محققان یافتند

نانو پوشش‌هایی که در برابر نمک مذاب مقاومت می‌کنند!

یک شرکت خارجی اقدام به تولید اسپری کرده است که روی سطح، نانوپوشش مقاوم در برابر حرارت ایجاد می‌کند، این نانوپوشش برای نگهداری از نمک‌های مذاب نیز مناسب است.

کد خبر: ۹۵۴۱۷۲

شنبه - ۱۶ مرداد ۱۴۰۰ / August 07, 2021

به گزارش گروه فناوری خبرگزاری دانشجو، شرکت پاودرمت (Powdermet)، یک شرکت تولید محصولات در حوزه فناوری نانو، نوعی اسپری ساخته است که موجب تشکیل پوشش‌هایی با خواص جالب روی سطح می‌شود. این اسپری پوششی ایجاد می‌کند که قادر به مقاومت در برابر دما‌های بالا است. یک آزمایشگاه تخصصی تست مواد در دانشگاه ویسکانسین-مدیسون آزمایشاتی را برای تأیید این محصول انجام داده تا مشخص شود که این پوشش مبتنی بر فناوری نانو چقدر موثر بوده و همچنین مشخصات کم هزینه بودن مورد نیاز وزارت انرژی آمریکا را دارد یا خیر.

لوئیس هندی-کاردناس، محقق حوزه مواد دانشگاه ویسکانسین، توضیح می‌دهد: «گرم کردن سیستم‌هایی که حاوی نمک‌های مذاب تا دمای ۷۲۰ درجه سانتیگراد هستند، کاری چالش برانگیز است. ما علاقه‌مند به آزمایش روی این محصول بودیم و تجربه اجرای تست‌های خوردگی مواد در نمک مذاب را نیز داشتیم، در حالی‌که آن‌ها توانایی توسعه پوشش و سرمت جدید را دارند.

میزان خوردگی یک ماده بستگی زیادی به شیمی ماده‌ای دارد که با آن در تماس است. این فرآیند بسیار وابسته به شیمی است. بنابراین، این جایی است که ما وارد می‌شویم؛ ما سیستم‌ها و تجهیزات لازم برای انجام این آزمایش دمای بالا از مواد را می‌سازیم.»

از سرمت‌ها (آلیاژ‌های سرامیک / فلز) در راکتور‌های ترموشیمیایی خورشیدی با دمای بسیار بالا که برای تولید سوخت‌های خورشیدی در دمای ۱۰۰۰ درجه سانتیگراد و بالاتر طراحی شده‌اند، استفاده می‌شود، اما این آلیاژ‌های مبتنی بر نیکل بسیار پرهزینه هستند و اگر برای تمام سیستم‌های لوله‌گذاری و ذخیره‌سازی در کل CSP استفاده شوند نیروگاه با مشکل هزینه روبرو خواهد شد.

کاردناس توضیح داد: «بنابراین، ایده استفاده از سرمت به‌منظور پوشش به‌عنوان ترفندی برای کاهش هزینه است. موضوع مهم در دسترس بودن مواد با مقاومت در برابر درجه حرارت بالا است، موادی که در برابر خوردگی نمک به ویژه تا دمای بالا مقاومت می‌کند. اما مشکل این است که این مواد بسیار گران هستند، بنابراین شما باید از چیزی که کمی ارزان‌تر باشد مانند فولاد ضد زنگ ۳۱۶ استفاده کنید و آن را با سرمت بپوشانید.»

آزمایش‌ها نشان داد که پوشش‌های Cermet NiWC ۳ b نسبت به فلزات یا آلیاژ‌های سرمت، محافظت بهتری در برابر خوردگی دارند. این نانوماده توسط پوشش اسپری حرارتی با سرعت زیاد روی آلیاژ پایه پاشیده می‌شود.

وی گفت: «بنابراین ابتدا مواد آن‌ها را در ترکیبات مختلف از سرمت‌ها به اشکال متفاوت، آزمایش کردیم. در ادامه، ما ترکیبی را جدا کردیم که در شرایط نمک مذاب بهترین عملکرد را داشته باشد. در قدم بعد آزمایشات خوردگی استاتیک را در نمک مذاب برای سرمت اعمال شده به‌عنوان پوشش روی مواد تجاری موجود مانند Inconel ۶۲۵ انجام دادیم.»