Anasayfa » Sektörler » Nanoteknoloji » Nanoparçacıklar Metallerin Erime Sürecini İyileştiriyor!
Nanoparçacıklar Metallerin Erime Sürecini İyileştiriyor!

Nanoparçacıklar Metallerin Erime Sürecini İyileştiriyor!

UCLA araştırmacılarının yaptıkları çalışmalar sonucunda metallere eklenilen nanoparçacıkların erime sürecinde daha kontrollü olunmasına yardımcı olduğu görüldü Metallerin erime ve katılaştırma süreçlerinde kaynak ve şekillendirme işlemleri çok büyük önem taşır. Bu yüzden bu süreçler üzerinde yapılacak olan geliştirmeler hem finansal hem de ürünün verimliliği açısından büyük önem taşıyor.

Metallerin erimesi iki ana bölümden oluşur. İlk bölüm ‘erime bölgesi‘ olup burada metal sıvı forma geçer ve istenilen şekil verilebilecek bir hal alır. İkinci bölge ise ‘ısıdan etkilenen bölge‘ olarak adlandırılır. Bu bölgede metal eriyik halde değildir ancak mikro yapısı sıcaklıkla bozulabilir bir haldedir.Metalin yapısı gereği birinci bölge ne kadar geniş olursa, ikinci bölgede o kadar geniş olur ancak üretimde istenilen genellikle bunun tam tersidir. Üretim sürecinde istenilen erime bölgesinin en üst limitlerde olması ve bu esnada ısıdan etkilenmiş bölgenin olabildiğince alt limitlerde seyretmesidir.Bu şekilde en kolay şekilde şekillendirilmiş ve form olarak bozulmamış metal elde edilebilir.

Nanoparçacıklar Metallerin Erime Sürecini İyileştiriyor!

UCLA Henry Samueli School of Engineering and Applied Science‘da yapılan araştırmalarda nikelin erimesinde kullanılan alüminyum oksit nanoparçaçıkları sayesinde erime bölgesi (ilk bölge) %68 oranında genişletilmiştir. Aynı zamanda bu çalışmanın alüminyum oksit dışında silisyum karbür ile benzer sonuçlar verdiği görülmüştür. Eklenilen nanoparçacıkların erime süreçlerinde ki enerji yayılımını azaltması sebebiyle birinci bölgeyi arttırarak, ikinci bölgeyi ise azalttığı gözlemlenmiştir.

Araştırmacılar, bu gerçekleşirken iki fiziksel mekanizma olduğunu belirtiyorlar. İlk olarak nanoparçacıklar ısıl iletkenliği azaltıyor ve bunu sonucunda da materyaldeki iletilen ısı azalıyor böylece madde içerisinde daha çok enerjiyi hapsedebiliyor. İkinci olarak nanoparçacıklar birinci bölgedeki viskoziteyi arttırıyorlar bu da erime bölgesindeki enerji akışını yavaşlatıyor.

Araştırmacılar erime ve katılaşma sürecinde bulunan bu iyileştirmenin sadece metal üretimi için değil aynı zamanda ilaç üretimi ve enerji depolama içinde etkili olacağına inanıyor.

 

Kaynaklar:

  • Chao Ma et al. Nanoparticle-induced unusual melting and solidification behaviours of metals, Nature Communications (2017).Erişim tarihi:15.02.2017 ,www.sciencedaily.com/releases/2017/01/170123162312.htm

Send this to friend