تولید نانوذرات کاربید زیرکونیوم در دمای پایین
نانوذرات سنتز شده در تولید الکترودها، قطعات دیرگداز و غلاف‌های محافظت کننده از فلزات موجود در ترموکوپل‌ها قابل استفاده هستند.نانوذرات کاربید زیرکونیوم به دلیل ویژگی‌های منحصر به فرد از جمله سختی بالا، نقطه ذوب بالا، مقاومت به شوک حرارتی خوب، نرخ تبخیر پایین، پایداری در حالت فاز جامد و شفافیت در برابر نوترون، کاربردهای گسترده‌ای در صنایع مختلف دارد.
به گفته‌ی دکتر سید علی حسن زاده تبریزی، معمولاً برای تولید کاربیدهایی نظیر کاربید زیرکونیوم، نیاز به دماهای بالا و در نتیجه استفاده از کوره‌های دمای بالاست. این امر باعث افزایش هزینه‌های تولید می‌شود و افزون بر آن به دلیل دمای بالا، ساختار نانو تشکیل نخواهد شد. هدف از این تحقیق تولید نانو ذرات کاربید زیرکونیوم از ماده‌ی اولیه اکسیدی به روشی بوده که بدون استفاده از کوره این ماده را سنتز کند. به این ترتیب در کنار تولید کاربید زیرکونیم نانوساختار، هزینه‌ی تولید نیز کاهش خواهد یافت.
حسن زاده در خصوص نحوه‌ی ساخت و ارزیابی این نانوذرات گفت: «در این طرح نانو ذرات کاربید زیرکونیوم از مواد اولیه‌ی اکسیدی ارزان قیمت نسبت به پودر فلز زیرکونیوم و به روش مکانوشیمیایی تولید شده است. برای این منظور مواد اولیه طبق واکنش استوکیومتری، در زمان‌های مختلف و با درصد وزنی‌های متفاوت از عامل احیایی منیزیم آسیا شدند. پس از آن نانوپودرهای سنتز شده به کمک روش‌های مختلف از جمله XRD، DTA، FE-SEM و TEM مورد ارزیابی قرار گرفتند.»
وی در ادامه افزود: «نتایج این تحقیق نشان داده که فرایند مکانوشیمیایی، راهکاری مناسب برای تولید کاربید زیرکونیوم نانو ساختار بدون استفاده از عملیات حرارتی بالاست. علاوه بر این درصد وزنی منیزیم نقش کلیدی در انجام واکنش‌ها دارد، به طوری که میزان کمتر یا بیشتر از مقدار بهینه واکنش‌های تولید را متوقف می‌کند.»
این تحقیقات از همکاری دکتر سید علی حسن زاده تبریزی- عضو هیأت علمی دانشگاه آزاد اسلامی نجف آباد- و دانیال داودی- کارشناس ارشد مهندسی مواد- و همکارانشان دکتر امیر حسین امامی- عضو هیأت علمی دانشگاه آزاد اسلامی نجف آباد- و سامان سلحشور- دانشجوی دکتری مهندسی مواد- صورت گرفته که نتایج آن در مجله‌ی Ceramics International (جلد 41، شماره 7، سال 2015، صفحات 8397 تا 8401) منتشر شده است.
