نانوروکش یا نانو پوشش ها چگونه تولید میشوند؟ انواع مختلف نانو روکش ها
نانوروکش یا نانو پوشش ها چگونه تولید میشوند؟ انواع مختلف نانو روکش ها
نانوروکش
در علم نانو مواد ,روکش یا پوشش نام لایه بسیار نازکی است که بر روی مواد کشیده میشود ,تا کمک کند به بالا بردن ویژگی سطح مواد و جلوه آنرا بهتر کند.
روکش های ارتقا دهنده برای دوام ماده,روکش مقابله کننده برای هوازدگی سطح مواد و روکش های مقاوم در مقابل سایش و انواع مختلف دیگر روکش های محافظ در این گسترده تعریف هستند.
البته گاهی ممکن است از پوشش ها برای افزایش چسبندگی سطح ,تغییرات در کیفیت رنگ ,بازتاب نور و غیره استفاده کرد.
نانو پوشش (نانوروکش) چیست ؟
نانو پوشش ها بهترین فرصت را برای ارتقای کیفی محصولات ساختمانی موجود یا حتی دیگر مصالح نانو بنیان جدید فراهم کرده اند. البته داین مشکل وجود دارد که مواد نانو بنیان فی نفسه گران قیمت بوده و موانع تکنولوژیکی موجود بر سر راه تولید تولید این گونه مواد را محدود کرده است.
اما بسیاری از روش های تولید نانو مواد برای پوشش دادن سطوح وسیع به وسیله نانو روکش ها بسیار مناسب است.
عاملی که سبب می شود بتوان از هزینه تولید روکش های نانو کاست و آن ها را به میدان رقابت با پوشش های سنتی وارد کرد این است که ضخامت نانو روکش ها بسیار کم است و برای تولید آن ها از حجم به نسبت کمتری از نانو ذرات استفاده می شود. مهم ترین جنبه مثبت استفاده از نانو پوشش ها این است که می توان به کمک آن ها به شمار زیادی از ویژگی های مطلوب و برجسته نانو مواد دست یافت بدون آنکه نیاز به تولید اجزای بزرگ تر و مواد حجیم تر نانو کامپوزیت باشد.
نخستین بهره برداری عملکردی از نانو پوشش ها افزایش مقاومت مواد در برابر پوسیدگی و فرسودگی سایش و خوردگی است.
البته کاربرد نانو روکش ها به همین جا ختم نمی شود بلکه تغییر یا بهبود دیگر ویژگی ها از جمله ویژگی های مغناطیسی.الکتریکی.اپتیکی و اصطکاکی به طور کامل غیر قابل نفوذ شدن سطح مواد در برابر نفوذ مایعات و گازها در نهایت ایجاد سیمایی تزیینی را نیز می توان از موارد کاربرد این دسته مواد در صنعت ساختمان سازی بر شمرد. یکی از کاربردهای مهم روکش ها در معماری ساخت شیشه های ضد انعکاس و ضد تشعشع است که تا به امروز سعی شده به کمک روش های مختلفی به آن دست یافت.
البته نباید از دیگر ویژگی های بر جسته نانو پوشش ها از قبیل ضد میکروب خود تمیز شونده و ضد خش کردن سطوح غافل شد.
نانوروکش یا نانو پوشش ها چگونه تولید میشوند؟ انواع مختلف نانو روکش ها
چگونه نانوروکش تولید کنیم؟
1-روش پاشش حرارتی
2-روش رسوبدهی شیمیایی بخار (CVD)
3-روش نیتروراسیون
4- لایه نشانی الکترولیتی کاتد
5-روش رسوبدهی فیزیکی بخار
6-روش سل ـ ژل
7-پوششهاي نانوهيدروکسي آپاتيد
لایه نشانی الکترولیتی کاتد:
برای تولید پوششهای مقاوم به خوردگی، استفاده از اکسیدِ همان فلز ساده ترین نوع پوشش است.معمولاً از نمکهای مذاب مختلف، یا در برخی موارد از اسیدها، به عنوان الکترولیت استفاده می شود.آلومینیوم بهترین مثال برای این روش است.
روش نیتروراسیون:
اتم نیتروژن کوچک است و به همین علت به راحتی میتواند به درون سطح اکثر مواد نفوذ کند.اگر اتم نیتروژن بتواند چند نانومتر داخل سطح نفوذ کند، یک نانوروکش تولید کرده است. فولاد بهترین مثال برای این روش است.
روش رسوبدهی فیزیکی بخار:
با گرم کردن ماده (جامد یا مایع) اتم ها یا مولکول ها از روی سطح آزاد میشوند.با افزایش دما تعداد ذره هایی که از سطح کنده میشوند افزایش می یابد.وقتی اتم های کنده شده از سطح به مقدار معینی رسیدند، واکنشهای شیمیایی در حالت بخار صورت میگیرند. بعد از آن بخار سرد میشود و یک لایه نازک روی سطح ایجاد میگردد.
پوششهاي نانوهيدروکسي آپاتيد:
براي ايمپلنتهاي مورد استفادهدر بدن انسان شرکت (InformatCorporation) IMCO با استفاده از تکنيکالکتروفورتيک در دماي محيط نانوساختار هيدروکسي آپاتيد را بر روي انواع ايمپلنتهاپوشش مي‌دهد. اين ايمپلنتها از جنس Ti6Al4V است که کاربردهاي مختلفدر دندانپزشکي و اورتوپدي دارد. پوشش هيدروکسيآپاتيد به روشهاي قديميپاشش حرارتي و رسوبدهي شيميايي روي سطح اعمال مي‌شد.
فواید پوششهاي نانوهيدروکسي آپاتيد:
افزايش استحکام باند: در روشهاي قبلي اعمال هيدروکسي آپاتيد، استحکام چسبندگي پوشش بسيار پايين است. در روش پاشش حرارتي MPa30 و در رسوبدهي شيميايي MPa 14 است. اما اين روش باعث ميشود که استحکام چسبندگي به حدود MPa60 برسد.
بهبود مقاومت خوردگي: اين پوششهاي نانويي 100% فشرده و 100% کريستالي است، که باعث ميشود مشکل انحلال آمورفي اين پوشش حل شود و البته فشرده بودن باعث ميشود که مايعات بدن تحت تماس با فلز قرار نگيرند. جريان پلاريزاسيون خوردگي در اين حالت 300 بار کمتر از حالتي است که به دو روش قديمي پاشش حرارتي و رسوبدهي شيميايي پوشش داده شده است.
انواع نانوروکش:
1-نانوذرات چسبانده شده روی یک زمینه
2-روکشهای بلوری با ساختار نانومتری
3-لایه های نازک
نانوذرات چسبانده شده روی یک زمینه:
یکی از مشکلات خوردن پفک، چسبیدن ذرات پفک به دست است که باعث میشود انگشتانی نارنجی داشته باشیم.چگونگی چسبیدن ذرات پفک مثل تولید پوشش با استفاده از ذرات ریز است. با استفاده از نانوذرات و رطوبت، نانوروکش تهیه می شود.ذرات پفک به خاطر رطوبت به دست میچسبند (عامل چسباننده) و پوششی از ذرات پفک را ایجاد میکنند
روکشهای بلوری با ساختار نانومتری:
چیدمان اتم های مواد راه دیگری برای تولید نانوپوششهاست.اتم های تشکیل دهنده آنها به صورت منظم در جهت هایی خاص درون حوزه هایی مثل سلول های روی پوست دست قرار گرفته اند.باید اندازه دانه های این پوششها را به حد 1 تا 100 نانومتر درآورد.
گردآوری : کیوسک نانو
مطالب زیر را حتما بخوانید:
قوانین ارسال دیدگاه در سایت