1
ستاد ویژه توسعه فناوری نانو Iran Nanotechnology Innovation Council بستن
  • ستاد ویژه توسعه فناوری نانو

  • بانک اطلاعات شاخص های فناوری نانو

  • سایت جشنواره فناوری نانو

  • سیستم جامع آموزش فناوری نانو

  • شبکه آزمایشگاهی فناوری نانو

  • موسسه خدمات فناوری تا بازار

  • کمیته استانداردسازی فناوری نانو

  • پایگاه اشتغال فناوری نانو

  • کمیته نانو فناوری وزارت بهداشت

  • جشنواره برترین ها

  • مجمع بین المللی اقتصاد نانو

  • اکو نانو

  • پایگاه اطلاع رسانی محصولات فناوری نانو ایران

  • شبکه ایمنی نانو

  • همایش ایمنی در نانو

  • گالری چند رسانه ای نانو

  • تجهیزات فناوری نانو

  • صنعت و بازار

  • باشگاه نانو

دانشگاه علم و صنعت ایران: افزایش استحکام خام بتن‌های نسوز با اتصال نانو

تاریخ خبر : 1393/05/21 تعداد بازدید : 2455

محققان کشورمان با همکاری پژوهشگران برزیلی با بهره‌گیری از فناوری نانو موفق به ساخت بتن‌های نسوزی شدند که از استحکام خام بالایی برخوردار است. محسن نوری خضرآباد، دانشجوی دکتری مواد دانشگاه علم و صنعت ایران، به عنوان مجری این طرح موفق به دریافت جایزه بین‌المللی گوستاو- ایریش ( 2014 Gustav- Eirich) گردیده است.

نسوزهای بی‌شکل مثل آجرهای دیرگداز به طور گسترده در صنایع مصرف کننده نسوز از جمله فولاد و فلزات غیر آهنی استفاده می‌شوند. بتن‌های نسوز سهم عمده‌ای از دیرگدازهای بی شکل را به خود اختصاص داده‌اند. با پیشرفت فناوری نانو، در سال‌های اخیر تلاش شده است که از مواد نانومتری مانند سیلیس کلوئیدی به عنوان جایگزینی برای سیمان نسوز در این بتن‌ها استفاده شود. با این حال استحکام خام پایین حاصل از ژلاسیون عامل کلوئیدی، استفاده از این بتن‌ها را محدود کرده است. محققان در این طرح تلاش نموده‌اند با بهره‌گیری از افزودنی‌های خاص و تشدید ژلاسیون نانوذرات سیلیس، استحکام خام دیرگدازهای ریختنی را افزایش دهند.
دستاوردهای این محققان با کمک به توسعه‌ی نسل جدیدی از دیرگدازهای ریختنی با اتصال نانو و دستیابی به استحکام خام فوق‌العاده، راه را برای استفاده هر چه بیشتر این محصولات در صنایع مصرف کننده هموار نموده‌ است. از صنایع مصرف کننده نسوز در کشور می‌توان صنایع فولاد، فلزات غیر آهنی، سیمان، پتروشیمی و... را نام برد. برای مثال می‌توان با ساخت قطعات نسوز پیش ساخته مصرفی در این صنایع، عملکرد این قطعات را بهبود بخشید.
محسن نوری خضرآباد مزیت استفاده از سوسپانسیون‌های کلوئیدی را، ماهیت نانومتری ذرات آن‌ها می‌داند. وی در این باره می‌گوید: «عامل اتصال رایج در بتن‌ها، سیمان نسوز است که در اثر واکنش با آب و ایجاد ترکیبات سیمانی هیدرولیک، منجر به ایجاد استحکام در بتن ریخته شده می‌شود. در حالی که در نسوزهایی با اتصال نانو، برخلاف سیمان نسوز، اتصال از طریق ژلاسیون عامل کلوئیدی صورت می‌گیرد. با این وجود یک مشکل اساسی در راه استفاده از سوسپانسیون‌های نانومتری وجود دارد. در این موارد، استحکام خام بدنه ریخته شده در مقایسه با نسوز حاوی سیمان نسوز پایین است. این مشکل، خروج قطعات بزرگ از قالب را با دشواری مواجه می‌سازد. در طرح تحقیقاتی حاضر راهکارهای مناسبی برای غلبه بر چالش مذکور معرفی گردیده است.»
نوری خضرآباد در ادامه افزود: «در این تحقیق با استفاده از افزودنی‌های مناسب، فرآیند ژلاسیون سیلیس کلوئیدی تشدید گردیده است. به طوری‌که استحکام خام بدنه‌های ریخته شده تا حدود دو و نیم برابر افزایش یافته و به سطح یک دیرگداز ریختنی حاوی %4 وزنی سیمان نسوز رسیده است.»
ماهیت نانومتری سیلیس کلوئیدی استفاده شده در این دیرگدازها، اثرات مختلفی بر عملکرد بتن ریخته شده خواهد داشت. از آن‌جمله می‌توان به قابلیت خشک کردن سریع‌تر، پایداری ابعادی، حصول به زینترینگ در دماهای پایینتر و نیز تشکیل فاز مولایت در بدنه‌ها اشاره کرد.
به گفته نوری، نوآوری‌های این کار سبب شده است تا این پژوهش، شایسته‌ی دریافت جایزه بین المللی گوستاو- ایریش 2014 معرفی گردد. این جایزه هر ساله با حمایت مرکز نسوز اروپا و شرکت آلمانی آیریش به سه مورد از برترین پروژه‌های تحقیقاتی انجام شده در زمینه دیرگدازها اعطا می‌شود. این طرح به عنوان نماینده‌ی جامعه علمی نسوز ایران برای اولین بار مفتخر به دریافت این جایزه گردید.
مروری بر این طرح که حاصل همکاری محسن نوری، دکتر فرهاد گلستانی فرد، دکتر حمیدرضا رضایی- اعضای هیأت علمی دانشگاه علم و صنعت ایران- و همکارانشان از دانشگاه فدرال سائوکارلوس برزیل است در مجله‌ی Ceramics International (جلد 39، شماره 4، ماه ژانویه، سال 2014، صفحات 3479 تا 3497) منتشر شده است. همچنین نتایج این طرح برای مقالات دیگری در این مجله مورد پذیرش قرار گرفته است.