دستیابی به دانش فنی ۷ گرید آلیاژ با سطح خوردگی متفاوت/ فناوری بدون کاربرد، کمپین تبلیغاتی است

در حالی که مساله خوردگی در فلز منیزیم بسیار جدی است، چون قطعات منیزیمی بعد از مدتی سوراخ‌سوراخ می‌شود، گروهی از محققان یکی از شرکت‌های دانش‌بنیان به دانش فنی تولید ۷ گرید از آلیاژهای منیزیمی با خواص خوردگی کنترل‌پذیر، دست یافتند. این محققان تاکید کردند رساندن منیزیم به محصول نهایی مانند انواع ورق‌ها و لوله، از نظر فناوری بسیار دشوار است و ما توانستیم به آن دست یابیم.

دکتر بهزاد نایبی، پژوهشگر و عضو مؤسس این شرکت‌ دانش‌بنیان و مدیر عامل و عضو هیات مدیره یکی دیگر از شرکت‌های دانش‌بنیان فعال در حوزه مواد در گفت‌وگو با ایسنا، با بیان اینکه سنگ‌بنای این شرکت‌ها با تشکیل یک هسته فناور در سال ۹۷ و با هدف توسعه تکنولوژی‌های منیزیم در زمینه‌های مختلف بنا نهاده شد، گفت: ما دراین هسته‌های فناور، یکسری مطالعات در زمینه تولید محصولات پیشرفته مبتنی بر منیزیم را اجرایی کردیم که برخی از این مطالعات منجر به تولید محصول و برخی از آنها ثبت پتنت شده است.

وی تولید آلیاژهای پیشرفته را از محصولات این شرکت نام برد و در این باره توضیح داد: اکسیداسیون و خوردگی در زمینه آلیاژهایی چون آهن و فولاد و اخیرا آلومینیوم بسیار مورد مطالعه قرار گرفته است و تقریبا به شکلی یکنواخت رخ می‌دهد. این در حالی است که شدت و نایکنواختی خوردگی و اکسایش در منیزیم به حدی است که بر خلاف بسیاری دیگر از فلزات، هیچ‌گاه در طبیعت با رگه‌های خالص منیزیم مواجه نخواهیم بود.

وی افزود: با وجود پیشرفت‌های چشمگیر اخیر در استحصال منیزیم به انواع روش‌های الکتروشیمیایی یا پیرومتالورژی که باعث شده تولید این فلز بسیار اقتصادی‌تر از قبل باشد، ویژگی‌های منیزیم خالص همچون اکسایش و خوردگی سریع و غیریکنواخت در کنار نرمی و استحکام اولیه پایین، کاربردهای آن را محدود می‌کند.

نایبی با بیان اینکه فلز منیزیم در عین نرم بودن، به دلیل ساختار متفاوت با بسیاری فلزات صنعتی، ویژگی‌های انعطاف و شکل‌پذیری بالایی ندارد، ادامه داد: از این رو یکی از روش‌هایی که برای استحکام‌بخشی منیزیم استفاده می‌شود، آلیاژسازی آن با فلزاتی چون آلومینیوم، روی، زیرکونیم و فلزات نادر است.

مدیر عامل این شرکت دانش‌بنیان تاکید کرد: این آلیاژها هر چند که به استحکام خوبی می‌رسند و انعطاف پذیری خوبی دارند، ولی همچنان در آنها مشکل خوردگی را داریم. خوردگی منیزیم از دو جهت خسارت‌زا است؛ یکی اینکه سرعت خوردگی آن زیاد است و تحت کنترل نیست و دیگر آنکه خوردگی در آن به صورت یکنواخت نیست.

وی اضافه کرد: به عنوان مثال زمانی که یک سطح آهنی دچار خوردگی می‌شود، کل آن دچار زنگ‌زدگی خواهد شد؛ ولی در منیزیم در برخی از نواحی آن خوردگی بسیار زیاد است، در برخی دیگر از نواحی خوردگی به آن سرایت نکرده و این وضعیت موجب می‌شود که قطعه ساخته شده از آلیاژ منیزیم، بر اثر خوردگی سوراخ سوراخ شود.

نایبی با بیان اینکه این وضعیت خوردگی موجب می‌شود که قطعات ساخته شده با استفاده از آلیاژهای منیزیم، در تنش‌های پایین دچار شکستگی شود، گفت: از این رو تحقیقات نوینی که در این زمینه انجام می‌شود، بخشی از آن مربوط به استحکام‌بخشی به آن و بخش دیگر مربوط به کنترل ویژگی خوردگی منیزیم است. بدین ترتیب، در توسعه آلیاژهای پیشرفته منیزیمی، بیشترین تلاش‌ها برای افزایش همزمان استحکام در کنار کاهش و کنترل‌پذیری نرخ خوردگی معطوف می‌شود که خوشبختانه ما در این شرکت با توسعه دانش که بخشی از آن بومی و بخش دیگر آن انتقال فناوری بوده است، به آلیاژهایی با خوردگی یکنواخت و با سرعت های کنترل شده دست یافتیم.

این پژوهشگر تاکید کرد: ما به دانش فنی تولید آلیاژهای منیزیمی دست یافتیم که بر اساس نیاز مشتریان، طیف وسیعی از آلیاژها از محدوده به اصطلاح ضد زنگ تا آلیاژهای زیست‌تخریب‌پذیر با ویژگی خوردگی یکنواخت را شامل می‌شوند.

تولید ۷ گرید آلیاژ منیزیمی

به گفته وی، محققان این شرکت تاکنون موفق به تولید ۷ گرید آلیاژ منیزیم با خواص خوردگی کنترل‌پذیر شده‌اند و مقالات و پتنت‌های ثبت شده از این تحقیقات، مورد توجه پژوهشگران و مهندسان سایر کشورها قرار گرفته است.

نایبی با بیان اینکه تولید این آلیاژها با استفاده از روش‌های شکل‌دهی کنترل شده و ریخته‌گری و آلیاژسازی متفاوتی نسبت به معمول صورت گرفته است، گفت: روش تولید این محصول دانش‌بنیان ترکیبی از ریخته‌گری و انجماد و هم روش‌های استحکام‌بخشی و شکل‌دهی است.

وی، تولید ایمپلنت استخوانی زیست‌تخریب‌پذیر (جذبی) با استفاده از این آلیاژها را از دستاوردهای این شرکت دانست و گفت: هدف ما از این محصول که ثبت اختراع شده، این بوده که ایمپلنتی عرضه کنیم که بعد از مدتی در بدن حل و جذب شود تا بیماری که از آن استفاده می‌کند، بعد از آنکه استخوان جوش خورد، نه نیاز به جراحی دوم داشته باشد و نه عوارض جانبی به وی تحمیل شود.

نایبی گفت: آن چیزی که به عنوان ایمپلنت (در اصطلاح سنتی با عنوان پلاتین یاد می‌شود) در بدن استفاده می‌شود، عمدتا از جنس آلیاژهای فولادی ضد زنگ یا آلیاژهای تیتانیوم است، ولی تحقیقات جدید نشان می‌دهد که در ۱۵ درصد موارد اگر بعد از جوش خوردن استخوان، ایمپلنت از بدن خارج نشود، موجب شکل‌گیری و توسعه سرطان در آن ناحیه شود. این در حالی است که ایمپلنت‌های تولید شده از آلیاژهای منیزیمی، در نتیجه انحلال درازمدت در بدن، این مشکل را مرتفع می‌کنند.

آلیاژهای پیشرفته