در حال حاضر محصولات نانویی ایرانی و خارجی برای جلوگیری از خوردگی تولید می‌شوند که می‌توانند مورد استفاده قرار گیرند، اما در رابطه با استفاده از نانو کامپوزیت‌ها برای افزایش استحکام و کاهش وزن مواد مصرفی، اگرچه فناوری نانو پتانسیل بالایی از خود نشان داده است، هنوز راه تحقیقاتی زیادی در پیش است و نیاز به تحقیقات گسترده‌تری وجود دارد.
افزایش استحکام ادوات برقی با نانو
در بسیاری از موارد که نانو مواد برای بهبود عملکرد دیگر مواد مورد استفاده قرار می‌گیرند و نقشی که فناوری نانو در استراکچرهای برقی دارد، عمدتا از طریق کامپوزیت سازی اعمال می‌شود؛ چرا که کامپوزیت سازی یکی از بهترین روش‌ها برای بهبود عملکرد مواد است که امروزه تقریبا در همه جا مورد استفاده قرار می‌گیرد.
انتقال انرژی الکتریکی به دلیل نیاز به خطوط گسترده انتقال، نیاز به حجم زیادی از سازه‌ها و استراکچرهای فلزی دارد. هزینه اولیه و همچنین هزینه نگهداری از این سازه‌ها یکی از مشکلات اصلی صنعت برق است و در حال حاضر فناوری نانو هنوز نتوانسته است راه خود را به این صنعت باز کند، ولی با پتانسیل‌هایی که تاکنون نانو ذرات از خود نشان داده‌اند، به نظر می‌رسد که این مواد می‌توانند در زمینه افزایش استحکام سازه‌ها، کاهش وزن و همچنین افزایش مقاومت این سازه‌ها به خوردگی نقش شایانی ایفا کنند.
با ورود فناوری نانو در چند سال گذشته و معرفی شدن نانو کامپیوزیت‌ها به نظر می‌رسد این فناوری نوین می‌تواند نقش بزرگی در بهبود عملکرد این استراکچرها و کاهش هزینه‌های این صنعت قدیمی ایفا کند.
یکی از معروف‌ترین ساختارهای نانویی که برای بهبود استحکام مورد استفاده قرار می‌گیرند و در حال حاضر کاربردهای زیادی دارند، نانو لوله‌های کربنی هستند. این مواد همان ساختارهای گرافنی (تک لایه اتمی کربن) هستند که به صورت لوله شده قرار دارند.
از کاه‌گل که یکی از اولین کامپوزیت‌ها است گرفته تا کامپوزیت‌های پیشرفته امروزی همگی برای بهبود عملکرد مواد استفاده می‌شود تا موجب تقویت خواص مورد نظر شود.
بر این اساس سالانه مقادیر زیادی فولاد برای ساخت این استراکچرها مورد استفاده قرار می‌گیرد که یکی از اصلی‌ترین خرج‌های حوزه انتقال برق به شمار می‌رود و فناوری نانو می‌تواند با افزایش دادن استحکام این سازه، زمینه را برای کاهش مقدار مصرف آنها فراهم کند و در نتیجه می‌توان با وزن کمتری از نانو کامپوزیت نسبت به فلز قدیمی به همان استحکام و ساختار پیشین دست یافت.
در حال حاضر پوشش‌های نانویی مختلفی نیز ســاخته شده‌اند که می‌توانند باعث افزایش مقاومت به خوردگی این سازه‌های انتقال برق شوند. پوشش‌های ضد خوردگی هــم در خارج از کشور و هم در داخل ایران تولید می‌شوند.
بهبود عملکرد فلزات با نانو
دو بخش اصلی کامپوزیت‌ها شامل “ماده زمینه” و “ماده تقویت کننده” است. ماده زمینه در واقع پایه اصلی کامپوزیت است. به هر دلیل این ماده برای کاربرد انتخاب شده باشد، ولی ممکن است در زمینه یک یا چند ویژگی خاص دچار نقصان شود که در این حالت ماده دیگری به نام تقویت کننده می‌تواند به این زمینه اضافه شود. ماده حاصل یک کامپوزیت است که خواصش از هر دو مواد اولیه بهتر است.
این نکته حائز اهمیت است که ایران دارای اقلیم‌ها و شرایط جوی مختلف است و همین موضوع نیز اهمیت توجه به مساله خوردگی را دو چندان می‌کند. خوردگی یکی از مواردی است که فناوری نانو می‌تواند کمک زیادی به صنعت انتقال برق و به‌ویژه دکل‌های فلزی انتقال برق کند.
اســتراکچرهای برقی یکی از اجزای جدانشــدنی سیستم انتقال برق هستند که سالانه هزینه زیادی صرف ساخت و یا تعویض آنها می‌شود. جنس این سازه‌ها بیشتر از فولاد گالوانیزه یا آلومینیوم است و معمولا وزن زیادی دارند و در آنها از مقادیر زیادی از این فلز استفاده می‌شود که به تبع، هزینه زیادی را نیز در پی دارد.
خوردگی فرایندی است که باعث تبدیل یک فلز به یک ساختار شــیمیایی پایدارتر مانند اکسید، هیدروکسید یا سولفید می‌شود. این مشکل یکی از چالش‌های اساسی در صنایعی است که با فلزات سروکار دارند.
انتهای پیام