نانوپوشش‌ جدید با قابلیت جایگزینی با پوشش‌های کروم سخت

مرجع پلیمر در بازار ایران: علیرغم خواص مناسب و صرفه‌ی اقتصادی پوشش‌های کروم سخت، استفاده از آن‌ها در سال‌های اخیر به شدت تحت کنترل قرار گرفته است. علت اصلی این موضوع خطرات بالقوه‌ی این پوشش و اثرات زیانبار روش‌های تهیه‌ی آن بر سلامت انسان و محیط زیست است. به همین دلیل صنایع مختلف در سال‌های اخیر به دنبال یافتن جایگزینی مناسب برای این پوشش بوده‌اند.

دکتر سارا خمسه در خصوص تلاش انجام شده در این طرح برای رفع این مشکل صنعتی عنوان کرد: «موضوع کار تحقیقاتی حاضر، امکان سنجی جایگزینی لایه‌های نازک سرامیکی نیترید کروم (CrN) و نیترید کروم زیرکونیوم (CrZrN) با پوشش‌های کروم سخت بوده است. از آنجا که خواص مکانیکی مناسب و مقاومت اکسایش خوب از خصوصیات مهم مورد نیاز برای این پوشش‌هاست، در این تحقیق اثرات مقدار Zr بر ریزساختار و مقاومت اکسایش لایه‌های نازک سرامیکی مورد بررسی قرار گرفته است.»
خمسه در ادامه به نتایج این تحقیقات اشاره کرد و افزود: «نتایج مطالعه‌ی حاضر نشان داده که اضافه کردن مقدار کمی از Zr باعث بهبود مقاومت اکسایش لایه‌های نازک سرامیکی، افزایش سختی و افزایش دمای اکسایش آن از 600 درجه‌ی سانتیگراد به 800 درجه‌ی سانتیگراد می‌شود. این در حالی است که در لایه‌های نازک CrZrN، با حضور مقادیر زیاد Zr، مقاومت اکسایش و سختی پوشش‌ها افت می‌کند.»
این پوشش‌ها با مقاومت اکسایش بالا، قابلیت کاربرد به عنوان پوشش‌های سخت در دماهای بالا در صنایعی از جمله صنایع هوا و فضا و نفت و گاز را دارند.
به گفته‌ی این محقق این پوشش‌ها به روش کندوپاش تهیه شده‌اند. ذکر این نکته ضروری است که با توجه به قابلیت دستگاه کندوپاش، امکان تهیه‌ی پوشش‌های بسیار نازک با مقادیر کنترل شده از Zr فراهم می‌گردد. لذا با کنترل ریزساختار این نانو پوشش‌ها خواص مکانیکی و مقاومت اکسایش بسیار خوب جهت کاربرد این پوشش‌ها در دمای بالا فراهم خواهد آمد.
دکتر سارا خمسه- عضو هیأت علمی مؤسسه‌ی پژوهشی علوم و فناوری رنگ و پوشش- و حسام الدین عراقی در انجام این پژوهش همکاری داشته‌اند که نتایج آن در مجله‌ی Ceramics International (جلد 42، سال 2016، صفحات 9988 تا 9994) چاپ شده است.