فناوری نانو و فولاد
فولاد یکی از مهمترین مواد ساختمانی می باشد. خواصی نظیر استحکام، مقاومت به خوردگی و قابلیت جوشکاری آن در طراحی و ساخت بسیار مهم هستند. این قابلیت ها باعث شده که نقش فولاد در صنعت ساخت و ساز بسیار پر رنگ باشد.
موارد استفاده از فولاد در صنعت عمران:
– در ساختمان های اسکلت فلزی به عنوان تیر و ستون و بادبند و پلیت های کف، در ساختمان ها و سازه های بتنی به عنوان میلگرد
– پایه ها و کف پل ها، کابل های کششی پر مقاومت
– لوله های انتقال آب و گاز و نفت
– اجزای داخلی ساختمان ها مثل در و پنجره ها، پیچ ها و اتصالات،
– استفاده در نمای ساختمان
معایب فولاد:
خستگی و ترک خوردگی، خوردگی در مجاورت سیمان، آثار تبعی جوش کاری، نیاز به مقاومت های بالاتر، ضریب ارتجاعی بالاتر، نیاز به مقاومت بیش تر در مقابل خراشیدگی، از بین بردن آلودگی سطوح فلزی و…. .
کاربرد گسترده فولاد در صنعت ساختمان، مزایا و معایب این ماده و قابلیت های چشمگیر فناوری نانو، زمینه های متعدد تحقیقات در این صنعت را فراهم می آورد.
فولاد و نانو ذرات:
خستگی مساله بسیار حساسی است که می تواند منجر به شکست فولاد در سازه های تحت نیروی سیکلی (مانند پل و برج ها) گردد. این موضوع می تواند در تنش هایی کمتر از تنش تسلیم مواد رخ دهد و در نتیجه عمر مفید سازه را کاهش دهد. افزایش تنش باعث شروع ترک و متعاقباً شکست خستگی می شود. تحقیقات نشان داده است که افزودن نانو ذرات مس باعث کاهش ناهمواری های سطح فولاد گشته و در نتیجه ی آن تعداد تنش ها محدود شده و بنابراین ترک ناشی از خستگی کاهش می یابد. پیشرفت در این فناوری منجر به افزایش ایمنی، نیاز کمتر به نظارت و استفاده ی بهتر از مواد در ساخت و ساز های مستعد به مساله خستگی شده است.
فولاد Sanduk Nauoflex:
در سال ۱۹۹۲، اداره کل بزرگراه (FHWA) همراه با سازمان آهن و فولاد آمریکا و نیروی دریایی ایالات متحده، فولادی کم کربن- با عملکرد بالا (HPS) را برای پل ها تولید کردند. فولاد جدید مقاومت بالا در مقابل خوردگی و خاصیت جوش خوردگی بهتری را به خاطر وجود نانو ذرات مس در مرز دانه های فولاد از خود نشان می دهد. این فولاد به نام فولاد Sanduk Nauoflex معروف است. Sanduk Nauoflex یک فولاد زنگ نزن جدید است که خواصی از جمله استحکام فوق العاده بالا، فرم پذیری خوب و کیفیت سطح تمام شده ی خوبی دارد. به دلیل عملکرد بالای این فولاد ، می توان از آن در کاربردهایی که نیاز به مواد سبک و محکم دارند استفاده نمود. به دلیل استحکام و مدول الاستیسیته فوق العاده بالا، این فولاد حتی می تواند نازک تر و سبک تر از اجزایی که از آلومینیوم و تیتانیم ساخته شده اند باشد. مقاومت در مقابل خوردگی و سایش خوب آن می تواند باعث کاهش هزینه های ساخت و نگهداری شود.
فولاد MMFX2:
MMFX2 یک فولاد اصلاح شده ی نانو ساختار دیگری می باشد که توسط شرکتی به همین نام ساخته شده است. در مقایسه با فولاد های معمولی، این نوع فولاد میکرو ساختار متفاوتی دارد: یک ساختار لایه ای تکه تکه شبیه به “تخته چند لایه”. این ساختار منحصر به فرد باعث شده که فولاد MMFX2 استحکام (سه برابر مستحکم تر)، انعطاف پذیری، چقرمگی و مقاومت به خوردگی قابل ملاحظه ای پیدا کند. از این نوع فولاد می توان در مسلح سازی سازه های بتنی استفاده نمود. از آنجایی که این فولاد مقاومت در مقابل خوردگی مشابه فولاد زنگ نزن را دارد، می تواند به عنوان جایگزین استفاده شود زیرا از لحاظ اقتصادی به صرفه تر می باشد. همانطور که در شکل ۱ در تصاویر گرفته شده به وسیله میکروسکوپ انتقال الکترونی (TEM) نشان داده شده است، ترکیب شیمیایی و فرآیند تولید این فولاد باعث شده است که میکرو ساختار آن به صورت نانو لایه های انتقال نیافته ی آستنیت در بین لایه های مارتنزیت باشد. این ساختار از تولید کاربید پیوسته جلوگیری می کند و در نتیجه ایجاد سلول های میکرو گالوانیک را کاهش می دهد. بنابراین با کاهش سلول های میکرو گالوانیک، فرآیند خوردگی به شدت کاهش می یابد. از این نوع فولاد در سازه های زیادی که در معرض خوردگی بوده اند استفاده شده است. شکل ۲ استفاده از فولاد MMFX 2 را در یکی از پل های ایالت اوکلاهوما در آمریکا نشان می دهد. از میلگرد MMFX 2 به عنوان رکاب در پیش ساخت تیرهای پل استفاده شده است.
تاریخچه و ارائه فناوری نانو در عصر نوین دانشمند ژاپنی Nario Taniguchi برای اولین بار واژه فناوری نانو را در سال 1353 استفاده کرد که این واژه برای توضیح...
پوشش نانو سرامیک و كاور بدنه خودرو چيست و چه فوايدی دارد؟ - كارواكس پوشش نانو سرامیک و كاور بدنه خودرو چيست و چه فوايدي دارد؟ آيا پوشش نانو سرامیک و كاور بدنه خودرو...
معرفی متخصصان فعال به صاحبان صنعت؛ برگزاری تور فناورانه همزمان با نمایشگاه بینالمللی فناوری نانوبه گزارش خبرگزاری مهر به نقل از معاونت علمی، فناوری و اقتصاد دانش بنیان ریاست جمهوری،...
توسط ستاد توسعه فناوری نانو؛ تریبون «نانو و صنعت ۱۴۰۱» برگزار می شودبه گزارش خبرگزاری مهر به نقل از ستاد توسعه فناوری نانو، در راستای ترویج صنعتی فناوری نانو، رویداد...
روشهای ساخت مواد نانو بسیار گسترده اند. اصلیترین روشهای ساخت مواد نانو روش بالا به پایین: در این روش با استفاده از یک سری ابزارها، مواد از جسم حجیم جدا...
همزمان با هفته دولت صورت گرفت؛ رونمایی از نانوکیتهای تشخیص آلودگی های نیترات و نیتریت و آمونیاکبه گزارش خبرگزاری مهر به نقل از پژوهشگاه بیوتکنولوژی کشاورزی، طی مراسمی که صبح...
در نمایشگاه توانمندی مدیریت شهری؛ از مواد نانو پاککننده مخازن زباله در غرفه منطقه ۱۴ رونمایی شدبه گزارش خبرگزاری مهر، با آغاز به کار نمایشگاه شهرهای خواهر خوانده و توانمندی...
با کمک نانوداروها؛ جنگافزار جدید برای مقابله با HIV ساخته شدبه گزارش خبرگزاری مهر، بعد از شیوع ویروس کرونا، جامعه علمی نسبت به اهمیت mRNA شناخت بیشتری پیدا کرد به...
۳۵ استارت آپ دانشجویی برای توسعه بازار نانو تلاش میکنندبه گزارش خبرگزاری مهر به نقل از معاونت علمی، فناوری و اقتصاد دانش بنیان، در حال حاضر، وظایف دانشگاههای نسل جدید...
با حمایت مرکز راهبردی فناوریهای همگرا؛ آخرین دستاوردهای سامانههای ریزمقیاس زیستی ارائه شد به گزارش خبرگزاری مهر به نقل از معاونت علمی، در این نشست سهروزه که تعدادی از پژوهشگران...
به گزارش خبرنگار مهر، در آئینی که عصر پنجشنبه در سازمان صنعت، معدن و تجارت استان اردبیل برگزار شد، هشتمین دفتر نمایندگی این صندوق در استان اردبیل در حالی راهاندازی...
قوانین ارسال دیدگاه در سایت