مواد و سرامیک های پیشرفته

سرامیك های پیشرفته به دلیل برخورداری از ویژگیهایی چون پایداری در دماهای بالا، استحكام زیاد و مقاومت بالا در برابر خوردگی، خواص مغناطیسی و الكتریكی خاص و منحصربه فرد (چون پیزوالكتریسیته، ابررسانایی، عایق بودن یا نیمه هادی بودن و …) و سایر خواص در بسیاری از صنایع در لیست اجزای بسیار مهم و استراتژیك قرار گرفته اند. مثلا" در ماشین سازی و ساخت قطعات صنعتی، خواصی چون استحكام و مقاومت در برابر سایش و خوردگی آنها، بسیار اهمیت دارد. در صنایع شیمیایی، مقاومت خوب این مواد در برابر اسیدها و سایر مواد خوردنده بسیار مورد توجه می باشد. در صنایع هوا فضا مقاومت این مواد در برابر حرارت اهمیت دارد، و در صنایع الكترونیك و ارتباطات به علت خواص نوری و الكتریكی خوبی كه دارند، از اجزای مهم محسوب می شوند. امروزه سرامیك ها در قسمتهای مختلف صنایع اتومبیل سازی نیز روزبه روز كاربرد بیشتری می یابند. چه در سیستم ترمزها و چه در موتورها و سایر اجزاء. در ۶۰ سال اخیر در مورد ۲۵ گروه مختلف از سرامیك های پیشرفته، تحقیقات وسیعی صورت گرفته و بسیاری از آنها به تولید رسیده اند. در سالهای اخیر، شكوفایی و گسترش صنایع الكترونیك و همچنین كاربرد وسیع سرامیك های پیشرفته در صنایع مربوط به تكنولوژی پزشكی و اتومبیل سازی، موجب رشد چشمگیر بازار سرامیك های پیشرفته گردیده است و اكنون این سرامیك ها رقمی حدود ۵۰ میلیارددلار را به خود اختصاص داده اند (بدون احتساب سرامیك های سنتی، شیشه و مواد نسوز معمولی). این بازار از نرخ رشد سالانه ا ی در حدود ۷ ۶ درصد برخوردار بوده و پیش بینی می شود كه نرخ رشد آن در سالهای آینده همچنان افزایش یابد. موادی كه در سالهای آینده از اهمیت روزافزون برخوردار خواهندبود، موادی چون شیشه های پیشرفته، كربن و كامپوزیت ها می باشند. بطور مثال در سالهای اخیر توجه زیادی به كامپوزیت های زمینة سرامیكی معطوف شده است (به خصوص به انواعی از این مواد كه در دماهای بالا قابل استفاده هستند). مواد كربنی و تكنولوژی های مربوطه نیز مورد توجه زیادی قرار دارند. سرامیك های پیشرفته در سالهای آینده احتمالا" كاربردهای بسیار حساس و دقیق تری در زمینه های مختلف پیدا خواهندكرد كه برخی از آنها به قرار زیر می باشند :

ابررساناهای سرامیكی كه اخیرا" نمونه هایی از آنها در كابلها و مبدلهای الكتریكی بكار گرفته شده است و احتمالا" سال آینده وارد بازار خواهندشد. مغناطیس های فریتی كه امروزه بازاری به ارزش حدود یك میلیارد دلار را به خود اختصاص داده اند، همچنان به گسترش پیشرفت خود ادامه داده و با خواص نوین و بهینة خود، پاسخگوی نیازهای جدید بازار در بخشهای مختلفی چون الكترونیك و اتومبیل سازی خواهندبود. در صنایع تلفن سازی نیز سرامیك های پیشرفته، ساخت تلفنهای همراه كوچك را امكان پذیر می سازند. در تكنولوژی زیستی (بیوتكنولوژی) در مورد كاشت های میكرونی ا ی تحقیق می شود كه قرار است به صورت میكرو رآكتور در بدن كار كنند. پس به حسگرهای سرامیكی در مقیاس نانومتری نیاز خواهیم داشت.

ساختارهای گیاهی با سیستمهای بهینه شدة الیاف وكانالهای خود عینا" در مورد ساختارهای سرامیكی شبیه سازی شده اند و قرار است بعنوان سیستمهای بسیار مؤثر كاتالیزوری بكار گرفته شوند.

درتكنولوژی ساخت كامپیوترها نیز امكان وقوع تحولاتی در راستای استفاده ازتراشه های si sic بجای تراشه های فعلی سیلیكونی وجود دارد. این موضوع امروزه شدیدا" مورد پژوهش و تحقیق قرار گرفته است. در صنایع اتومبیل سازی روزبه روز از قطعات الكتریكی بهرة بیشتری گرفته می شود و استفاده از قطعات سرامیكی مینیاتوری در این زمینه بسیار حیاتی است.

امروزه شركتهای بزرگ صنعتی در جستجوی روشهایی هستند كه محصولات خود را هرچه كوچك تر، سبك تر، هوشمندتر و چندمنظوره تر سازند. حركت به سوی چنین محصولاتی به یاری تكنولوژی هایی مانند نانوتكنولوژی امكان پذیر خواهدبود. به یاری نانوتكنولوژی، امكان تأثیرگذاری بر ساختار اتمی مواد وجود دارد. در آن صورت، مواد را می توان كاملا" بر اساس خواص مورد انتظار به گونه ا ی كاملا" آزادانه طراحی نمود و به خواص و كیفیت های كاملا" نوینی دست یافت. در این راستا مواد سرامیكی نیز نقش اساسی خواهندداشت.

ه طور خلاصه می توان گفت كه در آغاز قرن ۲۱، حوزه هایی چون فوتونیك، علوم زیستی و فن آوری مواد در مقیاس نانو بعنوان مهمترین قلمروهای پیشرفت علمی و صنعتی معرفی شده اند و سرامیك ها در تمامی این حوزه ها، نقش راهبردی خواهندداشت.

اما در كشور ما تا چه حد به این حوزه های نوین كاربرد سرامیك ها و مواد نو توجه شده است؟ حوزه هایی كه محصولات آنها بسیار استراتژیك بوده و ارزش افزوده ا ی تا ۱۰۰ برابر بیشتر از محصولات معمولی سرامیكی دارند. متأسفانه علیرغم صحبتهای زیاد و برقراری جلسات متعدد در مكانهای مختلف و برگزاری كنفرانس ها، در این زمینه هنوز گامهای عملی برداشته نشده است. به نظر می رسد كه نخستین گام در این راستا، تعیین استراتژی گسترش صنعت سرامیك (یا به طور كلی مواد مهندسی) برای سالهای آینده و برنامه ریزی برای دستیابی و گسترش برخی از فن آوریهای فوق الذكر می باشد. آنگاه جهت هدایت تحقیقات در زمینه های دارای اولویت و دستیابی به تكنولوژیهای مربوطه و حمایت جدی از سرمایه گذاران برای ورود به برخی از این عرصه هـا، بایـد از سوی دولت گامهای اساسی برداشته شود؛ چرا كه اگر امروز در این زمینه ها فكر اساسی نشود و برنامه ریزی اصولی انجام نگیرد، فردا بسیار دیر خواهدبود

خدمات و محصولات صنعتی

 الکتروپمپ

 

 

 

تولید و ساخت صنعتی