سنتز مواد نوین مهندسی کاربردی در هوا فضا و صنایع نظامی

تهیه مواد مهندسی با کاربردهای هوافضا و صنایع نظامی، صنایع خودروسازی، صنایع نیروگاهی و توربین های گازی و صنایع دما بالا در شرایط خورندگی بالا صورت می گیرد. یکی از نیازهای اساسی فناوری های روزآمد، دستیابی به مواد اولیه با ویژگی های مطلوب از قبیل خلوص بالا، فازهای مطلوب، مورفولوژی دلخواه است. از میان روش های پیشنهادی در جهت دستیابی به مواد اولیه با خواص موردنظر اخیراً روش سنتز احتراقی خودگستر (SHS) توجه بسیاری از محققان را جلب کرده است.

صرفه جویی در انرژی، سادگی پروسه، سرعت بالای سنتز و زمان پایین واکنش، خلوص بالای محصول و بالاتر از مواد اولیه و سنتز پذیری بالای محصول ازجمله عواملی است که این روش را از فرایندهای متداول سنتز متمایز می کند.از نانو، بیوتکنولوژی و فناوری اطلاع رسانی به عنوان سه قلمرو علمی نام می برند که انقلاب سوم صنعتی را شکل می دهند.

فرآیند SHS به طور خلاصه، بهره گیری از واکنش گرمازای بین اجزای مواد اولیه در جهت گسترش واکنش به کل نمونه پس ازاینکه منبع گرمایش اولیه خاموش شد، است. با توجه به اینکه اکثر مواد نوین مهندسی از قبیل سرامیک های غیر اکسیدی و اینترمتالیک ها ترکیبات به مراتب پایدارتر از عناصر تشکیل دهنده شان هستند، لذا کاندیداهای مناسبی برای واکنش SHS محسوب می شوند.

از طرف دیگر افزایش دمای نمونه حین سنتز احتراقی حتی تا بالای 0111 درجه سانتی گراد سبب تصعید بسیاری از ناخالصی ها می شود. با توجه به شرایط غیرتعاملی واکنش، مواد سنتز شده حاوی عیوب ساختاری بسیاری هستند که همین مسئله سبب بهبود سنتز پذیری پودر تهیه شده می شود. تلفیق این روش با فعال سازی مکانیکی، سنتز ترکیبات نانو ساختار و نانو کامپوزیت ها را می تواند به ارمغان آورد. تجهیزات موردنظر این روش نسبتاً ساده و در دسترس است و با توجه به انعطاف پذیری آن با حداقل امکانات می توان محصول مورد نظر را با خلوص قابل قبول سنتز کرد.

محققان یکی از شرکت های دانش بنیان مستقر در شهرک علمی و تحقیقاتی اصفهان برای اولین بار در کشور موفق به ایجاد پوشش 01 لایه تشکیل شده از لایه های کریستالی TiN و TiCN و لایه های نانو کامپوزیت TiAlCrSiN و TiAlCrSiCN به روش Evaporation Arc Cathodic-PVD شدند. این پوشش در مقیاس صنعتی ارائه شده است. این پوشش کاربرد وسیعی در کنترل سایش قطعات صنعتی اعم از انواع ابزار برشی، انواع قالب های گرم کار و سرد کار و دیگر قطعات صنعتی که تحت سایش شدید قرار دارند، دارد.