هدایت موشکی، هواپیما و خودروهای زمینی نظمی، مورد کاربرد واقع می‌شوند. در بیشتر سیستم‌ەای ارتباط را دارای نظامی، از سرامیک‌ها استفاده می‌شود. برای مثال رادار سیستم موشکی پاتریوت از قطعات سرامیکی به‌عنوان سنسورها، استفاده می‌نماید. سرامیک‌ها در هواپیماهای نظامی کاربرد بسیار زیادی دارند. هواپیمای حمل و نقل ۱۳۰ - NATO C از زره سرامیکی در اطاقک خلبان استفاده می‌کند که از جنس کولار ۱ شیشه است. به‌طور کلی از سرامیک‌ها در تجهیزات نظامی استفاده شده است در این خصوص می‌توان بهبالگردهای آپاچی اشاره نمود. هم‌چنین از سرامیک‌های سبک وزن به‌عنوان زره در بسیاری از هلی‌کوپترهای تهاجمی، نظامی مدرن، نیز استفاده شده است. شایان ذکر است از کامپوزیت C - C نیز برای ساخت قطعات موشک و هواپیماهای نظامی استفاده می‌گردد. از مهمترین کاربرد سرامیک‌ها می‌توان به ساخت بدنه وسایل پرنده وارد شونده به جو زمین، نازل‌های رکت، و مخروطی‌های خروجی برای موشک‌های استراتژیک دیسک‌ەای ترمز برای هواپیماهای نظامی و تجاری، اشاره نمود. ▪ مزایای کامپوزیت‌های C - C عبارتند از: ـ استحکام دما بالا تافنس ۲ (چقرمگی) بالا ـ شوک حرارتی برتر ـ انتقال حرارت و خواص اصطکاکی سرعت بالا در فاصله جنگ جهانی دوم، پتنتهائی (ثبت اختراع) برای زره سرامییک در هواپیما اعطاء گردید، و موادی نظیر دورون ۳ مورد آزمایش قرار گرفتند. در طی جنگ جهانی ویتنام AL۲O۳ یا B۴C با کامپوزیت‌هائی نظیر دورون لاستیک تقویت شده با شیشه، همراه شد که جهت حفاظت در مقابل سلاح‌های سبک (شامل مهمات سوراخ کننده زره) در هلی‌کوپترهای رزمی، و هواپیماهای شخصی، استفاده گردیدند. یک کاربرد مهم سازه‌ای و الکتریکی - رادیوئی سرامیک‌ها، در رادم‌ها ۴ می‌باشد. این‌ها مخروط‌هائی توخالی هستند که در خارج هواپیماها، موشک‌ها، سفینه‌های فضائی به‌عنوان یک در پوش و پنجره محافظ برای تجهیزات آشکارسازی و هدایت الکترونیکی استفاده می‌شود. در سرعت مافوق صوت، از حرارت دیدن پوسته‌ای، مقدار قابل ملاحظه‌ای اصطکاک اتمسفری بروز می‌نماید که استفاده از مواد دیرگداز را ضروری می‌نماید. ▪ مواد سرامیکی مورد استفاده برای این کاربرد عبارتند از: ـ Sio۲, Mgo ـ Al۲o۳ ذوبی ـ Zns, Znse, Cdte ـ Mgf۲ از Corning Pyroceram برای بیش از ۳۰ سال در بسیاری از موشک‌های هدایت راداری مورد استفاده قرار گرفته است. زمینه‌های شیشه سرامیک از شیشه بروسیلیکات، آلومینو سیلیکات لیتیم یا آلومینوسیلیکات کلسیم تقویت شده با الیاف C یا Sic که در کاربردهای هوافضای مختلفی مورد استفاده قرار گرفته‌اند که شامل سیلندرهای کمپرسوری، سوپاپ‌ها، سیستم‌های ترمز، پره‌های توربین و نگه‌دارنده‌ها برای آینه‌های ماهواره می‌باشند. منبع مقاله: مجله ی پرواز

+ نوشته شده توسط مهدي عسگري وجواد صابري در Sat 27 Oct 2007 و ساعت 4:4 PM |

دانشمندان مواد در آمريکا و اسپانيا، يک روش جديد به ‌نام ريسندگي ليزري اختراع کرده‌اند که نانوالياف بي‌شکل خيلي طولاني با طول چندين سانتي‌متر و پهناي 35 نانومتر توليد مي‌کند. اين پيشرفت مي‌تواند منجر به توليد نانواليافي که
تقريباً به‌صورت پيوسته درهم تنيده شده‌اند، شود



.

تصاويري از الياف توليد شده با روش ‏ريسندگي ليزري. (‏a‏) تصوير ميكروسكوپ ‏الكتروني پيمايشگر انتشار ميداني. يك ‏مخلوط از نانوالياف و ميكروالياف را نشان ‏مي‌دهد. (‏b‏) تصوير ميكروسكوپ الكتروني ‏عبوري از يك نانوالياف منفرد با قطر تقريبي ‏‏50 نانومتر. شكل كوچك، الگو پراش است ‏كه ساختار بي‌شكل آن را نشان مي‌دهد.‏

ساختارهاي شبه يک‌بعدي از قبيل نانوسيم‌ها، نانوتسمه‌ها، نانوميله‌ها و نانولوله‌ها خواص الکتريکي و مکانيکي بي‌نظيري دارند. به نظر مي‌رسد آنها بتوانند در زمينه‌هايي مانند مواد کامپوزيتي، حسگرها، کاتاليزورها، الکترونيک و زيست‌پزشکي تحول زيادي ايجاد کنند. در حال حاضر، اين ساختارها به‌وسيله رشد مبتني بر محلول يا فاز بخار توليد مي‌شوند.

دانشمندان تمايل دارند با يک روش فني با صرفه اقتصادي، انواع طويل از اين مواد در مقياس نانو را توليد کنند. هر چند در حال حاضر، آنها فقط مي‌توانند الياف ميکرومتري را با استفاده از چندين روش مبتني برکشيدن يک دسته از مواد پيش‌ماده‌هاي ويسکوز مذاب توليد کنند.

اکنون، جوآن پاو و همکارانش در دانشگاه ويگو و آدرين مان و همکارانش در دانشگاه روتگرز، بر اين مشکل غلبه کرده‌اند. اين محققان در يک فرايند فيزيکي ساده که در آن از هيچ کاتاليست، قالب يا معرف ديگري استفاده نمي‌شود و فقط شامل پيش‌ماده با ترکيب الياف خواسته‌شده است، نانوالياف بي‌شکل خيلي طولاني توليد کرده‌اند. با اين روش مي‌توان موادي که در دماي بالا ذوب مي‌شوند و با روش‌هاي مشابه ديگر از قبيل الکتروريسندگي نمي‌توان از آنها الياف توليد کرد را به‌صورت مستقيم به نانوالياف تبديل کرد.

در روش ريسندگي ليزري، از يک ليزر با توان بالا براي بريدن يک صفحه از پيش‌ماده سراميکي از قبيل سيليکا يا آلومينا استفاده مي‌شود. اين روش جديد تضمين مي‌کند که در هر دفعه فقط حجم کوچکي از سراميک كه به‌صورت سيال است ذوب شود (کناره‌هاي قسمت بريده‌شده). بعد از انجام اين کار، يک نازل مافوق صوت يک جت گاز با سرعت بالا را در قسمت بريده‌شده تزريق مي‌کند. سپس اين ماده مذاب ويسکوز در يک فرآيند کشيدن و باريک کردن ساده، به‌سرعت و به‌وسيله جت گاز کشيده و سرد مي‌شود. در نهايت يک شبکه تخريب‌شده از نانوالياف و ميکروالياف بي‌شکلِ به هم‌تنيده، تشکيل مي‌شود (شکل را ببينيد) .

فليکس کوينترو، يکي از اين محققان، مي‌گويد: «اين پيشرفت هيجان‌آور است زيرا طبيعت فيزيکي (بيش از طبيعت شيميايي) اين روش اجازه توليد نانوالياف بي‌شکل خيلي طولاني درهم‌تنيده را مي‌دهد. بعضي از کاربردهاي اين نانوالياف شامل نانوکامپوزيت‌ها، مهندسي بافت، حسگرها و انواع جديد بافته‌هاست». اين گروه، اکنون روي کنترل بهتر اين فرآيند و ساخت ترکيبات جديد کار مي‌کنند.

اين محققان نتايج کار خود را در مجله Appl. Phys. Letter منتشر کرده‌اند.
+ نوشته شده توسط مهدي عسگري وجواد صابري در Sat 27 Oct 2007 و ساعت 3:29 PM |

 

مواد و توسعه آنها از پایه های تمدن به شمار می روند. به طوری که دوره های تاریخی را با مواد نامگذاری کرده اند: عصر سنگ، عصر برنز، عصر آهن، عصر فولاد، عصر سیلیکون و عصر کربن. ما اکنون در عصر کربن به سر می بریم. عصر جدید با شناخت یک ماده جدید به وجود نمی آید، بلکه با بهینه کردن و ترکیب چند ماده می توان پا در عصر نوین گذاشت. دنیای نانو مواد، فرصتی استثنایی برای انقلاب در مواد کامپوزیتی است.
کامپوزیت ترکیبی است از چند ماده متمایز، به طوری که اجزای آن به آسانی قابل تشخیص از یکدیگر باشند. یکی از کامپوزیت های آشنا بتُن است که از دو جزء سیمان و ماسه ساخته می شود.
برای تغییر دادن و بهینه کردن خواص فیزیکی و شیمیایی مواد، آنها را کامپوز یا ترکیب می کنیم. به طور مثال، پُلی اتیلن که در ساخت چمن های مصنوعی از آن استفاده می شود، رنگ پذیر نیست و بنابراین، رنگ این چمن ها اغلب مات به نظر می رسد. برای رفع این عیب، به این پلیمر وینیل استات می افزایند تا خواص پلاستیکی، انعطافی و رنگ پذیری آن اصلاح شوند. در واقع، هدف از ایجاد کامپوزیت، به دست آوردن ماده ای ترکیبی با خواص دلخواه است.
نانوکامپوزیت، همان کامپوزیت در مقیاس نانومتر است. نانوکامپوزیت ها در دو فاز تشکیل می شوند. در فاز اول ساختاری بلوری در ابعاد نانو ساخته می شود که زمینه یا ماتریس کامپوزیت به شمار می رود. این زمینه ممکن است از جنس پلیمر، فلز یا سرامیک باشد. در فاز دوم ذراتی در مقیاس نانو به عنوان تقویت کننده برای استحکام، مقاومت، هدایت الکتریکی و... به فاز اول یا ماتریس افزوده می شود.
بسته به اینکه زمینه نانوکامپوزیت از چه ماده ای تشکیل شده باشد، آن را به سه دسته پُلیمری، فلزی و سرامیکی تقسیم می کنند. کامپوزیت های پلیمری به علت خواصی مانند استحکام، سفتی و پایداری حرارتی و ابعادی، چندین سال است که در ساخت هواپیماها به کار می روند. با رشد نانوتکنولوژی، کامپوزیت های پلیمری بیش از پیش به کار گرفته خواهند شد.
تقویت پلیمرها با استفاده از مواد آلی یا معدنی بسیار مرسوم است. از نظر ساختاری، ذرات و الیاف معمولاً باعث ایجاد استحکام ذاتی می شوند و ماتریس پلیمری می تواند با چسبیدن به مواد معدنی، نیروهای اعمال شده به کامپوزیت را به نحو یکنواختی به پُرکن یا تقویت کننده منتقل کند. در این حالت، خصوصیاتی چون سختی، شفافیت و تخلخل ماده درون کامپوزیت تغییر می کند. ماتریس پلیمری همچنین می تواند سطحِ پُرکن را از آسیب دور نماید و ذرات را طوری جدا از هم نگه دارد که رشد تَرَک به تأخیر افتد. گذشته از تمام این خصوصیات فیزیکی، اجزای مواد نانوکامپوزیتی می توانند بر اثر تعامل بین سطح ماتریس و ذرات پُرکن، ترکیبی از خواصّ هر دو جزء را داشته باشند و بهتر عمل کنند.
کامپوزیت هایی که بستر فلزی دارند، کم وزن و سبک اند و به علت استحکام و سختیِ بالا، کاربردهای وسیعی در صنایع خودرو و هوا ـ فضا پیدا کرده اند. اما این کاربردها به لحاظ ضعف در قابلیت کشیده شدن در چنین کامپوزیت هایی، محدود شده اند. تبدیل کامپوزیت به نانوکامپوزیت سبب افزایش بازده استحکامی و رفع ضعفِ بالا می شود.

نانوکامپوزیت های نانوذره ای
در این کامپوزیت ها از نانوذراتی همچون (خاک رس، فلزات، و...) به عنوان تقویت کننده استفاده می شود. برای مثال، در نانوکامپوزیت های پلیمری، از مقادیر کمّیِ (کمتر از 10درصدِ وزنی) ذرات نانومتری استفاده می شود. این ذرات علاوه بر افزایش استحکام پلیمرها، وزن آنها را نیز کاهش می دهند. مهمترین کامپوزیت های نانوذره ای، سبک ترین آنها هستند.

نانوکامپوزیت های نانو لوله ای
نانولوله های کربنی در دو گروه طبقه بندی می شوند: نانولوله های تک دیواره و نانولوله های چنددیواره. در این نوع از کامپوزیت ها، این دو گروه از نانولوله ها در بستری کامپوزیتی توزیع می شوند. در صورتی که قیمت نانوله ها پایین بیاید و موانع اختلاط آنها رفع شود، کامپوزیت های نانولوله ای موجب رسانایی و استحکام فوق العاده ای در پلیمرها می شوند و کاربردهای حیرت انگیزی همچون آسانسور فضایی برای آن قابل تصور است.
تحقیقات در زمینه توزیع نانولوله های کربنی در پلیمرها بسیار جدید هستند. علاقه به نانولوله های تک دیواره و تلاش برای جایگزین کردن آنها در صنعت، به علت خصوصیات عالیِ مکانیکی و رسانایی الکتریکی آنها است. (رسانندگی الکتریکی این نانولوله ها در حد فلزات است.)
اما در دسترس بودن و تجاری بودن نانولوله های چنددیواره، باعث شده است که پیشرفت بیشتری در این زمینه صورت بگیرد. تا حدی که اکنون می توان از محصولاتی نام برد که در آستانه تجاری شدن تولید هستند. برای نمونه، نانولوله های کربنیِ چنددیواره در پودرهای رنگ به کار رفته اند.
استفاده از این نانولوله ها باعث می شود که رسانایی الکتریکی در مقدار کمی از فاز تقویت کننده به دست آید. از نظر نظامی نیز فراهم کردن هدایت الکتریکی فرصت های انقلابی به وجود خواهد آورد. به عنوان مثال، از پوسته های الکتریکی ـ مغناطیسی گرفته تا کامپوزیت های رسانای گرما و لباس های سربازان آینده!

نانوکامپوزیتِ خاک رُس ـ پلیمر
نانوکامپوزیت خاک رُس ـ پلیمر یک مثال موردی از محصولات نانوتکنولوژی است. در این نوع ماده، از خاک رُس به عنوان پُرکننده برای بهبود خواص پلیمرها استفاده می شود. خاک رُس های نوع اسمکتیت، ساختار لایه لایه دارند و هر لایه تقریباً یک نانومتر ضخامت دارد. صدها یا هزاران عدد از این لایه ها به وسیله یک نیروی واندروالسیِ ضعیف روی هم انباشته می شوند تا یک جزء رُسی را تشکیل دهند. با یک پیکربندی مناسب، این امکان وجود دارد که رُس ها را به اَشکال و ساختارهای گوناگون، درون یک پلیمر به شکل سازمان یافته قرار دهیم.
معلوم شده است که بسیاری از خواص مهندسی، هنگامی که در ترکیب ما از میزان کمی ــ چیزی کمتر از 5 درصد وزنی ــ پُرکننده استفاده شود، بهبود قابل توجهی می یابد.
امتیاز دیگر نانوکامپوزیت های خاک رُس ـ پلیمر این است که تأثیر قابل توجهی بر خواص اُپتیکی (نوری) پلیمر ندارند. ضخامت یک لایه رُس منفرد، بسیار کمتر از طول موج نور مرئی است. بنابراین، نانوکامپوزیتی که خوب ورقه شده باشد، از نظر اُپتیکی شفاف است. از طرفی، با توجه به اینکه امروزه حجم وسیعی از کالاهای مصرفی جامعه را پلیمرهایی تشکیل می دهند که به راحتی می سوزند یا گاهی در مقابل شعله فاجعه می آفرینند، لزوم تحقیق در خصوص مواد دیرسوز احساس می شود. نتایج تحقیقات حاکی از آن است که میزان آتش گیری در این نانوکامپوزیت های پلیمری حدود 70 درصد نسبت به پلیمر خالص کمتر است. در عین حال، اغلب خواص کاربردی پلیمر نیز تقویت می شوند.
اولین کاربرد تجاری نانوکامپوزیت های خاک رُس ـ نایلون، به عنوان روکش نوار زمان سنج برای ماشین های تویوتا، در سال 1991 بود. در حال حاضر نیز از این نانوکامپوزیت در صنعت لاستیک استفاده می شود. با افزودن ذرات نانومتریِ خاک رُس به لاستیک، خواص آن به طور قابل ملاحظه ای بهبود پیدا می کند که از جمله می توان در آنها به موارد زیر اشاره کرد:

1. افزایش مقاومت لاستیک در برابر سایش
2. افزایش استحکام مکانیکی
3. افزایش مقاومت گرمایی
4. کاهش قابلیت اشتعال
5. کاهش وزن لاستیک
نانوکامپوزیت الماس ـ نانولوله
محققان توانسته اند سخت ترین ماده شناخته شده در جهان (الماس) را با نانولوله های کربنی ترکیب کنند و کامپوزیتی با خصوصیات جدید به دست آورند. اگرچه الماس سختیِ زیادی دارد، ولی به طور عادی هادی جریان الکتریسیته نیست. از طرفی، نانولوله های کربن به شکلی باورنکردنی سخت و نیز رسانای جریان الکتریسیته اند. با یکپارچه کردن این دو فُرمِ کربن با یکدیگر در مقیاس نانومتر، کامپوزیتی با خصوصیات ویژه به دست خواهد آمد.
این کامپوزیت می تواند در نمایشگرهای مسطح کاربرد داشته باشد. الماس می تواند نانولوله های کربنی را در مقابلِ ازهم گسیختگی حفظ کند. در حالی که به طور طبیعی، وقتی نمایشگر را فقط از نانولوله های کربنی بسازند، ممکن است از هم گسیخته شوند.
این کامپوزیت همچنین در ردیابی های زیستی کاربرد دارد. نانولوله ها به مولکول های زیستی می چسبند و به عنوان حسگر عمل می کنند. الماس نیز به عنوان یک الکترود فوق العاده حساس رفتار می کند.

جدیدترین خودرو نانوکامپوزیتی
این خودرو توسط شرکت جنرال موتورز طراحی شده و به علت استفاده از مواد نانوکامپوزیتی در قسمت های مختلف آن، حدود 8 درصد سبک تر از نمونه های مشابه قبلی است و علاوه بر سبک بودن، در برابر تغییرات دمایی هم مقاومت می کند.

توپ تنیس نانوکامپوزیتی
شرکت ورزشی ویلسون، یک توپ تنیس دولایه به بازار عرضه کرده که عمر مفید آن حدود چهار هفته است ــ در حالی که توپ های معمولی عمر مفیدشان در حدود دو هفته است ــ ولی از نظر خاصیت ارتجاعی و وزن تفاوتی بین این دو مشاهده نمی شود. علت مهم و اصلی دوام توپ های نانوکامپوزیتی، وجود یک لایه پوشش نانوکامپوزیتی به ضخامت 20 میکرون به عنوان پوسته داخلی است که باعث می شود هوای محبوس در داخل توپ ضمن ضربه خوردن خارج نگردد، درحالی که توپ های معمولی از جنس لاستیک و در برابر هوا نفوذپذیرند.

الیاف نانو، تحولی در صنعت نساجی
امروزه ساخت کامپوزیت های تقویت شده به وسیله نانوالیاف پیشرفت چشمگیری کرده است. لیفچه های کربنیِ جامد و توخالی با چند میکرون طول و دو تا بیش از صد نانومتر قطر خارجی خلق شده اند که مصارفی در مواد کامپوزیت و روکش دارند.
مهمترین تأثیر نانوکامپوزیت ها در آینده کاهش وزن محصولات خواهد بود. ابتدا کامپوزیت های سبک وزن و بعد تجهیزات الکترونیکی کوچکتر و سبکتر در ماهواره های فضایی.

سازمان فضایی آمریکا (ناسا) در حمایت از فناوری نانو بسیار فعال است. بزرگترین تأثیر فناوری نانو در فضاپیماها، هواپیماهای تجاری و حتی فناوری موشک، کاهش وزن مواد ساختمانیِ سازه های بزرگ درونی و بیرونی، جداره سیستم های درونی، اجزای موتور راکت ها یا صفحات خورشیدی خواهد بود.

در مصارف نظامی نیز کامپوزیت ها موجب ارتقا در نحوه حفاظت از قطعات الکترونیکی حساس در برابر تشعشع و خصوصیات دیگر همچون ناپیدایی در رادار می شوند.
کامپوزیت های نانوذره سیلیکاتی به بازار خودروها وارد شده اند. در سال 2001 هم جنرال موتورز و هم تویوتا شروع به تولید محصول با این مواد را اعلام کردند. فایده آنها افزایش استحکام و کاهش وزن است که مورد آخر صرفه جویی در سوخت را به همراه دارد.
علاوه بر این، نانوکامپوزیت ها به محصولاتی همچون بسته بندی غذاها راه یافته اند تا سدی بزرگتر در برابر نفوذ گازها باشند (مثلاً با حفظ نیتروژن درونِ بسته یا مقابله با اکسیژن بیرونی).
همچنین خواصّ تعویق آتش گیریِ کامپوزیت های سیلیکات نانوذره ای، می تواند در رختِ خواب ، پرده ها و غیره کاربردهای بسیاری پیدا کند.

منابع: www.irannano.org و www.autnano.org و www.azonano.com


+ نوشته شده توسط مهدي عسگري وجواد صابري در Thu 25 Oct 2007 و ساعت 10:1 PM |

به­خاطر ويژگي­هاي خاص مواد كامپوزيتي، روز به روز استفاده از اين مواد در صنايع مختلف گسترش بيشتري مي­يابد. در ذيل به كاربرد جديدي از اين مواد در راه آهن اشاره شده است:

خبر:

(مأخذ: نشرية كامپوزيت، شمارة 1، صفحة 12)

شركت تاي­تك واقع در هوستون در ايالت تگزاس، يك واحد تابعه از گروه تكنولوژي­هاي آمريكاي شمالي است. اين شركت بيش از شش سال است كه در زمينة توسعه و آزمايش تراورس­ها (چوبهاي عرضي كه در زير ريل راه آهن قرار مي‌گيرند) كار مي­كند. تاي­تك با استفاده از پلاستيك بازيافتي و مواد دور­ريختني كه با افزودني­ها و پر كننده­هاي ويژه­اي مخلوط شده­اند، يك نوع تراورس ساخته است. تراورس­هاي تاي­تك هم­اندازة تراورس­هاي چوبي هستند و مي­توانند همانند چوب ميخ­كوبي شوند. برخلاف چوب اين تراورس­ها نمي­شكنند و ترك برنمي­دارند، همچنين مستعد پوسيدگي نيستند، حشرات نمي­توانند به آنها آسيبي بزنند و خواص خود را نيز به مدت طولاني­تري حفظ مي­كنند.

هشتاد درصد محتواي اين تراورس­ها را ضايعات بازيافتي كم­قيمت، مثل ضايعات رزيني آسياب شده، لاستيك خرد شده از تايرهاي بازيافتي و ضايعات فيلم­هاي پلي­اتيلني با دانسيته بالا(HDPE) تشكيل مي­دهند. به اين مواد اصلي، پركننده­ها و تقويت­كننده­ها نيز افزوده مي­شوند. سپس تراورس­ها، قالبگيري شده و درون قالب، سرد مي­شوند تا شكل و ابعاد مناسب خود را حفظ كنند. قيمت نهايي تراورس­هاي كامپوزيتي برابر با قيمت يك تراورس چوبي با كيفيت بالا خواهد بود؛ يعني بين 30 تا40 دلار در آمريكا و حدود 50 دلار در اروپا.

اخيراً شركت تاي­تك قراردادي دو ساله به ارزش 10 ميليون دلار براي تامين تراورس­هاي كامپوزيتي راه­آهن يونيون به پاسفيك منعقد ساخته است. تاي­تك اميدوار است كه بيش از پنج درصد بازار تراورس­هاي عرضي جهان را در اختيار بگيرد. به اين ترتيب سالانه بيش از سه ميليون تراورس توليد خواهد كرد.

تحليل:

چنانچه از متن خبر فوق مشاهده مي­شود، تراورس­هاي كامپوزيتي با داشتن قيمتي معادل قيمت بهترين نوع چوبي آن، از مزاياي ديگري نظير سهولت كاربرد، عمر طولاني­تر و خواص مكانيكي بهتر برخوردار هستند كه اقتصادي بودن استفاده از آنها را مسلم مي­سازد. علاوه بر اينها مواد اولية مورد استفاده براي ساخت اين تراورس­ها اغلب از مواد ارزان هستند كه از ضايعات كارخانجات ديگر به دست آمده­اند. اين مساله علاوه بر ايجاد يك منبع درآمد براي اين كارخانجات منجر به خروج آن­ها از طيف آلاينده­هاي زيست محيطي و تبديل به مواد بازيافت شده و مفيد مي­گردد. به­علت عدم پوسيدگي، استفاده از اين تراورس­ها در مناطق مرطوب به صرفه­تر از نوع چوبي آن است. با توجه به آمار ارائه شده در مطلب فوق، وجود بازار بزرگي در جهان براي اين محصول قابل تصور است. روش جديد، همچنان كه شركت تاي­تك پيش­بيني كرده است، سهم خوبي از بازار را بدست خواهد آورد.

با توجه به توليد فيلم پلي­اتيلن سنگين در كشور و وجود كارخانجات متعدد لاستيك­سازي و منابع محدود چوب (جنگل­ها) و وجود توان طراحي قطعات كامپوزيتي در كشور، به­نظر مي­رسد توليد اين تراورس­ها در داخل، به صرفه خواهد بود.
+ نوشته شده توسط مهدي عسگري وجواد صابري در Thu 25 Oct 2007 و ساعت 9:55 PM |
 
گروه كامپوزيت های پايه سراميكی
با توجه به اهميت تحقيقات بر روی مواد پيشرفته مهندسی، گروه مواد در اين مؤسسه در زمينه های زير فعاليت می كند:
تهيه فيلترهای سراميكی بری تصفيه مذاب فلزات
بوته نسوز سراميكی
كامپوزيت منگنز - گرافيت
كامپوزيت مس - گرافيت
روكش كردن فلز روی با كربن
كامپوزيت بايواكتيو شيشه
طراحی و ساخت دی باريد تيتانيم با روش SHS
 
  • گروه كامپوزيت های پايه فلزي
    نظر به اهميت كامپوزيت‌های پايه فلزی در صنايع نظامی و غير نظامی، تحقيقاتی تحت عناوين زير در موسسه اجراء گرديده و يا در دست اجراء می‌باشد:
    طراحی و ساخت پانل ضد گلوله آلومينيم/ آلومينا
    طراحی و ساخت كامپوزيت ‌های زمينه فلزی با روش SHS
     

  • بخش نانوتکنولوژی

    • گروه نانومواد
      نانو كامپوزيت ها به عنوان يكی از شاخه های فناوری نانو، اهميت زيادی دارند و يكی از زمينه های تحقيقی فعال به شمار مي‌آيد. نانو كامپوزيت ها مواد مركبی هستند كه لااقل يكی از اجزاء تشكيل دهنده آنها دارای ابعادی در محدوده 1تا 100 نانومتر باشد، اما يك سری پودرهای نانو كامپوزيت نيز وجود دارد كه اين پودرها شامل ذرات چند پودر مختلف با ابعادی در محدوده نانو متری هستند.

       به دليل كاربردهای زياد و مفيد نانوكامپوزيت ها، مؤسسه كامپوزيت ايران جهت توسعه و پيشبرد همزمان نانوكامپوزيت ها در كنار كامپوزيت ها دست به انجام پروژه های كاربردی زير نموده است:

       بهبود خواص اصطكاكی پليمرها با بكارگيری نانوپودرها
       ساخت نانوکامپوزيت پلی اورتان / رس و اندازه گيری خواص مکانيکی آن
       بررسی كاربرد نانو لوله های كربن در پليمرهای مختلف


    سرامیک های پیشرفتهسرامیک های پیشرفته به دلیل برخورداری از ویژگی هایی چون پایداری در دماهای بالا، استحکام زیاد و مقاومت بالا در برابر خوردگی، خواص مغناطیسی و الکتریکی خاص و منحصر به فرد (چون پیزوالکتریسیته، ابررسانایی، عایق بودن یا نیمه هادی بودن و …) و سایر خواص در بسیاری از صنایع در لیست اجزای بسیار مهم و استراتژیک قرار گرفته اند. مثلا در ماشین سازی و ساخت قطعات صنعتی، خواصی چون استحکام و مقاومت در برابر سایش و خوردگی آنها، بسیار اهمیت دارد.
    در صنایع شیمیایی، مقاومت خوب این مواد در برابر اسیدها و سایر مواد خوردنده بسیار مورد توجه می باشد. در صنایع هوا-فضا مقاومت این مواد در برابر حرارت اهمیت دارد، و در صنایع الکترونیک و ارتباطات به علت خواص نوری و الکتریکی خوبی که دارند، از اجزای مهم محسوب می شوند. امروزه سرامیک ها در قسمتهای مختلف صنایع اتومبیل سازی نیز روزبه روز کاربرد بیشتری می یابند. چه در سیستم ترمزها و چه در موتورها و سایر اجزاء.
    در 60 سال اخیر در مورد 25 گروه مختلف از سرامیک های پیشرفته، تحقیقات وسیعی صورت گرفته و بسیاری از آنها به تولید رسیده اند. در سالهای اخیر، شکوفایی و گسترش صنایع الکترونیک و همچنین کاربرد وسیع سرامیک های پیشرفته در صنایع مربوط به تکنولوژی پزشکی و اتومبیل سازی، موجب رشد چشم گیر بازار سرامیک های پیشرفته گردیده است و اکنون این سرامیک ها رقمی حدود 50 میلیارد دلار را به خود اختصاص داده اند (بدون احتساب سرامیک های سنتی، شیشه و مواد نسوز معمولی). این بازار از نرخ رشد سالانه ا ی در حدود 7-6 درصد برخوردار بوده و پیش بینی می شود که نرخ رشد آن در سال های آینده همچنان افزایش یابد.
    موادی که در سال های آینده از اهمیت روزافزون برخوردار خواهند بود، موادی چون شیشه های پیشرفته، کربن و کامپوزیت ها می باشند. به طور مثال در سالهای اخیر توجه زیادی به کامپوزیت های زمینة سرامیکی معطوف شده است (به خصوص به انواعی از این مواد که در دماهای بالا قابل استفاده هستند). مواد کربنی و تکنولوژی های مربوطه نیز مورد توجه زیادی قرار دارند. سرامیک های پیشرفته در سال های آینده احتمالا کاربردهای بسیار حساس و دقیق تری در زمینه های مختلف پیدا خواهندکرد که برخی از آنها به قرار زیر می باشند :
    ابررساناهای سرامیکی که اخیرا نمونه هایی از آنها در کابل ها و مبدل های الکتریکی به کار گرفته شده  است و احتمالا سال آینده وارد بازار خواهند شد.
    مغناطیس های فریتی که امروزه بازاری به ارزش حدود یک میلیارد دلار را به خود اختصاص داده اند، همچنان به گسترش پیشرفت خود ادامه داده و با خواص نوین و بهینه خود، پاسخگوی نیازهای جدید بازار در بخش های مختلفی چون الکترونیک و اتومبیل سازی خواهندبود. در صنایع تلفن سازی نیز سرامیک های پیشرفته، ساخت تلفن های همراه کوچک را امکان پذیر می سازند.
    در تکنولوژی زیستی (بیوتکنولوژی) در مورد کاشت های میکرونی ای تحقیق می شود که قرار است به صورت میکرو رآکتور در بدن کار کنند. پس به حسگرهای سرامیکی در مقیاس نانومتری نیاز خواهیم داشت.
    ساختارهای گیاهی با سیستم های بهینه شده الیاف و کانال های خود عینا در مورد ساختارهای سرامیکی شبیه سازی شده اند و قرار است به عنوان سیستم های بسیار مؤثر کاتالیزوری به کار گرفته شوند.
    درتکنولوژی ساخت کامپیوترها نیز امکان وقوع تحولاتی در راستای استفاده ازتراشه های si-sic بجای تراشه های فعلی سیلیکونی وجود دارد. این موضوع امروزه شدیدا مورد پژوهش و تحقیق قرار گرفته  است. در صنایع اتومبیل سازی روز به روز از قطعات الکتریکی بهره بیشتری گرفته می شود و استفاده از قطعات سرامیکی مینیاتوری در این زمینه بسیار حیاتی است.
    امروزه شرکت های بزرگ صنعتی در جستجوی روش هایی هستند که محصولات خود را هرچه کوچک تر، سبک تر، هوشمندتر و چندمنظوره تر سازند. حرکت به سوی چنین محصولاتی به یاری تکنولوژی هایی مانند نانوتکنولوژی امکان پذیر خواهدبود.
    به یاری نانوتکنولوژی، امکان تأثیرگذاری بر ساختار اتمی مواد وجود دارد. در آن صورت، مواد را می توان کاملا بر اساس خواص مورد انتظار به گونه ا ی کاملا آزادانه طراحی نمود و به خواص و کیفیت های کاملا نوینی دست یافت. در این راستا مواد سرامیکی نیز نقش اساسی خواهند داشت.
    به طور خلاصه می توان گفت که در آغاز قرن 21، حوزه هایی چون فوتونیک، علوم زیستی و فن آوری مواد در مقیاس نانو، به عنوان مهمترین قلمروهای پیشرفت علمی و صنعتی معرفی شده اند و سرامیک ها در تمامی این حوزه ها، نقش راهبردی خواهندداشت.

    منبع: http://tco.ir/nano/Farsi/Publication/Articles/NanoMaterial/Ceramics.htm

    + نوشته شده توسط مهدي عسگري وجواد صابري در Thu 25 Oct 2007 و ساعت 9:37 PM |
     

    کوره تونلی

    کورهٔ تونلی یا Tunnel Kiln یکی از کوره‌های مورد استفاده در شاخه‌های مختلف صنایع سرامیک است. اولین کورهٔ تونلی در سال ۱۷۵۱ توسطی فردی به نام وینسنز ابداع شد [1] و در حال حاضر در صنایع آجر، سفال، مواد دیرگداز و چینی مورد استفاده قرار می‌گیرد. این کوره در گروه کوره‌های پیوسته یا مداوم قرار دارد. در این کوره، محصولات متحرک و آتش ثابت است.

    ساختار کورهٔ تونلی

    کورهٔ تونلی یک تونل دراز و باریک است که کف آن ریل‌گذاری شده‌است و محصولات، با عبور از درون آن در معرض حرارت قرار می‌گیرند و پخته یا زینتر می‌شوند. محصولات برای عبور از کورهٔ تونلی می‌بایست بر روی واگن‌های مخصوصی چیده شوند. کورهٔ تونلی شامل سه مرحلهٔ پیش‌گرمایش، پخت و خنک‌کن می‌باشد. در ساده‌ترین نوع کورهٔ تونلی، مشعل‌های موجود در منطقهٔ پخت باعث گرم شدن هوای کوره می‌شود. این هوا با حرکت به سمت ورودی تونل (پیش‌گرمایش) آرام آرام حرارت خود را به واگن‌های این منطقه منتقل می‌کند و در نهایت از دودکش خارج می‌شود. از سوی دیگر هوای تازه از خروجی تونل وارد می‌شود و در مواجهه با واگن‌هایی که مرحلهٔ پخت را پشت سر گذاشته‌اند، آنها را آرام‌آرام خنک می‌کند و دمایش به تدریج افزایش می‌یابد تا به منطقهٔ پخت برسد و اکسیژن لازم برای احتراق مشعل‌های این منطقه را فراهم نماید. البته قسمتی از هوای گرم شده به بیرون از کوره هدایت می‌شود تا در خشک‌کن و بعضا برای تنظیم دمای هوای سالن تولید مورد استفاده قرار بگیرد. معمولا ۶۰درصد از طول کوره به منطقهٔ پخت، ۲۰درصد به منطقهٔ پیش‌گرمایش و ۲۰درصد به منطقهٔ خنک‌کن اختصاص دارد.

    دمای مناطق مختلف کوره از طریق ترموکوبل و سیستم‌های کنترل اندازه‌گیری و تنظیم می‌شود. همچنین اتمسفر کوره نیز از نظر اکسیدی، احیایی یا خنثی بودن قابل کنترل است.

    مزایای کورهٔ تونلی

    استفاده از کورهٔ تونلی در مقایسه با سایر انواع کوره‌ها (کوره‌های سنتی، هوفمن و متناوب) دارای مزایایی است که برخی از آنها را می‌توان بدین شرح برشمرد:

    1. کنترل مناسب‌تر دمای کوره و یکنواختی حرارت
    2. افزایش کیفیت تولید
    3. تشابه کیفی محصولات
    4. افزایش سرعت تولید
    5. کاهش نیروی انسانی
    6. کاهش مصرف انرژی
    7. کاهش آثار زیان‌بار زیست‌محیطی

    کاربرد کورهٔ تونلی در صنایع آجر و سفال

    کورهٔ تونلی یکی از پیشرفته‌ترین انواع کوره‌است که در صنایع آجر و سفال مورد استفاده قرار می‌گیرد. خشت‌های خام که قبلا از خشک‌کن تونلی عبور کرده‌ و بیشتر آب خود را از دست داده‌اند، وارد منطقهٔ پیش‌گرمایش می‌شوند و تا ۳۵۰ درجهٔ سانتی‌گراد گرم می‌شوند. خشت‌ها سپس وارد منطقهٔ پخت می‌شوند و با توجه به نوع مواد اولیه، در دمایی بین ۸۰۰ تا ۱۱۰۰ درجه سانتی‌گراد پخته می‌شوند.

     
    کوره هوفمن

    کورهٔ هوفمن یا کورهٔ هوفمان (Hoffmann kiln) یکی از کوره‌های مورد استفاده در شاخه‌های مختلف صنایع سرامیک است. این کوره در سال ۱۸۵۶ توسط فردی به همین نام ابداع شد و در حال حاضر در صنایع آجر، سفال و مواد دیرگداز مورد استفاده قرار می‌گیرد. این کوره در گروه کوره‌های پیوسته یا مداوم قرار دارد. در این کوره، محصولات ثابت و آتش متحرک است.

    چگونگی پخت محصولات در کورهٔ هوفمن

    کورهٔ هوفمن، تونل طویلی است که به شکل حلقه یا بیضی ساخته می‌شود و با استفاده از دیواره‌ها یا تیغه‌هایی به اتاقک‌هایی تقسیم می‌شود. اتاقک‌های کورهٔ هوفمن از کانال دریچه‌ها یا درهایی که در تیغه‌های جداکنندهٔ اتاق‌ها تعبیه شده‌است، با یکدیگر در ارتباط هستند. هر یک از اتاق‌ها نیز یک درب خروجی به بیرون دارند که برای بارگیری و تخلیهٔ کوره مورد استفاده قرار می‌گیرند. به این درها خمیره یا قمیره می‌گویند. اندازهٔ کورهٔ هوفمن با استفاده از این درها بیان می‌شود؛ مثلا یک کورهٔ ۳۲ قمیره‌ای، کوره‌ای است با ۳۲ درب که هر درب به یک اتاقک برای چیدن آجرها (یا سایر محصولات) مرتبط است. [محل استقرار سوخت‌پاش‌ها نیز در سقف قرار دارد.

    در کورهٔ هوفمن، محصولات قبل از آنکه مستقیما توسط آتش پخته شوند، با حرارت سایر اتاقک‌ها گرم می‌شوند که اصطلاحا پیش‌گرمایش نامیده می‌شود. این حرارت همراه با گاز خروجی اتاقک پخت و از طریق دریچه‌هایی که قبلا تعبیه شده‌است حرکت می‌کند و به اتاق‌های مجاور وارد می‌شود و محصولات موجود در آن‌ها را پیش‌گرم می‌کند. زمانی که در یک اتاق، عملیات پخت در جریان است، در اتاقک مقابل (دورترین اتاق)، عملیات تخلیه و بارگیری در جریان است. این کار با استفاده از دری که اتاقک به بیرون کوره دارد انجام می‌شود. ضمن بار گیری، هوای خنک نیز وارد کوره می‌شود که به وسیلهٔ آتش موجود در اتاقک پخت و از طریق دریچه‌های تعبیه شده بین اتاق‌ها مکیده می‌شود. بنابراین هوا از اتاق‌هایی که عملیات پخت قبلا در آنها صورت گرفته‌است حرکت می‌کند و باعث خنک شدن محصولات پخته‌شده می‌شود. به این ترتیب در حلقهٔ کورهٔ هوفمن دو جریان هوا وجود دارد؛

    هوایی که در نیم‌دایرهٔ اول، از اتاق پخت به سمت بیرون جریان دارد و اتاق‌های بعدی را پیش‌گرم می‌کند.
    هوایی که در نیم‌دایرهٔ مقابل، از بیرون به سمت اتاقک پخت جریان دارد و اتاق‌های قبلی را خنک می‌کند.

    با اتمام عملیات پخت در اتاق پخت، در اتاق روبرویی حلقهٔ هوفمن نیز عملیات بارگیری تمام می‌شود و درب آن به بیرون بسته می‌شود. در این مرحله، مشعل‌ها از سقف اتاق پخت به سقف اتاق بعدی منتقل می‌شوند و درب اتاق روبرویی این اتاق (اتاق پخت جدید) برای تخلیه و بارگیری گشوده خواهد شد.

     انواع کورهٔ هوفمان

    کوره‌های هوفمان در چند مدل مختلف ساخته می‌شود:

    • کورهٔ حلقوی
    • کورهٔ زیگ‌زاگ (zig-zag)
    • کورهٔ بوکس (Bocks)
    • کورهٔ هاریزن (Harrizon)

    اما معمولا به کورهٔ حلقوی، کورهٔ هوفمن اطلاق می‌شود.

    + نوشته شده توسط مهدي عسگري وجواد صابري در Thu 25 Oct 2007 و ساعت 9:29 PM |

    سرامیک

    به مواد (معمولاً جامد)ی که بخش عمدهٔ تشکیل دهندهٔ آنها غیرفلزی و غیرآلی باشد، سرامیک گفته می‌شود.

    این تعریف نه‌تنها سفالینه ها، پرسلان(چینی)، دیرگدازها،محصولات رسی سازه‌ای، ساینده‌ها، سیمان و شیشه را در بر می‌گیرد، بلکه شامل آهنرباهای سرامیکی، لعاب‌ها، فروالکتریک‌ها، شیشه-سرامیک‌ها، سوخت‌های هسته‌ای و ... نیز می‌شود.

    تاریخچه

    برخی‌ها آغاز استفاده و ساخت سرامیک‌ها را در حدود ۷۰۰۰ سال ق.م. می‌دانند در حالی که برخی دیگر قدمت آن را تا ۱۵۰۰۰ سال ق.م نیز دانسته‌اند. ولی در کل اکثریت تاریخنگاران بر ۱۰۰۰۰ سال ق.م اتفاق نظر دارند. (بدیهی است که این تاریخ مربوط به سرامیک‌های سنتی است.)

    واژهٔ سرامیک از واژهٔ یونانی کراموس گرفته شده‌است که به معنی سفال یا شیء پخته‌شده‌است.

    طبقه‌بندی سرامیک‌ها

    سرامیک‌ها از لحاظ ساختار شیمیایی به شکل زیر طبقه‌بندی می‌شوند:

    • سرامیک‌های سنتی(سیلیکاتی)
    • سرامیک‌های مدرن(مهندسی)
      • اکسیدی
      • غیر اکسیدی

    سرامیک‌های اکسیدی را از لحاظ ساختار فیزیکی می‌توان به شکل زیر طبقه‌بندی کرد:

    • سرامیک‌های مدرن مونولیتیک (یکپارچه)
    • سرامیک‌های مدرن کامپوزیتی


    انواع سرامیک‌ها

    سرامیک‌های سنتی

    این سرامیک‌ها همان سرامیک‌های سیلیکاتی هستند. مثل کاشی، سفال، چینی، شیشه، گچ، سیمان و ...

    سرامیک‌های مدرن

    این فرآورده‌ها عمدتاً از مواد اولیهٔ خالص و سنتزی ساخته می‌شوند. این نوع سرامیک‌ها اکثراً در ارتباط با صنایع دیگر مطرح شده‌اند.

    سرامیک‌های اکسیدی

    برخی از پرکاربردترین این نوع سرامیک‌ها عبارت‌اند از:

    • برلیا (BeO)
    • تیتانیا (TiO2)
    • آلومینا (Al2O3)
    • زیرکونیا (ZrO2)
    • منیزیا (MgO)

    سرامیک‌های غیراکسیدی

    این نوع سرامیک‌ها با توجه به ترکیبشان طبقه‌بندی می‌شوند که برخی از پرکاربردترین آنها در زیر آمده‌اند:

    1. نیتریدها
      • BN
      • TiN
      • Si3N4
      • GaN
    2. کاربیدها
      • SiC
      • TiC
      • WC

    و....

    صنعت سرامیک

    بازار سرامیک‌های پیشرفته در ایالات متحده امریکا در سال ۱۹۹۸ نزدیک به ۷۰۵ میلیون دلار بود که در سال ۲۰۰۳ به ۱۱ بیلیون دلار رسید.


    خواص برتر سرامیک‌ها نسبت به مواد دیگر

    • دیرگدازی بالا
    • سختی زیاد
    • مقاومت به خوردگی بالا

    کاربردهای مختلف مواد سرامیکی

    در زیر کاربردهای رایج مواد سرامیکی به همراه چندنمونه از مواد رایج در هر کاربرد آورده شده‌است:

    1. الکتریکی و مغناطیسی
      • عایق‌های ولتاژ بالا (AlN- Al2O3)
      • دی الکتریک (BaTiO3)
      • پیزوالکتریک (ZnO- SiO2)
      • پیروالکتریک (Pb(ZrxTi1-x)O3))
      • مغناطیس نرم (Zn1-xMnxFe2O4)
      • مغناطیس سخت (SrO.6Fe2O3)
      • نیمه‌رسانا (ZnO- GaN-SnO2)
      • رسانای یونی (β-Al2O3)
      • تابانندهٔ الکترون (LaB6)
      • ابررسانا (Ba2LaCu3O7-δ)
    2. سختی بالا
      • ابزار ساینده، ابزار برشی و ابزار سنگ‌زنی (2O3TiN-Al)
      • مقاومت مکانیکی (SiC- Si3N4)
    3. نوری
      • فلورسانس (Y2O3)
      • ترانسلوسانس(نیمه‌شفاف) (SnO2)
      • منحرف کنندهٔ نوری (PLZT)
      • بازتاب نوری (TiN)
      • بازتاب مادون قرمز (SnO2)
      • انتقال دهندهٔ نور (SiO2)
    4. حرارتی
      • پایداری حرارتی (ThO2)
      • عایق حرارتی (CaO.nSiO2)
      • رسانای حرارتی (AlN - C)
    5. شیمیایی و بیوشیمیایی
      • پروتزهای استخوانی P3O12(Al2O3.Ca5(F,Cl))
      • سابستریت (TiO2- SiO2)
      • کاتالیزور (KO2.mnAl2O3)
    6. فناوری هسته‌ای
      • سوخت‌های هسته‌ای سرامیکی
      • مواد کاهش‌دهنده‌ی انرژی نوترون
      • مواد کنترل کننده‌ی فعالیت راکتور
      • مواد محافظت کننده از راکتور

    cer1cer2ceram

    + نوشته شده توسط مهدي عسگري وجواد صابري در Thu 25 Oct 2007 و ساعت 9:25 PM |
      چاپ ايميل
     

    kaolin.jpgواژه كائولن از سلسله جبال بلند كائولينگ به معني قله مرتفع در ناحيه جيان كسي در كشور چين گرفته شده است كه از خاك چيني سفيد رنگ تشكيل شده است. تاریخچه:

    در اواسط دوران تانگ، قبل از ميلاد مسيح، صنعتگران چيني قدمهاي نخستين را در تصفيه و پاك نمودن مواد اوليه جهت توليد كالاهايي برتر و عاري از نقص برداشته بودند. اين تحولات ابتدا منجر به ساخت برخي ظروف سفالين با سنگ‌نما به رنگ سفيد شد كه در تهيه آنها از خاك كائولن استفاده مي‌گرديد. آميختن فلاسپاتها با كائولن منجر به تهيه ظروف مزبور گرديد. كه نوع بدنه آنها از استحكام، سفيدي متمايل به زرد و شفافيت متوسطي برخوردار بوده است.
    بعلت استقبال فراوان از اين ظروف، عرضه آنها در بازارهاي جهاني افزايش پيدا كرد. اولين كارخانجات صنعتي ظروف پرسيلن يا چيني در چينگ ـ ته ـ چن تأسيس شد كه صدها سال در اين زمينه فعاليت مي‌كردند. يكي از كشفيات قابل توجهي كه در آن زمان حاصل گرديد و بعدها مورد تقليد و دوباره سازي ساير صنعتگران قرار گرفت. استفاده از كبالت بخاطر رنگ آبي حاصل از آن در ترسيم نقوش بر روي ظروف مزبور بود. كبالت قبلاً بوسيله ايرانيان بر روي ظروف سفالين مورد استفاده قرار گرفته و از طريق آنها نيز به صنعتگران چين منتقل شده بود. بطور كلي تمام مراحل ساخت، اصول اوليه و فرمول چگونگي تهيه چيني آلات هميشه نزد چينيان مخفي نگهداشته مي‌شد و آنها همواره اين اسرار را بصورت گنجي پاسداري مي‌كردند.
    كشور ژاپن را نيز از دير زمان مي‌توان جزء يكي از اولين و بزرگترين توليد كنندگان كالاهاي پرسيلن
    (چيني‌آلات) محسوب نمود. محصولات اين كشور هميشه به تعداد فراوان و با مرغوبيتي متوسط در سطح جهان عرضه مي‌شده است. فرآورده‌هاي ژاپن اغلب از نقوش و فرمهاي تقليدي برخوردار بودند و گرچه از جهات تكنيكي در سطح عالي قرار داشتند ولي به لحاظ عدم ابتكار توليدات نامحدود، محصولات چيني اين كشور به لحاظ اهميت در دوره دوم جهاني قرار دارد.
    در چين سفرهاي ماركوپلوو ديگران قطعاتي از چيني‌هاي ساخت وارد اروپا گرديد. در آن زمان اروپائيان ظروفي خشن و ابتدائي توليد مي‌كردند كه پس از مشاهده قطعات چيني كوشش فراواني در ساختن ظروف چيني بكار بردند. صنعتگران اروپائي با اضافه كردن گرد شيشه به خاكهاي سفيد رنگ سعي نمودند كه محصولات چيني مشابه محصولات كشور چين را توليد نمايند ولي اين كشف تا سال 1709 كه مقارن با شروع تحولات صنعتي در اروپا مي‌باشد، بوقوع نپيوست.
    در آن زمان يعني اواخر قرن 18 ميلادي سفالگران با تجربه پي مي‌بردند كه تمام رازها در تركيب كائولن، سيليس و فلدسپات نهفته است و گفته مي‌شود كه اين كشف براي اولين بار توسط بانگر كه شاگرد يك دوافروش آلماني بود انجام گرفته است، ولي امروزه اين كشف را به گرافونت شرينهاس نسبت مي‌دهند. در برخي نوشته‌ها به چگونگي روش ساخت چيني و ورود آن بصورت مخفيانه به اروپا توسط ميسيونرهاي مذهبي اروپائي اشاره شده است. اين كشف به سرعت در تمام اروپا اشاعه پيدا كرد و كارخانجات چيني سازي در سرتاسر اين قاره احداث گرديد.
    در انگلستان خاك سفيدي كه از منطقه كورنوال استخراج مي‌شود پرسيلن ادت به معني خاك چيني مي‌نامند. در طي سالهاي اخير همراه با گسترش دانش و كشف خواص گوناگون كائولن، اين ماده جايگاه خاصي در صنعت كسب كرده و امروزه بعنوان ماده اوليه اصلي يا جنبي و كاتاليزور در بسياري از صنايع استفاده مي‌گردد.
    كائولن در ايران نيز از دير باز مورد توجه بوده و آثار حفريات قديمي از قبيل تونل و گودالهاي متعدد، حكايت بر شناخت آن نزد پيشينيان ايران زمين دارد. تاريخ معدنكاري بر روي كائولن در ايران به درستي معلوم نيست. در قرن نهم اين اشياء در بين ايرانيان بسيار رايج بوده و سفالگران سلاجقه و صفويه سعي فراوان در بازسازي آنها كردند. در عصر صفويان تعدادي از صنعتگران چيني نيز جهت تعليم و آموزش به ايران آمدند ولي از اين آموزش نتايج مطلوبي حاصل نشد. بجز آنكه ايرانيان بشدت تحت تأثير نقوش و رنگهاي هنرمندان چيني قرار گرفتند. از آن به بعد بتدريج پي به اهميت و خواص كائولن بردند و در صنايع مختلف از آن استفاده كردند.

    مشخصات کائولن:
    كائولن يك اصطلاح اقتصادي است كه براي كانسارهاي رسي تقريباً سفيد به كار مي رود و از نظر صنعتي به رسي هايي كه داراي مقدار قابل توجهي كائولينيت باشند،اطلاق مي‌شود.
    اين كانسارها اغلب شامل كاني كائولينيت و يا فرآورده هاي بدست آمده از آن مي باشند. در گذشته اصطلاح خاك چيني به عنوان مترادف كائولن استفاده مي شد. نام كائولن از كلمه كائولينگ چيني به معناي تپه سفيد مشتق شده است که از آن خاك كائولن استخراج مي شده است.
    كائولن از مجموعة كانيهاي رسي بوده و فرمول شيميايي آن H4Al2Si2O9 مي باشد.كاني هاي كائولن شامل كائولينيت، ديكيت، ناكريت و هالوزيت مي باشد. فراوان ترين كاني اين گروه كائولينيت مي باشد. همه اين كاني ها جزء كاني هاي آلومينو- سيليكات مي باشند كه در سيستم مونوكلينيك و يا تري كلينيك متبلور مي شوند. از مهم ترين خصوصيات كاني شناسي رس هاي كائولن نرمي و عدم سايندگي آنها مي باشد. سختي كائولن در مقياس موهر در حدود 2-5/2 مي باشد. اين نرمي در كاربردهاي صنعتي آن يك مزيت محسوب مي شود.
    رس هاي كائولن اكثراً از آلتراسيون كاني هاي آلومينيوم سيليكات در نواحي گرم و مرطوب بوجود مي آيند. فلدسپات ها از جمله كاني هاي عمومي منشاء پيدايش آنها مي باشد. پلاژيوكلاز فلدسپارها (سديم يا پتاسيم) معمولاً در ابتدا كائولينه مي شوند. فلدسپارهاي پتاسيك به كندي آلتره شده و توليد كائولن هاي مخلوط با سريسيت دانه ريز، ايليت يا هيدروموسكويت مي كند.
    كائولن يا خاك چيني به رنگ سفيد بيشترين كاربرد را در توليد چيني و سراميك دارد.
    آمريكا، روسيه، جمهوري چك و برزيل بزرگ ترين توليد كنندگان كائولن مي باشند.
    به طور خلاصه خصوصيات مهم كائولن، كه مصارف متعدد آن را سبب شده است مي توان به صورت زير نام برد:
    1. از نظر شيميايي در گستره وسيعي از تغييرات PH بدون تغيير مي ماند.
    2. داشتن رنگ سفيد كه آن را به صورت ماده رنگي قابل استفاده مي سازد.
    3. دارا بودن خاصيت پوششي بسيار خوب
    4. نرمي و غير سايشي بودن آن
    5. قابليت اندك هدايت جريان الكتريسيته و گرما
    6. قيمت ارزان

    کانی های کائولن:

    • کائولينيت Kaolinit :
    کائولن با نام کاني شناسي کائولينيت با فرمول شيميايي (OH)8 (Si4O10) Al4 در سيستم تري کلينيک و سختي حدود 5/2-1، داراي 5/39 درصد Al2O3،5/46 درصد SiO2 و 14 درصد آب بوده و وزن مخصوص 6/2 – 1/2 گرم بر سانتي مترمکعبو نقطه ذوب آن °C 1785 است. رنگ آن سفيد مايل به زرد و گاهي هم کمي سبز يا آبي رنگ بوده وطعم خاک دارد و به صورت مرطوب، بوي شديد خاک مي دهد. اين کاني اغلب داراي پلاستيسيته بوده و عملاً در آب، اسيدهاي سرد و رقيق، اسيد کلريدريک و اسيد سولفوريک گرم و غليظ و ئيدروکسيدهاي قليايي نامحلول حل مي شود.
    اغلب ذخاير کائوليني در اثر هوازدگي و تجزيه سنگهاي ولکانيکي حاوي سيلکات آلومينيوم بوجود مي آيند. سنگهاي گرانيتي، گنايس ها، کوارتز، پورفيري ها و همچنين رسوبات حاوي فلدسپات ها، ميکا و زئوليت جهت ايجاد کائولينيت مناسب مي باشند که در اثر هوازدگي و تجزيه شيميائي مواد قليائي و مقداري از SO2 خارج شده و کوارتز و ساير کاني هاي همراه بصورت ترکيب باقي مي مانند.
    کائولن ممکن است نتيجه آلتراسيون هيدروترمال باشد. در اين صورت، محلول هيدروترمال سردتر از 300 درجه سانتي گراد در داخل سنگهاي با فلدسپات بالا، سبب شستن يونهاي Ca++,K+, Na+ و ساير کاتيون ها و رسوب آنها با H+ بيشتر مي شود. اغلب اين گونه ذخاير در ارتباط با سيستم متئوريک هيدروترمال، که حرارت از سنگهاي ولکانيکي مشتق مي شود، مي باشند.
    ذخاير بزرگي از کائولينيت در منطقه CORNWALL انگلستان در خارجي ترين قسمت هاي سيستم هيدروترمالي، مرتبط با باتوليت هاي گرانيتي وجود دارند که به عمق چندين کيلومتر تشکيل شده اند.
    کائولينيت در مقايسه با ناكريت- ديكيت از نظم کمتري برخوردار است و به همين دليل اندازه بلور و ذرات اندازه بلور و ذرات هالوزيت در مقايسه با بقيه کوچکتر است. کائولينيت در زون هاي هوازده و آلتراسيون سنگ هاي آذرين و دگرگوني به ويژه فلدسپارها تشکيل مي شود.
    • رس توپي:
    رس توپي يك نوع سنگ رسوبي است كه حاوي كائولينيت و مقدار جزئي ايليت، كلريت، كوارتز و مونتموريونيت است. ذرات كائولينيت در رس توپي در مقايسه با ساير منابع رس دار كوچكتر است. مقدار كائولينيت رس توپي 20 تا 95 درصد، كوارتز آن 10 تا 70 درصد و ايليت و كلريت آن 5 تا 45 درصد است. مواد آلي، مونتموريونيت، تركيبات اهن، اكسيد تيتان و نمك هاي محلول از جمله ناخالصي هاي رس توپي هستند. رس توپي بيشتر همراه با لايه هاي زغال دار است و از آن جا كه ذرات ريز كاني هاي رسي را به همراه دارد، خاصيت شكل پذيري آن بسيار خوب است. رنگ رس توپي قهوه اي مايل به سياه است و مصارف آن عبارتند از : سراميكهاي بهداشتي، چيني هاي الكتريكي، انواع كاشي ها، ظروف غذاخوري، صنايع دستي و ديرگدازها.
    • هالوزيت:
    هالوزيت نوعي كائولين است که به دو حالت آب دار و بدون آب يافت مي شود و ترکيب نوع آب دار آن مشابه بقيه است و تنها دو مولکول اضافي آب دارد (2SiO2.Al2O3.4H2O ).
    تشخيص هالوزيت به كمك پراش اشعه ايكس امكان پذير است. هالوزيت بيشتر در زون هاي آلتراسيون و بندرت در زون هاي هوازده ساپروليت يافت مي گردد. عمده مصارف آن در تهيه سيمان پورتلند و تهيه نسوزها و سراميك است.
    • ديکيت:
    ديكيت نوعي كائولين است که در سيستم مونوکلينيک متبلور مي شود و عمدتاً در زون هاي آلتراسيون تشکيل مي شود.
    • ناكريت :
    ناکريت نوعي كائولين است که در سيستم مونوکلينيک متبلور مي شود. نحوه قرار گيري ورقه هاي کائولينيت در ناکريت منظم است و بر همين اساس بلورهاي آنها بزرگترند و به سمت هالوزيت کاملاً بي نظم است (ناكريت- ديكيت- كائولينيت- هالوزيت). ناکريت کمياب بوده و در زون هاي آلتراسيون تشکيل مي شود.
    • خاك رس آتشخوار :
    بيشتر خاك رس آتشخوار از كائولينيت تشكيل گرديده، كائولين در آن به خوبي متبلور مي شد و نظم مطلوبي در شبكه آن وجود دارد. خاك رس آتشخوار، علاوه بر كائولين حاوي اكسيد و هيدروكسيدهاي آلومينيوم نيز هست. هر نوع خاكي كه دماي بيش از 1500 درجه سانتي گراد را تحمل کند و ميزان AL2O3 موجود در آن قابل توجه باشد، به خاك رس آتشخوار معروف است. خاك رس آتشخوار به انواع شكل پذير، نيمه شكل پذير و بي شكل تقسيم مي گردد. خاك رس آتشخوار، بيشتر در افقهاي پايين لايه هاي زغال دار پيدا مي شود.
    مصرف عمده اين خاك در تهيه آجرهاي آتشخوار است كه به شاموت معروفند. ديگر مصارف آن در ساخت قطعات كوره ها، ديگهاي گرمابي و كاشي هاي نسوز است.

    + نوشته شده توسط مهدي عسگري وجواد صابري در Thu 25 Oct 2007 و ساعت 9:15 PM |
    يكي از كاربردهاي مهم فناوري نانو بهبود خواص مواد پليمري از نظر آتش‌گيري و بالابردن مقاومت اين مواد در برابر آتش است. اين مواد عموماً در دماهاي بالا ايمن نيستند؛ اما با استفاده از فناوري نانو امكان ديرسوز نمودن آنها وجود دارد. در اين مطلب، نظرات مهندس صحرائيان،‌ عضو هيأت علمي پژوهشگاه پليمر و پتروشيمي ايران، در زمينة استفاده از فناوري نانو در اين زمينه آورده شده است:

    نانوكامپوزيت‌هاي ديرسوز

    با توجه به اين كه امروزه حجم وسيعي از كالاهاي مصرفي هر جامعه‌اي را پليمرهايي تشكيل مي‌دهند كه به‌راحتي مي‌سوزند يا گاهي در مقابل شعله فاجعه مي‌آفرينند، لزوم تحقيق در خصوص مواد ديرسوز احساس مي‌شود. بر همين اساس، در كشورهاي صنعتي، تلاش گسترده‌اي براي ساخت موادي با ايمني بيشتر در برابر شعله آغاز شده است و در اين زمينه نتايج مطلوبي هم به دست آمده است.

    بر همين اساس و با توجه به تدوين استانداردهاي جديد ايمني، به نظر مي‌رسد استانداردهاي ساخت مربوط به پليمرهاي مورد استفاده در خودروسازي، صنايع الكترونيك،‌ صنايع نظامي و تجهيزات حفاظتي و حتي لوازم خانگي، در حال تغيير به سوي مواد ديرسوز است.

    از طرف ديگر مدتي است كه نانوكامپوزيت‌هاي پليمر – خاك­رس به عنوان موادي با خواص مناسب مثل تأخير در شعله­وري، توجه بسياري از محققان را به خود جلب كرده است. بنابراين به­نظر مي‌رسد كه نانوكامپوزيت‌هاي پليمر – خاك­رس مي‌توانند جايگزين مناسبي براي مواد پليمري معمولي باشند؛

    براي تهيه پليمرهاي ديرسوز، علاوه بر رفتار آتش‌گيري، عوامل زيادي بايد مورد توجه واقع شوند؛ از جمله اينكه:

    از افزودني‌هايي استفاده شود كه قيمت تمام­شده محصول را خيلي افزايش ندهد. (مواد افزودني بايد ارزان قيمت باشند.)

    مواد افزودني به پليمرها بايد به آساني با پليمر فرآيند شود.

    مواد افزوده‌شده به پليمر نبايد در خواص كاربردي پليمر تغيير قابل ملاحظه ايجاد كند.

    زباله‌هاي اين مواد نبايد مشكلات زيست­محيطي ايجاد كند.

    با توجه به اين موارد، خاك­رس از جمله بهترين مواد افزودني به پليمرها محسوب مي‌شود كه مي‌تواند آتش‌گيري آنها را به تأخير بيندازد و سبب ايمني بيشتر وسايل و لوازم ‌شود. مزيت ديگر خاك‌ رس فراواني آن است كه استفاده از اين منبع خدادادي را آسان مي‌كند.

    ويژگي‌هاي نانوكامپوزيت‌هاي پليمر – خاك­رس

    خواص مكانيكي نانوكامپوزيت‌هاي پليمر-نايلون6 كه از نظر حجمي فقط حاوي پنج درصد سيليكات است، بهبود فوق‌العاده­اي را نسبت به نايلون خالص از خود نشان مي‌دهد. مقاومت كششي اين نانوكامپوزيت 40 درصد بيشتر، مدول كششي آن 68 درصد بيشتر، انعطاف‌پذيري آن 60 درصد بيشتر و مدول انعطاف آن 126 درصد بيشتر از پليمر اصلي است. دماي تغيير شكل گرمايي آن نيز از 65 درجه سانتي­گراد به 152 درجه سانتي­گراد افزايش يافته است. در حاليكه در برابر همة اين تغييرات مناسب، فقط 10درصد از مقاومت ضربه آن كاسته شده است.

    نتايج تحقيقات حاكي از آن است كه ميزان آتشگيري در اين نانو كامپوزيت پليمري حدود 70 درصد نسبت به پليمر خالص كاهش نشان مي­دهد و اين در حالي است كه اغلب خواص كاربردي پليمر نيز تقويت مي­شود. البته كاهش در ميزان آتشگيري پليمرها از قديم مورد بررسي بوده است. بشر با تركيب مواد افزودني به پليمر ميزان آتشگيري آنرا كاهش داد ولي متاسفانه خواص كاربردي پليمر هم متناسب با آن كاهش مي­يافته است. در واقع كاهش در آتشگيري همزمان با بهبود خواص كاربري پليمرها ويژگي منحصر به فرد فناوري نانو است، خصوصاً اينكه تنها با افزودن 6 درصد ماده افزودني به پليمر تا 70 درصد آتشگيري آن كاهش مي­يابد.

    برخي نانوكامپوزيت‌هاي پليمر – خاك­رس پايداري حرارتي بيشتري از خود نشان مي‌دهند كه اهميت ويژه‌اي براي بهبود مقاومت در برابر آتش­گيري دارد. اين مواد همچنين نفوذپذيري كمتري در برابر گاز و مقاومت بيشتري در برابر حلال‌ها از خود نشان مي‌دهند.

    استانداردسازي؛ ابزار قدرت در دست كشورهاي پيشروي صنعتي

    تطابق با استانداردهاي جديد موضوعي است كه همواره كشورهاي پيشرو بر كشورهاي پيرو ديكته كرده‌اند. در كشورهاي پيشرو صنعتي،‌ استانداردها همواره رو به بهبود است. در اين كشورها براساس جديدترين نتايج تحقيقات و مطالعات متخصصان، هر چند وقت يكبار، استانداردها دستخوش تغيير مي‌شوند و ديگر كشورها ناچار خواهند بود در مراودات تجاري خود با آنها اين استانداردها را رعايت كنند و به اين ترتيب، مجبور مي‌شوند كه نتايج تحقيقات آنها را خريداري كنند. مطلب زير مثالي از اين موارد است:

    چندي پيش در جرايد اعلام شد كه بنا بر تصميم جديد اتحاديه اروپا، هواپيماهايي كه مجهز به سيستم جديد ناوبري (مطابق با استاندارد جديد پرواز)‌ نباشند، اجازه پرواز بر فراز آسمان اروپا را ندارند. در آن زمان در كشور ما فقط تعداد معدودي از هواپيماهاي مجهز به اين سيستم وجود داشت. اخيراً هم اتحاديه مزبور اعلام كرده است كه ورود كاميون‌هاي فاقد استاندارد زيست­محيطي به خاك اروپا ممنوع است. در پي اين اعلام، خودروسازان ايراني به ناچار استانداردهاي خود را با شرايط جديد تطبيق دادند.

    نكتة پاياني؛ نتيجه­گيري

    هر چند ممكن است استفاده از برخي فناوري­ها در كشور ما در حال حاضر موضوعيت نداشته و يا اينكه مقرون به صرفه نباشد. ولي اگر جهت­گيري تحقيقات و پژوهش­ها در جهان را مد نظر قرار دهيم متوجه مي­شويم كه در آينده نزديك ناگزير به استفاده از اين فناوري­ها خواهيم بود. بنابراين لازم است از فرصت­هاي موجود براي ايجاد اين توانمندي­ها بهره بگيريم تا در زمان مناسب از اين پتانسيل­ها استفاده كنيم.

    به­عبارت ديگر لازم است مراكز پژوهشي و تحقيقاتي همواره لااقل يك نسل از صنعت جلوتر باشند. در اين صورت ضمن امكان هدايت بخش صنعت به سمت و سوي معين، پاسخ به مشكلات صنعت نيز همواره قابل پيش­بيني بوده و در اين مراكز در دسترس خواهد بود.
    + نوشته شده توسط مهدي عسگري وجواد صابري در Thu 25 Oct 2007 و ساعت 8:51 PM |
    پيزوالكتريك­ها گروهي از سراميك­هاي پيشرفته هستند كه كاربردهاي وسيعي در صنايع الكترونيك، صنايع مصرفي، پزشكي و صنايع نظامي دارند. كاربرد سنسورهاي پيزوالكتريكي در صنايع مختلف از جمله صنايع غذايي، دارويي، لوازم برقي و خودرو در حال پيشرفت است. در زير گزارشي از كاربرد، مقياس بازار و مسائل فني اين مواد نقل شده و سپس تحليلي راجع به وضعيت اين تكنولوژي در كشور ارائه شده است:

    گزارش فني اقتصادي (مأخذ: خبرنامة انجمن سراميك ايران، شمارة 7 ، صفحات 12و13)

    پيزوالكتريسيته توسط پيروژاك كوري در سال 1892 كشف گرديد و از واژه يوناني Piezin به معني "فشار" مشتق مي­شود. اعمال فشار به برخي كريستال­ها مانند كوارتز يا برخي سراميك­ها الكتريسيته توليد مي­­كند. فشار يا تنش مكانيكي وارد شده به برخي كريستال­ها باعث جابه­جايي دو قطبي­هاي ايجاد شده و پديد آمدن ميدان الكتريكي مي­شود. آرايش يون­هاي مثبت و منفي، تعيين­كننده ايجاد يا عدم ايجاد اثر پيزوالكتريسيته است. به همين دليل اثر پيزوالكتريسيته يا ايجاد جريان الكتريسيته القايي توسط وارد كردن فشار، در مواد كريستالي ا?نيزوتروپ رخ مي­دهد؛ يعني در آن دسته از كريستال­هايي كه مركز تقارن ندارند. زيرا در كريستال­هاي متقارن هيچ تركيبي از تنش­هاي يكنواخت نمي­تواند سبب جدا شدن بارهاي الكتريكي شود.

    اگر يك ماده به عنوان مثال يك سراميك، پيزوالكتريك باشد، وقتي تحت تاثير فشار قرار مي­گيرد در سطح آن بار الكتريكي توليد مي­شود؛ يا وقتي در ميدان الكتريكي قرار مي­گيرد تغيير شكل مكانيكي مي­يابد. ميزان بار الكتريكي يا تغيير شكل مكانيكي به تركيب ماده بستگي دارد. در ساختمان اين سراميك­ها موادي نظير: اكسيد سرب، تيتانيا، زيركونيا و غيره وجود دارند كه بسته به نوع كاربرد اين مواد با نسبت­هاي مختلف با هم مخلوط مي­شوند. با تغيير تركيب و ابعاد قطعات مي­توان پيزوسراميك­ها را براي كاربردهاي مختلف طراحي كرد.

    كاربردها


    موادي كه فشار را به انرژي الكتريكي و انرژي الكتريكي را به انرژي حركتي تبديل مي­كنند در موارد مختلفي از جمله در مبدل­هاي پيزوالكتريك استفاده مي­شوند. حسگرهاي (Sensor) كوچك، كم خرج، حساس و كارآمد با رشد قابل توجهي امروزه در صنعت خودرو اهميت يافته­اند. مدل­هاي جديد خودرو بين 18 تا 30 سنسور دارند كه شامل سنسورهاي فشار براي كنترل ميزان فشار وارده به صندلي­ها، سنسورهاي دما براي كنترل ميزان گرما و شرايط جوي، سنسورهاي جريان براي ورودي هواي خودرو و سنسورهاي شتاب براي سيستم ضد قفل ترمزي(ABS) مي­باشند. در صنايع پيشرفته نيز به طور وسيعي از اين سنسورها استفاده مي­شود؛ مثلاً صنايع نفت، غذايي و آشاميدني و دارويي همگي از اين سنسورها براي كنترل سطح جريان سيال (flow and level monitoring) استفاده مي­كنند. سنسور­هاي جريان سيال و سطح و مبد­ل­هاي دوپلر، تخليه اتوماتيك مخازن نفت و خطوط لوله را كنترل مي­كنند.

    صنايع ديگر از سنسورها براي تست­هاي غير مخرب استفاده مي­كنند؛ مانند تست­هاي غير مخرب تير­هاي فولادي، خطوط راه­آهن و بدنه هواپيما. در بخش مراقبت­هاي پزشكي نيز از پيزوسراميك­ها در مبدل تصويرگرهاي تشخيصي و مونيتور­هاي fetal heart استفاده مي­شود كه هزينه پايين و ايمني بالا نشان كارايي اين فراورده است. كاربرد­هاي ديگر، شامل تفنگ­هاي ليزري براي درمان آب مرواريد چشم، چاقوهاي كوچك جراحي و كالبدشكافي، مته­ها و پاك­كننده‌هاي دنداني، پمپ­هاي IV و پمپ­هاي قلب مي­شود. مبدل­هاي كوچك كه در مجاري خون جهت ثبت تغييرات متناوب ضربان قلب بيمار قرار داده مي­شوند نيز از سنسور­هاي پيزوالكتريك ساخته مي­شوند.

    توليدكنندگان فراورده­هاي مصرفي نيز از استفاده كنندگان سنسورها هستند. در ماشين­هاي لباسشويي از سه سنسور براي كنترل ميزان بار و ميزان سطح آب و كنترل چرخش استفاده مي­شود. سنسور­هاي پيروالكتريكي (توليد بار الكتريكي در سطح يك بلور در اثر گرما را پيروالكتريسيته گويند كه تمامي مواد پيروالكتريك، پيزوالكتريك نيز هستند) در فرهاي مايكروويو شرايط غذا را كنترل مي­كنند و در يخچال­ها از سنسورهاي برفك استفاده مي­شود. به علاوه از آنها در ترانسفورماتورهاي اولتراسونيك در مرطوب كننده­ها، اتمايزرها، فندك­هاي اجاق گاز، زنگ خطر آژيرهاي خطر، دستگاه ناقل صدا در گيتارهاي اكوستيك و ضبط صوت­هاي داراي ديسك فشرده نيز استفاده مي­شود.

    يك استفاده مهم سراميك پيزوالكتريك در ايجاد و دريافت كردن امواج صوتي است. گستره كاربرد اين مواد از ابزارها و تجهيزات اولتراسونيكي براي عمق­يابي در دريا و پيدا كردن محل تجمع ماهي­ها تا تجهيزات ردياب زيردريايي­ها مي­باشد. مثلاً دردماغه زيردريايي(Trident) از 5 تن مواد پيزوسراميك كه همگي به صورت ديسك­هايي با قطر 4 اينچ و ضخامت 0.25 اينچ هستند استفاده شده است كه اين تكنولوژي، زيردريايي را به حركت سريع، آرام و بي صدا در ميان آب قادر مي­سازد. كاربردهاي ديگر اثر پيزوالكترسيته در برشكاري و جوشكاري و عيب­يابي در داخل قطعات فلزي صنعتي است. جديدترين كاربردهاي اين مواد در پرينترهاي ink-jet است. از مواد فعال­كننده نويز تا ايستگاه­هاي فضايي (مثلRaytheon)، پيزوسراميك­ها اجزا كليدي مورد نياز براي ساخت قطعات پيشرفته و سيستم­هاي كارآمد را تشكيل خواهند داد.

    فرايند توليد


    فرايند ساخت پيزوسراميك­ها شامل 16 مرحله است كه با وزن كردن، مخلوط كردن و آسياب كردن موادي مانند زيركونيا، اكسيد سرب، تيتانيا، نيوبيا و اكسيد استرانسيم و غيره شروع مي­شوند. سپس مواد مخلوط شده كلسينه شده و واكنش انجام مي­دهند تا تركيب تيتانات-زيركونات سرب تشكيل شود. تركيب تيتانات-زيركونات سرب تشكيل شده كه داراي مقداري رطوبت است به اندازه ذرات خيلي ريز آسياب مي­شود. سپس چسب­ها و روانسازها افزوده مي­شوند و ماده به دست­آمده در اسپري­دراير خشك مي­شود تا يك پودر آماده براي تراكم حاصل شود.

    بعد از آماده سازي مواد اوليه، فرايندي كه براي شكل دادن سراميك به كار گرفته مي­شود، استفاده از پرس خشك يا ايزواستاتيك با فشار اعمالي بين 6 تا 100 تن است. اجزا شكل داده شده در دماي 1300 درجه فارنهايت در شرايط كنترل­شده اتمسفري پخت بيسكويت مي­شوند تا چسب­ها و روان­كننده­هاي لازم براي عمل شكل­دهي در اين مرحله سوخته و خارج شود. قطعات بيسكويت در بوته­هاي مخصوص "آلومينا بالا" قرار داده شده و براي پخت در دماي بالا در داخل كوره قرار داده مي­شوند. كوره الكتريكي تا حدود دماي 2300 درجه فانهايت گرم مي­شود و به مدت سه ساعت در اين دما نگه داشته مي­شود (قطعات سراميكي براي كنترل تبخير احتمالي اكسيد سرب در خلال فرايند پخت در دماي بالا در بوته­هاي آلومينا بالا قرار داده مي­شوند).

    سپس سراميك پخته­شده با دقت زيادي به اندازه­هاي معين ماشين­كاري مي­شود. بعد از مرحله اندازه­بندي، قطعات سراميك متاليزه مي­شود؛ يعني يك پوشش فلزي روي سطح آنها نشانده مي­شود. اين كار به كمك تكنيك "silk screening" انجام مي­شود و از الكترودهاي نقره، طلا، نيكل يا پلاتينيوم-پالاديوم استفاده مي­شود. الكترودهاي متاليزه شده روي يك شبكه توري شكل كه از سيم­هاي فلزي نسوز تشكيل شده است قرار گرفته و به داخل كوره حمل مي­شوند و در دمايي در حدود 700 درجه سانتي­گراد پخته مي­­شوند.

    بعد از اين مرحله، نوبت به عمل قطبي­كردن قطعه­هاي سراميكي مي­رسد. در عمل قطبي­كردن ولتاژ جريان مستقيم(DC) به سراميكي كه در يك روغن دي­الكتريك گرم­شده و مقاوم قرار دارد، اعمال مي­شود تا دوقطبي­هاي آن در يك سمت جهت­گيري كنند. قطعات سراميكي قطبي­شده اكنون پيزوالكتريك هستند. بعد از قطبي كردن، نوبت به كنترل كيفي خواص مي­رسد. قطعات جهت تضمين و تامين كردن خواص الكتريكي متناسب با نوع كاربردشان، آزمايش و بررسي مي­شوند. قطعات آزموده شده آماده بسته­بندي و ارسال و استفاده هستند.

    مقياس بازار


    به­علت كاربردهاي وسيع پيزوسراميك­ها ميزان عرضه آنها بسيار وسيع است. از نظر جهاني بازار اين مواد تقريباً 11 ميليارد دلار است و در ايالات متحده در حدود 1.5 ميليارد دلار تخمين زده مي­شود. كارشناسان صنعت پيش­بيني مي­كنند كه بازار اين مواد از رشدي به ميزان 20 تا 25 درصد در سه تا پنج سال آينده برخوردار خواهد بود. به­عنوان مثال تا پنج سال پيش صنعت خودرو مصرف‌كننده عمده­اي براي پيزوسراميك نبود اما امروز در خودروهاي جديد بالغ بر 30 قطعه پيزوسراميكي استفاده مي­شود.

    تحليل:


    اگر قبول كنيم توليد محصولات سراميك­هاي پيشرفته امري ضروري است (رجوع شود به سخنان دكتر مارقوسيان)، طبيعتاً بايد با راهكارهاي مشخص و با تعيين اولويت­ها پا به عرصة اين تكنولوژي گذاشت. با توجه به اينكه سراميك­هاي پيشرفته شامل چند شاخه است، ابتدا بايد وارد شاخه­هايي شد كه علاوه بر قابل دستيابي بودن دانش فني و سهولت در انتقال تكنولوژي از بازار بزرگي در آينده برخوردار باشند.

    پيزوالكتريك­ها همچنان كه در متن آمده است حدود 17 درصد بازار سراميك­هاي پيشرفته را به خود اختصاص داده­اند ضمن اينكه داراي رشد بازار بسيار خوبي نيز مي­باشند. در حال حاضر به صورت محدود در صنايع الكترونيك شيراز اين محصول توليد مي­شود كه نشان دهندة وجود دانش فني و فناوري توليد هر چند به صورت محدود در كشور است. بنابراين با توجه به زمينه­هاي موجود و بازار رو به رشد اين تكنولوژي، پرداختن به آن در كشور داراي اولويت به نظر مي­رسد.
    + نوشته شده توسط مهدي عسگري وجواد صابري در Thu 25 Oct 2007 و ساعت 8:46 PM |
    صنعت ديرگداز يك ركن صنايع فلزي است؛ اين صنعت موظف است با ارتقاي كيفيت محصولات خود، توليدكنندگان فلزات آهني و غيرآهني را در افزايش كيفيت و توليد محصولات جديد ياري نمايد. افزايش كيفيت محصولات ديرگداز، كاهش مصرف آنها را در پي دارد كه چالش مهم توليدكنندگان ديرگداز خواهد بود. متن زير برگرفته از يكي از مقالات ارايه ­ شده توسط پروفسور ريگاد ( Prof. Riguad­ ) از كانادا در همايش بين­المللي مواد ديرگداز تهران است كه به اين موضوع مي­پردازد:
    همانطور كه در گزارش تحولات صنعت فولاد ذكر شد، رشد صنعت فولاد همراه با پراكنده‌شدن واحدهاي توليدكنندة فولاد در مناطق مختلف دنيا بوده است. برزيل، چين، روسيه و هند كشورهايي هستند كه واحدهاي جديد توليدكننده فولاد در آنها در حال ايجاد است و نياز صنعت فولاد به مواد ديرگداز، احداث واحدهاي جديد ديرگداز را در اين كشورها در پي خواهد داشت. تعدد واحدهاي توليدكنندة ديرگداز، شركت‌هاي بزرگ توليدكننده مواد ديرگداز را با هدف افزايش سودآوري و مبارزه با چالش‌ها، به سمت تشكيل شركت‌هاي چند­مليتي سوق داده و خواهد داد.

    تشكيل شركت‌هاي چند­مليتي همراه با تغيير و تحولات مختلفي خواهد بود. شركت‌هاي چند­مليتي با چالش‌هايي چون نحوة يكپارچه‌كردن تهية مواد اوليه، تسهيلات توليد، بهره‌گيري از نيروهاي كاري و توليد محصولات قبلي و جديد مواجه هستند. بي‌شك اين تغيير و تحولات قدرت اجرايي شركت‌ها را محدود كرده و سرعت رشد دانش‌ فني آنها را مي‌كاهد. از ديگر سو تغييرات ذكر شده به پشتوانة مالي قدرتمندي نياز دارد. تشكيل شركت‌هاي چند­مليتي نيازمند تحليل صحيح از موقعيت منطقه‌اي و جهاني بازار مواد ديرگداز دارد.

    صنايع ديرگداز همواره بايستي همگام با توليد محصولات جديد فولادي، محصولات ديرگداز جديد ارايه دهند. برخي از اين نيازها عبارتند از:

    • اراية ديرگدازهايي كه در برابر مذاب فولاد مقاومت بالايي داشته باشند و كم­ترين مقدار كربن از ديرگداز وارد فولاد شود.

    • اراية ديرگدازهايي براي توليد فولاد عاري از نيتروژن و هيدروژن كه با روش گاززدايي در خلاء توليد مي‌شود.

    • اراية ديرگدازهايي با مقاومت بيشتر نسبت به ضربه، ورقه ورقه‌شدن، خوردگي و نفوذ، براي توليد فولاد به روش احياي مستفيم و يا روش شارژ داغ آهن قراضه.

    • درك صحيح نيازهاي مصرف‌كنندگان براي اراية خدمات جديد و همچنين تجديد نظر در قيمت خريد مواد اوليه، حمل و نقل، مصرف انرژي و غيره براي توليد محصولات ديرگداز ارزان‌تر و بادوام‌تر.
    يكي از مشكلات صنايع ديرگداز استفاده از استانداردهاي ابعادي قديمي در توليد محصولات جديد است كه كاربري مصرف‌كنندگان را محدود مي‌كند؛ لذا لازم است تا در توليد محصولات جديد خارج از محدوديت‌هاي موجود عمل شود.

    در توسعه ديرگدازهاي شكل­دار و بي‌شكل بايستي مطالب فوق‌الذكر لحاظ شود و از طرف ديگر مصرف‌كنندگان (فولاد­سازان) بايستي نسبت به بررسي استراتژي­هاي مختلف استفاده از مواد ديرگداز آگاه شوند؛ در استراتژي­هاي توليد فولاد، هزينه و زمان نصب، قابليت اعتماد، سهولت و هزينة تعمير و ساير عوامل درگير كاربرد مواد ديرگداز بايستي پيش از هر موردي بررسي شود.
    + نوشته شده توسط مهدي عسگري وجواد صابري در Thu 25 Oct 2007 و ساعت 8:43 PM |

    ظروف اوپال، رقيب جدي محصولات صنايع چيني

    آمار واردات ظروف اوپال به كشور در سال 1379، نشان مي دهد كه صنعت شيشه تا چه حد مي‌تواند سودآور باشد؛ حدود 23 هزار تن ظروف اوپال به ارزش 100 ميليون دلار سهم واردات ايران در سال 1379 بوده است كه به نظر مي‌رسد با توجه به استقبال مصرف كنندگان، در آينده اين رقم افزايش يابد.اين مطلب توسط مهندس سيد حسين ميرحسيني، مدير مركز تحقيقات سراميك يزد ، به شبكه ايتان ارسال گرديده است:
    شيشه‌هاي اوپال دسته‌اي از شيشه سراميك‌ها هستند كه به دليل سبكي، ظرافت و زيبايي، عليرغم قيمت بالاي آنها، مورد پسند خريداران قرار گرفته و جايگزين جديدي براي ظروف چيني به شمار مي روند.
    از اين شيشه‌ها در تهية لامپ‌هاي روشنايي و سيستم هاي تأمين روشنايي سالن‌هاي بزرگ، ظروف تزييني، ظروف پخت و پز، ظروف نگهداري لوازم آرايشي و ادكلن، جواهرات مصنوعي، ظروف اجاق‌هاي فر، شيشه ماشين لباس‌شويي و غيره استفاده مي‌شود.
    از عمده‌ترين توليدكنندگان اين محصولات مي توان به شركت‌هاي جنرال ماشين (General Machine) ، دورانداركوپال (Durandarcopal) (فرانسه)، ريوانل گلاس ( Rivanel Glass) (فرانسه)، كورنينگ گلاس ((Corning Glass (آمريكا) و سيسه وكام (Sise Ve Cam) (تركيه) اشاره نمود.



    انواع شيشه هاي اوپال
    از لحاظ ضريب انبساط حرارتي، شيشه هاي اوپال به دو گروه شوك‌پذير و معمولي تقسيم‌بندي مي‌شوند. از نظر تجاري نيز انواع شيشه‌هاي اوپال عبارتند از: فلوريني معمولي، فلوريني شوك‌پذير،‌ آپاتيتي، فلوروفسفاتي، بوروسيليكاتي و غيره.

    مزاياي توليد شيشه هاي اوپال

    بنابردلايل: سرعت توليد بالا و عدم نياز به مواردي همچون تهية دوغاب، انرژي حرارتي زياد در خشك كردن و پختن، دكور، لعاب و غيره، فرآيند ساخت اوپال ها راحت تر از قطعات چيني است؛ بنابراين امروزه محصولات اوپال در اكثر كشورهاي اروپايي جايگزين ظروف چيني شده است. حتي برخي پيش بيني مي كنند طي چند دهه آينده اوپال ها جايگزين صنعت چيني مي‌شوند. طبق اطلاعات مربوط به سال 2000 ميلادي، ميزان توليد جهاني اين محصولات بيش از 100 ميليون تن در سال بوده است.

    تحليل: لزوم توجه به توليد شيشه هاي اوپال در كشور

    در صورت توليد اين نوع محصولات در ايران، به نظر مي‌رسد كه كشورهاي حوزة خليج فارس، پاكستان، عراق، لبنان، ليبي، سودان و غيره، مي‌توانند بازارهاي صادراتي مناسبي براي ايران باشند. ايران از لحاظ ذخاير گاز در رتبة دوم و از نظر ذخاير نفت در رده پنجم جهاني قرار دارد و از لحاظ مواد اوليه معدني صنايع سراميك، و بويژه صنعت شيشه نيز بسيار غني است. همچنين با توجه به زمينة فرهنگي ساخت مصنوعات شيشه‌اي در ايران (به علت سابقة تاريخي) وجود كارشناسان و متخصصان در حال كار و تجربة صنعتي نسبتاً مفيد، ايران از جمله كشورهايي است كه استعداد ورود به عرصة فناوري و توليد انواع ظروف اوپال را دارد.

    اما عليرغم اين مسائل، مديران و صاحبان صنايع كشور هنوز هيچ گام مثبتي در اين راستا برنداشته‌اند. با ورود به تكنولوژي ساخت شيشه‌هاي اوپال و انجام پروژه‌هاي تحقيقاتي كاربردي به منظور كسب دانش فني ساخت آنها، ايران حتي قادر به رقابت با كشورهاي اروپايي خواهد بود. ضمن اينكه با احداث واحد صنعتي با ظرفيت توليد 10 هزار تن در سال، براي بيش از 100 نفر با تخصص‌هاي مختلف مي‌توان اشتغال‌زايي كرد.
    + نوشته شده توسط مهدي عسگري وجواد صابري در Thu 25 Oct 2007 و ساعت 8:41 PM |

    در مطلب زير، ابتدا گزارشي از سايت www.fas.org در مورد وضعيت مواد پيشرفته در ژاپن بيان شده است و در آخر تحليلي در اين مورد ارايه گرديده است

    گزارش:(ماخذ: www.fas.org/man/crs/92-90-140.htm)

    مواد پيشرفته مانند سراميك­هاي پيشرفته و كامپوزيت­ها كه متضمن روش­هاي جديد توليد نيز هستند، مزاياي زيادي در مقايسه با مواد سنتي دارند. ژاپن توجه زيادي به مواد پيشرفته دارد؛ اين مساله به راهبرد ژاپن براي توجه به تكنولوژي‌هاي توان‌آور برمي‌گردد؛ ژاپن اين راهبرد را در جهت جبران محدود بودن منابع طبيعي و استفاده از تكنولوژي­هاي جديد در جهت بهبود كاربردهاي مواد اتخاذ كرده است.

    اكثر فعاليت­هاي تحقيق و توسعه و اختراعات در زمينه مواد پيشرفته در ژاپن به وسيله بخش خصوصي انجام مي‌شود. شركت­هاي ژاپني سرمايه‌گذاري سنگيني در مواد پيشرفته نموده‌اند و تاكيد زيادي بر توسعه صنعت و فرايندهاي توليد در اين زمينه دارند. اين فعاليت­ها براي دستيابي به بازار آينده است كه پيش‌بيني مي‌شود خيلي بزرگ باشد. براي مثال ژاپني‌ها بازار سراميك­هاي الكترونيكي مورد استفاده در تراشه­هاي نيمه‌هادي و ديگر محصولات ميكروالكترونيك را به تسخير خود درآورده­اند و آنرا رهبري مي‌كنند.

    بنگاه­هاي ژاپني به طور جدي كار بر روي مواد سراميكي سازه‌اي را آغاز كردند. با وجود اينكه اين مواد هنوز بازار بزرگي در جهان ندارند، ولي ژاپني‌ها توسعه تجاري چاقوهاي سراميكي و قيچي‌ها را در حوزه سراميك­هاي سازه­اي مورد توجه قرارداده‌اند. اين موضوع باعث آماده­شدن توليدكنندگان از طريق تجربه فرايندهاي مختلف مي‌شود كه ممكن است از اين تجربيات روزي در كاربردهاي ديگري مانند ساخت قطعات موتور استفاده شود.

    بر طبق گزارش وزارت­خانة صنعت و تجارت بين‌المللي ژاپن (MITI)، بازار مواد پيشرفته در ژاپن رشد ساليانة 10 درصد در دهة 1990 داشته است و بازار اين مواد در سال 2000، حدود90 ميليارد دلار بوده است.

    بخش خصوصي اخيراً به طور جدي سرمايه‌گذاري در تحقيق و توسعه بر روي ابرهادي‌هاي دماي بالاي سراميكي را نيز مورد توجه قرار داده است. بر طبق گزارش بنياد ملي علوم، صنعت ژاپن 70 درصد از همكاري‌هاي بين‌المللي خود در زمينة مواد پيشرفته را بر روي تحقيق و توسعه در ابرهادي‌ها متمركز كرده است. بديهي است كه هيچ تضميني براي تجاري شدن ابرهادي‌ها، سراميك­هاي ساختاري و ديگر تكنولوژي‌هاي نو در مواد پيشرفته وجود ندارد. هرچند شركت­هاي ژاپني مايل هستند كه خطر تامين منابع مالي را براي مدت طولاني براي پيشرفت در اين زمينه تقبل كنند، ولي دولت نيز در اين زمينه فعال است و در كنار صنعت، كار بر روي مواد پيشرفته را مورد توجه قرار داده­ است. البته هر يك داراي نقش متفاوتي هستند.

    بر طبق گزارش جديدي كه از آكادمي‌ ملي علوم (NAS)، منتشر شده است، دولت نقش مهمي در تصميم‌گيري براي نحوه كار بر روي مواد پيشرفته دارد. بر طبق گزارش NAS دولت بايد نقش تسريع‌كننده را بر عهده داشته باشد و رهبري سرمايه‌گذاري و انجام R&D در مواد پيشرفته بر عهده صنعت باشد.

    بر طبق گزارشي كه به وسيله سفارت آمريكا در توكيو تهيه شده است، وزرات­خانة صنعت و تجارت بين‌المللي (MITI)، آژانس علوم و تكنولوژي (STA)، وزارت آموزش و ديگر نهادهاي دولتي ژاپن تنها در سال 1991، حدود 300 ميليون دلار بر روي مواد پيشرفته در ژاپن هزينه نموده‌اند. اين گزارش نتيجه گرفته است كه دولت ژاپن فعالانه در حال اداره كردن و تامين مالي تحقيقات در همة حوزه­هاي تكنولوژي مواد است. آزمايشگاه‌هاي دولتي ژاپن همگام با صنايع ژاپن در حال كار كردن بر روي مواد پيشرفته هستند و نتايج اين تحقيقات به وسيله صنعت ژاپن براي بهبود محصولات و توليد محصولات جديد مورد استفاده قرار مي­گيرد.

    تحليل:
    آنچه از گزارش فوق برمي­آيد برنامه و وضعيت ژاپن در مواد پيشرفته است. چنانچه در متن نيز آمده است، علت توجه ژاپن به تكنولوژي مواد پيشرفته، محدود بودن منابع طبيعي و تاثير زياد اين تكنولوژي‌بر ساير تكنولوژي­ها است. اين دلايل با توجه به خصوصيات مواد پيشرفته معقول بنظر مي­رسد؛ زيرا مواد پيشرفته بيش از آنكه به مواد اوليه براي توليد متكي باشند به دانش فني مورد استفاده براي توليد وابسته مي­باشند و نقش مواد اوليه در قيمت نهايي اين مواد كم است. همچنين با ايجاد يك مادة جديد با خواص مطلوب، انقلابي در ساير تكنولوژي­ها رخ مي­دهد. بنابراين اين استراتژي براي كشور ژاپن مناسب به نظر مي‌رسد.

    شايد با توجه به تفاوت­هايي كه بين كشور ما و ژاپن وجود دارد، تصور شود كه پيچيدن نسخه‌اي مشابه نسخة فوق براي ايران، كار نامعقولي است. اما در اين زمينه بايستي به نكتة زير توجه نمود:

    از ميان دو دليل اصلي ذكر شده براي توجه ژاپن به مواد پيشرفته، يعني "محدود بودن منابع طبيعي" و تاثير زياد بر ساير تكنولوژي‌ها، دليل اول در كشور ما تحقق ندارد و دليل دوم ربطي به كشور خاص ندارد. البته در كشور ما نيز در برخي بخش‌ها (مثلاً چوب) محدوديت شديد مواد طبيعي وجود دارد و بايد به فكر جايگزيني چوب با مواد ديگر مانند كامپوزيت­ها بود. اما نكتة مهم آن است كه محدود نبودن منابع طبيع كشور ما، نبايد منجر به عدم توجه به مواد پيشرفته شود، بلكه از جهاتي، توجه خاص به اين مواد، البته با استراتژي متفاوتي نسبت به ژاپن، بايستي در دستور كار قرار گيرد. مثلاً به دليلي دسترسي زياد به مواد طبيعي (مانند سنگ آهن، گاز و غيره)، دركشور ما توليد انبوه مواد پايه مورد توجه قرار گرفته است و همين امر مي‌تواند مزيت بيشتري براي راه‌اندازي واحدهاي تكميلي توليد مواد پيشرفته در كنار توليد مواد پايه ايجاد نمايد.

    در ژاپن به علت قدرت بالاي بخش خصوصي، توان تحقيق و توسعه در اين بخش وجود دارد و مي‌تواند به راحتي در اين زمينه سرمايه‌گذاري نمايد. اما در كشور ما تحقيق و توسعة در بخش خصوصي و دولتي اگر چه دنبال شده است ولي نتيجه مورد انتظار از اين فعاليتها كسب نگرديده است. به نظر مي رسد بايد در ساختار واحدهاي تحقيق و توسعه تجديد نظر نمود و با مكانيزم هاي جديدي كه ايجاد مي­شود بتوان اين فعاليتها را جهت دار كرد و حمايت نمود. البته توجه به اين نكته ضروري است كه در نهايت بخش خصوصي بايد نقش تعيين كننده در اين فعاليتها داشته باشد. تا بتوان به نتيجه مطلوب در اين زمينه دست يافت. چنانچه در گزارش نيز آمده است، دولت ژاپن حتي تحقيقات را رهبري و نظارت هم نمي­كند و صرفاً براي خود يك نقش تسريع‌كننده قايل است. بايد توجه داشت، برداشتن موانع از سر راه بخش خصوصي، تسهيل روند تحقيقات و ايجاد اطمينان براي بخش خصوصي در مورد بازار، محرك بزرگي براي حركت اين بخش در زمينة تحقيقات است و اين مي­تواند مهمترين نقش دولت در اين زمينه باشد
    + نوشته شده توسط مهدي عسگري وجواد صابري در Thu 25 Oct 2007 و ساعت 8:36 PM |

    در سال های اخیر گزارش هایی به گوش می رسد که نانوفناوری در حال دگرگون کردن دانش بشر است. هزینه های پژوهش و توسعه، به سوی توسعه ی نانوفناوری سرازیر شده اند. پتانسیل گسترده این شاخه از دانش، خودروسازان بزرگ دنیا را به سمت آغاز برنامه های پژوهش و توسعه در زمینه فناوری نانو سوق داده که این فعالیت ها اغلب با همکاری دانشگاه ها و صنایع دیگر همراه است.

    نانو و خودرو

    اکنون به معرفی کوتاهی از نمونه های کاربرد فناوری نانو در صنعت خودرو می پردازیم:

     

    • نانوکامپوزیت ها

    مواد کامپوزیتی مواد مهندسی ای هستند که از دو یا چند جزء تشکیل شده اند به گونه ای که این مواد مجزا و در مقیاس ماکروسکوپی قابل تشخیص هستند. کامپوزیت از دو قسمت اصلی ماتریکس(زمینه) و تقویت کننده(پرکننده) تشکیل شده است. ماتریکس با احاطه کردن تقویت کننده آن را در محل نسبی خودش نگه می دارد و تقویت کننده موجب بهبود خواص مکانیکی ساختار می گردد.

    یکی از گسترده ترین کاربردهای فناوری نانو در صنعت خودرو تا کنون ساخت نانو کامپوزیت ها بوده است. از آنجا که در نانوکامپوزیت ها، ذرات بسیار ریز (نانوذرات)، استحکام و دوام رزین را بسیار بالا می برند، جایگزین مواد مرسوم مانند میکا و تالک شده اند. اما علاوه بر ویژگی های فیزیکی بهتر، این کامپوزیت ها دارای دو برتری دیگر نیز می باشند:

    نخست اینکه نانوذرات با ایجاد ماتریکس (زمینه) یکنواخت و هموار به طور قابل توجهی زیبایی بیشتر را فراهم می کنند و بنابراین نانو کامپوزیت ها سطح زیبا تر و رنگ های شفاف تری دارند.

    همچنین نانوکامپوزیت ها به دلیل نیاز به مواد تقویت کننده ی کمتر، تا حدود بیست درصد نسبت به کامپوزیت های رایج سبک ترند.

    نانو و خودرو

    • اثر نیلوفری و کاربرد آن در ساخت سطوح خود تمیز شونده

    یکی از شناخته شده ترین مزیت های فناوری نانو اثر نیلوفری ست که سطوح خود تمیز شونده را امکان پذیر می سازد. به سبب ساختار بسیار صاف و یکنواخت سطح گل نیلوفر، قطرات آب و گرد غبار از روی گلبرگ ها می لغزند بی آنکه اثری روی آنها به جای گذارند.

    بنابراین اگر سطوح اجسام دارای ساختار بسیار صاف و صیقلی (در مقیاس نانو) باشند، ذرات آلودگی و همچنین آب روی آنها باقی نخواهد ماند.

    رنگ ها و پوشش های سقف خودرو که این اصل طبیعی را به کار می برند امروزه در بازار موجود می باشند. ساختار نانویی این سطوح، از جمع شدن ذرات آلودگی و قطرات بسیار ریز آب نیز جلوگیری می کند. همچنین رینگ های خود تمیز شونده نیز با استفاده از این ویژگی در حال تولید هستند.

    همچنین پوشش نانویی در حال تولید است که با اضافه کردن آن به سطح شیشه خودرو (برای مثال به روش اسپری کردن)،فرورفتگی های بسیار ریز سطح شیشه را پر کرده و سطح صاف و بدون پستی و بلندی ایجاد می کند و در نتیجه قطرات ریز آب و گرد و غبار روی شیشه باقی نمی ماند و بنابراین موجب افزایش دید راننده، استهلاک کمتر برف پاکن ها و نیاز کمتر به شستشوی شیشه و همچنین بهبود دید در شب در نتیجه کاهش انعکاس مضر نور می شود.

    نانو و خودرو

    • شیشه های نوین با توانایی بازتاب پرتو فروسرخ

    نمونه ای دیگر از کاربرد های نانوفناوری در صنعت شیشه خودرو، شیشه هایی با قابلیت بازتاب پرتو فروسرخ نور خورشید می باشد. به این گونه که یک لایه بسیار نازک از نانوذرات بین دو لایه ی شیشه قرار گرفته اند که وظیفه آنها بازتاباندن پرتو فرو سرخ نور خورشید و در نتیجه جلوگیری از گرم شدن زیاد داخل خودرو می باشد.

    • مبدل های کاتالیستی

    همانطور که می دانید اگر احتراق به طور کامل و ایده آل رخ دهد خروجیهای حاصل از آن، آب، نیتروژن (N2) و دی اکسید کربن (CO2) می باشد و اگر احتراق در شرایط ایده آل رخ ندهد مثلا برای احتراق هوای مناسب وجود نداشته و.... در اینصورت خروجیهای حاصل از احتراق، گازهای زیان آوری همچون مونو اکسید کربن (CO)، گروه گازهای (NOx) و هیدروکربنهای نسوخته (CH) می باشند. وظیفه مبدل کاتالیستی که در مسیر گازهای خروجی از موتور قرار می گیرد این است که گازهای فوق را به گازهای بی خطر تبدیل کند.

    نانو و خودرو

    یکی از ویژگی های نانوذرات که در تولید مبدل های کاتالیستی استفاده شده چنین است: سطح تماس ذرات با کاهش اندازه آنها و افزایش تعدادشان (به طوری که جرم کلی مجموعه ثابت بماند) افزایش می یابد. یک دسته از واکنش های شیمیایی روی سطح کاتالیست ها رخ می دهند و بنابراین سطح تماس بیشتر، کاتالیست فعال تری را موجب می شود. از این رو به کارگیری نانوذرات در مبدل های کاتالیستی منجر به تولید مبدل های موثر تر خواهد شد.

     

    منبع: nanoclub.ir

    + نوشته شده توسط مهدي عسگري وجواد صابري در Thu 25 Oct 2007 و ساعت 7:55 PM |
    بيوفنآوري در نيم قرن اخير به معاني متفاوتي به كار رفته است.  از سال 1980 به بعد با رشد فنآوري DNA با صفات ارثي جديد، فنآوري آنتي بادي منوكلونال و فنآوريهاي جديد جهت مطالعه و بررسي سلولها و بافتها  بيوفنآوري دستخوش تغييرات زيادي در محدوده وسيعي از كاربردهاي پزشكي، صنعتي و به معناي عموم دانش گرديده است.  اين علم در زمينه هايي مانند مهندسي سلول، ژن درماني، رهايش دارو، سنسورها و غيره مورد توجه قرار گرفته است.
    بيوسراميكها
    بيوسراميكها، موادي مركب از فلزات و غير فلزات است كه باپيوندهاي يوني يا كووالانسي با هم تركيب شده است.  اين مواد سخت، ترد با خواص كششي ضعيف اما استحكام فشاري عالي، مقاومت سايشي بالا و اصطكاك پايين براي كاربردهاي مفصلي است. بيوسراميكها هم به صورت منفرد وهم بهصورت كامپوزيتهاي بيوسرميك- پليمر در بين همه بيومواد مناسبترين گزينه براي جايگزيني بافتهاي سخت و نرم است.  در حال حاضر تمايل زيادي براي استفاده از اين مواد به عنوان ماده كاشتني و نيز بيوفنآوري پيدا شده است.  در اين مقاله سعي بر اين است تا به كاربردهايي چند از اين مواد به اختصار پرداخته شود.
    كاربرد بيوسراميكها در بيوفنآوري
    مهندسي سلول

    يكي از زير شاخههاي بيوفنآوري مهندسي سلول است.  تعريف آكادميك اين واژه «كاربرد اصول و روشهاي مهندسي بيولوژي و مولكولي يا دخالت در عملكرد سلول به وسيله ديدگاه و روش مولكولي» است. ترديدي وجود ندارد كه مهندسي سلول علم مهندسي بافت را پايهريزي ميكند. تكثير سلول، چسبندگي و مهاجرت سلولها از نكات مورد توجه در اين علم است. يكي از فنآوريهاي كليدي در مهندسي بافت آماده سازي ماده داربست براي كشت سلول و تعمير بافت است . مطالعات نشان داده است كه بيوسراميكها مواد مناسبي براي اين كاربرد است. سراميكهاي زيست سازگار در محيط بيولوژيك دو رفتار از خود نشان ميدهد: گروهي مانند مگنزيا/زيركونيا با قرارگيري در محيط بيولوژيك با لايهاي از كلاژن پوشانده ميشوند كه اصطلاحا بيوخنثي  ناميده ميشود و گروهي مانند هيدروكسي آپاتيت زيست فعال  است.  زيست فعال بودن يك ماده توانايي آن ماده را براي اتصال به بافت زنده بدون ايجاد لايه كلاژني بيان ميكند.
    ترد بودن سراميكها که از معایب آنها است سبب گرديده تا استفاده از این مواد به مواردي كه تحمل بارگذاري و خستگي وجود ندارد، محدود گردد. يكي از راههاي اصلاح اين عيب ساخت كامپوزيتهاي سراميك- پليمر است. براي مثال در تحقيقي از كامپوزيت هيدروكسي آپاتيت-پلي آميد براي ساخت داربست استفاده گرديد و نشان داده شده كه هر چه مقدار سراميك در اين كامپوزيت بيشتر شود، بر استحكام آن افزوده ميگردد. از ديگر كامپوزيتهاي مورد استفاده كه در ساخت داربست براي استخوان كاربرد پيدا كرده است ميتوان از كامپوزيت هيدروكسي آپاتيت – پلي لاكتيد گلايكوليك اسيد(PLGA/HA) نام برد.
    با ايجاد كامپوزيت هيدروكسي آپاتيت/فسفات شيشه  ميتوان خواص مكانيكي و تخريبپذيري هيدروكسي آپاتيت را افزايش داد. بيوكامپوزيت نيتريد سيليكون/شيشه زيستي هم براي كاربردهاي پزشكي استفاده گرديده است.
    اكسيد تيتانيم از جمله بيوسراميكهايي است كه علاوه بر سلولها ي استئوبلاست، سلولهاي اپيتليال نيز بر روي آن رشد كرده و تكثير يافته است لذا اين ماده نيز ميتواند بيوماده خوبي براي كاربرد در مهندسي بافت باشد.


    ميكروحاملها  در مهندسي بافت
    سنتز بافت سه بعدي شبيه به استخوان براي كم نمودن محدوديت استفاده از پيوندهاي اتوگرافت و آلوگرافت توجه زيادي را به سمت خود جلب نموده است.  ناسا جهت ساخت بافت سه بعدي از بين روشهاي معمول با استفاده از لولههاي با ديوار چرخان (RWVs) كشت سلول را در بي وزني شبيهسازي نموده است نشان داده شده است كهRWVها دانسيته بالا و بزرگ كشتهاي سلولي دو بعدي را تحمل نموده و ملزومات كنترل شده اكسيژن را تهيه كرده و داري تلاطم وتنش سيالي پاييني است. به علاوه بهعلت قابليت ايجاد بيوزني توسط اين ابزار ميتوان از آنها در كشف اتفاقاتي كه در استخوانها طي سفرهاي فضايي رخ ميدهد، استفاده نمود. ازميكروحاملهاي متنوعي مانند پليمرها در كشت سه بعدي استخوان استفاده شده است. در يك بررسي از ذرات توخالي زيست فعال شيشه (72-58 درصد وزني SiO2 و 42- 28 درصد وزني Al2O3 )كه با كلسيم فسفات پوشش داده شده است به عنوان ميكرو حاملهاي سه بعدي كشت سلول استخوان در RWV استفاده گرديده است. بدين ترتيب تودههاي سه بعدي سلولها ي استخواني و لايههاي كلسيم فسفاتي مشاهده شد. اما رشد و پوشش سلولها روي ميكرو حاملهاي شيشهاي به واسطه  قيود فيزيكي محدود است. تحليلها نشان داده است كه هر گاه دانسيته ميكروحاملها در RWVها از مقدار آنها در محيط كشت بيشتر شود به بيرون مهاجرت ميرساند كه در نتيجه به ديواره خارجي لوله آسيب ميرساند. با افزايش اختلاف دانسيته  بين ميكروحامل و محيط كشت در سطح ميكروحامل تنشهاي برشي افزايش پيدا ميكند. از آنجايي كه تنشهاي برشي بر رشد، ايجاد توده و  متابوليسم سلول تاثير ميگذارد مطلوب است ميكروحاملهاي بيوسراميك دانسيتهای نزدیک به  دانسیته محيط كشت(1-8/0گرم بر سانتي متر مكعب) داشته باشد.


    پوشش ايمپلنت ها
    شيشه زيستي(Bioglass®) و هیدروکسی آپاتیت از بيوسراميكهايي است كه جهت ايجاد يك سطح بيوفعال  روي ايمپلنتها پوشش داده ميشود.
    برای مثال هیدروکسی آپاتیت براي هدايت اتصال استخوان به سمت ايمپلنتهاي فلزي (مانند تيتانيم) درکاربردهاي ارتوپدي ودنداني بر روي آنها پوشش داده شده است و تكنيك پلاسما اسپري از جمله تكنيكهايي است كه اخيرا به اين منظور استفاده شده است. اما با توجه به بالا بودن درجه حرارت فرآيند ضخامت نسبي بالا(mµ30>) و چسبندگي ضعيف آن به زمينه  از اصلي ترين مشكلات اين روش است. براي از بين بردن اين مشكل ميتوان از روش سل ژل استفاده نمود.  «ميللا» و همكارانش نتايج تحقيقات خود را در مورد ساخت كامپوزيت اكسيد تيتانيم-هيدروكسي آپاتيت با روش سل ژل در مقالهاي ارائه كردهاند. آنها نشان دادهاند كه پوشش از فازهاي كريستالي تشكيل شده است و سطح مشترك آنها از نظر شيميايي تميزبوده وحاوي گروههاي هيدروكسيلي به صورت باندهاي Ti-OHاست. مورفولوژي سطح زبر و متخلخل و پيوند پوشش به زمينه داراي استحكام خوبي است (شكل 4) .

    درمان پوكي استخوان
    پوكي استخوان از جمله بيماريهايي است كه تلاش زيادي براي درمان آن صورت گرفته اما هنوز راه حل مناسبي براي آن پيدا نشده است. آمار نشان ميدهد كه مبتلايان اين بيماري در سال 2010 بالغ بر 52 ميليون نفر با سن بالاي پنجاه سال خواهند بود.  عوامل دارويي اخيرا به عنوان درمان آخر در نظر گرفته شده است.  اما در هر صورت استفاده از هر گونه عوامل دارويي براي تحريك استخوان سازي ميتواند خطراتي به دنبال داشته باشد. مثلا اين عوامل به علت ورود از طريق دهان، خون و غيره ميتوانند باعث ايجاد استخوان در محلي غیر از محل مورد نظر شود.  حتی در صورت رسیدن به مکان مورد نظر سريعا داخل استخوانهاي سطحي نفوذ ميكند و وارد عمق آن نميشود. ابزارهاي تثبيت ارتوپدي نیز براي التيام شكستگيهاي مربوط به پوكي استخوان كافي نيست زيرا علاوه بر عمر كوتاه 15-10 ساله، زبري سطحي اين ايمپلنتها نانومتري نيست تا سلولهاي استخوان با آن سازگار گردد.  در این میان كلسيم فسفاتها از جمله مواد مناسب براي دارورساني وافزايش جرم استخوان است.
    بيومواد پايه كلسيم فسفاتي بيش از دو دهه است كه در پزشكي و دندانپزشكي مورد استفاده قرار ميگيرد. تشابه به بافت استخوان و قابليت هدايت رشد استخوان از مهمترين ويژگيهاي كلسيم فسفاتها به ويژه هيدروكسي آپاتيت (Ca 10 (PO4)6(OH)2) با ريزساختار نانو است.  این بيوسراميك هم به صورت طبيعي وجود دارد و هم به صورت مصنوعي ساخته ميشود. از كلسيم فسفاتهاي طبيعي كه در استخوانها، مرجانها موجود است در ساخت جايگزينهاي بافتهاي سخت و نرم استفاده ميشود.
    تحقيقات نشان داده است كه نانوذرات كلسيم فسفاتي  ميتواند براي اتصال به نواحي پوكي استخوان  تنظيم شود زيرا تفاوت شيميايي كليدي بين استخوان سالم و پوك وجود دارد. پس ميتوان با استفاده از شيمي مكمل نانوذرات كلسيم فسفاتي را از نظر شيميايي كارآمد نمود.  مثلا ميتوان با پيوند آنتي باديها به مولكول اتصال عرضي برقرار كننده  پنتوسيدين  كه در نواحي پوك استخوان افزايش مييابد،نانوذرات ياد شده را به نواحي موردنظر هدايت نمود. پلي پپتيدهاي حاوي اسيد آمينههاي آرجنين-گلايسين-آسپارتيك(RGD) در يك بررسي  به عنوان عوامل بالا بردن كارآيي استفاده شده است. پروتئينهاي زمينه خارج سلولي ( ECM) (مثل فيبرونكتين، ويرونكتين و غيره)  نقش  كليدي در رفتار  چسبندگي سلولي دارد اين پروتئينها با داشتن توالي آمينواسيدي RGD به هنگام حركت بيان ژن را بوسيله سيگنالهاي ايجاد شده در اثر چسبندگي سلول تنظيم مينمايد هيدروكسي آپاتيت در پپتيد حاوي RGD چسبندگي سلول استئوبلاست را به ايمپلنت افزايش ميدهد.


    نانولوله هاي كربني
    كربن به عنوان يك بيوسراميك در بيوفنآوري كاربردهاي وسيعي يافته است. تحقيقات زيادي در يك دهه گذشته در مورد مكانيزم رشد و خواص فيزيكي وشيميايي نانولولههاي كربني(CNT ) انجام گرديده است. در حال حاضر نيز مطالعاتي در باره فعال سازي شيميايي CNTها  براي ساخت هيبريدهاي نانولوله كربن-مولكول جهت كاربرد در زمينههاي نانوالكترونيك، داربستهاي رشد سلول و بافت و بيوسنسورهاي با كارآيي بالا انجام گرفته است.
    اين ابزار داراي ساختار كريستالي هگزاگونال است که با استفاده از تكنيكهاي متفاوتي مانند قوس الكتريك، كندگي ليزر و نشست بخار شيميايي (CVD) ساخته می شود.
    نانولوله های کربنی در ساخت داربستهای مهندسی بافت نیز کاربرد پیدا نموده است. این نانولوله ها در مقایسه با پليمرهاي سنتزي زيست تخريب پذير مورد استفاده در مهندسي بافت در بعضی جهات ارجحتر است زيرا كه ازيكپارچگي ساختاري و پايداري مكانيكي بالا براي رشد بافت و تحمل نيروهاي in vivo برخوردار است.
    تحقيقات ديگري حاكي از رشد سلولهاي عصبي بر اين نانولوله ها است. بر اساس اين مطالعات اين ابزار ميتواند به عنوان داربست بافت عصبي ايفاي نقش نمايد.
    بيوسنسورها يكي ديگر از كاربردهاي بيولوژي و پزشكي نانولوله هاي كربني است.  CNTهاي كه با عوامل زيستي فرآوري شده اند قابليت آشكارسازي انتخابي سريع، حساس و بدون نشان عوامل بيولوژيك را دارد.

     
    ابزار تشخيصي
    از بيوفنآوري(در قیاس نانو) ميتوان در تشخيص نانومولكولي استفاده نمود.  يكي از روشهاي تشخيص نانومولكولي استفاده از نانوذراتي مانند نانوذرات طلا، نانوذرات مغناطيسي و نقاط كوانتم  است.  نقاط كوانتم بلورهايي از مواد نيمه هادي در مقياس نانو است كه هنگام تحريك بوسيله منبع نوري مانند ليزر ميدرخشد و نور از خود توليد مينمايد. سراميكهاي CdSe - CdS ، InP  و InAs از اين نوع است. از اين روش ميتوان براي شناسايي ويروسها و سلولهاي سرطاني استفاده نمود. يك چالش مهم در اين مورد اين مساله است كه سطح اين مواد روغني است اين در حالي است كه محيطهاي سلولي آبكي است بنابراين تلاشهايي جهت آبدوست نمودن آنها براي اتصال به مولكولهاي پروتئين و نوكلئيك اسيدها صورت گرفته است. اين مواد قادر است به طور اختصاصي به مواد بيولوژيك مانند سلولها، پروتئينها و نوكلئيك اسيدها بچسبد و آنها را نشاندار نمايد. اين مواد ميتواند نور را با هر طول موجي از خود عبور داده و طيف وسيعي از رنگها را ايجاد نمايد.  همچنين اين نيمه هاديها قادر است تحت پوششهاي آلي مانند زنجيرههاي كوتاه پپتيدي سلولها را به اشتباه انداخته وخود را پروتئين جا بزند يا حتي در صورت سمي بودن ماده غير آلي از عوارض آن جلوگيري نمايد. بدين ترتيب اين مواد در سلولها نفوذ ميكند و ميتواند به عنوان ابزار تشخيصي عمل كند.  نانوذرات مغناطيسي ابزار توانا و چند بعدي تشخيصي در پزشكي و بيولوژي است. آنها با اتصال به آنتي بادي مناسبي براي شناسايي مولكولها و ساختارهاي خاص ونيز ميكروارگانيسمها مورد استفاده قرار ميگيرد. هدفهاي مغناطيسي شده توسط مغناطيس سنجهاي حساس شناسايي ميگردد.  آنتي باديهاي علامتگذاري شده توسط نانومغناطيسها سيگنالهايي را ايجاد ميكند.  پس بدين ترتيب آنتي باديهاي متصل به سلولهاي هدف از بقيه آنتي باديها متمايز ميگردد. تلومرها ساختار پروتئين-اسيد نوكلئيك منحصربهفرد است كه تواليهاي بلند بدون كد TTAGGG در ساختمان آنها مشاهده ميشود اين ساختارها در مواردي مانند تومورهاي بدخيم مشاهده ميشود پس ميتوان با استفاده از تكنيك نانوذرات مغناطيسي بعضي از بيماريها مانند سرطان را پيش بيني نموده و تشخيص داد. سرامیک Fe3O4 يكي از مشهورترين نوع اين نانو ذرات مغناطيسي است كه با يك لايه پليمري كه آغشته به آنتي بادي، پوشش داده شده است.
    مراجع:
    1- L. Yarmuch , M,Toner,M. ,"Biotechnology",p:II-I sited by L. Yarmuch , M.  , and et al, Principles and applications in engineering series biotechnology for biomedical engineers ,ISBN 0-8493-1811-4 , 2003.
    2- Ben-Nissan,B. ," Natural bioceramics: from coral to bone and beyond", Current Opinion in Solid State and Materials Science 7 (2003) 283–288.
    3- A Lauffenburger, D. ,"Cell Engineering", sited by Martin l. yarmush,biotechnology for biomedical engineers,USA,CRC press,2003.
    4- Mastrogiacomo , M. , and et al," Role of scaffold internal structure on in vivo bone formation in macroporous calcium phosphate bioceramics", Biomaterials 27 (2006) 3230–3237. 
    5- Jie,W. , Yubao , L.  ," Tissue engineering scaffold material of nano-apatite crystals and polyamide composite" , European Polymer Journal 40 (2004) 509–515.
    6- Hao , L. , and et al," Enhancing osteoblast functions on a magnesia partially stabilized zirconia bioceramic by means of laser irradiation" , Materials Science and Engineering C 25 (2005) 496 – 502
    7-Hao , L. , Lawrence, J. ," CO2 laser induced microstructure features in magnesia partially stablised zirconia bioceramic and effects thereof on the wettability characteristics", Materials Science and Engineering A364 (2004) 171–181.
    8-http://WWW. spine-health. com/topicscd/osteoprosis/osteopr05. html.
    9-Tancred, D. C.  , and et al, "A quantitative study of the sintering and mechanical propertiesof hydroxyapatite/phosphate glass composites" , Biomaterials 19 (1998) 1735Ð1743.
    210- Sang-Soo Kim,S.  , and et al, " Poly(lactide-co-glycolide)/hydroxyapatite composite scaffolds for bone tissue engineering" , Biomaterials 27 (2006) 1399–1409
    11- Krause , D. , and et al , "The electrophoretic deposition of Bioglass\ particles on stainless steel and Nitinol substrates", Surface & Coatings Technology 200 (2006) 4835 – 4845.
    12- Amaral, M. , and et al, " Densification route and mechanical properties of Si3N4–bioglass biocomposites", Biomaterials 23 (2002) 857–862.
    13- Zhou,W. ,and et al," The effect of surface roughness and wettability of nanostructured TiO2 film on TCA-8113 epithelial-like cells",Surface & Coatings Technology 200 (2006) 6155–6160.
    14-Schwarz RP, and et al," Cell culture for three-dimensional modeling in rotating wall vessels: an application of simulated microgravity",J Tissue Cult Method 1992;14:51}8 sited by Qing-Qing Qiu, and et al," Fabrication, characterization and evaluation of bioceramic hollow microspheres used as microcarriers for 3-D bone tissue formation in rotating bioreactors", Biomaterials 20 (1999) 989}1001.
    15- Qing-Qing Qiu, and et al," Fabrication, characterization and evaluation of bioceramic hollow microspheres used as microcarriers for 3-D bone tissue formation
    in rotating bioreactors", Biomaterials 20 (1999) 989}1001.
    16- Milella, E. ,"Preparation and characterisation of titania/hydroxyapatite composite coatings obtained by sol-gel process",Biomaterials 22 (2001) 1425}1431.
    17- Lia, H.  , and et al, "Young’s modulus and fracture toughness determination of high velocity oxy-fuel-sprayed bioceramic coatings", Surface and Coatings Technology 155 (2002) 21–32.
    18-Bra_ nemark PI.  Osseointegration and its experimental background.
    J Prosthet Dent 1983;50:399}410 sited by Milella, E. ,"Preparation and characterisation of titania/hydroxyapatite composite coatings obtained by sol-gel process",Biomaterials 22 (2001) 1425}1431.
    19-McPherson R.  A review of microstructure and properties of
    plasma sprayed ceramic coating.  Surface Coat Technol 1989;
    39/40:173}81 sited by Milella, E. ,"Preparation and characterisation of titania/hydroxyapatite composite coatings obtained by sol-gel process",Biomaterials 22 (2001) 1425}1431.
    20-Holbter SF, Hench LL, Forbes Bowmann LS.  In: Vincenzini P, editor.  Ceramics in surgery.  Amsterdam: Elsevier, 1983.  p.  3.  sited by Milella, E. ,"Preparation and characterisation of titania/hydroxyapatite composite coatings obtained by sol-gel process",Biomaterials 22 (2001) 1425}1431.
    21- Haddow DB, James PF, van Noort R.  Characterization of sol}gel
    surfaces for biomedical applications.  J Mater Sci Mater Med
    1996;7:255}60.  .  sited by Milella, E. ,"Preparation and characterisation of titania/hydroxyapatite composite coatings obtained by sol-gel process",Biomaterials 22 (2001) 1425}1431.
    22-Balasundaram,G. ," Using hydroxyapatite nanoparticles and decreased crystallinity to promote osteoblast adhesion similar to functionalizing with RGD", Biomaterials 27 (2006) 2798–2805.
    23-Bekrova,E. ,"Biofunctionalization of carbon nanotubes", P:65-41,Kumar,C. , Biofunctionalization of nanomaterials,ISBN:978-3-527-31381-5,2005.
    24-Journet,C. ,Bernier,P. ,"Production of carbon nanotubes",App. Phys A1998 Sited by Kumar,C. , Biofunctionalization of nanomaterials,ISBN:978-3-527-31381-5,2005.
    25-Hu,H. ,and et al,"Polyethleneimine functionalized single walled carbon nanotubes as substrates for neuronal growth",J. Phys. Chem. B. 2005, Sted by Kumar,C. , Biofunctionalization of nanomaterials,ISBN:978-3-527-31381-5,2005.  
    26-L West, J. ," Applications of nanotechnology to biotechnology  Commentary ",Current Opinion in Biotechnology, Volume 11, Issue 2 (2000) 215-217 . 
    27- K.  Jain, K. ," Nanotechnology in clinical laboratory diagnostics", Clinica Chimica Acta, Volume 358, Issues 1-2(2005) 37-54.  
    28- Tartaj , P. , and et al,"Advances in magnetic nanoparticles for biotechnology applications", : Journal of Magnetism and Magnetic Materials Volumes 290-291, Part 1(2005) 28-34 .  

    + نوشته شده توسط مهدي عسگري وجواد صابري در Thu 25 Oct 2007 و ساعت 0:2 AM |
    كاربرد بيوسراميكها در بيوفنآوري
    ناهيد حسن زاده نعمتي
    دانشجوي دكتري و هيات علمي گروه بيومواد دانشكده مهندسي پزشكي دانشگاه آزاد اسلامي(واحد علوم و تحقيقات)
    بيوفنآوري
    بيوفنآوري در نيم قرن اخير به معاني متفاوتي به كار رفته است.  از سال 1980 به بعد با رشد فنآوري DNA با صفات ارثي جديد، فنآوري آنتي بادي منوكلونال و فنآوريهاي جديد جهت مطالعه و بررسي سلولها و بافتها  بيوفنآوري دستخوش تغييرات زيادي در محدوده وسيعي از كاربردهاي پزشكي، صنعتي و به معناي عموم دانش گرديده است.  اين علم در زمينه هايي مانند مهندسي سلول، ژن درماني، رهايش دارو، سنسورها و غيره مورد توجه قرار گرفته است.
    بيوسراميكها
    بيوسراميكها، موادي مركب از فلزات و غير فلزات است كه باپيوندهاي يوني يا كووالانسي با هم تركيب شده است.  اين مواد سخت، ترد با خواص كششي ضعيف اما استحكام فشاري عالي، مقاومت سايشي بالا و اصطكاك پايين براي كاربردهاي مفصلي است. بيوسراميكها هم به صورت منفرد وهم بهصورت كامپوزيتهاي بيوسرميك- پليمر در بين همه بيومواد مناسبترين گزينه براي جايگزيني بافتهاي سخت و نرم است.  در حال حاضر تمايل زيادي براي استفاده از اين مواد به عنوان ماده كاشتني و نيز بيوفنآوري پيدا شده است.  در اين مقاله سعي بر اين است تا به كاربردهايي چند از اين مواد به اختصار پرداخته شود.
    كاربرد بيوسراميكها در بيوفنآوري
    مهندسي سلول
    يكي از زير شاخههاي بيوفنآوري مهندسي سلول است.  تعريف آكادميك اين واژه «كاربرد اصول و روشهاي مهندسي بيولوژي و مولكولي يا دخالت در عملكرد سلول به وسيله ديدگاه و روش مولكولي» است. ترديدي وجود ندارد كه مهندسي سلول علم مهندسي بافت را پايهريزي ميكند. تكثير سلول، چسبندگي و مهاجرت سلولها از نكات مورد توجه در اين علم است. يكي از فنآوريهاي كليدي در مهندسي بافت آماده سازي ماده داربست براي كشت سلول و تعمير بافت است . مطالعات نشان داده است كه بيوسراميكها مواد مناسبي براي اين كاربرد است. سراميكهاي زيست سازگار در محيط بيولوژيك دو رفتار از خود نشان ميدهد: گروهي مانند مگنزيا/زيركونيا با قرارگيري در محيط بيولوژيك با لايهاي از كلاژن پوشانده ميشوند كه اصطلاحا بيوخنثي  ناميده ميشود و گروهي مانند هيدروكسي آپاتيت زيست فعال  است.  زيست فعال بودن يك ماده توانايي آن ماده را براي اتصال به بافت زنده بدون ايجاد لايه كلاژني بيان ميكند.
    ترد بودن سراميكها که از معایب آنها است سبب گرديده تا استفاده از این مواد به مواردي كه تحمل بارگذاري و خستگي وجود ندارد، محدود گردد. يكي از راههاي اصلاح اين عيب ساخت كامپوزيتهاي سراميك- پليمر است. براي مثال در تحقيقي از كامپوزيت هيدروكسي آپاتيت-پلي آميد براي ساخت داربست استفاده گرديد و نشان داده شده كه هر چه مقدار سراميك در اين كامپوزيت بيشتر شود، بر استحكام آن افزوده ميگردد. از ديگر كامپوزيتهاي مورد استفاده كه در ساخت داربست براي استخوان كاربرد پيدا كرده است ميتوان از كامپوزيت هيدروكسي آپاتيت – پلي لاكتيد گلايكوليك اسيد(PLGA/HA) نام برد.
    با ايجاد كامپوزيت هيدروكسي آپاتيت/فسفات شيشه  ميتوان خواص مكانيكي و تخريبپذيري هيدروكسي آپاتيت را افزايش داد. بيوكامپوزيت نيتريد سيليكون/شيشه زيستي هم براي كاربردهاي پزشكي استفاده گرديده است.
    اكسيد تيتانيم از جمله بيوسراميكهايي است كه علاوه بر سلولها ي استئوبلاست، سلولهاي اپيتليال نيز بر روي آن رشد كرده و تكثير يافته است لذا اين ماده نيز ميتواند بيوماده خوبي براي كاربرد در مهندسي بافت باشد.


    ميكروحاملها  در مهندسي بافت
    سنتز بافت سه بعدي شبيه به استخوان براي كم نمودن محدوديت استفاده از پيوندهاي اتوگرافت و آلوگرافت توجه زيادي را به سمت خود جلب نموده است.  ناسا جهت ساخت بافت سه بعدي از بين روشهاي معمول با استفاده از لولههاي با ديوار چرخان (RWVs) كشت سلول را در بي وزني شبيهسازي نموده است نشان داده شده است كهRWVها دانسيته بالا و بزرگ كشتهاي سلولي دو بعدي را تحمل نموده و ملزومات كنترل شده اكسيژن را تهيه كرده و داري تلاطم وتنش سيالي پاييني است. به علاوه بهعلت قابليت ايجاد بيوزني توسط اين ابزار ميتوان از آنها در كشف اتفاقاتي كه در استخوانها طي سفرهاي فضايي رخ ميدهد، استفاده نمود. ازميكروحاملهاي متنوعي مانند پليمرها در كشت سه بعدي استخوان استفاده شده است. در يك بررسي از ذرات توخالي زيست فعال شيشه (72-58 درصد وزني SiO2 و 42- 28 درصد وزني Al2O3 )كه با كلسيم فسفات پوشش داده شده است به عنوان ميكرو حاملهاي سه بعدي كشت سلول استخوان در RWV استفاده گرديده است. بدين ترتيب تودههاي سه بعدي سلولها ي استخواني و لايههاي كلسيم فسفاتي مشاهده شد. اما رشد و پوشش سلولها روي ميكرو حاملهاي شيشهاي به واسطه  قيود فيزيكي محدود است. تحليلها نشان داده است كه هر گاه دانسيته ميكروحاملها در RWVها از مقدار آنها در محيط كشت بيشتر شود به بيرون مهاجرت ميرساند كه در نتيجه به ديواره خارجي لوله آسيب ميرساند. با افزايش اختلاف دانسيته  بين ميكروحامل و محيط كشت در سطح ميكروحامل تنشهاي برشي افزايش پيدا ميكند. از آنجايي كه تنشهاي برشي بر رشد، ايجاد توده و  متابوليسم سلول تاثير ميگذارد مطلوب است ميكروحاملهاي بيوسراميك دانسيتهای نزدیک به  دانسیته محيط كشت(1-8/0گرم بر سانتي متر مكعب) داشته باشد.


    پوشش ايمپلنت ها
    شيشه زيستي(Bioglass®) و هیدروکسی آپاتیت از بيوسراميكهايي است كه جهت ايجاد يك سطح بيوفعال  روي ايمپلنتها پوشش داده ميشود.
    برای مثال هیدروکسی آپاتیت براي هدايت اتصال استخوان به سمت ايمپلنتهاي فلزي (مانند تيتانيم) درکاربردهاي ارتوپدي ودنداني بر روي آنها پوشش داده شده است و تكنيك پلاسما اسپري از جمله تكنيكهايي است كه اخيرا به اين منظور استفاده شده است. اما با توجه به بالا بودن درجه حرارت فرآيند ضخامت نسبي بالا(mµ30>) و چسبندگي ضعيف آن به زمينه  از اصلي ترين مشكلات اين روش است. براي از بين بردن اين مشكل ميتوان از روش سل ژل استفاده نمود.  «ميللا» و همكارانش نتايج تحقيقات خود را در مورد ساخت كامپوزيت اكسيد تيتانيم-هيدروكسي آپاتيت با روش سل ژل در مقالهاي ارائه كردهاند. آنها نشان دادهاند كه پوشش از فازهاي كريستالي تشكيل شده است و سطح مشترك آنها از نظر شيميايي تميزبوده وحاوي گروههاي هيدروكسيلي به صورت باندهاي Ti-OHاست. مورفولوژي سطح زبر و متخلخل و پيوند پوشش به زمينه داراي استحكام خوبي است (شكل 4) .
    درمان پوكي استخوان
    پوكي استخوان از جمله بيماريهايي است كه تلاش زيادي براي درمان آن صورت گرفته اما هنوز راه حل مناسبي براي آن پيدا نشده است. آمار نشان ميدهد كه مبتلايان اين بيماري در سال 2010 بالغ بر 52 ميليون نفر با سن بالاي پنجاه سال خواهند بود.  عوامل دارويي اخيرا به عنوان درمان آخر در نظر گرفته شده است.  اما در هر صورت استفاده از هر گونه عوامل دارويي براي تحريك استخوان سازي ميتواند خطراتي به دنبال داشته باشد. مثلا اين عوامل به علت ورود از طريق دهان، خون و غيره ميتوانند باعث ايجاد استخوان در محلي غیر از محل مورد نظر شود.  حتی در صورت رسیدن به مکان مورد نظر سريعا داخل استخوانهاي سطحي نفوذ ميكند و وارد عمق آن نميشود. ابزارهاي تثبيت ارتوپدي نیز براي التيام شكستگيهاي مربوط به پوكي استخوان كافي نيست زيرا علاوه بر عمر كوتاه 15-10 ساله، زبري سطحي اين ايمپلنتها نانومتري نيست تا سلولهاي استخوان با آن سازگار گردد.  در این میان كلسيم فسفاتها از جمله مواد مناسب براي دارورساني وافزايش جرم استخوان است.
    بيومواد پايه كلسيم فسفاتي بيش از دو دهه است كه در پزشكي و دندانپزشكي مورد استفاده قرار ميگيرد. تشابه به بافت استخوان و قابليت هدايت رشد استخوان از مهمترين ويژگيهاي كلسيم فسفاتها به ويژه هيدروكسي آپاتيت (Ca 10 (PO4)6(OH)2) با ريزساختار نانو است.  این بيوسراميك هم به صورت طبيعي وجود دارد و هم به صورت مصنوعي ساخته ميشود. از كلسيم فسفاتهاي طبيعي كه در استخوانها، مرجانها موجود است در ساخت جايگزينهاي بافتهاي سخت و نرم استفاده ميشود.
    تحقيقات نشان داده است كه نانوذرات كلسيم فسفاتي  ميتواند براي اتصال به نواحي پوكي استخوان  تنظيم شود زيرا تفاوت شيميايي كليدي بين استخوان سالم و پوك وجود دارد. پس ميتوان با استفاده از شيمي مكمل نانوذرات كلسيم فسفاتي را از نظر شيميايي كارآمد نمود.  مثلا ميتوان با پيوند آنتي باديها به مولكول اتصال عرضي برقرار كننده  پنتوسيدين  كه در نواحي پوك استخوان افزايش مييابد،نانوذرات ياد شده را به نواحي موردنظر هدايت نمود. پلي پپتيدهاي حاوي اسيد آمينههاي آرجنين-گلايسين-آسپارتيك(RGD) در يك بررسي  به عنوان عوامل بالا بردن كارآيي استفاده شده است. پروتئينهاي زمينه خارج سلولي ( ECM) (مثل فيبرونكتين، ويرونكتين و غيره)  نقش  كليدي در رفتار  چسبندگي سلولي دارد اين پروتئينها با داشتن توالي آمينواسيدي RGD به هنگام حركت بيان ژن را بوسيله سيگنالهاي ايجاد شده در اثر چسبندگي سلول تنظيم مينمايد هيدروكسي آپاتيت در پپتيد حاوي RGD چسبندگي سلول استئوبلاست را به ايمپلنت افزايش ميدهد.


    نانولوله هاي كربني
    كربن به عنوان يك بيوسراميك در بيوفنآوري كاربردهاي وسيعي يافته است. تحقيقات زيادي در يك دهه گذشته در مورد مكانيزم رشد و خواص فيزيكي وشيميايي نانولولههاي كربني(CNT ) انجام گرديده است. در حال حاضر نيز مطالعاتي در باره فعال سازي شيميايي CNTها  براي ساخت هيبريدهاي نانولوله كربن-مولكول جهت كاربرد در زمينههاي نانوالكترونيك، داربستهاي رشد سلول و بافت و بيوسنسورهاي با كارآيي بالا انجام گرفته است.
    اين ابزار داراي ساختار كريستالي هگزاگونال است که با استفاده از تكنيكهاي متفاوتي مانند قوس الكتريك، كندگي ليزر و نشست بخار شيميايي (CVD) ساخته می شود.
    نانولوله های کربنی در ساخت داربستهای مهندسی بافت نیز کاربرد پیدا نموده است. این نانولوله ها در مقایسه با پليمرهاي سنتزي زيست تخريب پذير مورد استفاده در مهندسي بافت در بعضی جهات ارجحتر است زيرا كه ازيكپارچگي ساختاري و پايداري مكانيكي بالا براي رشد بافت و تحمل نيروهاي in vivo برخوردار است.
    تحقيقات ديگري حاكي از رشد سلولهاي عصبي بر اين نانولوله ها است. بر اساس اين مطالعات اين ابزار ميتواند به عنوان داربست بافت عصبي ايفاي نقش نمايد.
    بيوسنسورها يكي ديگر از كاربردهاي بيولوژي و پزشكي نانولوله هاي كربني است.  CNTهاي كه با عوامل زيستي فرآوري شده اند قابليت آشكارسازي انتخابي سريع، حساس و بدون نشان عوامل بيولوژيك را دارد.

     
    ابزار تشخيصي
    از بيوفنآوري(در قیاس نانو) ميتوان در تشخيص نانومولكولي استفاده نمود.  يكي از روشهاي تشخيص نانومولكولي استفاده از نانوذراتي مانند نانوذرات طلا، نانوذرات مغناطيسي و نقاط كوانتم  است.  نقاط كوانتم بلورهايي از مواد نيمه هادي در مقياس نانو است كه هنگام تحريك بوسيله منبع نوري مانند ليزر ميدرخشد و نور از خود توليد مينمايد. سراميكهاي CdSe - CdS ، InP  و InAs از اين نوع است. از اين روش ميتوان براي شناسايي ويروسها و سلولهاي سرطاني استفاده نمود. يك چالش مهم در اين مورد اين مساله است كه سطح اين مواد روغني است اين در حالي است كه محيطهاي سلولي آبكي است بنابراين تلاشهايي جهت آبدوست نمودن آنها براي اتصال به مولكولهاي پروتئين و نوكلئيك اسيدها صورت گرفته است. اين مواد قادر است به طور اختصاصي به مواد بيولوژيك مانند سلولها، پروتئينها و نوكلئيك اسيدها بچسبد و آنها را نشاندار نمايد. اين مواد ميتواند نور را با هر طول موجي از خود عبور داده و طيف وسيعي از رنگها را ايجاد نمايد.  همچنين اين نيمه هاديها قادر است تحت پوششهاي آلي مانند زنجيرههاي كوتاه پپتيدي سلولها را به اشتباه انداخته وخود را پروتئين جا بزند يا حتي در صورت سمي بودن ماده غير آلي از عوارض آن جلوگيري نمايد. بدين ترتيب اين مواد در سلولها نفوذ ميكند و ميتواند به عنوان ابزار تشخيصي عمل كند.  نانوذرات مغناطيسي ابزار توانا و چند بعدي تشخيصي در پزشكي و بيولوژي است. آنها با اتصال به آنتي بادي مناسبي براي شناسايي مولكولها و ساختارهاي خاص ونيز ميكروارگانيسمها مورد استفاده قرار ميگيرد. هدفهاي مغناطيسي شده توسط مغناطيس سنجهاي حساس شناسايي ميگردد.  آنتي باديهاي علامتگذاري شده توسط نانومغناطيسها سيگنالهايي را ايجاد ميكند.  پس بدين ترتيب آنتي باديهاي متصل به سلولهاي هدف از بقيه آنتي باديها متمايز ميگردد. تلومرها ساختار پروتئين-اسيد نوكلئيك منحصربهفرد است كه تواليهاي بلند بدون كد TTAGGG در ساختمان آنها مشاهده ميشود اين ساختارها در مواردي مانند تومورهاي بدخيم مشاهده ميشود پس ميتوان با استفاده از تكنيك نانوذرات مغناطيسي بعضي از بيماريها مانند سرطان را پيش بيني نموده و تشخيص داد. سرامیک Fe3O4 يكي از مشهورترين نوع اين نانو ذرات مغناطيسي است كه با يك لايه پليمري كه آغشته به آنتي بادي، پوشش داده شده است.
    مراجع:
    1- L. Yarmuch , M,Toner,M. ,"Biotechnology",p:II-I sited by L. Yarmuch , M.  , and et al, Principles and applications in engineering series biotechnology for biomedical engineers ,ISBN 0-8493-1811-4 , 2003.
    2- Ben-Nissan,B. ," Natural bioceramics: from coral to bone and beyond", Current Opinion in Solid State and Materials Science 7 (2003) 283–288.
    3- A Lauffenburger, D. ,"Cell Engineering", sited by Martin l. yarmush,biotechnology for biomedical engineers,USA,CRC press,2003.
    4- Mastrogiacomo , M. , and et al," Role of scaffold internal structure on in vivo bone formation in macroporous calcium phosphate bioceramics", Biomaterials 27 (2006) 3230–3237. 
    5- Jie,W. , Yubao , L.  ," Tissue engineering scaffold material of nano-apatite crystals and polyamide composite" , European Polymer Journal 40 (2004) 509–515.
    6- Hao , L. , and et al," Enhancing osteoblast functions on a magnesia partially stabilized zirconia bioceramic by means of laser irradiation" , Materials Science and Engineering C 25 (2005) 496 – 502
    7-Hao , L. , Lawrence, J. ," CO2 laser induced microstructure features in magnesia partially stablised zirconia bioceramic and effects thereof on the wettability characteristics", Materials Science and Engineering A364 (2004) 171–181.
    8-http://WWW. spine-health. com/topicscd/osteoprosis/osteopr05. html.
    9-Tancred, D. C.  , and et al, "A quantitative study of the sintering and mechanical propertiesof hydroxyapatite/phosphate glass composites" , Biomaterials 19 (1998) 1735Ð1743.
    210- Sang-Soo Kim,S.  , and et al, " Poly(lactide-co-glycolide)/hydroxyapatite composite scaffolds for bone tissue engineering" , Biomaterials 27 (2006) 1399–1409
    11- Krause , D. , and et al , "The electrophoretic deposition of Bioglass\ particles on stainless steel and Nitinol substrates", Surface & Coatings Technology 200 (2006) 4835 – 4845.
    12- Amaral, M. , and et al, " Densification route and mechanical properties of Si3N4–bioglass biocomposites", Biomaterials 23 (2002) 857–862.
    13- Zhou,W. ,and et al," The effect of surface roughness and wettability of nanostructured TiO2 film on TCA-8113 epithelial-like cells",Surface & Coatings Technology 200 (2006) 6155–6160.
    14-Schwarz RP, and et al," Cell culture for three-dimensional modeling in rotating wall vessels: an application of simulated microgravity",J Tissue Cult Method 1992;14:51}8 sited by Qing-Qing Qiu, and et al," Fabrication, characterization and evaluation of bioceramic hollow microspheres used as microcarriers for 3-D bone tissue formation in rotating bioreactors", Biomaterials 20 (1999) 989}1001.
    15- Qing-Qing Qiu, and et al," Fabrication, characterization and evaluation of bioceramic hollow microspheres used as microcarriers for 3-D bone tissue formation
    in rotating bioreactors", Biomaterials 20 (1999) 989}1001.
    16- Milella, E. ,"Preparation and characterisation of titania/hydroxyapatite composite coatings obtained by sol-gel process",Biomaterials 22 (2001) 1425}1431.
    17- Lia, H.  , and et al, "Young’s modulus and fracture toughness determination of high velocity oxy-fuel-sprayed bioceramic coatings", Surface and Coatings Technology 155 (2002) 21–32.
    18-Bra_ nemark PI.  Osseointegration and its experimental background.
    J Prosthet Dent 1983;50:399}410 sited by Milella, E. ,"Preparation and characterisation of titania/hydroxyapatite composite coatings obtained by sol-gel process",Biomaterials 22 (2001) 1425}1431.
    19-McPherson R.  A review of microstructure and properties of
    plasma sprayed ceramic coating.  Surface Coat Technol 1989;
    39/40:173}81 sited by Milella, E. ,"Preparation and characterisation of titania/hydroxyapatite composite coatings obtained by sol-gel process",Biomaterials 22 (2001) 1425}1431.
    20-Holbter SF, Hench LL, Forbes Bowmann LS.  In: Vincenzini P, editor.  Ceramics in surgery.  Amsterdam: Elsevier, 1983.  p.  3.  sited by Milella, E. ,"Preparation and characterisation of titania/hydroxyapatite composite coatings obtained by sol-gel process",Biomaterials 22 (2001) 1425}1431.
    21- Haddow DB, James PF, van Noort R.  Characterization of sol}gel
    surfaces for biomedical applications.  J Mater Sci Mater Med
    1996;7:255}60.  .  sited by Milella, E. ,"Preparation and characterisation of titania/hydroxyapatite composite coatings obtained by sol-gel process",Biomaterials 22 (2001) 1425}1431.
    22-Balasundaram,G. ," Using hydroxyapatite nanoparticles and decreased crystallinity to promote osteoblast adhesion similar to functionalizing with RGD", Biomaterials 27 (2006) 2798–2805.
    23-Bekrova,E. ,"Biofunctionalization of carbon nanotubes", P:65-41,Kumar,C. , Biofunctionalization of nanomaterials,ISBN:978-3-527-31381-5,2005.
    24-Journet,C. ,Bernier,P. ,"Production of carbon nanotubes",App. Phys A1998 Sited by Kumar,C. , Biofunctionalization of nanomaterials,ISBN:978-3-527-31381-5,2005.
    25-Hu,H. ,and et al,"Polyethleneimine functionalized single walled carbon nanotubes as substrates for neuronal growth",J. Phys. Chem. B. 2005, Sted by Kumar,C. , Biofunctionalization of nanomaterials,ISBN:978-3-527-31381-5,2005.  
    26-L West, J. ," Applications of nanotechnology to biotechnology  Commentary ",Current Opinion in Biotechnology, Volume 11, Issue 2 (2000) 215-217 . 
    27- K.  Jain, K. ," Nanotechnology in clinical laboratory diagnostics", Clinica Chimica Acta, Volume 358, Issues 1-2(2005) 37-54.  
    28- Tartaj , P. , and et al,"Advances in magnetic nanoparticles for biotechnology applications", : Journal of Magnetism and Magnetic Materials Volumes 290-291, Part 1(2005) 28-34 .  

     

    + نوشته شده توسط مهدي عسگري وجواد صابري در Wed 24 Oct 2007 و ساعت 11:51 PM |
    چرا ازپوشش استفاده می کنیم؟  
    • يک روز صبح که از خواب بيدار مي‌شويد يک نفر پوست صورتتان را کنده است!
    • يک لولوي تمام‌عيار شده اید.
    • براي رفع مشکل چه مي‌کنيد؟
    • با يک وسيله مثل باند تمام بدنتان را می پوشانيد.
    • باند پوشش مناسبي براي صورت شما نيست.
    • باند تنها مي‌تواند به عنوان يک پوشش موقت به کار رود.
      می توان گفت که: 

    تمام مواد و محصولات مورد استفادة ما هم نياز به پوشش دارند

    چون نبايد در طي مراحل توليد، بسته بندي، ورود به بازار و مهم‌تر از همه در موقع مصرف، خواص و ويژگي‌هاي خود را از دست بدهند

    پوشش چيست؟ 

    • به طور کلي «پوشش» لايه‌اي است با ضخامت کمتر از ماده پايه. با تغيير اين ضخامت و نحوة نشاندن پوشش روي مادة پايه، انواع پوشش‌هاي مورد نياز براي کاربردهاي خاص را به وجود مي‌آوريم. 
    چرا بايد ماده‌اي را با مادة ديگر بپوشانيم؟  
    • با پوشش مناسبي که سختي لازم را داشته باشد، مي‌توان سختي را زياد کرد و در عين حال بر وزن آن نيافزود.
    • می توان مقاومت به خوردگی

         فلزات را افزایش داد. 

     

    نانوپوشش‌ چيست؟  

    • پوششی با ضخامت نانو متری یا پوشش

    که از مواد نانومتري در آن استفاده شود.  
     
     
     
     
     
     

     
     
     
     
     

    چگونه نانوپوشش تولید کنیم؟ 
     

    •     نانوذرات چسبانده‌شده روي يك زمينه
    • روکش‌هاي بلوري با ساختار نانومتري
    •    لايه‌هاي نازك
     
     
     
     
     

    نانوذرات چسبانده‌شده روي يك زمينه 

    • يکي از مشکلات خوردن پفک، چسبيدن ذرات پفک به دست است که باعث مي‌شود انگشتاني نارنجي داشته باشيم.
    • چگونگي چسبيدن ذرات پفک مثل توليد پوشش با استفاده از ذرات ريز و رطوبت است.
    • ذرات پفک به خاطر رطوبت به دست مي‌چسبند (عامل چسباننده) و پوششي از ذرات پفک را ايجاد مي‌کنند.
    • با استفاده از نانوذرات و رطوبت، نانوپوشش تهیه می شود
     
     
     
     
     

    روکش‌هاي بلوري با ساختار نانومتري 

    • چيدمان اتم‌هاي مواد راه ديگري براي توليد نانوپوشش‌هاست.
    • اتم‌هاي تشکيل‌دهندة آنها به صورت منظم در جهت هايي خاص درون حوزه هايي مثل سلول هاي روي پوست دست قرار گرفته اند.
    • بايد اندازة دانه هاي اين پوشش‌ها را به حد 1 تا 100 نانومتر درآورد
     
     
     
     
     

    لايه‌هاي نازك  

    • نشاندن يک لاية نازک مناسب که داراي ضخامت نانو متری باشد
    • با روش‌هايي مثل تبخير و رسوب‌دهي «لايه‌نشاني» مي شوند (در فیلمی که در پایان ارائه پخش می شود فرایند تولید لایه های نازک نشان داده خواهد شد)
     
     
     
     
     

    اختلاف نانوپوشش‌ها با پوشش‌هاي معمولي در چیست؟  

    • مقاومت بالاي نانوپوشش‌ها نسبت به خوردگي است.
    • در نانوپوشش‌ها مساحت مرزِ دانه زياد است و اين موجب خوردگي بيش از اندازه مي‌شود. ولي اين خوردگي در مرز اتفاق مي‌افتد نه درون دانه. اما چون اين نقاط پراکندگي يکنواختي دارند، بنابراين خوردگي يکنواخت‌تر است و خوردگي موضعي که ترک و شکست ايجاد مي‌کند در کار نخواهد بود.
     
     
     
     
     
    • بهبود خاصیت مکانیکی
    • يک لايه از يک مادة سخت را روي سطح مادة نرم مي‌نشانند تا در برابر نيروهايي که در سطح ماده اعمال مي‌شوند، مثل اصطکاک، مقاوم شود.
    • مغز قطعه هنوز نرم و انعطاف‌پذير است. بنابراين، قطعه در برابر نيروهاي ناگهاني مثل ضربه هم مقاوم خواهد بود.
     
     
     
     
     

    روش‌هاي توليد  

    • روش پاشش حرارتي
    • روش رسوب‌دهي شيميايي بخار (CVD)
    • لايه‌نشاني الکتروليتي کاتد
    • روش نيتروراسيون
    • روش رسوب‌دهي فيزيکي بخار
    • روش سل ـ ژل
     
     
     
     
     

    روش پاشش حرارتي 

    • شماتيکي از روش پاشش حرارتي
     
     
     
     
     

    روش رسوب‌دهي شيميايي بخار (CVD) 
     

    • طرح شماتيکي از روش CVD
     
     
     
     
     

    لايه‌نشاني الکتروليتي کاتد 

    • براي توليد پوشش‌هاي مقاوم به خوردگي، استفاده از اکسيدِ همان فلز ساده‌ترين نوع پوشش است
    • معمولاً از نمک‌هاي مذاب مختلف، يا در برخي موارد از اسيدها، به عنوان الکتروليت استفاده مي‌شود.
    • آلومینیوم بهترین مثال برای این روش است.
     
     
     
     
     

    روش نيتروراسيون  

    • اتم نيتروژن کوچک است و به همين علت به‌راحتي مي‌تواند به درون سطح اکثر مواد نفوذ کند.
    • اگر اتم نيتروژن بتواند چند نانومتر داخل سطح نفوذ کند، يک نانوپوشش توليد کرده است.
     
     
     
    • فولاد بهترین مثال برای این روش است.
     
     
     
     
     

    روش رسوب‌دهي فيزيکي بخار 
     

    • گرم کردن ماده (جامد يا مايع) اتم‌ها يا مولکول‌ها از روي سطح آزاد مي‌شوند.
    • افزايش دما تعداد ذره‌هايي که از سطح کنده مي‌شوند افزايش مي‌يابد
    • وقتي اتم‌هاي کنده‌شده از سطح به مقدار معيني رسيدند، واکنش‌هاي شيميايي در حالت بخار صورت مي‌گيرند. بعد از آن بخار سرد مي‌شود و يک لاية نازک روي سطح ايجاد مي‌گردد
     
     
     
     
     

    روش سل ـ ژل  

    • محصولات قابل توليد با فرايند سل ژل
     
     
     
     
     

    کاربردها

     
     
     
     
     

      پوشش‌های مقاوم در برابر خوردگی حرارت و فرسایش 

    • ساخت و ساز
      • لوله آلات ضدخوردگی
     
     
     
    • هوا و فضا
      • ساخت قطعات درگیر با دمای بالا
     
     
     
     
     

    روکش‌های نوری پیشرفته 

    • خودرو
      • شیشه های ضد انعکاس و طیف گزین
      • شیشه های فتوکرومیک و الکتروکرومیک
     
     
     
    • تولید انرژی
      • روکشهای ضد انعکاس در پیل های خورشیدی

      جهت افزایش راندمان 

     
     
     
     
     

    روکش‌های نوری پیشرفته  

    • ساخت و ساز
      • ساخت شیشه های فتوکرومیک و الکتروکرومیک

      (پنجره هاي بي نياز از پرده) 
       
       
       

      • صرفه جویی انرژی با استفاده از روکش های طیف گزین
     
     
     
     
     
    • صنایع
      • ساخت تأسیسات ضدخوردگی

          و مقاوم حرارتی 
       
       
       

    • خودرو
      • ساخت قطعات موتور مقاوم در برابر حرارت
     
     
     

      پوشش‌های مقاوم در برابر خوردگی حرارت و فرسایش

     
     
     
     
     

    ساخت اعضای مصنوعی سازگار با بدن 

    • ساخت استنت های بدون

    مزاحمت در تصويربرداري پزشكي 
     

    • کاهش رشد سلول ها روی سطح

    اعضای پیوندی

     
     
     
     
     

    ساخت اعضای مصنوعی سازگار با بدن 

    • ساخت استنت های بدون

    مزاحمت در تصويربرداري پزشكي 
     

    کاهش رشد سلول ها روی سطح

    اعضای پیوندی

     
     
     
     
     

    پارچه های ضدآب،لک و میکروب 

    نساجی

    • لباس های تجاری ضدلک
     
    • البسه و پارچه های بیمارستانی ضد میکروب
     
    • چادرهای مسافرتی ضدآب و لک
     
     
     
     
     

    روکشهای همیشه تمیز 

    • ساخت و ساز
      • کاشی ها و شیرهای خود پاک کن

      و ضد خش،شیشه های ضدمه 
       

    • خودرو
      • شیشه ها و بدنه های خود پاک کن
      • آینه ها و شیشه های ضدمه و باران 
    + نوشته شده توسط مهدي عسگري وجواد صابري در Wed 24 Oct 2007 و ساعت 10:15 PM |

    شيشه-سراميک‌ها مواد جامد چندبلوری هستند كه با اعمال فرايند كنترل شدهٔ تبلور بر روی شيشهٔ پايه حاصل می‌شوند.

    ساخت:

     روش مرسوم ساخت قطعات شيشه سراميكی شكل دهی مذاب شيشه به روش‌های مرسوم شكل‌دهی شيشه و عمليات حرارتی اين قطعات در دماهای جوانه‌زنی و رشد می‌باشد. پيامد اين فرآيند ايجاد فاز یا فازهای بلورين درزمينهٔ شيشهٔ باقيمانده خواهد بود.. در مرحلهٔ عمليات حرارتی با كنترل شرايط جوانه‌زنی و رشد كريستال‌ها از طريق رسوب دادن فازهای بلورين، خواص دلخواه در قطعه ايجاد می‌شود.

    خواص و کاربردها:

    مقدار و نوع فازهای بلورين و ريز ساختارابعاد و شكل ذرات بلوری، طرز آرايش آنها، مقدار تخلخل و… تعيين كنندهٔ ويژگی‌های نهايی قطعه خواهد بود.

    به دليل دارا بودن مزايایی مانند چگالی كم، مقاومت شيميايی خوب، مقاومت الكتريكی بالا، استحكام مكانيكی بالا و ضريب انبساط حرارتی بسيار پايين و حتی منفی و… امروزه شيشه سرامیک‌ها، كاربردهای بسيار متنوع و فراوانی يافته‌اند. محصولاتی مانند ظروف شوک‌پذير آشپزخانه، كاشی‌ها و سنگ‌های ساختمانی، مقره‌های الكتريكی، لوله‌ها و پوشش‌های مقاوم در برابر خوردگی، قطعات الكترونيكی و اپتيكی، دماغه‌های موشك، آئينه‌های تلسكوپ و بسياری از فرآورده‌های ديگر می‌توانند با استفاده از فرايند ساخت شيشه سراميک‌ها توليد شوند

    + نوشته شده توسط مهدي عسگري وجواد صابري در Wed 24 Oct 2007 و ساعت 10:13 PM |

    اَلماس یکی از سنگ‌های قیمتی و یکی از آلوتروپ‌های کربن است که در فشارهای بالا پایدار است. آلوتروپ دیگر کربن گرافیت نام دارد.

    الماس در حالت پایدار دارای ساختار بلندروی (مکعبی) است. الماس ساختار منشوری نیز دارد که این ساختار بصورت شبه‌پایدار در طبیعت به صورت کانی لونسدالنیت وجود دارد.

    فهرست مندرجات

    [مخفی شود]

     خواص متمایز الماس

    • الماس در بین جامدات در دمای اتاق بالاترین هدایت گرمایی را دارد. (هدایت گرمایی آن ۵ برابر مس است)
    • الماس مادهٔ نوری ایده‌آلی است که توانایی انتقال طیف نوری مادون قرمز تا ماورای بنفش را دارا است.
    • شاخص بازتابش بسیار بالایی دارد.
    • خواص نیمه‌رسانایی قابل توجهی دارد. شکست الکتریکی آن بطور متوسط ۵۰ برابر نیمه‌رساناهای متداول است.
    • در برابر تابش نوترونی به‌شدت مقاوم است.
    • سخت‌ترین مادهٔ شناخته شده است.
    • در مجاورت هوا روانی طبیعی فوق‌العاده‌ای دارد (مانند تفلون)
    • استحکام و صلبیت بسیار بالایی دارد.

    suicide bomb, hardest metal known the man!

    با وجود این خواص منحصربه‌فرد، قیمت بالای آن جلوی کاربرد گستردهٔ آن را می‌گیرد و دانشمندان به دنبال پیدا کردن روش‌های تازه برای سنتز آن هستند.

     انواع الماس

    الماس طبیعی

    هنوز اساساً تنها منبع جواهرات بوده و بالاترین بها را دارد.

    الماس سنتزی فشار بالا

    سهم گسترده‌ای از بازار صنعت را به خود اختصاص داده‌است. به عنوان ساینده و ابزار برشی و ماشینکاری به کار می‌رود.

    الماس سی‌وی‌دی (CVD)

    پتانسیل‌های زیادی برای کاربرد در صنعت دارد ولی هنوز بصورت آزمایشگاهی تولید می‌شود.

    کربن شبه-الماس (DLC)

    اخیراً تولید شده اما دارای کاربردهایی در زمینهٔ ابزار نوری دقیق است.

    ناخالصی‌ها

    خواص الماس شدیداً به ناخالصی‌ها وابسته است. حتی وجود مقادیر جزئی ناخالصی مانند نیتروژن می‌تواند خواص آن را بسیار تغییر دهد.

    انواع ناخالصی‌ها

    الماس چه به صورت سنتزی و چه به صورت طبیعی هرگز به شکل کاملاً خالص نیست. این ناخالصی‌ها را می‌توان به دو دسته تقسیم کرد:

    ناخالصی‌های شبکه

    این نوع ناخالصی‌ها در شبکهٔ الماس به جای یکی از اتم‌های کربن قرار می‌گیرند و با اتم‌های مجاور تشکیل شیوند می‌دهند.

    آخال

    این ناخالصی‌ها ذرات مجزایی هستند که شبکه را برهم زده و بخشی از آن نمی‌شوند. این ناخالصی‌ها معمولاً سیلیکات‌های آلومینیوم، سیلیکات‌های منیزیم و یا سیلیکات‌های کلسیم هستند.

    دو ناخالصی مهم در الماس نیتروژن و بور هستند. این دو عنصر همسایه‌های کربن در جدول تناوبی بوده و به علت داشتن شعاع اتمی کوچک و متناسب، به خوبی در شبکهٔ کریستالی الماس جایگزین می‌شوند.

     منابع

    • Pierson, H.O., HANDBOOK OF CARBON, GRAPHITE, DIAMOND AND FULLERENES: Properties, Processing and Applications, NOYES PUBLICATIONS, 1994.
    • Burchell, T.D., Carbon Materials for Advanced Technologies, Elsevier Science Ltd., 1999
    + نوشته شده توسط مهدي عسگري وجواد صابري در Wed 24 Oct 2007 و ساعت 10:11 PM |
    دی اکسید تیتانیوم (TITANIUM DIOXIDE Tio2)

    اگر این ماده به لعابها و زیرلعابی‌ها اضافه شود ،حالتی کدر.مات در آنها پدید می‌آورد. مقدار ۲ تا ۳ درصد از این ماده می‌تواند حالت شیری و غازمه فازی(نوعی جلا)Opalescence ایجاد کند. در برخی لعابهای روی دار، رنگهای قهوه‌ای آهن دار به اضافه کردن دی اکسید تیتان می‌تواند به سبز روشن تبدیل شود. تیتانیوم در حالت احیار رنگهای آبی تولید می‌کند.

    برگرفته از «http://fa.wikipedia.org/wiki/%D8%AA%DB%8C%D8%AA%D8%A7%D9%86%DB%8C%D8%A7»

    اکسید آلومینیوم یا آلومینا (Al2O3) یکی از مواد سرامیکی مهم است که دارای کاربردهای متنوعی در زمینه‌های مختلف می‌باشد. در میان خواص مختلف و برجسته آلومینا می‌توان به خواص مکانیکی مانند استحکام فشاری بالا و سختی بالای آن اشاره نمود.

    فهرست مندرجات

    [مخفی شود]

     خواص

    در جدول زیر به برخی از خواص فیزیکی و مکانیکی آلومینا با درجات خلوص مختلف اشاره شده‌است.

    برخی ازخواص فیزیکی و مکانیکی آلومینای ٪۸۶ تا ٪۹/۹۹
    خواص / خلوص Saphire ۹۹٪ (تبلور مجدد) ۹۹٫۹٪ ۹۷٫۵٪
    دانسیته(g.cm) ۳٫۹۸۵ ۳٫۹ ۳٫۹ ۳٫۷۸
    استحکام فشاری(MPa) ۲۱۰۰ ۲۶۰۰-۲۲۰۰ ۲۶۰۰-۲۲۰۰ ۲۵۰۰-۱۷۵۰
    مدول گسیختگی(MPa) ۲۶۰ ۴۰۰-۳۲۰
    سختی ویکرز (kgf.mm) ۳۰۰۰-۲۵۰۰ ۱۶۵۰-۱۵۰۰ ۱۶۵۰-۱۵۰۰ ۱۶۰۰-۱۵۰۰

     کاربردها

    سختی بالای آلومینا، مقاومت در برابر سایش را موجب می‌گردد. از این رو از آن در موارد مختلفی مانند پوشش‌های مقاوم به فرسایش لوله‌ها و مجراها، پمپ‌ها و شیرآلات، و غلاف‌های هدایت کننده الیاف، سیم‌ها و غیره استفاده می‌گردد.

    آلومینا به دلیل سختی زیاد در درجه حرارت‌های بالا به عنوان نوک ابزار برش فلزات مورد استفاده قرار می‌گیرد (اگرچه در این مورد استفاده از کامپوزیت‌های زمینه آلومینایی حتی با خواص بهتر معمول‌تر است)

    آلومینا، پر مصرف‌ترین ساینده مورد استفاده می‌باشد، که عموماً در مورد آلیاژهای آهنی، مواد با قابلیت کشش بالا و چوب به کار می‌رود. همچنین از آلومینا به عنوان ماده آسیاب کننده در محدوده‌ی وسیعی از فرایندهای کاهش اندازه ذرات استفاده می‌شود.

     منابع

     جستارهای وابسته

    برگرفته از «http://fa.wikipedia.org/wiki/%D8%A2%D9%84%D9%88%D9%85%DB%8C%D9%86%D8%A7»

    زیرکونیا یا اکسید زیرکونیوم (ZrO۲) یکی از اکسیدهای پرکاربرد در صنعت است.

    کاربرد

    به عنوان مات کننده در تمام درجات حرارتی به کار برده میشود. انواع سیلیکات فریت شده آن مانند: سیلیکات کلسیم، زیرکونیوم، منزنیم، سیلیکات، زیرکونیوم و سیلیکات‌های تجارتی مانند: زیرکوپاکس (Zirco pax)، سوپر پاکس (Super pax)، اوپاکس (Opax) و غیره تولید و ساخته می‌شود. این تولیدات از اکسید قلع ارزانتر است و مصرف دو برابر این مواد میزان ماتی دلخواه ایجاد می‌کند.

    تصویر:Msm-whitemater-flo.png این نوشتار دربارهٔ مهندسی مواد خُرد است. با گسترش آن به ویکی‌پدیا کمک کنید.
    برگرفته از «http://fa.wikipedia.org/wiki/%D8%B2%DB%8C%D8%B1%DA%A9%D9%88%D9%86%DB%8C%D8%A7»کربنات منیزیم (MAGNESIUM CARBONATE , Mgo . co۲)

    ترکیبات اکسید منیزیم به صورت یک ماده دیرگداز در لعابهای با درجه حرارت پایین باعث ایجاد ماتی و کدری بیشتری می‌شود. با اضافه کردن آن به لعابهای با درجه حرارت بالا ، اکسید منیزیم مانند فلاکس عمل کرده و موجب ایجاد سطحی نرم و کِره مانند (لطیف) می‌شود . رنگهای آبی کبالتی در لعابهی منیزیم دار به رنگ بنفش و صورتی تبدیل میشود.

     سولفات منیزیم یا نمک اپسم (MAGNESIUM SULFATE ۷H۲o یا EPSOM SALTS , Mgo ,so۳)

    از رسوب لعاب در ظرف جلو گیری می‌کند . به مقدار یک قاشق در هزار گرم لعاب معمولاً کافی است.

    + نوشته شده توسط مهدي عسگري وجواد صابري در Wed 24 Oct 2007 و ساعت 10:9 PM |

    امروزه سيمان با توجه به کاربردهاي مختلف و مصارف گوناگون، نقش مهمي در زندگي بشر ايفا مي‌كند. از سوي ديگر مسأله زمان نيز از موضوعات اقتصادي حائز اهميت براي صاحبان صنايع به شمار مي‌آيد و کاهش زمان ساخت و ساز، صرفه اقتصادي قابل توجهي را به دنبال خواهد داشت.

    اخيراً توليدکنندگان سيمان دريافته‌اند كه کاهش اندازه ذرات سيمان تا ابعاد نانو مقياس، موجب تسريع در سفت شدن آن مي‌شود؛ لذا گروهي از محققان سوئيسي با استفاده از روش فاز گازي و سنتز به شيوه تزريق شعله‌اي، به روشي براي آماده‌سازي مستقيم و تک‌مرحله‌اي نوعي سيمان نانوذره‌اي از جنس نانوذرات سيليکات کلسيم(همان ترکيب سيمان پورتلند معمولي) دست يافته‌اند که واکنش‌پذيري اوليه آن ده برابر بيش از سيمان‌هايي است که به روش‌هاي معمولي تهيه شده‌اند؛ البته اين سيمان بسيار متخلخل بوده و پايداري‌اش نسبت به سيمان‌هاي معمولي كمتر است و هنوز براي کارهاي ساختماني مدرن كه مستلزم تحمل بار زياد است، مناسب نيست.
     
    mW / رهايش انرژي
    زمان بر حسب ساعت
    سيمان ساخته‌شده به روش تزريق شعله
    کل انرژي آزادشده = J/g 372
    سيمان تجاري معمولي
    کل انرژي آزادشده = J/g 377
    (سمت چپ) واکنشگر تزريق شعله طي فرايند توليد مخلوط نانوذرات اکسيد فلزي که از ترکيبات سيمان پورتلند است. (بالا سمت راست) سيمان ساخته‌شده از نانوذرات پودري که به رنگ روشن با زمينه قهوه‌اي است. ( سمت راست پايين ) يک ميکروگراف الکتروني انتقالي(TEM) که پس از آماده شدن ذرات سيمان از آنها تهيه شده‌است . در اين ميکروگراف شکل نانوذرات باقي‌مانده شبيه سيليکايي است كه با شعله ساخته شده‌است.
    (سمت راست) نمودار رهايش گرمايي از اين ذرات و ذرات سيمان معمولي که با يک کالريمتر هم‌دما اندازه‌گيري شده‌است. همان‌طور که ملاحظه مي‌شود رهايش گرمايي نانوسيمان(حدود يک دقيقه پس از تماس با آب) بسيار سريع‌تر از سيمان معمولي(حدود هفت دقيقه) است. در اين روش يک پيک ديگر هم پس از مدت ده ساعت وجود دارد که در اين شکل نشان داده نشده‌است
     
    آنها براي توليد پيش‌سازهاي بسيار ارزان، از برخي مواد شيميايي مانند محصولات فرعي حاصل از پالايش نفت خام و فرايند آئروسل شعله‌اي( که در توليد رنگ‌دانه و کربن بلک به کار مي‌رود) استفاده کردند و موفق به فراوري کامل ترکيبات پچيده‌اي مانند سيمان پورتلند شدند.

    اين نانوسيمان برخلاف سيمان پورتلند معمولي، متناسب با دماي محيط واکنش، نانوذراتي با اندازه‌هاي مختلف( به‌طور متوسط يک سوم ذرات مشابه در سيمان معمولي) دارد، همچنين اندازه کوچک اين ذرات موجب تغيير کامل رفتار هيدراسيون اين سيمان شده و در نتيجه ضمن حفظ همان واکنش‌هاي ترموديناميکي، واکنش‌هاي سينتيکي متفاوتي را خواهد داشت.

    دانشمندان اميدوارند به‌رغم تخلخل بالاي اين مواد، بتوان با توجه به واکنش‌پذيري اوليه بسيار خوبي که دارند، کاربردهاي جديدي را به‌ويژه در مواردي که کوتاه بودن زمان سفت شدن حائز اهميت است، به وجود آورند.

    هم‌اکنون از اين نانوسيمان متخلخل در نوسازي يا عايق‌کاري کاربردهايي که نياز چنداني به استحکام در برابر فشردگي ندارند و ترکيب آنها با مواد معمولي به بهبود سخت شدگي آنها کمک مي‌کند، استفاده مي‌شود، همچنين اين سيمان در کاربردهاي هزينه‌بر کوچک‌مقياس به‌ويژه اتصالات ساختماني يا به‌صورت ترکيبي با فرمو‌ل‌ها موجود که به تسريع کار آنها کمک مي‌کند نيز کاربرد دارد.

    گفتني است مقاله‌اي هم در همين زمينه در شماره اخير نشريه Nanotechnology با عنوان
    "Preparation of an ultra fast binding cement from calcium silicate-based mixed oxide nanoparticles"
    به چاپ رسيده‌است

    + نوشته شده توسط مهدي عسگري وجواد صابري در Wed 24 Oct 2007 و ساعت 10:6 PM |
    كاربرد سراميكهاي توليد شده توسط فناوري نانو را ميتوان به دو دسته تقسيم نمود. دسته اول: سراميكهاي در ابعاد نانو يا نانوپودرهاي سراميكي هستند. دسته دوم: سراميكهايي هستند كه ابعاد دانه‌بندي آنها در حد نانو ميباشد.

    يكي از مشكلات سراميكها شكنندگي آنهاست كه در تحقيقات انجام شده براي حل اين تمركز ويژهاي بر روي دانهبندي سراميكها شده است تا به اين ترتيب خواص ترمومكانيكي اين مواد بهبوديافته و سراميكي‌هايي با قابليت شكل‌پذيري بهتر توليد گردد. با استفاده از نانوپودرها دماي ذوب كاهش يافته و زمان تثبيت مواد سراميكي نيز كاهش مييابد به اين ترتيب هزينه توليد اين مواد كاهش مييابد. بهبود خواص ترمومكانيكي تكنيكهاي ساخت جديدي مانند پردازش فلز و سراميك با هم را ممكن ميسازد كه اين موضوع نيز در كاهش هزينههاي توليد مؤثر خواهد بود. در توليد نانوپودرهاي سراميكي از فرآيندهاي فاز مايع و گاز استفاده ميشود و با روش‌هاي موجود مي‌توان نانوپودرهاي سراميكي با خلوص شيميايي بالا و مقادير قابل توجه توليد نمود. البته يكي از مشكلات سراميكهاي كنوني شكل‌دهي و نحوه اتصال آنها به اجزاي ديگر است كه تحقيقات جديد اميدهايي را براي حل اين مشكل ايجاد كرده است.

    كاربرد سراميكها درهوافضا
    در كاربردهاي هوافضايي سراميكها در حفاظت حرارتي و شيميايي مورد استفاده قرار ميگيرند. به عنوان مثال براي پوششدهي كامپوزيتها تقويت شده با نيتريدبور به عنوان حافظ شيميايي بكار برده ميشود. كاربرد سراميك‌هاي ساخته شده با فناوري نانو در سنسورها، الكترونيك نوري و سازههاي فضايي در حال گسترش است. يكي از موضوعات مورد توجه ساخت سراميكهاي بزرگ شفاف و با استحكام بالا مي‌باشد. از ديگر كاربردهاي سراميك استفادة اين مواد در سنبادهها ميباشد مؤسسه فرانهوفر [1] روشي را براي توليد سراميكهاي سنباده با ساختارهاي كوچكتر از ميكرون را دنبال ميكند. سنبادههايي با استفاده از اكسيدآلومينيوم[2] با مقاومت بالا (MPa 900-600) توليد شدهاند كه در مقابل خراش و شفافيت بسيار مقاوم هستند. روشهاي كنترل رشد دانه در طول فرآيند توليد اين امكان را بوجود آورده است كه بافتهايي چگال و بدون تخلخل توليد شود كه تضمينكننده استحكام خواهند بود اين سراميكها در سطوح خارجي شفاف و پوسته فضاپيماها مورد استفاده قرار ميگيرند

    متالورژی پودر روشی برای ساخت و تولید قطعات فلزی و سرامیک است که اساس آن بر فشردن پودر مواد به شکل مورد نظر و تف‌جوشی آن است. تف جوشی در درجه حرارتی زیر نقطه ذوب صورت می‌‌پذیرد.

    متالورژی پودر بخشی کوچک ولی بسیار مهم از صنایع فلزگری می‌‌باشد. اولین کاربرد متالورژی پودر برای تولید پلاتین با دانسیته کامل بود که در قرن ۱۹ میلادی صورت گرفت چون در آن زمان امکان ذوب پلاتین به دلیل نقطه ذوب بالا وجود نداشت. در اوایل قرن بیستم فلزهای دیر گدازی مانند تنگستن، مولیبدن توسط روش متالورژی پودر شکل داده شدند. کاربیدهای سمانیت و یاتاقانهای برنزی متخلخل نسل بعدی قطعات متالورژی پودر بودند. به این صورت قطعات متالورژی پودر در انواع صنایع مانند لوازم خانگی، اسباب بازی سازی و الکترونیک کاربرد پیدا نمود. آخرین کاربردهای قطعات متالورژی پودر در صنایع خودرو سازی می‌‌بود که موازی با رشد صنایع اتومبیل سازی رشد نمود به صورتی که امروزه بقای صنعت متالورژی پودر در کشورهای صنعتی بسیار وابسته به صنعت خودرو سازی می‌‌باشد.

    در سال‌های ۱۹۵۰-۱۹۶۰ روشهای نوین مانند فُرج پودر و ایزو استالیک گرم در صنعت متالورژی پودر بکار گرفته شد. این روشها با تولید قطعات با دانسیته بالا توان رقابتی قطعات متالورژی پودر را افزایش دادند.

    گرچه روش متالورژی پودر امکانات ویژه‌ای را جهت تولید بعضی قطعات خاص فراهم ساخته است، که تولید آنها از طریق روشهای دیگر غیر ممکن یا بسیار مشکل می‌‌باشد ولی زمینه‌هايی که باعث فراگیر شدن استفاده از این روش گردیده است، عبارت‌اند از :

    • زمینه‌های اقتصادی
    • بهره‌وری انرژی
    • انطباق زیست محیطی
    • ضایعات بسیار پائین

    متالورژی پودر تکنولوژیی است، پویا. در طول سالها عوامل موثر بر این فن آوری بهبود داده شده‌اند به علاوه، تولید آلیاژهایی جدید و مستحکمتر و فرآیندهای تولید قطعات با دانسیته بالا مانند (Warm compaction، ایزو استالیک گرم، فرج پودر، extrusion، Powders rolling، Incretion mounding Powders ) همراه با کنترل عالی بر زیر ساختار هم چنین خصوصیت ذاتی فن آوری متالورژی پودر در تولید مواد مرکب، امکان ساخت محصولاتی از مواد ویژه و سنتی را در طیف وسیع از خواص با بالاترین کیفیت فراهم ساخته است.

    با وجود تمامی مزیتهای متالورژی پودر، محدودیت این روش در اندازه و شکل قطعات تولیدی و هم چنین گران بودن ابزار و تجهیزات تولید که ظرفیتهای تولید کم را غیر اقتصادی می‌‌نماید، از نقاط ضعف این فن آوری در رقابت با دیگر فرآیندهای تولید است. توجیه استفاده از روش متالورژی پودر بر اساس تیراژ تولید می‌باشد. این امر در استفاده از متالورژی پودر در صنایع اتومبیل سازی از اهمیت ویژه‌ای برخوردار است.

    با وجود اینکه از نظر تاریخی متالوژی پودر از قدیمی‌ترین روشهای شکل دادن فلزات است، اما تولید در مقیاس تجارتی با این روش، از جدیدترین راههای تولید قطعات فلزی است. در دوران باستان از روشهای متالوژی پودر برای شکل دادن فلزاتی با نقطه ذوب بالاتر از آنچه در آن زمان داشتند، استفاده می‌شد. اولین بار در اوایل قرن نوزدهم بود که پودر فلزات با روشی مشابه آنچه امروزه بکار می‌رود، با متراکم نمودن به صورت یکپارچه در آورده شد.

    متالوژی پودر فرایند قالب گیری قطعات فلزی از پودر فلز توسط اعمال فشارهای بالا می‌باشد. پس از عمل فشردن و تراکم پودرهای فلزی، عمل تف جوشی در دمای بالا در یک اتمسفر کنترل شده، انجام پذیرفته که در آن فلز متراکم، جوش خورده و به صورت ساختمان همگن محکمی ‌پیوند می‌خورد. با توجه به گفته های بالا تکنیک برتر در متالورژی پودر از mim میتوان نام برد. در روش MIM قطعاتی که تحت اعمال فشار شکل پذیر نیستند،به صورت تزریق پودرو پلیمر شکل میگیرد.

    + نوشته شده توسط مهدي عسگري وجواد صابري در Wed 24 Oct 2007 و ساعت 9:48 PM |


    Powered By
    BLOGFA.COM