مقاله شماره 62 : روش های فرآوری حالت جامد

[zahra mohammadi]

روش های فرآوری حالت جامد (مانند فرایند آسیاب کاری و آلیاژسازی مکانیکی ) به عنوان فرایندهایی کارآمد در فرآوری نانومواد در محدوده وسیعی از ترکیب شیمیایی و ساختار اتمی شناخته می شوند. در این فرایند، در ابتدا نواقص شبکه ای در ذرات پودر ایجاد شده، متوسط اندازه دانه ها با ضریب 103 تا 104 کاهش می یابد. در حقیقت در حین تغییرشکل مکانیکی، پدیده هایی از قبیل ایجاد و خودآرایی شبکه های سلولی، تشکیل مرزهای فرعی و در ادامه مرزهای اصلی موجبات ریزشدن ساختار را فراهم می آورند. در مواد نانوکریستال خواص ترمودینامیکی، شیمیایی و مکانیکی تحت کنترل چگونگی توزیع اندازه دانه ها، ساختارهای اتمی ویژه و انرژی چسبندگی دانه و مرزهای بین فازی بوده، نابجایی ها و مکانیزم های تحت کنترل آنها در تفسیر خواص یاد شده ناکارآمد می باشد. در مورد این مواد مکانیزم های تحت کنترل مرزدانه ها به خوبی می تواند تحلیل گر خواص حاصل باشد.
فرایند آسیاب کاری جلوه های جذابی درتولید پودرهای نانوساختار با انواع فصل مشترک ها (کریستالی/ کریستالی و کریستالی/ آمورف) و اتصالات اتمی ( فلز/ فلز، فلز/ نیمه هادی، فلز/ سرامیک و غیره) را در پی دارد. در مقایسه با مواد معمول، خواص متنوع مواد نانوساختار به دلیل محدوده وسیع ساختارهای اتمی ممکن قابل توجیه است. برای نمونه نانوساختارهای حاصل از آسیاب کاری می توانند سختی غیرمعمول، حلالیت هیدروژن بالا، خواص کاتالیزوری و غیره داشته باشد.
انتظار می رود مطالعه فرایند آسیاب کاری و آلیاژسازی مکانیکی در آینده نه تنها منجر به فرآوری مواد جدید نانوساختار پیشرفته شود بلکه درک تکنولوژیکی فرایندهای تغییرشکل تا حد نانواندازه را نیز در پی داشته باشد.