شیشه‌های سرامیکی با استحکام بالا برای خودروهای زره پوش

مهندس اشکان معصومی۱۳۹۸/۰۵/۲۳ ۱۹:۳۲:۱۳ 0

به تازگی تیمی ‌از متخصصین مواد در آزمایشگاه تحقیقات دریایی (NRL) متعلق به نیروی دریایی ایالات متحده آمریکا روش جدیدی را برای ساخت شیشه سرامیکی توسعه داده‌اند که به عنوان یک ماده زرهی برای شیشه خودروهای نظامی ‌به کار می‌رود.

به گزارش پایگاه خبری سبقت آزاد، این اختراع ثابت می‌کند که استحکام مواد شفاف سرامیکی تا چه اندازه افزایش داشته است. شیشه سرامیکی نانوکریستالین 50% سخت‌تر از شیشه‌های به کار رفته در خودروهای نظامی ‌است که باعث حفاظت بیشتر پرسنل نظامی ‌می‌گردد. تحقیق در خصوص کاهش اندازه متوسط ذرات تشکیل دهنده یک ماده سرامیکی سال‌ها قبل نیز برای افزایش استحکام آن انجام گرفته بود که به عنوان رابطه تجربی Hall-Petch شناخته می‌شود؛ ولی انجام آزمایش‌های متعدد قبلی با ذراتی به اندازه متوسط 130 نانومتر این تئوری را با شکست مواجه نمود. مقاوم سازی مکانیکی توسط فشردن ذرات، روشی است که در آن استحکام و سختی ماده به وسیله کاهش اندازه متوسط ذرات تشکیل دهنده جسم افزایش می‌یابد. رابطه Hall-Petch از نظر ریاضی به معنای استحکام بخشیدن به مرز ذرات است که روشی مستقیم برای ساخت اجسام با مقاومت بالاتر است. هر چند که این پدیده به طور وسیعی در فرآیند ساخت فلزات نانوکریستالین به کار می‌رود، ولی مشکل بودن فرآیند ساخت سرامیک‌های نانوکریستالین متراکم، هنوز سوال حوزه مرتبط با سرامیک را بدون جواب گذاشته است. چرا که در آزمایش‌های قبلی با سرامیک‌های با ذرات زیر 100 نانومتر، رابطه Hall-Petch پاسخ معکوس می‌داد و کاهش مقاومت محصولات را به دنبال داشت.

شیشه‌های سرامیکی با استحکام بالا برای خودروهای زره پوش

محققان با کاربرد تکنیکی به نام زینترینگ پیشرفته در فشار بالا موفق شدند که اندازه متوسط ذرات را بدون هیچ گونه تغییری در دانسیته یا مقاومت در برابر شکستگی، تا 28 نانومتر کاهش دهند. استفاده از روش EHPS برای ساخت شیشه‌های سرامیکی شامل عملیاتی با فشار بالا در حدود 6 گیگا پاسکال است که باعث تجمع نانوذرات، انباشتگی مجدد آن‌ها و نزدیکتر شدن این ذرات و در نتیجه به حداقل رساندن فضاهای خالی در محصول نهایی خواهد شد. تلاش‌های قبلی برای ساخت شیشه های سرامیکی نانوکریستالین به کاهش دانسیته، کاهش مقاومت در برابر شکستگی و کاهش شفافیت محصول منجر گردیده بود. کاری که توسط محققان NRL انجام شده، نشان داد که سرامیک‌های نانوکریستالین استحکامی ‌معادل با سرامیک‌های میکروکریستالین دارند.

شیشه‌های سرامیکی با استحکام بالا برای خودروهای زره پوش

استفاده از رابطه Hall-Petch به همراه فرآیند زینترینگ در فشار بالا و دمای پایین با پودرهای نانو منجر به محصولات سرامیکی نانوکریستالین شفاف و متراکم با خلوص بالا خواهد شد. کاربرد شیشه سرامیکی آلومینات منیزیوم به عنوان نمونه اولیه برای یک سرامیک سخت باعث شد تا قطر ذرات نانو تا 28 نانومتر کاهش یابد و رسیدن به میزان سختی 20.2 گیگاپاسکال یعنی 50% سخت‌تر از شیشه‌های به کار رفته در خودروهای نظامی ‌را میسر سازد. شیشه‌های سرامیکی نانوکریستالین علاوه بر افزایش امنیت پرسنل، کاهش هزینه ساخت شیشه خودروهای نظامی ‌را به همراه خواهد داشت. در حال حاضر، یاقوت در برخی از عملیات تولید شیشه‌های نظامی ‌به کار می‌رود که هزینه ساخت آن‌ها را بالا می‌برد، ولی گفته می‌شود که اگر محققان و دانشمندان موفق شوند تا سختی این محصول را به اندازه کافی افزایش دهند، می‌توانند شیشه‌های سرامیکی نانوکریستالین را جایگزین شیشه‌های یاقوتی نمایند. علاوه بر کاربردهای نظامی، شیشه‌های نانوکریستالین با سختی مناسب می‌توانند در دفاتر و خودروهای شخصی و همچنین ساخت صفحات مقاوم‌تر برای گوشی تلفن همراه و تبلت نیز استفاده شوند.

 favorite_border 2
loyalty 
اولین دیدگاه را شما بنویسید :)
لطفا کد را در کادر وارد نمایید
عناوین مرتبط با این مطلب
پربازدیدترین ها
grade نحوه پرداخت عوارض آزادراه ها به صورت الکترونیکی اعلام شد
grade فیلم بررسی پژو 207 اتوماتیک ایران‌خودرو
grade تجربه رانندگی با تویوتا کمری GL 2007، میانسال محبوب ژاپنی
grade انواع لامپ در چراغ خودرو و نحوه تعویض آنها
grade داج چارجر اسطوره‌ای در تاریخچه خودروهای ماسل
grade بهترین خودروهای جهان در بزرگترین درگ جهان
grade بهترین خودروهای 2019 که کمتر از 40.000 دلار قیمت دارند
grade معرفی پیکاپ ریچ و وانت پادرا زامیاد
grade مشخصات فنی Ec5 موتور جدید ایران خودرو و پژو 301 مونتاژ داخل + فیلم
grade برخی از دلايل زياد استارت خوردن خودرو
grade از کجا بفهمیم تسمه تایم پاره شده است؟
grade آشنایی با لادا ایکس‌ ری، جانشین احتمالی رنو ساندرو
grade بی ام و X3 مدل 2018
grade فیلم دیدار با هنتنگ و فوتون عظیم خودرو در خط تولید بروجرد
grade فیلم معرفی سایپا رهام خودرو جدید سایپا
grade کادیلاک XT6 2020، شاسی بلند لوکس آمریکایی
grade برلیانس H230 پارس خودرو به 4 ستاره کیفیت دست یافت
grade نگاهی به بوگاتی La Voiture Noire، گران‌ترین محصول جدید تاریخ صنعت خودرو
grade تشخیص نوع و برند خودرو فقط با لمس کردن
grade نسل جدید تویوتا سوپرا 2020 پس از 17 سال رونمایی شد
grade آمیکو با آسنا به نمایشگاه فرصت‌های ساخت داخل و رونق تولید آمد
grade حضور ایران خودرو با پژو 301 در نمایشگاه فرصت‌های ساخت داخل و رونق تولید
grade رهام و ساینا EV در نمایشگاه فرصت‌های ساخت داخل و رونق تولید
grade با 3 میلیون تومان محصولات جک را اقساطی و بدون بهره بخرید
grade پیکاپ تایگر با ریگان خودرو در نمایشگاه فرصت‌های ساخت داخل و رونق تولید حضور یافت
grade آئودی Q3 اسپرت بک 2020 کوپه جذاب آلمانی معرفی شد
grade 17 حقیقت در مورد شورولت کامارو که هر علاقه‌مندی باید بداند
grade بررسی شلبی کبرا دیتونا کوپه مدل 1960
grade فیلم بررسی بسترن B30
grade شرایط فروش جک اس 5، اس 3 و جی 4 کرمان موتور با 3 میلیون تومان
grade پیکاپ جک T8 رقیب قدر آسنا در راه بازار ایران
grade بررسی جک اس 4 محصول پسا تحریمی کرمان موتور
grade جک S4 به کرمان موتور رسید
grade شرایط فروش جدید سایپا با تحویل فوری پراید 111 اعلام شد
grade پژو 207 اتوماتیک بخریم یا رنو ساندرو؟
grade شرایط جدید فروش فوری ایران خودرو اعلام شد
grade شرایط جدید فروش اعتباری ایران خودرو ویژه مرداد 98
grade قیمت جدید پژو 207 دنده ای ویژه مرداد ماه 98
grade لیست قیمت جدید لاستیک‌های شرکت بارز اعلام گردید
grade شرایط جدید فروش اعتباری سه محصول ایران خودرو
grade نحوه پرداخت عوارض آزادراه ها به صورت الکترونیکی اعلام شد
grade تجربه رانندگی با تویوتا کمری GL 2007، میانسال محبوب ژاپنی
grade داج چارجر اسطوره‌ای در تاریخچه خودروهای ماسل
grade بهترین خودروهای جهان در بزرگترین درگ جهان
grade بهترین خودروهای 2019 که کمتر از 40.000 دلار قیمت دارند
grade معرفی پیکاپ ریچ و وانت پادرا زامیاد
grade مشخصات فنی Ec5 موتور جدید ایران خودرو و پژو 301 مونتاژ داخل + فیلم
grade برخی از دلايل زياد استارت خوردن خودرو
grade از کجا بفهمیم تسمه تایم پاره شده است؟
grade آشنایی با لادا ایکس‌ ری، جانشین احتمالی رنو ساندرو
grade فیلم دیدار با هنتنگ و فوتون عظیم خودرو در خط تولید بروجرد
grade فیلم معرفی سایپا رهام خودرو جدید سایپا
grade کادیلاک XT6 2020، شاسی بلند لوکس آمریکایی
grade برلیانس H230 پارس خودرو به 4 ستاره کیفیت دست یافت
grade نگاهی به بوگاتی La Voiture Noire، گران‌ترین محصول جدید تاریخ صنعت خودرو
grade تشخیص نوع و برند خودرو فقط با لمس کردن
grade نسل جدید تویوتا سوپرا 2020 پس از 17 سال رونمایی شد
grade معرفی و مشخصات فنی ساینا برقی
grade همتا؛ طرح خوب رجیستری، اجرای افتضاح
grade فورد موستانگ شلبی GT500 2020، جدیدترین نسل محبوب‌ترین عضلانی تاریخ