سرامیک نانو

سرامیک نانو چیست؟

پس از بررسی انواع سرامیک ها دریافتیم که یکی از سرامیک های نسل جدید سرامیک نانو نام دارد.

اگر نگاهي به اطراف زندگي روزمره خود بيندازيد، سرامیکهاي پيشرفته اي را از قبيل کاشی، آجر،بشقاب، شیشه، توالت و محصولاتی مانند ساعت‌ها، خودروها (شمع‌ها و قطعات سرامیکی موتور در اتومبیل‌های مسابقه‌ای) ،خطوط تلفن، پوشش مینای دندان و هواپیماها مشاهده خواهيد كرد. سرامیک‌ها همچنین می‌توانند به‌عنوان مواد رسانای الکتریکی هستند یعنی این اجسام به الکتریسیته اجازه عبور از جرم شان رامی‌دهند.

همچنین این مواد میتوانند در پوشش عایق‌ یعنی موادی که ازجریان الکتریسیته جلوگیری می‌کنند نیز استفاده می شوند .برخی ازسرامیکها، مانند ابررساناها، خواص مغناطیسی را نیز از خود نشان می دهند.

سرامیک نانو با ظهور خود در دهه 90 میلادی عصری جدید را در این صنعت ایجاد کرده که هر روز در حال تکامل و پیشرفت است. پوشش سطوح با فناوری نانو مزایای قابل توجه و چشمگیری دارد که در طی این مقاله با این ویژگی ها آشنا می شویم.

ابتدا با مفهوم نانو تکنولوژی آشنا می شویم و در مراحل بعد به تعریف سرامیک نانو و ویژگی های ان می پردازیم.

نانو تکنولوژی چیست؟

مهندسی مواد در ابعاد نانو و تولید مواد با خواص و ویژگی های کاملا متفاوت در سطح ماکرو. به عبارتی دیگر می توان تعریف ساده ای برای مفهوم نانو تکنولوژی بیان کرد: “بکارگیری و استفاده از مواد در ریزترین سطوح ممکن مانند سطح مولکولی و اتمی و تولید مواد جدید با خواص جدید در سطوح بالاتر”.

با دستکاری مواد دراین سطح میتوان به خصوصیات ویژه ای از آنها دست یافت که موجب بهبود عملکرد مواد در سطوح بالاتر می شود. نانوتکنولوژی در زمینه های متعددی  مانند پزشکی، صنعت، محیط زیست، داروسازی، ارتباطات، حمل ونقل، هواوفضا و…ورود کرده و موجب توسعه و پیشرفت در آنها شده است.

سرامیکهای نانو

سرامیکهایی هستند که در فرآیند ساخت آنها از تکنولوژی نانو استفاده می شود. فرایند ساخت آنها را می توان اینگونه تشریح کرد که ابتدا مواد در سطوح پایین برای تولید مواد جدید تجزیه می شوند سپس با ترکیب این مواد جدید، ساختارهای نانو تولید شده و در نهایت محصول دلخواه با استفاده از ساختارهای نانو تولید می شود.

سرامیک باکیفیت تولید شده توسط فناوری نانو ویژگی هایی مانند سبکی ، آبگریز بودن ، خود تمیز شوندگی، استحکام بالا و منعطف بودن اشاره کرد و به تشریح در ادامه بیان خواهند شد.

ویژگی های سرامیک نانو

مستحکم بودن

این سرامیکها نسبت به سرامیکهای معمولی از استحکام بالاتری برخوردارند. دلیل آن این است که سرامیکهای نانو از تعداد لایه های بیشتری نسبت به سرامیک معمولی تشکیل شده است. همچنین آنها در مقابل فشار و دمای بالا هم مقاومت قابل توجهی دارند.

انعطاف پذیری بالا

سرامیک های معمولی انعطاف پذیری پایینی دارند و بسیار شکننده هستند. اما سرامیک های نانو به دلیل وجود خصیصه ویژه ای به نام حرکت مرزدانه ها بر روی هم این ویژگی را بهبود بخشیده و انعطاف پذیری قابل قبولی دارند.

فتوکاتالیست

فتوکاتالیست به معنی خودتمیزشوندگی است. تابش پرتو نور روی سطح این سرامیکها موجب ساطع شدن اکسیژن و رادیکال های آزاد شده است و این فرایند سبب تجزیه آلودگی های آلی سطح سرامیک و همچنین مانع از ماندگاری آلاینده های هوا و بوی نامطبوع روی این سطوح شده است.

آنتی باکتریال

پیوند مولکولی بین ذرات گرد و غبار و همچنین مایعات با سطح سرامیک موجب ایجاد لک های ماندگاری در آن می شود. فناوری نانو با پیشگیری از ایجاد این پیوند باعث ضدلک بودن سرامیکهای نانو می شود. این سرامیکها به راحتی تمیز می شوند.

نانوپولیش

هرچه سطح سرامیک لغزنده تر باشد کیفیت سرامیک بالاتر است. سرامیک با کیفیت تولید شده توسط فناوری نانو از لایه های بیشتری نسبت به سرامیک های معمولی تشکیل شده است.

همچنین این سرامیکها سبک، کوچک و نازک هستند و از درخشندگی و براقیت ویژه ای برخوردارند. به عبارتی هرچه نسبت سطح به حجم سرامیک بیشتر باشد، سرامیک تولیدی از کیفیت بالاتری برخوردار است. این ویژگی و خاصیت آنتی باکتریال موجب آبگریز بودن این سرامیکها می شود.

این مفهوم یعنی زمانی که قطره ای آب یا مایعات روی این سرامیک ها چکیده شود خاصیت آبگریز بودن آنها باعث می شود که قطره مایع جمع و گرد شده و روی سطح سرامیک بلغزد و جذب نشود.

برای کسب اطلاعات بیشتر در رابطه با نانو پولیش ها به صفحه سرامیک پولیش سر بزنید.

تناسب قیمت و کیفیت

در فرایند تولید سرامیک نانو نسبت به سرامیک معمولی مکانهای نانوی فعال در سطح بیشتر می شود و افزایش این مکانها موجب کاهش استفاده از مواد مصرفی است.کاهش مواد مصرفی هم باعث پایین آمدن هزینه شده که میتوان برای کاهش هزینه کلی در کاشی دیوار و سرامیک کف از آن استفاده کرد.

زیبایی ظاهری

سرامیک های نانو به دلایلی که پیشتر گفته شد مات و کدر بلکه بسیار شفاف و براق هستند. استفاده از این سرامیکها در منازل سبب انتشار نور می شود که جلوه زیباتری نسبت به سرامیک معمولی دارد.

همچنین به دلیل استحکام بالای این نوع سرامیک، آسیب های ظاهری مانند خراش و شکستگی در آنها کمتر است. این امر سبب عمر طولانی این سرامیک ها نیز می شود.

دوست دار محیط زیست

این نوع سرامیکها به این دلیل که از آلودگی جلوگیری می کند نسبت به انواع دیگر سرامیکها برای حفظ محیط زیست مناسب تر هستند. به دلیل ویژگی های گفته شده در بالا سازگاری این مواد با بدن انسان نیز مانند محیط زیست قابل توجه است.

ویژگیهای بیشمار دیگری مانند ابررسانایی، قدرت پوشش بالا و… را می توان برای این نوع مواد نام برد.

کاربردهای دیگر سرامیکهای نانو

نانو سرامیک ها ویژگیهای خاص و منحصربه فرد زیادی دارند که سبب شده است متخصصان از این مواد در ساخت محصولاتی که به طور مثال نیاز به استحکام ویژه دارند استفاده کنند.

این مواد در حال پیشرفت هستند و در تولیدات مختلف استفاده می شوند. از جمله تولیداتی که از سرامیک نانو استفاده می کنند می توان به استفاده از قطعات سرامیکی برای خودرو(استفاده در بدنه خودرو،استفاده از قطعات تولید شده از سرامیک نانو در موتور خودرو) اشاره کرد. دلیل این امر دوام و کیفیت این محصولات بوده است. سیم های ابررسانا که به دلیل انعطاف پذیری از دسته استفاده می کنند هم نمونه ای دیگر از کاربرد این مواد است.