گواهی اختراع پژوهشگران پژوهشکده سامانه‌های حمل و نقل فضایی با عنوان "تهیه نانوالیاف هافنیم کاربید (HfC) به روش احیای پیش سازه الکتروریسی شده PVP/Hf"، از سوی مرکز مالکیت معنوی سازمان ثبت اسناد و املاک کشور صادر شد.

 

 

 

به گزارش روابط عمومی پژوهشگاه فضایی ایران، گواهی اختراع پژوهشگران پژوهشکده سامانه‌های حمل و نقل فضایی با عنوان "تهیه نانوالیاف هافنیم کاربید (HfC) به روش احیای پیش سازه الکتروریسی شده PVP/Hf"، از سوی مرکز مالکیت معنوی سازمان ثبت اسناد و املاک کشور صادر شد.

 

رحیم احسانی، رئیس پژوهشکده سامانه‌های حمل و نقل فضایی با اعلام خبر فوق اظهار داشت؛ در سال‌های اخیر نیاز به مواد جدیدی که علاوه بر قابلیت کارکرد در اتمسفرهای اکسیدی و خورنده، توانایی تحمل دماهای بالاتر از دو هزار درجه سانتی‌گراد را به مدت زمان طولانی داشته باشند، در صنایع مختلف به ویژه صنعت هوافضا به شدت احساس می‌شود. 

 

وی ادامه داد: هافنیم کاربید (HfC) از جمله سرامیک‌های مهندسی دیرگدازی است که طی سال‌های اخیر به دلیل خواص فیزیکی و شیمیایی عالی، بسیار مورد توجه قرار گرفته است. این ترکیب با نقطه ذوب  3890 درجه سانتی‌گراد، خاصیت دیرگدازی عالی دارد و حتی نقطه ذوب آن از ترکیبات آلیاژی دوتایی متداول نیز بالاتر است.

 

وی در ادامه در خصوص اهمیت و کاربرد هافنیم کاربید افزود؛ مجموعه خواص فیزیکی، شیمیایی و مکانیکی منحصر به‌فرد این ماده، آن را به عنوان یک کاندیدای مناسب برای کاربرد در صنایع هوافضا و کاربردهای سایشی، ابزار برش و توربین‌ها، بوته‌های ذوب و نگهداری مذاب فلزات مطرح می‌کند. 

 

رئیس پژوهشکده سامانه‌های حمل و نقل فضایی در خصوص روش تهیه نانوالیاف‌ها نیز توضیح داد؛ تلاش‌های بسیاری برای طراحی و سنتز نانو مواد تک بعدی، مثل نانو میله‌ها، نانو سیم‌ها، نانو لوله‌ها و نانو الیاف انجام می‌شود. روش الکتروریسی یکی از مهم‌ترین روش‌های تولید نانوالیاف بوده و به دلیل نرخ کشش بسیار زیاد و سرعت بالای کرنش در حین سنتز موجب می‌شود تا این الیاف از جهت‌گیری مولکولی بسیار بالایی در راستای محور طولی لیف برخوردار شوند. 

 

احسانی گفت: به دلیل تبلور بیشتر و جهت‌گیری مولکولی بالاترِ ناشی از تاثیر نیروی الکتریکی در امتداد محور طولی نانوالیاف الکتروریسی شده، و احتمال حضور نقص سطحی کمتر در واحد طول نانولیف، این نانوالیاف به طور قابل توجهی از خواص مکانیکی بهتر شامل استحکام کششی، مدول و چقرمگی بالاتری نسبت به میکرو الیاف برخوردار هستند.

 

وی در تشریح این طرح اختراعی افزود: برای تهیه نانوالیاف هافنیم کاربید، نانوالیاف سرامیکی HfC با خلوص بالا و سطح ویژه زیاد به روش الکتروریسی و سپس احیای کربوترمال سنتز شد. مواد اولیه ارزان قیمت و دوستدار محیط زیست شامل هافنیم تتراکلرید، پلی وینیل پیرولیدون و اتانول به ترتیب به عنوان منابع هافنیم، کربن و حلال مشترک استفاده شد. نانو الیاف HfC با مورفولوژی مناسب و بدون دانه به‌وسیله عملیات حرارتی دو مرحله‌ای بر روی الیاف خام الکتروریسی شده (PVP-Hf) شامل پایدارسازی در هوا، پیش اکسایش در هوا و سپس احیای کربوترمال در دمای 1500 درجه سانتی‌گراد در اتمسفر آرگون تهیه و نانو الیاف الکتروریسی شده با انجام آنالیزهای EDX , FESEM, BET, TG/DSC XRD, مشخصه‌یابی شدند.