علم سرامیک

گروهی از محققان پژوهشگاه مواد و انرژی ایران، موفق به یافتن روشی کم هزینه برای صنعتی شدن سرامیک دیرگداز آلفا آلومینای نانوساختار شدند.

سنتز آلفا آلومینا با روش های مختلفی از جمله سل-ژل انجام می شود که مشکلاتی از جمله هزینه و سنتز در دمای بالا در این روش ها، سدی برای رسیدن به نانو کریستالهای آلومینا محسوب می شوند. بنابراین یافتن روشی کم هزینه تر و با دمای کمتر از جمله مسائل مطرح شده در سنتز این نانوپودر با ارزش است.

آلفا آلومینا به طور گسترده ای در صنایع مختلف از جمله: صنایع نفت و گاز، خودروسازی، صنایع الکترونیک و صنایع سرامیکهای پیشرفته کاربرد دارد.

مهندس مسعود بداغی، دانشجوی دکتری مهندسی مواد، محقق پژوهشگاه مواد و انرژی است که با روش آسیاب پرانرژی توانسته مشکل دما را در سنتز نانو آلومینا حل کند.

برای ساخت این سرامیک دیرگداز نانو ساختار، ابتدا دو پودر میکرونی اکسیدآهن و آلومینیوم را به نسبت استوکیومتری، توزین و به همراه گلوله های فولادی 10 برابر سنگین تر از کل پودرها، در داخل قندان آسیاب ریخته است. سپس، قندان را در آسیاب قرار داده و با سرعت مشخصی به چرخش درآورده است.

با ادامه این روند، بعد از 30 ساعت، واکنش به حالت پایدار رسیده و هیچ تغییری در مورفولوژی و میزان فاز سنتز شده مشاهده نشده و این زمان به عنوان بهینه زمان سنتز در نظر گرفته شده است. بعد از مرحله آسیاب، فرآیند اسید شویی برای خارج کردن تمامی آهن موجود در مخلوط، صورت گرفته و در نهایت پودری با اندازه کریستالیت 20 نانومتر بدست آمده است.

مهندس بداغی، در خصوص مزایای استفاده از این روش اظهار داشت: "روش آسیاب پر انرژی به دلیل هزینه پایین، عدم نیاز به تجهیزات پیچیده، دستیابی آسان به نانو پودر در دمای پایین و استفاده از مواد اولیه صنعتی با اندازه ذرات میکرونی، می تواند در مقیاس صنعتی برای تولید این نانوسرامیک ها به کار گرفته شود."