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

پوشش‌های یخ‌گریز با دوام بالا بر پایه‌ی نانو ذرات و مواد نانو ساختار

کلمات کلیدی: یخ‌گریز؛ پوشش؛ نانو؛ آلومینیم

یخ‌زدگی یکی از اصلی‌ترین چالش‌ها در صنایع هوافضا می‌باشد. سالانه هزینه‌ی قابل توجهی توسط شرکت‌های هواپیمایی جهت مبارزه با یخ‌زدگی تجهیزات صرف می‌شود. از این‌رو در چند دهه‌ی گذشته طراحی و ساخت پوشش‌های یخ‌گریز جهت رفع مشکل یخ‌زدگی قطعات بدنه‌ی هواپیما مورد توجه محققان قرار گرفته و محصولات مختلفی نیز روانه‌ی بازار شده است. در این میان حفظ خواص یخ‌گریزی پوشش تحت فرآیندهای ذوب و یخبندان متوالی از جمله چالش‌هایی است که در این زمینه حائز اهمیت است. همچنین خواص مکانیکی مناسب در کنار خواص یخ‌گریزی قابل قبول به‌صورت توأمان از جمله مواردی است که تحقیقات بیشتر در زمینه‌ی پوشش‌های یخ‌گریز را به امری ضروری تبدیل کرده است.

 

پیش زمینه طرح :

 

·         هدف

ساخت پوشش یخ‌گریز با دوام بالا جهت حفاظت از زیرلایه‌ی آلومینیمی

 

·        کاربرد محصول

جلوگیری از یخ‌زدگی تجهیزات فلزی در تماس با محیط‌های مختلف

 

·        مشخصات فنی اجباری محصول نهایی

1. استحکام چسبندگی یخ به زیرلایه: کمتر از kPa 30

2. زاویه‌ قطره‌ی پسماند (اختلاف بین زاویه تماس پیش‌رونده و پس‌رونده): کمتر از 10 درجه.

3. دوام مکانیکی (مقاومت در برابر سیکل‌های ذوب و یخبندان): عدم افت خواص یخ‌گریزی (باقی ماندن استحکام چسبندگی در مقادیر کمتر از kPa 30) تحت 20 سیکل ذوب و یخبندان (frosting/defrosting) از دمای °C 20- در اتمسفر کنترل‌شده (رطوبت ثابت).

4. دوام مکانیکی (چسبندگی): حفظ خواص یخ‌گریزی (باقی ماندن استحکام چسبندگی یخ در مقادیر کمتر از kPa 30) پس از اعمال 10 مرتبه آزمون چسب نواری (Tape test) بر اساس استاندارد GB/T9286.

5. مقاومت در برابر UV: باقی ماندن استحکام چسبندگی یخ در مقادیر کمتر از kPa 30 پس از قرار گرفتن تحت QUV-B به مدت 100 ساعت بر اساس استاندارد ASTM G 154.

 

·        مشخصات فنی اختیاری محصول نهایی

1. عدم افت دیگر خواص نظیر مقاومت به خوردگی زیرلایه‌ی فلزی

2. قابلیت تولید در مقیاس صنعتی و نیمه‌صنعتی

3. قیمت تمام‌شده‌ی مناسب

4. دوام شیمیایی (مقاومت در برابر محیط‌های اسیدی و قلیایی): (باقی ماندن استحکام چسبندگی در مقادیر کمتر از kPa 30) پس از قرار گرفتن تحت محیط‌های آبی اسیدی و قلیایی به ترتیب با pHهای کمتر از 4 و بیشتر از 10.

5. مقاومت در برابر آب: حفظ خواص یخ‌گریزی (باقی ماندن استحکام چسبندگی یخ در مقادیر کمتر از kPa 30) پس از غوطه‌وری در آب به مدت 1 ماه.

6. دوام مکانیکی (مقاومت در برابر سایش سطوح زبر): حفظ خواص یخ‌گریزی (باقی ماندن استحکام چسبندگی یخ در مقادیر کمتر از kPa 30) پس از قرار گرفتن تحت 10 سیکل سایش مکانیکی با استفاده از کاغذ سمباده‌ (سیلیکن کاربید) با شماره‌ی 800 تحت بار ثابت به میزان kPa 6-4.

 

·        مشخصات جزء نانومتری

نانو ذرات، نانو ساختارها 

 

·        چالشها و محدودیتها

اصلی‌ترین چالش موجود تأمین توأمان خواص مناسب مکانیکی و شیمیایی در کنار خاصیت یخ‌گریزی در طول عمرهای بالای پوشش است. در این زمینه دسترسی به دستگاه استاندارد اندازه‌گیری استحکام چسبندگی یخ به زیرلایه از جمله اصلی‌ترین محدودیت‌های این پیشنهاده است.

 

·        تجهیزات کلیدی مورد نیاز برای طرح

دستگاه اندازه‌گیری استحکام چسبندگی یخ به زیرلایه

تجهیزات آزمون ذوب و یخبندان در رطوبت کنترل‌شده

 

·        نکات مهمی که لازم است طی انجام طرح در نظر گرفته شود

انجام آزمون‌های مربوطه منطبق با استانداردهای موجود جهت دستیابی به نتایج قابل قبول و تکرارپذیر در راستای این پیشنهاده بسیار ضروری است. حفظ خواص یخ‌گریزی و دوام فیزیکی/مکانیکی/شیمیایی پوشش مهم‌ترین نکته‌ای است که در روند انجام طرح باید مد نظر قرار گیرد. همچنین کنترل عدم تأثیرگذاری جزء نانومتری بر دیگر مشخصات پوشش نظیر سهولت اعمال، خواص ضد خوردگی و ویژگی‌های ظاهری (نظیر فام) می‌تواند از اهمیت برخوردار باشد.

برنامه زمانبندی :

اعتبار تا پایان سال 1399

کد RFP :

C20-15-98