تبلیغات
نانی نو - نانو پوشش های سد حرارتی

نانی نو

پیش رفتن درزمینه ی نانو هیچ ضرری نداره پس بیاییم باهم پیش برویم

نانو پوشش های سد حرارتی



این نانو پوشــش می‌تواند در صنعــت هوا و فضا مورد استفاده قرار گیرد.‌ این پوشــش برای اســتفاده در توربین‌های هوایی مناسب است. ‌دما در این نواحی به با‌لای هزار درجه ســانتیگراد می‌رسد که موجــب بروز زوال میکروســاختاری در این توربین‌ها می‌شــود. این زوال در نهایت منجر به تغییر خواص گرمایی و مکانیکی توربین شــده و کارایی انــرژی در توربین را کاهش می‌دهد.‌

در این پــروژه محققان به دنبال ســاخت مواد پیشرفته مبتنی بر نانوکامپوزیت بودند که بتواند ساختار ســوپر آلیاژ را محافظت کند. برای این کار پژوهشگران از خاکسترهای سرامیکی حاوی نانــوذرات مختلف برای ســاخت نانوکامپوزیت استفاده کردند. ‌می‌توان از موالیت نیز اســتفاده کرد، موالیت مــاده موجــود در خاکســتر اســت که پایــداری حرارتی و شــیمیایی با‌لایی دارد. این ماده به عنوان ماتریکس سرامیکی به همراه نانــو ذرات مختلفی مورد اســتفاده قرار گرفت و در نهایت نانو کامپوزیتی با هدایت گرمایی پایین به دســت آمد که قادر به حفاظت از سطح ســوپرآلیاژها است.‌ موالیت تا پیش از این به عنوان یکــی از پســماندهای صنعتی و عامل آلودگی محیط زیســت شناخته می‌شد. به طوری که در شمال مکزیک در اثر ســوزاندن ذغال سنگ در صنعت این ترکیب موجب آلودگی محیط زیست این منطقه می‌شود.‌
امروزه با توجه به کمبود منابع انرژی و افزایش قیمت حامل های انرژی لزوم بهینه سازی مصرف انرژی بیشتر احساس می شود.

در میان راهکارهای ارائه شده در این زمینه استفاده از عایق های حرارتی برای ذخیره سازی انرژی از اهمیت ویژه ای برخوردار است.

وی با بیان اینکه عایق ها با حفظ دمای سیستم در حالت سرد یا گرم مانع هدر رفت انرژی به محیط و در نتیجه کاهش مصرف مصرف سوخت و الکتریسته می شود، گفت:

عایق های حرارتی با عملکرد بالا علاوه بر مقاومت حرارتی بالا و رسانایی حرارتی کم از ویژگی های دیگری نیز برخوردارند.

به گفته شاه زمانی، مقاومت بالا در برابر خوردگی در کنار ضخامت کم و سهولت اعمال این پوشش نسبت به سایر عایق های متداول در بازار از مزیت های آن به شمار می رود. علاوه بر آن این پوشش به دلیل آب پایه بودن از سلامت و ایمنی بالایی برخوردار است و از آلودگی محیط زیست جلوگیری می کند.

وی با اشاره به مزیت های این طرح گفت:

صرفه جویی و مصرف انرژی و در پی آن کاهش هزینه های عملیاتی واحد، کاهش دمای سطوح داغ و افزایش ایمنی سطح در صورت تماس، ضخامت پایین نسبت به سایر عایق های متداول از جمله مزیت های این طرح به شمار می رود.

وی ادامه داد:

چسبندگی مناسب به سطح زیرین، قابلیت کاهش شدت صوت غیر سمی و دوستدار محیط زیست و همچنین مقاوم به پرتو UV از جمله مزیت های این طرح به شمار می رود.

این محصول یک عایق حرارتی با عملکرد بالاست که به صورت لایه ای نازک بر روی سطح گرم اعمال می شود.

این پوشش آب پایه و پایه پلیمری برای عایق کاری سطوح داغ با حرارت متوسط (۲۰۰ درجه سانتیگراد) طراحی شده است.

شاه زمانی افزود:

این عایق دارای رسانایی حرارتی بسیار پایینی بوده و انتقال حرارت از سطح گرم به محیط بیرون را کاهش می دهد و در صورت اندازه گیری دما اختلاف دمای قابل توجهی قبل و بعد از پوشش در سطح مورد نظر مشاهده می شود.

تعداد لایه های اعمال این پوشش و فرمولاسیون آن بر اساس کاربرد، شرایط محیط مورد استفاده (صنعتی، شیمیایی و ساختمانی) و دمای سطح اعمال قابل تغییر است.

وی با اشاره به کاربردهای این عایق ها گفت:

صنایع نفت و گاز، نیروگاهی، شیمیایی شامل نساجی و کاغذسازی، مخازن ذخیره مواد شیمیایی، مبدل های حرارتی، بویلرها و راکتورها، خطوط پایش شیمیایی و پتروشیمی، اتصالات صنعتی، شیرها و تجهیزات با اشکال پیچیده، ماشین های رنگرزی و خطوط انتقال مواد شیمیایی و لوله های بخار از جمله کاربردهای این عایق ها محسوب می شوند.

این محقق با اشاره به جنبه های اقتصادی این طرح گفت:

برآورد سهم بخش های مختلف از بازار عایق های حرارتی نانو ساختار نشان می دهد که در حال حاضر صنایع نفت و گاز مهمترین مشتریان عایق های حرارتی نانوساختار هستند اما پیش بینی می شود که در سال های آینده با کاهش قیمت این محصولات استفاده از عایق های حرارتی در عایق کاری ساختمان های مسکونی رواج بیشتری داشته باشد.

‌تولید پوشش نانو کامپوزیتی سد حرارتی و خوردگی

پوشش‌ها از دیرباز به منظور محافظت از سطح ابزار و قطعات مختلف در برابر آسیب‌های مختلف مورد استفاده قرار می‌گرفته‌اند. پوشش‌های سد حرارتی، پوشش‌هایی هستند که از نفوذ حرارت به زیر لایه جلوگیری می‌کنند. این نوع پوشش‌ها بر روی ابزار و قطعاتی از قبیل اجزای داخلی موتور هواپیما، توربین‌های گازی و تجهیزات برش نشانده می‌شوند. تلاش در جهت بهبود عملکرد این پوشش‌ها و اعطای خواص بیشتر از جمله خواص ضد سایش و خوردگی موضوعات تحقیقات بسیاری از محققان حوزه‌ هوا فضا در سال‌های اخیر بوده است.

یکی از مواد مورد استفاده به عنوان ماتریس پلیمری در نانو کامپوزیت‌های تحت دمای بالا، رزین فنولیک است.

شبکه‌ فنولی علی‌رغم دارا بودن برخی مزایا، محدودیت‌هایی را نیز داراست. زغال حاصل از آن به راحتی دچار خوردگی مکانیکی می‌شود و پس‌ روی سطح عایق سریع‌تر انجام می‌گیرد. به عبارت‌ دیگر با کاهش ضخامت عایق، زمان عملکرد آن دچار کاهش می‌شود. در طرح حاضر تلاش شده‌ از نانو ذرات غیر اکسیدی فوق دمای بالا به منظور بهبود خواص حرارتی و مکانیکی این رزین در شرایط عملیاتی سازه‌های فضایی تحت دمای بالا، به عنوان فاز پر کننده استفاده شود. ‌

‌به دلیل استفاده از ذرات نانو متری و در نتیجه بالا بودن نسبت سطح به حجم، مقادیر بسیار کمتری از این ذرات در مقایسه با ذرات میکرونی مورد نیاز است که این موضوع موجب کاهش هزینه‌ تولید این پوشش‌ها می‌شود.‌ زیرکونیوم دی بورید نوعی سرامیک فوق دمای بالا با نقطه ذوب بیش از ۳۲۰۰ درجه سانتی گراد است. این سرامیک از ویژگی‌های بی‌نظیری همچون سختی، هدایت الکتریکی و مقاومت در برابر خوردگی و سایش فوق العاده برخوردار است. با این وجود موانعی بر سر راه تولید این ماده پر کاربرد وجود دارد.

‌ذرات زیرکونیوم دی بورید در مقیاس نانومتری تهیه شده و به عنوان فاز پر کننده در پوشش نانو کامپوزیتی با زمینه‌ رزین فنولیک مورد استفاده قرار گرفته است. این نانو ذرات در دمای بالا و همچنین حضور اکسیژن دچار سوزش می‌شود. در ادامه ترکیبات اکسیدی حاصله ذوب می‌شوند و خلل و فرج زمینه‌ پلیمری را پر می‌کنند و از این طریق مانع نفوذ شعله و اکسیژن به سطح زیرلایه می‌شوند.‌

این پوشش‌ها در تولید قطعات حساس صنعتی از جمله در صنایع هوا فضا جهت ساخت عایق‌های حرارتی، بدنه‌های مورد استفاده در شرایط مافوق صوت و ناپایدار، توربین‌های گازی، ابزار برش و بوته‌های نگهداری فلز مذاب کاربرد دارند. ‌



[ چهارشنبه 19 دی 1397 ] [ 01:35 ب.ظ ] [ مائده کوهی ]

[ نظرات() ]


مجله اینترنتی دانستنی ها ، عکس عاشقانه جدید ، اس ام اس های عاشقانه