زمينه فني: مهندسي مواد نانوكاتاليست نيكل-پالاديوم/نانولوله‌ هاي كربني، به روش الكترولس توليد شده است. اين محصول توانايي استفاده در صنايع مختلف از جمله صنايع فولادسازي، پتروشيمي و ... را دارا مي‌باشد، اما به طور خاص به منظور استفاده در فرآيند ريفرمينگ گاز متان كه در صنعت فولاد‌سازي كاربرد فراواني دارد طراحي و ساخته شده است. فرآيند ريفرمينگ گاز متان در دماهاي بسيار بالا (حدود 1000 درجه سانتي گراد) انجام مي‌پذيرد كه اين امر مصرف انرژي عظيمي را در پي خواهد داشت. به منظور كاهش دماي واكنش و در نتيجه آن كاهش انرژي مصرفي، از كاتاليست‌هاي نيكلي استفاده مي‌شود كه به طور معمول سطح ويژه اي بين 10 تا 15 متر مربع بر گرم را دارا هستند. با استفاده از روش نوين به كار رفته در توليد نانوكاتاليست نيكل-پالاديوم/نانولوله‌هاي كربني، علاوه بر افزايش چشمگير سطح ويژه كاتاليست به ميزان 253.3 متر مربع بر گرم، تركيب آن نيز بهبود قابل توجهي داشته است و توانايي منحصر به فرد اين روش در توليد انواع نانوكاتاليست نيكلي و نشاندن پالاديوم و نيكل به طور همزمان بر روي نانولوله‌هاي كربني نيز به وسيله تصاوير ميكروسپ الكترون روبشي گسيل ميداني (شكل 2) اثبات گرديده است.

زمينه فني محصولات اين اختراع، مشخصا در حوزه مواد پيشرفته (Advanced Materials) قرار مي‌گيرند. به دليل داشتن خواص منحصر به فردي همچون نسبت سطح به حجم بالا، دانسيته بسيار پائين و جذب انرژي بالا فوم‌هاي تخلخل باز نيكلي را مي‌توان يكي از پركاربردترين فوم‌هاي فلزي مورد استفاده در كاربردهاي خاص صنعتي همچون انواع كاتاليست‌ها، باتري‌هاي قابل شارژ و صداخفه‌كن‌هاي صنعتي دانست. در اين اختراع مشكل فني و اساس راه حل ارائه شده و كاربرد اصلي فرآيند توليد فوم‌هاي تخلخل باز نيكلي توسط روش رسوب الكتروشيميايي و استفاده از روش تفجوشي در فاز مايع (LPS) (Liquid Phase Sintering) توصيف شده است. در اين اختراع روش تهيه فوم‌هاي تخلخل باز نيكلي بر اساس اندازه‌گيري‌ پارامترهاي تاثيرگذار در رسوب الكتروشيميايي از محلول‌هاي مختلف الكتروليت و همچنين افزايش استحكام نمونه هاي فوم توليدي ارائه شده است. در اين اختراع مشكل استحكام پائين فوم نيكلي توليد شده با روش رسوب الكتروشيميايي برطرف شده است. در اين اختراع با استفاده از تكنيك تفجوشي در فاز مايع (LPS) يك نفوذ كافي بين ذرات نيكلي رسوب داده شده و در نتيجه حفرات ميكروني موجود در جداره سلولهاي فوم حذف شده اند. در واقع در اين اختراع يك فوم تخلخل باز نيكلي با استحكام كافي و جداره‌هاي سلولي كاملا يكنواخت و بدون تخلخل تهيه شده است.

كاربرد مواد سبك و فوق سبك در صنايع ساختماني گرايشي است كه علائم آن را به وضوح مي توان ملاحظه نمود. صنايع ساختماي جزو صنايعي است كه نقش آن در توسعه اقتصادي اهميت داشته و هرگونه جهت گيري خاص در آن تعيين كننده سرنوشت صنايع زير مجموعه اش خواهد بود. سبك سازي مصالح و مواد قابل استفاده در صنايع ساختماني اهميتي بالايي دارد. دليل آن البته حجم مبادلاتي مالي قابل توجه در اين بخش است. سبك سازي در صنايع ساختماني دلايل متعددي دارد كه توانايي در ساخت ساختمان هاي بلند مرتبه و آسمان خراش ها مهمترين آن است. در كشر ما به دليل زلزله خيز بودن سبك سازي مصالح اهميت بيشتري دارد. استفاده از آلومينيوم اسفنجي در زمينه هاي جذب انرژي (افنجار و انرژي هاي مكانيكي نظير ضربه)، مبدل هاي حرارتي، تجهيزات مقابله با آتش و ... را مي توان از ديگر كاربردهاي اين مواد در صنايع ساختمان دانست. خصوصياتي كه در صنايع ساختماني مفيد مي باشد و اين خصوصيات در آلومينيوم اسفنجي يافت مي شوند عبارتند از: عايق صوت، نسبت استحكام به وزن بالا، تحمل ضربات احتمالي و لرزش هاي ساختمان، دارا بودن ظاهري زيبا و مطلوب، جلوگيي از پخش آتش، عايق حرارتي، توان سبك سازي فوق العاده، جذب امواج الكترومغناطيس، شناوري بر روي آب و قابليت بازيافت آن و توليد آن از بازيافت مواد ديگر مي باشد. خصوصيات فوق موجب شده است تا آلومينيوم اسفنجي به صورت گسترده در ساخت در اتاق ها و پشش ديوارها، كف و سقف در بسياري از سازه هاي ساختماني مورد استفاده قرار گيرند. استفاده از آلومينيوم اسفنجي چه به صورت قطعات و چهخ به صورت ساندويچ پنل ها در صنايع ساختماني و مي تواند همزمان مجموعه اي از خواص و ويژگي هاي ياد شده را براي ما ايجاد كند. در نتيجه از اين محصول به صورت گسترده در ساخت اجزاي مختلف ساختمان هاي مسكوني، اداري، بيمارستان ها، انباري هاي مواد شيميايي، فرودگاه ها و ... استفاده مي شود.

پانل ساندويچي باهسته فوم آلومينيومي

فلزات اسفنجي خانواده اي از مواد نوين به شمار مي روند كه حتي منجر به اختصاص طبقه اي جديد در تقسيم بندي هاي علمي مواد مهندسي شده است كه با توجه به ويژگيهاي منحصر به فرد امكانات زيادي براي توسعه در سال هاي اينده خواهند داشت از جمله ويژگيهاي مذكور داشتن نسبت استحكام به وزن بالا خواص حرارتي ويژه در جذب و يا انتقال حرارت خواص الكتريكي خاص و قابليتهاي ويژه در جذب صوت و انرژي مي باشد. به طور كلي مواد فومي دسته اي از مواد هستند كه با روش هاي گوناگوني متخلخل شده اند. توليد قطعات قومي به روش هاي مختلفي امكان پذير است. اين روش ها شامل روش هاي ذوبي و غير ذوبي بوده و در اين ميان روش هاي مبتني بر ذوب از نظر حجم توليد جايگاه بالاتري نسبت به ساير روش ها دارند. در بين روش هاي ذوبي روش تزريق گاز در شرايط صنعتي كشور ما تطابق بهتري داشته و توليد فوم فلزي اب اين روش از لحاظ اقتصادي بسيار مقرون به صرفه مي باشد. توليد فوم فلزي از طريق ايجاد گاز در مذاب امكان پذير است. حباب هاي گازي توليد دشه ميل به حركت به سمت بالا داشته و نيروي شناوري عامل موثر اين حركت به شمار مي رود. با افزايش ويسكوزيته (گرانروي) مذاب مي توان مانع اين حركت و يا لااقل كاهش سرعت آن شد. بالا بردن گرانروي با استفاده از پودرهاي سراميكي مناسب و يا برخي عناصر آلياژي به منظور تشكيل اجزاي پايدار در مذاب متداول است. در اين روش در مرحله اول مذاب به همراه SiC و ذرات سراميكي با اندازه 0.5 تا 25 ميكرون كه اين ذرات به منظور افزايش ويسكوزيته مذاب با مذاب كاملا مخلوط شده و سپس در مرحله دوم مذاب در محفطه اي ارتعاش كننده و به اين ترتيب مذاب به فوم تبديل مي شود.