آخرین مطلب سال 87
مواد نو و سراميكهاي پيشرفته :
به نقل از خبرنامه انجمن سراميك ، پروفسور واهاگ مارقوسيان
سراميكهاي پيشرفته به دليل برخورداري از ويژگيهايي چون پايداري در دماهاي بالا، استحكام زياد و مقاومت بالا در برابر خوردگي، خواص مغناطيسي و الكتريكي خاص و منحصربهفرد ( چون پيزوالكتريسيته، ابررسانايي، عايقبودن يا نيمههاديبودن و … ) و ساير خواص در بسياري از صنايع در ليست اجزاي بسيار مهم و استراتژيك قرار گرفتهاند . مثلا" در ماشينسازي و ساخت قطعات صنعتي ، خواصي چون استحكام و مقاومت در برابر سايش و خوردگي آنها، بسيار اهميت دارد .
در صنايع شيميايي، مقاومت خوب اين مواد در برابر اسيدها و ساير مواد خوردنده بسيار مورد توجه ميباشد . در صنايع هوا-فضا مقاومت اين مواد در برابر حرارت اهميت دارد ، و در صنايع الكترونيك و ارتباطات به علت خواص نوري و الكتريكي خوبي كه دارند، از اجزاي مهم محسوب ميشوند . امروزه سراميكها در قسمتهاي مختلف صنايع اتومبيلسازي نيز روزبهروز كاربرد بيشتري مييابند . چه در سيستم ترمزها و چه در موتورها و ساير اجزاء .
در 60 سال اخير در مورد 25 گروه مختلف از سراميكهاي پيشرفته ، تحقيقات وسيعي صورت گرفته و بسياري از آنها به توليد رسيدهاند . در سالهاي اخير، شكوفايي و گسترش صنايع الكترونيك و همچنين كاربرد وسيع سراميكهاي پيشرفته در صنايع مربوط به تكنولوژي پزشكي و اتومبيلسازي، موجب رشد چشمگير بازار سراميكهاي پيشرفته گرديدهاست و اكنون اين سراميكها رقمي حدود 50 ميليارددلار را به خود اختصاص دادهاند ( بدون احتساب سراميكهاي سنتي، شيشه و مواد نسوز معمولي ). اين بازار از نرخ رشد سالانهاي در حدود 6 الی7 درصد برخوردار بوده و پيشبيني ميشود كه نرخ رشد آن در سالهاي آينده همچنان افزايش يابد .
موادي كه در سالهاي آينده از اهميت روزافزون برخوردار خواهندبود، موادي چون شيشههاي پيشرفته، كربن و كامپوزيتها ميباشند. بطور مثال در سالهاي اخير توجه زيادي به كامپوزيتهاي زمينة سراميكي معطوف شدهاست ( بهخصوص به انواعي از اين مواد كه در دماهاي بالا قابل استفاده هستند ). مواد كربني و تكنولوژيهاي مربوطه نيز مورد توجه زيادي قرار دارند. سراميكهاي پيشرفته در سالهاي آينده احتمالا" كاربردهاي بسيار حساس و دقيقتري در زمينههاي مختلف پيدا خواهندكرد كه برخي از آنها به قرار زير ميباشند :
ابررساناهاي سراميكي كه اخيرا" نمونههايي از آنها در كابلها و مبدلهاي الكتريكي بكار گرفته شدهاست و احتمالا" سال آينده وارد بازار خواهندشد.
مغناطيسهاي فريتي كه امروزه بازاري به ارزش حدود يك ميليارد دلار را به خود اختصاص دادهاند، همچنان به گسترش پيشرفت خود ادامه داده و با خواص نوين و بهينة خود، پاسخگوي نيازهاي جديد بازار در بخشهاي مختلفي چون الكترونيك و اتومبيلسازي خواهندبود. در صنايع تلفنسازي نيز سراميكهاي پيشرفته، ساخت تلفنهاي همراه كوچك را امكانپذير ميسازند.
در تكنولوژي زيستي (بيوتكنولوژي) در مورد كاشتهاي ميكرونياي تحقيق ميشود كه قرار است به صورت ميكرو رآكتور در بدن كار كنند. پس به حسگرهاي سراميكي در مقياس نانومتري نياز خواهيمداشت.
ساختارهاي گياهي با سيستمهاي بهينهشدة الياف وكانالهاي خود عينا" در مورد ساختارهاي سراميكي شبيهسازي شدهاند و قرار است بعنوان سيستمهاي بسيار مؤثر كاتاليزوري بكار گرفتهشوند.
درتكنولوژي ساخت كامپيوترها نيز امكان وقوع تحولاتي در راستاي استفاده ازتراشههاي si-sic بجاي تراشههاي فعلي سيليكوني وجود دارد. اين موضوع امروزه شديدا" مورد پژوهش و تحقيق قرار گرفتهاست. در صنايع اتومبيلسازي روزبهروز از قطعات الكتريكي بهرة بيشتري گرفته ميشود و استفاده از قطعات سراميكي مينياتوري در اين زمينه بسيار حياتي است.
امروزه شركتهاي بزرگ صنعتي در جستجوي روشهايي هستند كه محصولات خود را هرچه كوچكتر، سبكتر، هوشمندتر و چندمنظورهتر سازند. حركت به سوي چنين محصولاتي به ياري تكنولوژيهايي مانند نانوتكنولوژي امكانپذير خواهدبود.
به ياري نانوتكنولوژي، امكان تأثيرگذاري بر ساختار اتمي مواد وجود دارد. در آن صورت، مواد را ميتوان كاملا" بر اساس خواص مورد انتظار به گونهاي كاملا" آزادانه طراحي نمود و به خواص و كيفيتهاي كاملا" نويني دست يافت. در اين راستا مواد سراميكي نيز نقش اساسي خواهندداشت.
بهطور خلاصه ميتوان گفت كه در آغاز قرن 21، حوزههايي چون فوتونيك، علوم زيستي و فنآوري مواد در مقياس نانو بعنوان مهمترين قلمروهاي پيشرفت علمي و صنعتي معرفي شدهاند و سراميكها در تمامي اين حوزهها، نقش راهبردي خواهندداشت.
اما در كشور ما تا چه حد به اين حوزههاي نوين كاربرد سراميكها و مواد نو توجه شدهاست؟ حوزههايي كه محصولات آنها بسيار استراتژيك بوده و ارزش افزودهاي تا 100 برابر بيشتر از محصولات معمولي سراميكي دارند. متأسفانه عليرغم صحبتهاي زياد و برقراري جلسات متعدد در مكانهاي مختلف و برگزاري كنفرانسها، در اين زمينه هنوز گامهاي عملي برداشته نشدهاست. بهنظر ميرسد كه نخستين گام در اين راستا، تعيين استراتژي گسترش صنعت سراميك (يا بهطور كلي مواد مهندسي) براي سالهاي آينده و برنامهريزي براي دستيابي و گسترش برخي از فنآوريهاي فوقالذكر ميباشد. آنگاه جهت هدايت تحقيقات در زمينههاي داراي اولويت و دستيابي به تكنولوژيهاي مربوطه و حمايت جدي از سرمايهگذاران براي ورود به برخي از اين عرصههـا، بايـد از سوي دولت گامهاي اساسي برداشتهشود؛ چرا كه اگر امروز در اين زمينهها فكر اساسي نشود و برنامهريزي اصولي انجام نگيرد، فردا بسيار دير خواهدبود.
بسم الله الرحمن الرحیم