محققان دانشگاه تربيت مدرس موفق به ايجاد پوشش‌هاي نانوکريستال بر روي تيتانيوم خالص تجاري به روش الکتروليز پلاسمايي شدند.

 با استفاده از روش الکتروليز پلاسمايي در مهندسي سطح، مي‌توان پوشش‌هاي متنوعي با ساختارهاي منحصربه‌ فرد بر روي طيف گسترده‌اي از مواد ايجاد کرد.

اين پوشش‌ها بيشتر براي افزايش مقاومت به خوردگي و سايش قطعات به ‌کار مي‌روند. قابليت کنترل سطح ويژه، ضريب هدايت حرارتي، تخلخل و. . . از ويژگي‌هاي اين نوع پوشش‌ها است.

محمود علي‌اف خضرايي، دانش‌آموخته رشته مهندسي مواد دانشگاه تربيت مدرس که در راستاي انجام بخشي از پروژه کارشناسي ارشد خود موفق به توليد اين پوشش‌ شده است در تشريح کار انجام شده گفت: پوشش‌هاي توليدي قابليت رقابت با ساير روش‌هاي سختکاري سطحي را دارند؛ البته در اين مورد، نوع فرآيند، هندسه قطعه، خواص مورد انتظار و. . . نيز تأثيرگذار هستند. عمده صنايع مشتري اين طرح در ايران، صنايع نفت و گاز و پتروشيمي، صنايع خودروسازي و ... مي‌باشند اما در خارج از کشور صنايع هوافضا و صنايع خاص مانند توليدکنندگان خودروهاي مسابقه فرمول 1 و . . . نيز از کاربرهاي طرح‌اند.

وي خاطرنشان كرد: براي توليد اين نوع پوشش‌ها، ابتدا فرآيند بوردهي پلاسمايي الکتروليتي توسط جريان پالسي و در الکتروليت حاوي بوراکس بر روي زمينه تيتانيوم خالص تجاري انجام شد. در ادامه رفتار الکتروشيميايي (خوردگي) و مقاومت در برابر سايش نمونه‌ها مورد مطالعه قرار گرفت. مطالعات الکتروشيميايي و خوردگي نمونه‌هاي بوردهي شده، در محلول رينگر (محلول شبيه‌سازي شده بدن انسان) انجام شد.

علي‌اف خضرايي تصريح كرد: دستيابي به نقطه بهينه مقاومت در برابر خوردگي و سايش نمونه‌هاي بوردهي شده، از نظر فاکتورهاي مختلف موثر بر فرآيند سختکاري مورد بررسي قرار گرفت. عمده‌ترين فاکتورهاي مورد بحث، فرکانس و چرخه کار جريان پالسي اعمال شده هستند. در اين مطالعه مشخص شد که مقاومت به خوردگي و سايش تيتانيوم سختکاري شده، پس از بوردهي پلاسمايي الکتروليتي بستگي زيادي به‌ اندازه، شکل و نحوه توزيع نانوکريستال‌ها در پوشش دارد. در پايان فازهاي به‌ وجود آمده در اثر اعمال اين فرآيند مورد بررسي قرار گرفتند و بر اساس نتايج به‌دست آمده شرايط بهينه براي اعمال پوششها پيشنهاد شد.

گفتني است، اين پايان‌نامه كه با راهنمايي دکتر عليرضا صبور تدوين شده به‌عنوان پايان‌نامه برتر در دومين جشنواره برترين‌هاي فن‌آوري ‌نانو انتخاب شده است. به گزارش ستاد ويژه توسعه فن‌آوري نانو، اين تحقيق که از حمايت‌هاي تشويقي ستاد بهره‌مند شده از قابليت سرمايه‌گذاري بسيار بالايي برخوردار بوده و ضمن ثبت اختراع در داخل کشور، مراحل ثبت پتنت بين‌المللي آن در حال پيگيري است.

جزئيات اين پژوهش در مجله Materials Science (جلد30، شماره 6، صفحات 61-65، سال 2007) به چاپ رسيده است.