پژوهشگران مؤسسه‌ی پژوهشی علوم و فناوری رنگ و پوشش موفق به ساخت نانومرکب‌های جوهر‌افشان با هزینه‌ی تولید پایین و قابل کاربرد در صنایع سرامیک و چاپ شدند.

به گزارش سرویس فناوری ایسنا، ورود فناوری چاپگرهای جوهرافشان در صنعت سرامیک قدمت کمی دارد. با این وجود، استفاده از این چاپگرهای دیجیتال، روند رو به رشدی را طی کرده و درحال پیشرفت و تکامل است. این چاپگرها بطور گسترده برای تزیین سطوح سرامیکی، کاشی‌ها و ظروف غذاخوری مورد استفاده قرار می‌گیرند. مهم‌ترین موضوع در چاپگرهای جوهر‌افشان تهیه‌ی مرکب مناسب است. در این تحقیق، پژوهشگران در پی ساخت مرکبی بر اساس نانو رنگدانه‌های کبالت آلومینا بوده‌اند.

دکتر آتشه سلیمانی، عضو هیأت علمی مؤسسه‌ی پژوهشی علوم و فناوری رنگ و پوشش و محقق طر در این باره اظهار کرد: کاهش هزینه‌ی خرید نانومرکب سرامیکی جهت استفاده در چاپگرهای جوهر‌افشان یکی از فواید اصلی استفاده از روش پیشنهادی در این طرح است. از طرفی با توجه به پایه‌ی آب بودن مرکب مورد استفاده، آلودگی‌های محیطی نیز کاهش می‌یابد.

وی افزود: با تولید نانومرکب‌های سرامیکی جوهرافشان با این روش، خطر گرفتگی افشانه‌های چاپگرهای جوهر‌افشان کم شده و می‌توان این سیستم چاپ را جایگزین چاپ‌های سنتی در صنعت سرامیک کرد.

سلیمانی در خصوص نحوه ساخت و بررسی عملکرد این نانومرکب اظهار کرد: در این راستا، ابتدا نانو رنگدانه‌های سرامیکی تهیه شده برای ساخت نانو‌مرکب‌های سرامیکی، با استفاده از پراکنش کننده‌های مختلف فرمول‌بندی شدند. در این مرحله مناسب‌ترین پراکنش کننده جهت پایداری مرکب انتخاب شد. در ادامه، جهت بهبود خصوصیات فیزیکی مرکب‌های تهیه شده، نانو رنگدانه‌های کبالت آلومینا، به روش هم‌رسوبی و در حضور عامل‌های فعال سطح، ستیل تری متیل آمونیوم برومید (CTAB)، پلی وینیل پیرولیدون (PVP) و ترکیبی از PVP به همراه CTAB، تولید شد.

وی ادامه داد: تأثیر حضور عامل‌های فعال سطح بر خواص نهایی این نانو رنگدانه‌ها مورد بررسی قرار گرفت. در نهایت با استفاده از مناسب‌ترین پراکنش کننده و بهترین رنگدانه‌ی تهیه شده، نانو مرکب سرامیکی کبالت آلومینا، تهیه و با استفاده از چاپگر جوهرافشان، در لایه‌های مختلف روی سطوح سرامیکی چاپ شد.

بر اساس نتایج گزارش شده، استفاده از رنگدانه‌ی ساخته شده در حضور عامل‌های فعال سطحی CTAB به همراه PVP، مناسب‌ترین نوع رنگدانه جهت تهیه‌ی مرکب سرامیکی است.

نتایج این تحقیقات که توسط دکتر آتشه سلیمانی، دکتر مهدی قهاری از اعضای هیأت علمی مؤسسه‌ی پژوهشی علوم و فناوری رنگ، دکتر فرهود نجفی عضو هیأت علمی دانشگاه علوم پزشکی کردستان و مهندس مسعود پیمان‌نیا کارشناس ارشد مهندسی رنگ از مؤسسه‌ی پژوهشی علوم و فناوری رنگ انجام شده است، در Journal of the European Ceramic society به چاپ رسیده است.

فارس، می‌تواند قطب تولید کاشی و سرامیک کشور باشد ‌

‌رئیس سازمان صنعت، معدن و تجارت استان فارس گفت: با توجه به تولید 90 درصد کل خاک نسوز کشور در شهرستان آباده و تأمین نیاز قریب به 200 کارخانه به مواد اولیه، فارس می‌تواند قطب تولید کاشی و سرامیک باشد.

به گزارش خبرگزاری دانشجویان ایران(ایسنا)، منطقه‌ی فارس،«علی همتی» عصر دیروز(یکشنبه 26 مردادماه) در نشست هم‌اندیشی خانه‌ی صنعت ومعدن و تجارت فارس، گفت: امروز متأسفانه صنایع معدنی در فارس، رشد قابل قبولی ندارد، حال آنکه به‌لحاظ ظرفیت‌های معدنی، یکی از استان‌های شاخص محسوب می‌شویم.

وی با بیان اینکه میزان خام‌فروشی در بخش معدنی استان فارس زیاد است، گفت: این موضوع در معادن سنگ استان به‌خوبی مشهود است.

رئیس سازمان صنعت، معدن و تجارت فارس با اشاره به اینکه در دنیا به بخش خصوصی توجه خاصی می‌شود، گفت: باید بخش خصوصی را باور کنیم و به این بخش به‌عنوان بازوی قوی فعالیت‌های اقتصادی، تولیدی، صنعتی و معدنی و تجاری توجه ویژه‌ای شده و مسیر توسعه و رشد و شکوفایی استان در این حوزه هموار شود.

همتی خاطرنشان کرد: بخش خصوصی به‌عنوان یکی از شاکله‌های اصلی رشد و توسعه‌ی اقتصاد در هر کشوری است، باید با بهره گرفتن از این ظرفیت در مسیر توسعه‌ی فعالیت‌های صنعتی و تولیدی از جمله علم و تکنولوژی روز دنیا و نیز استفاده و نصب پیشرفته‌ترین تجهیزات و ماشین‌آلات در کارخانه‌ها به جایگاه و موقعیت مناسب و واقعی خود برسد.

پژوهشگران دانشگاه علم و صنعت ایران با همکاری محققان دانشگاه‌های EPFL سوئیس و استکهلم سوئد با بهره‌گیری از فناوری نانو، موفق به افزایش چقرمگی شکست بدنه‌های سرامیکی به میزان سه برابر شدند. محصول معرفی شده خواص مکانیکی بسیار مطلوبی دارد و در صنایع پیشرفته هوافضا، الکترونیک و مهندسی پزشکی قابل کاربرد خواهد بود.

به گزارش سرویس فناوری ایسنا، با وجود ویژگی‌های منحصر به فرد سرامیک‌ها، تردی ذاتی آن‌ها همواره سبب بروز مشکلات فراوان به هنگام کاربرد در صنایع مدرن و سنتی شده است. استحکام کششی بالا، نسبت طول به قطر زیاد و سایر خواص شناخته شده‌ی نانولوله‌های کربنی، محققان را متقاعد به استفاده از این نانوساختارها، به عنوان عامل تقویت کننده در ساخت ترکیب‌های مختلف، جهت رفع معایب سرامیک‌ها کرده است. در این کار تحقیقاتی نیز تلاش شده است به کمک نانولوله‌های کربنی، عمده‌ترین ضعف سرامیک‌ها (تردی و کم بودن چقرمگی شکست) رفع شده و از سوی دیگر خواص دما بالای بدنه‌های زیرکونیایی نیز بهبود یابد.

سرامیک اصلاح شده به این روش، از ویژگی‌های چندگانه مفیدی نظیر خواص حرارتی، خواص الکتریکی و خواص زیست سازگازی مناسب برخوردار است. با تولید بدنه‌های سرامیکی به کمک روش پیشنهاد شده در این پژوهش می‌توان به رفع مشکلات ایمپلنت‌های سرامیکی و دستگاه‌های حرارتی مورد استفاده در صنایع مختلف امیدوار بود.

مهدیار طاهری، کارشناس ارشد مواد و متالورژی از دانشگاه علم و صنعت ایران و محقق طرح در این باره اظهار کرد: افزایش چشم‌گیر چقرمگی شکست سرامیک به دلیل تأثیر همزمان حضور نانولوله‌های کربنی در زمینه و افزایش اندازه ذرات زمینه زیرکونیایی پایدار بوده است. این نانولوله‌ها در کسر حجمی بالا و در یک محیط خشک نیز پراکندگی مناسبی در ماتریس زیرکونیا دارند. بهبود خواص دما بالای این ترکیب و نیز پخت مناسب بدنه‌ها از دیگر نتایج مهم به دست آمده به شمار می‌رود.

طاهری در مورد مراحل انجام این کار گفت: در ابتدا نانولوله‌های کربنی به کمک مخلوط کن توربیولا (Turbula) در زمینه سرامیکی پراکنده شد و به کمک روش نوین پلاسمای جرقه‌ای (SPS) پخت نمونه‌ها انجام گرفت. سپس نمونه‌های تولید شده به کمک دستگاه SEM و TEM مشخصه‌یابی شدند. در نهایت پس از پخت در دماهای مختلف، خواص مکانیکی در دمای محیط (تعیین چقرمگی شکست به روش مخروط فرورونده) و نیز دمای بالا (به کمک روش طیف سنجی مکانیکی) مورد ارزیابی قرار گرفت.

محقق طرح تصریح کرد: سازوکار افزایش چقرمگی شکست در حضور نانولوله‌های کربنی را می‌توان پل زدن نانولوله‌ها بر روی دهانه ترک و ممانعت از رشد ترک، بیرون کشیده شدن نانولوله از زمینه (عاملی بر مصرف انرژی ترک) و انحراف ترک (افزایش مسیر ترک و در نهایت افزایش چقرمگی) معنا کرد.

نتایج این کار تحقیقاتی که حاصل همکاری مهندس طاهری، دکتر گلستانی‌فرد، دکتر رضایی از اعضای هیأت علمی دانشگاه علم و صنعت ایران و همچنین دکتر مظاهری از دانشگاه استکهلم سوئد و دکتر شالر از دانشگاه EPFL سوئیس است، در مجله‌ی Ceramics International منتشر شده است.