پژوهشگران دانشگاه سیستان و بلوچستان با همکاری محققی از مؤسسه‌ پژوهشی علوم و فناوری رنگ و پوشش موفق به ساخت نوعی غشای سرامیکی شدند که قابلیت بالایی در تصفیه‌ نمونه‌های پساب مورد آزمایش از خود نشان داده است.

به گزارش سرویس فناوری ایسنا، آلودگی‌های زیست محیطی و صنعتی، توجه بسیاری را به استفاده از فناوری‌های ارزان، پاک و دوستدار محیط زیست کشانده است. استفاده از غشاها در فرایند تصفیه‌ آب و پساب یکی از این موارد است. غشاهای سرامیکی گونه‌ای از غشاها هستند که از چند لایه‌ مختلف از جنس مواد سرامیکی تشکیل شده‌اند.

در این طرح تلاش شده تا گونه‌ای از غشاهای کامپوزیتی پایه سرامیکی به منظور فیلتراسیون پساب‌ها تهیه شده و عملکرد آن مورد ارزیابی قرار گیرد.

دکتر سارا خمسه در خصوص مزیت غشاهای سرامیکی عنوان کرد: «غشاهای سرامیکی قابلیت بالایی در فیلتراسیون پساب‌ها دارند. این غشاها دارای پایداری حرارتی بالا بوده و از مقاومت شیمیایی و مکانیکی مناسب و عمر طولانی برخوردارند. توانایی شستشوی معکوس مؤثر، قابلیت استفاده‌ مجدد و خاصیت کاتالیستی از دیگر ویژگی‌های این جنس غشاهاست.»

طبق نتایج بررسی‌های صورت گرفته غشاهای سنتز شده در این تحقیق، قابلیت استفاده در تصفیه‌ آب‌ها و پساب‌ها و دستیابی به آب آشامیدنی سالم را دارند. از طرف دیگر می‌توان از آن‌ها جهت جداسازی مولکولی گازها و اجزای یونی محلول در پساب‌های صنعتی استفاده کرد.

در صورت تکمیل مطالعات و دستیابی به تولید انبوه، استفاده از این غشاها سبب کاهش هزینه، افزایش سرعت فیلتراسیون و کاهش آلودگی‌های زیست محیطی می‌شود.

خمسه در خصوص جنس نمونه‌های غشای ساخته شده عنوان کرد:«غشاهای کامپوزیتی پایه سرامیکی تهیه شده شامل سه لایه‌ی مختلف هستند. لایه‌ اول از جنس آلفا آلومیناست که به روش ریخته گری دوغابی تهیه شده است. لایه‌ میانی گاما آلومینا به روش غوطه وری و نانوپوشش نهایی دی اکسید تیتانیم است که به روش کندوپاش لایه نشانی گردیده است.»

وی در ادامه افزود: «ضخامت و یکنواختی نانو لایه‌ی نهایی دی اکسید تیتانیم در این نوع غشاها بسیار مهم است؛ زیرا عمل جداسازی توسط همین لایه صورت می‌گیرد. با توجه به قابلیت کنترل ضخامت و یکنواختی لایه پوشش داده شده در سیستم کندوپاش، این روش، روشی مناسب جهت تهیه‌ لایه نهایی بود. نتایج حاصل نشان داد که شار و تراوایی غشای دارای لایه نهایی دی اکسید تیتانیم نسبت به نمونه‌ پایه، افت بسیاری دارد که نشان دهنده‌ قابلیت فیلتراسیون مناسب غشا بود.»

به گفته‌ این محقق در مطالعات گذشته بر روی غشاهای سرامیکی کامپوزیتی، لایه‌ نهایی که نقش اساسی در فرآیند فیلتراسیون دارد، به روش‌های دیگری از قبیل سل-ژل و هیدروترمال تهیه شده است. نتایج نهایی حاصل از ارزیابی شار و تراوایی این قبیل غشاها در مقایسه با غشاهای به دست آمده از طرح حاضر بسیار ضعیف‌تر بود علت این امر عدم یکنواختی پوشش نهایی و عدم توانایی کنترل دقیق ضخامت لایه‌ است.

این تحقیقات حاصل همکاری دکتر سارا خمسه- عضو هیأت علمی موسسه‌ی پژوهشی علوم و فناوری رنگ و پوشش- فرناز عبداله زاده دوانی- دانشجوی کارشناسی ارشد دانشگاه سیستان و بلوچستان- و دکتر عبدالرضا صمیمی- عضو هیأت علمی دانشگاه سیستان و بلوچستان- است. نتایج این کار در مجله‌ Surface and Coatings Technology (جلد 258، سال 2014، صفحات 1256 تا 1258) به چاپ رسیده است

محققان دانشگاه یزد موفق به تولید و تعمیر قالب‌های پانچ کاشی و سرامیک با استفاده از خمیر پودر فروآلیاژهای کاربیدزا توسط فرایندهای جوشکاری قوسی شدند.

به گزارش خبرنگار فناوری ایسنا، بهرام عابدی، دانش‌آموخته کارشناسی ارشد مهندسی مواد دانشگاه یزد در مورد طرح خود گفت: در قالب‌های کاشی و سرامیک در صنعت مشکلاتی وجود داشت. در بازدیدی که از کارخانه‌های کاشی یزد انجام شد، همه از این موضوع شکایت داشتند که قالب‌های ایرانی کیفیت ندارند و به دلیل تحریم‌ها به سختی قالب تهیه می‌کنند. همین موضوع ایده‌ای برای انتخاب پروژه کارشناسی ارشد با راهنمایی دکتر مسعود مصلایی‌پور، عضو هیات علمی دانشگاه یزد شد که در نهایت منجر به ثبت اختراع شد.

عابدی توضیح داد: اولین مرحله تولید کاشی و سرامیک، پرس خاک و تولید یک سرامیک بیسکویت شکل است. در این مرحله به دلیل شرایط سایشی شدید، عمر قالب‌های تولید داخل کم بوده و قالب باید تعمیر شود. لبه‌های کاشی و سرامیک به وسیله برآمدگی کوچکی در قالب‌های پانچ، ایجاد می‌شود. برای ایجاد این برآمدگی در قالب‌های پانچ کاشی و سرامیک از روش‌های مختلف جوشکاری استفاده می‌شود. همواره یکی از محدودیت‌های این روش ایجاد یک لبه مقاوم به سایش است.

وی افزود: درحال حاضر از سیم‌ها و روکش‌های آلیاژی به منظور ایجاد یک لبه با خواص سایشی مورد نیاز استفاده می‌شود. فرایند تولید سیم و روکش آلیاژی علاوه‌ بر پیچیده‌ بودن از نظر فنی، قابلیت انعطاف نداشته و از نظر اقتصادی نیز هزینه‌های زیادی دارد. این طرح با استفاده از خمیر حاوی پودر فروآلیاژهای کاربیدزا از جمله کروم، مولیبدن، وانادیم، تنگستن و ... باعث افزودن این عناصر به حوضچه مذاب شده و منجر به ایجاد فازهای سخت کاربیدی با مقاومت به سایش مناسب می‌شود. در نهایت باعث افزایش عمر این قالب‌ها می‌شود که درحال حاضر کاملاً با نمونه‌های خارجی قابل رقابت است.

وی در خصوص روش اجرایی در این طرح گفت: ساخت خمیر در این طرح به صورت نیمه صنعتی انجام شده و به منظور قابلیت پیاده‌سازی صنعتی از تمام مواد و روش‌های صنعتی استفاده شده است. به عنوان یک نمونه صنعتی اجرا شده، از پودرهای کروم و کربن با نسبت ۱:۹ به همراه چسب پی‌وی‌ای خمیر تهیه شد و نتایج به دست‌آمده حاکی از بهبود چشمگیر خواص سایشی و خوردگی بود.

عابدی تصریح کرد: با توجه به هزینه کمتر در تولید و انعطاف‌پذیر بودن ترکیب شیمیایی، این خمیرها می‌توانند جایگزین مناسبی برای سیم‌جوش‌ها و الکترودهای روکشی سخت باشند. علاوه بر این، در حال حاضر امکان تامین سیم‌ جوش آلیاژی در داخل کشور نیست و همه تولیدکنندگان و تعمیرکنندگان این قالب‌ها از روش الکترود دستی (SMAW) استفاده می‌کنند که خود باعث افزایش زمان تولید و هزینه‌ها و از طرف دیگر کاهش کیفیت و دقت می‌شود.

وی درخصوص مزایای این قالب نسبت به قالب‌های خارجی گفت: در این طرح برای اولین بار از خمیرپودرهای فروآلیاژ کاربیدزا به منظور ایجاد لبه بر روی قالب‌های پانچ کاشی و سرامیک استفاده شده است. این قالب علاوه بر مکانیزه کردن فرایند در کاهش هزینه‌ها نقش بسزایی دارد. همچنین قیمت تمام شده این قالب‌ها به مراتب کمتر است، سرمایه‌هایی که شرکت‌های کاشی باید برای تهیه قالب‌های ذخیره، صرف کنند نیز به سرمایه جاری آن‌ها باز می‌گردد. زمان و هزینه تعمیر به طور قابل ملاحظه‌ای کاهش می‌یابد و باعث صرفه‌جویی ارزی می‌شود.

عابدی خاطرنشان کرد: این طرح در تمام صنایع تولید کاشی و سرامیک که از قالب‌های پانچ برای پرس کردن خاک و آماده‌سازی برای پخت استفاده می‌شود، کاربرد دارد. همچنین از این خمیر می‌توان در تمام کارگاه‌ها و کارخانه‌های تعمیر و تولید قالب‌های پانچ کاشی و سرامیک استفاده کرد. در حال حاضر فاز تجاری‌سازی این طرح در حال اجراست.

عضو هیات علمی دانشگاه کاشان به پیشنهاد سه نفر و تأیید 12 عضو هیات داوران آکادمی بین‌المللی سرامیک، به‌ عنوان تنها هنرمند ایرانی به عضویت این آکادمی درآمد.

به گزارش سرویس علمی ایسنا، با عضویت دکتر عباس اکبری در آکادمی بین‌المللی سرامیک، نام ایران در فهرست 51 کشوری که به‌ عنوان عضو این آکادمی پذیرفته شده‌اند، ثبت شد.

آکادمی بین‌المللی سرامیک می‌کوشد با رصد‌کردن هنرمندان فعال بخش‌های نظری و عملی در عرصه‌ بین‌المللی سرامیک، فرهنگ‌های متفاوت سرامیک را در سطح حرفه‌ای ثبت کند و به‌ نمایش بگذارد.

حضور در 12 رویداد بین‌المللی، کسب سه جایزه، چاپ چند کتاب، مجموعه و مقاله‌ مرتبط با موضوع سرامیک از جمله فعالیت‌های چند سال اخیر دکتر عباس اکبری است که مورد توجه هیات داوران بین‌المللی این آکادمی قرار گرفته است.

آکادمی بین‌المللی سرامیک در سال 1953 در سوییس تأسیس شد و از سال 1958 به همکاری با یونسکو پرداخت و اکنون بیش از 60 سال است به‌ عنوان مرجع فعالیت‌های مختلف حرفه‌ای سرامیک در سطح بین‌المللی شناخته می‌شود.

بر اساس این گزارش، به‌ زودی دو مجموعه پژوهش نظری و عملی مرتبط با سابقه سرامیک کاشان به همت دکتر عباس اکبری، عضو هیات علمی دانشگاه کاشان منتشر می‌شود.