ساخت پوشش‌های رادار گریز با نانو ذرات سرامیکی/ پایداری نانو ذرات در 1200 درجه سانتیگراد

به گزارش گروه علمی «خبرگزاری دانشجو»زیرکونیای پایدار شده در صنایع مختلف از جمله تولید حسگرهای اکسیژنی و غشاهای سلول سوختی استفاده می‌شوند. علت استفاده از آن در این کاربردها عبور آسان یون‌های اکسیژن از میان ساختار آنها در دمای بالا است. این امر باعث می‌شود تا از این ماده به عنوان یک الکتروسرامیک معرفی شود.

از این رو محققان دانشگاه صنعتی اصفهان مطالعاتی را در این زمینه اجرایی کردند. ویژگی‌ اصلی نتایج این کار تحقیقاتی ایجاد ساختارهایی از زیرکونیا است که در شرایط عادی، تنها در دماهای بالاتر از 1200 درجه سانتیگراد پایدار هستند. محدوده اندازه ذرات تولید شده حدود 50 نانومتر است.

با کاربرد این روش تولید، در هزینه‌های تولید تجهیزاتی همچون حسگرها و پیل‌های سوختی، صرفه جویی خواهد شد. کاهش هزینه‌ها و آلودگی‌های ناشی از فرایندهای تولید زیرکونیم از دیگر فواید روش پیشنهادی است.

این پژوهشگران در این تحقیق سعی کردند با استفاده از آسیاکاری ساختارهای چهار وجهی و مکعبی را در دمای محیط ایجاد کرده و سپس این ساختارها را پایدار کنند. نکته‌ قابل توجه در این فرایند، تولید نانو ذرات زیرکونیای چهار وجهی و مکعبی از پودر مونوکلینیک اولیه است.

اندازه ذرات نانومتری پودر نهایی، کاربردهای بدیعی برای این پودر پدیدار کرده است. رادارگریزی پودر در صورت اختلاط اندازه ذرات متفاوت برای کاربردهای هوافضا، تولید فلز زیرکونیوم در دمای پایین‌ و نهایتاّ ساخت حسگرهای اکسیژنی و پیل سوختی با راندمان بالا از جمله کاربردهای این نانوذرات به شمار می‌رود.

فاز مکعبی زیرکونیا نیز دارای رسانایی گرمایی بسیار پایینی است. این مسئله منجر می‌شود تا از این ماده به عنوان پوششی در برابر حرارت (TBC) در جت و موتورهای دیزلی استفاه شود.