اختراع محققان پژوهشکده سامانه های حمل و نقل فضایی گواهی ثبت گرفت - وبلاگ جزیره

به گزارش وبلاگ جزیره، گواهی اختراع پژوهشگران پژوهشکده سامانه های حمل و نقل فضایی پژوهشگاه فضایی ایران با اسم تهیه نانوالیاف هافنیم کاربید (HfC) به روش احیای پیش سازه الکتروریسی شده PVP/Hf، از سوی مرکز مالکیت معنوی سازمان ثبت اسناد و املاک کشور صادر شد.

به گزارش وبلاگ جزیره، دکتر رحیم احسانی، رئیس پژوهشکده سامانه های حمل و نقل فضایی پژوهشگاه فضایی ایران با اعلام این خبر اظهار کرد: در سال های اخیر احتیاج به مواد جدیدی که علاوه بر قابلیت کارکرد در اتمسفرهای اکسیدی و خورنده، توانایی تحمل دماهای بالاتر از دو هزار درجه سانتی گراد را به مدت زمان طولانی داشته باشند، در صنایع مختلف به ویژه صنعت هوافضا به شدت احساس می گردد.

هافنیم کاربید (HfC) از جمله سرامیک های مهندسی دیرگدازی است که طی سال های اخیر به علت خواص فیزیکی و شیمیایی عالی، بسیار مورد توجه قرار گرفته است. این ترکیب با نقطه ذوب 3890 درجه سانتی گراد، خاصیت دیرگدازی عالی دارد و حتی نقطه ذوب آن از ترکیبات آلیاژی دوتایی متداول هم بالاتر است.

وی در ادامه در مورد اهمیت و کاربرد هافنیم کاربید اضافه نمود: مجموعه خواص فیزیکی، شیمیایی و مکانیکی منحصر به فرد این ماده، آن را به اسم یک کاندیدای مناسب برای کاربرد در صنایع هوافضا و کاربردهای سایشی، ابزار برش و توربین ها، بوته های ذوب و نگهداری مذاب فلزات مطرح می نماید.

رئیس پژوهشکده سامانه های حمل و نقل فضایی در مورد روش تهیه نانوالیاف ها هم شرح داد: کوشش های بسیاری برای طراحی و سنتز نانو مواد تک بعدی، مثل نانو میله ها، نانو سیم ها، نانو لوله ها و نانو الیاف انجام می گردد. روش الکتروریسی یکی از مهم ترین روش های فراوری نانوالیاف بوده و به علت نرخ کشش بسیار زیاد و سرعت بالای کرنش در حین سنتز موجب می گردد تا این الیاف از جهت گیری مولکولی بسیار بالایی در راستای محور طولی لیف برخوردار شوند.

به علت تبلور بیشتر و جهت گیری مولکولی بالاترِ ناشی از تاثیر نیروی الکتریکی در امتداد محور طولی نانوالیاف الکتروریسی شده و احتمال حضور نقص سطحی کمتر در واحد طول نانولیف، این نانوالیاف به طور قابل توجهی از خواص مکانیکی بهتر شامل استحکام کششی، مدول و چقرمگی بالاتری نسبت به میکرو الیاف برخوردار هستند.

به نقل از پژوهشگاه فضایی ایران، وی در تشریح این طرح اختراعی اضافه نمود: برای تهیه نانوالیاف هافنیم کاربید، نانوالیاف سرامیکی HfC با خلوص بالا و سطح ویژه زیاد به روش الکتروریسی و سپس احیای کربوترمال سنتز شد. مواد اولیه مقرون به صرفه قیمت و دوستدار محیط زیست شامل هافنیم تتراکلرید، پلی وینیل پیرولیدون و اتانول به ترتیب به اسم منابع هافنیم، کربن و حلال مشترک استفاده شد. نانو الیاف HfC با مورفولوژی مناسب و بدون دانه از طریق عملیات حرارتی دو مرحله ای بر روی الیاف خام الکتروریسی شده (PVP-Hf) شامل پایدارسازی در هوا، پیش اکسایش در هوا و سپس احیای کربوترمال در دمای 1500 درجه سانتی گراد در اتمسفر آرگون تهیه و نانو الیاف الکتروریسی شده با انجام آنالیزهای EDX , FESEM, BET, TG/DSC XRD, مشخصه یابی شدند.