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.
ضرورت ورود ایران به عرصه نانو تکنولوژی بسیاری از کشورهای پیشرفته و در حال پیشرفت، برنامههایی را برای پشتیبانی از فعالیتهای تحقیقاتی و صنعتی نانوتکنولوژی تدوین و اجرا مینمایند. زیرا...
مدیر یک شرکت دانش بنیان مطرح کرد؛ نصب و راه اندازی سامانه نانوحباب در شهرهای بزرگ برای تصفیه آببه گزارش خبرگزاری مهر به نقل از ستاد نانو، عارف دادگستر اظهار...
نقش فناوری نانو در حل چالش جهانیِ آب تهیهی آب ِ پایدار، ایمن، پاک و کافی، یک چالش جهانی است. فناوریهای تصفیه و نمکزدائی آب هنوز نیاز به انرژی و...
نانومواد در ساخت لنز استفاده شدبه گزارش خبرگزاری مهر، پژوهشگران دانشگاه وندربیلت موفق به ساخت لنزی شدند که میتواند جایگزین اپتیکهای مورد استفاده در بینایی ماشینی شده و با مصرف...
کمک به سبک شدن توربینهای بادی با استفاده از مستربچهای نانویی یکی از شرکتهای تولیدکننده مواد اولیه پلیمری، با استفاده از فناوری نانو مستربچ هایی ارائه کرده که میتوان از...
درمان سرطان در زنان با استفاده از فناوری نانو چارچوبهای آلی فلزی ساختاری متخلخل دارند. محققان نانو با استفاده از آنها دارویی ساختند که قادر است سلولهای سرطان پستان را...
دستاورد دانشبنیانها؛ افزایش ۳۰۰ برابری عمر کمپرسورهای صنعت نفت با پوششهای فوق سختبه گزارش خبرگزاری مهر به نقل از ستاد نانو، مهندس حسن جهدی مدیرعامل این شرکت فناور، زمینه فعالیت...
رئیس نهاد رهبری در دانشگاهها مطرح کرد؛ تعجب خارجی ها از پیشرفتهای علمی ایران خصوصا ربات جراحیبه گزارش خبرنگار مهر، حجت الاسلام والمسلمین مصطفی رستمی امروز در اختتامیه یازدهمین جشنواره...
فناوری نانو چیست؟ تاریخچه نانو و کاربرد های فناوری نانو در دوران ماقبل تاریخ فناوری نانو چیست؟ فناوری نانو (Nanotechnology) تعریف و توضیحاتی دارد که کمی دشوار هستند اما لازم...
ابداع یک روش درمان ژنتیکی خاص با کمک نانوذراتبه گزارش خبرگزاری مهر، تحقیقات پیشین روی ساختار DNA منجر به تولید نانوذرات دو رشتهای مارپیچ شده است. اگر به ده سال...
قوانین ارسال دیدگاه در سایت