چینی‌ها برای اولین بار سرامیک منعطف ساختند


یک پژوهش جدید از چینی نشان می‌دهد که سرامیک‌ها را می‌توان مانند فلز خم کرد و این یافته‌ها می‌توانند به مواد و موتورهای سبک‌تر و کارآمدتر تبدیل شوند.

به گزارش ایسنا و به نقل از آی‌ای، پژوهشگران چینی اولین ماده سرامیکی در جهان ساخته شده است که می‌تواند مانند فلز خم شود. این پیشرفت می‌تواند عملکرد مفاصل مصنوعی و موتورها را بهبود بخشد.

قبل از این اعتقاد بر این بود که قبول‌پذیری با استحکام سرامیک در تضاد است و اگر یکی از آنها را حفظ کند، دیگری مختل می‌شود.

چن ککسین، دانشمند علوم موادی که این پژوهش را رهبری می‌کند، در مورد این ماده جدید می‌گوید این اولین باری است که علم سرامیک را هم قوی‌تر و هم سبک‌تر می‌کنند. ماده جدید ما دارای سختی سرامیکی و پذیرنده فلز است.

چن ککسین که استاد بخش مهندسی و علوم در بنیاد ملی علوم طبیعی چین است، افزود: این سرامیک می‌تواند در بسیاری از صنایع، انقلاب ایجاد کند.

چن و همکارانش از دانشگاه تسینگهوا(Tsinghua) یافته‌های خود را در مجله “ساینس”(Science) منتشر کرده‌اند.

ارکا فرانکبرگ از دانشگاه تامپر در فنلاند در همان شماره مقاله گفت که این مجله از این مقاله می‌تواند به موادی منجر شود که سبک‌تر و قوی‌تر از بهترین آلیاژهای فلزی امروزی باشد.

وی افزود: از زمانی که ۳۰ سال پیش کارم را شروع کردم، تحقیقاتی در مورد پلاستیسیته سرامیک در سرتاسر جهان انجام شد و می‌توان گفت که امروز در این زمینه به یک پیشرفت دست یافته‌ایم.

استفاده از فناوری نانو برای پذیرش‌پذیری سرام جدید

دانش با استفاده از سیلیکون نیترید، نانوستون‌هایی با دو شکل بلوری متفاوت ایجاد کردند. زمانی که نیروی خارجی بر یک ساختار بلوری وارد می شود، می تواند به نوعی دیگر تبدیل شود. این کار اجازه می‌دهد تا مواد قبل از بازگشت به شکل اولیه خود خم شوند.

این ماده ممکن است به ویژه برای ایجاد موتورهای هوانوردی مفید باشد، چرا که مواد سرامیکی، بادوام، سبک و در برابر حرارت مقاوم هستند. موتورهای سرامیکیِ مقبول می‌توانند در دماهای بالاتر و بازدهی سوخت نسبت به موتورهای آلیاژی معمولی کار کنند.

چینی‌ها برای اولین بار سرامیک منعطف ساختند

یک موتور سرامیکی می‌تواند بسیار سریعتر از یک موتور آلیاژی حرکت کند، زیرا بسیار سبک تر است و با سبک شدن موتور، به سایر اجزای می‌یابد فشار وارد می‌کند.

این ماده ممکن است برای موتورهای خودرو استفاده شود. یک موتور سرامیکی به دلیل مقاومت حرارتی مواد سرامیکی نسبت به آلیاژها می‌تواند مخزن خنک‌کننده کوچک‌تری داشته باشد. دمای احتراق بالاتر از سرامیکی نیز می‌توان نیروی موتور رانش بیشتر و کمتری تولید کند.

سرامیک‌های ساخته‌شده از سیلیکون نیترید نیز می‌توانند جایگزین فلز در جایگزین شوند، زیرا زیست‌سازگار، سبک و در برابر عناصر مقاوم هستند. این در حالی است که اکثر مفاصل ساخته شده از فلز باید هر 10 سال یکبار تعویض می شود که آن را به کاری گران و دردناک تبدیل می کند.

چن ککسین می‌گوید: مفاصل ساخته شده با سرامیک می‌تواند پس از قرارگیری در بدن تا پایان عمر باقی بمانند.

چن همچنین می‌گوید که از این ماده می‌توان برای ساختن یاتاقان‌ها که نیاز توربین‌های بادی است که ژنراتور را به پروانه‌های مرتبط می‌سازد، استفاده می‌کند و دوام هر یاتاقان را می‌کند که باید فشار را در حین استفاده کند، بر عمر کلی سیستم عامل می‌گذارد. .

وی افزود: سرامیک‌های قابل قبول‌پذیر سیلیکون نیتریدی ما می‌توانند برای ساخت یاتاقان‌هایی استفاده شوند که دوام بیشتری داشته باشند و به طور متوسط ​​​​هزینه انرژی از نیروی باد را کاهش دهند.

وی ادامه داد: بر اساس آزمایش‌های ما می‌توان این ماده را در سرامیکی مقبول در نظر گرفت که با افزایش قیمتی تولید می‌شود.

چن ککسین نمونه هایی از مواد معدنی گرانقیمت و خاکی کمیاب را که برای ساخت پره های توربین های مورد استفاده در موتورهای جت استفاده می شود، مثلا می زند.

وی می‌گوید: ما به بهبود این ماده سرامیکی بر اساس کار فعلی خود ادامه می‌دهیم، چرا که معتقدیم دربی را ایجاد کرده‌ایم که دنیای دنیای بازهای پشت آن است.

انتهای پیام



منبع